лактоферрин для чего применяется

Мультифункциональность и терапевтический потенциал Лактоферрина

Антибактериальные свойства Лактоферрина были открыты первыми, поэтому этот белок еще называют «природным антибиотиком». Белок Лактоферрина взаимодействует с разнообразными микроорганизмами, например, Haemophillus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Legionella pneumophila, Mycobacterium tuberculosis, и т.д..

При взаимодействии с Грам-негативными бактериями, молекула Лактоферрина связывается с мембранным липополисахаридом (ЛПС) клетки патогена вследствие чего нарушается проницаемость мембраны и клетка погибает. Более того, связываясь с ЛПС, Лактоферрин препятствует адгезии бактерии на биологические поверхности и ингибирует образование бактериальных пленок — самой опасной стадии микробного заражения.

Клеточная стенка Грам-положительных микроорганизмов содержит много кислот, которые взаимодействуют с +заряженным Лактоферрином, что приводит к усилению эффекта на патоген как эндогенных белков несистемного иммунитета (например, лизоцима), так и антибиотиков.

Примеры подобного синергетического действия Лактоферрина с антибиотиками против различных патогенов (16−84-кратное усиление эффекта подавления микроорганизма).

Получено много результатов по ингибиторной активности Лактоферрина против дрожжевой и плесневой фитофторы. Особенно много работ показывают на синергизм действия антигрибковых фармпрепаратов с белком Лактоферрина. В практическом плане интересно применение Лактоферрина при кандидозах, когда штаммы Candida albicans и glabrata, которые вызывают опасные легочные микозы, ингибировались препаратом Лактоферрин при концентрации 10 мкг/мл.

К настоящему времени антипаразитическая активность Лактоферрина изучена недостаточно. Исследования с токсоплазмозами показывают, что размножение паразита подавлялось апоЛФ, безжелезистой формой Лактоферрина, которая связывала свободное железо в тканей. С другой стороны, Trichomonas foetus и Trichomonas vaginalis оказались способны отбирать ионы железа у белка Лактоферрина. Тем не менее, Лактоферрин усиливал пролиферацию клеток Т CD4+лимфоцитов, которые, в свою очередь, участвовали в подавлении паразитарной инфекции. В любом случае, необходимы дальнейшие исследования для изучения взаимодействия Лактоферрина с паразитами.

Помимо Лактоферрина (на схеме LTF – лактотрансферрин, одно из названий ЛФ), во время дегрануляции нейтрофилов, в очаг воспаления выделяются другие молекулы, которые относятся к врожденному иммунитету (лизоцим, миелопероксидаза, дефенсины, и др). Вместе с неспецифическими иммунными клетками, такими, как макрофаги, нейтрофилы и дендридные клетки все эти белки обеспечивают первую линию защиты организма во время микробного или немикробного воспаления. В процессе воспаления уровень Лактоферрин в биологических жидкостях организма животного значительно возрастает. Особенно это заметно для плазмы крови, где при нормальных условиях концентрация Лактоферрина составляет 0.4-2 мг/л, а при воспалении и остром сепсисе может возрастать в очаге воспаления до 200 мг/л. Но, помимо прямого участия в воспалительном процессе, молекула Лактоферрина модулирует синтез различных межклеточных факторов – медиаторов воспаления.

Так, при остром воспалении, Лактоферрин связывается с рецептором моноцитов CD14, тем самым aктивируя транскрипцию фактора NF-kB, который индуцирует гены различных медиаторов для мобилизации и вовлечении различных иммунных клеток в воспаление.

Лактоферрин (на схеме LTF – лактотрансферрин, одно из названий ЛФ) связывается со специфическими рецепторами многих иммунных клеток, включая нейтрофилы, моноциты, макрофаги, лимфоциты, а также с рецепторами эпителиальных клеток и передает внутриклеточный сигнал для активации ядерного фактора NF-kB.

Более того, Лактоферрин сам может проникать в клетку через рецептор-опосредованный механизм и выполнять функцию эффектора для ряда генов.

Модуляционный эффект Лактоферрина определяется его способностью, как первичного медиатора воспаления, активировать провоспалительные факторы (TNF-a, IL-1, IL-6, IL-8, IL-18), и наоборот, вызывать повышенную экспрессию антивоспалительных агентов, подавляя синтез провоспалительных, при остром воспалительном процессе, сепсисе.

Источник

Sesderma лактоферрин раствор 120 мл

Цены и наличие товара в аптеках ГОРЗДРАВ в Москве и МО

Описание

Форма выпуска

Состав

Витамин C усиливает естественную антиоксидантную реакцию организма.

Фармакологический эффект

Пищевая добавка сочетает в себе самые инновационные технологии с высокоэффективными активными ингредиентами, а именно, для обеспечения необходимой защиты организма от негативных факторов окружающей среды. Наличие Витамина С в составе, обеспечивает антиоксидантную защиту и укрепление иммунитета.

Показания

Oбеспечивает антиоксидантную защиту и укрепление иммунитета.

Способ применения и дозы

С целью профилактики принимать один раз в день по 10 мл. При наличии симптомов простуды (кашель, насморк) увеличить суточную дозу до 20 мл, делить на 2 приема.

Условия хранения

Хранить в обычных условиях, в сухом месте. Хранить в недоступном для детей месте.

© gorzdrav.org, 2021. ООО «АПТЕКА-А.в.е-1», ИНН 7714844316, ОГРН 1117746529691, Юридический адрес: 121609, г. Москва, ул. Осенняя, д.23, помещение I, комната 6

Продажа и доставка безрецептурных лекарственных препаратов для медицинского применения осуществляется Обществом с ограниченной ответственностью «АПТЕКА-А.в.е-1» (ОГРН 1117746529691, ИНН 7714844316, адрес: 121609, г. Москва, ул. Осенняя, д.23, помещение I, комната 6) в соответствии с Правилами осуществления розничной торговли лекарственными препаратами для медицинского применения дистанционным способом (утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 16 мая 2020 г. № 697) на основании Разрешения на осуществление розничной торговли лекарственными препаратами для медицинского применения дистанционным способом № ДТ-77-000018 от 01.06.2020 г., выданным Территориальным органом Росздравнадзора по г. Москве и Московской области. Доставка лекарственных препаратов для медицинского применения, отпускаемых по рецепту врача, не осуществляется.

Источник

Обзор Что такое лактоферрин и кто его производит

Global Market Insight оценил стоимость мирового рынка лактоферрина – многофункционального белка – в 166 млн. евро в 2020 году и прогнозирует ежегодный прирост в 7% до 2027 года – до 265 млн евро. Считается, что лактоферрин защищает от вирусов, грибков, поддерживает иммунитет, является пробиотиком и стимулирует рост полезной кишечной микрофлоры. Его применяют для производства БАДов, обогащают им детские смеси, спортивное питание, добавляют в косметику. Как развивается этот рынок в мире, и почему в России лактоферрин не производят ни на одном предприятии – в новом материале Milknews.

Что это такое?

Антимикробный и иммуномодулирующий белок лактоферрин вырабатывается с грудным молоком. Он входит в первую линию защиты организма от широкого спектра бактерий и вирусов. Лактоферрин защищает новорожденных от патогенной микрофлоры до тех пор, пока их собственного иммунитета не будет для этого достаточно, и способствует созреванию желудочно-кишечного тракта. Лактоферрин связывает железо и передается через различные рецепторы в клетки, сыворотку, желчь и спинномозговую жидкость и между ними.

С каждым годом ученые открывают все новые свойства лактоферрина. Считается, что он в разной степени защищает и является профилактикой анемии, язвы, листериоза, инфекций дыхательных путей, вируса герпеса, цитомегаловирусов, гепатита С, акне, остеопороза. Лактоферрин также помогает заживлять раны, стимулируя регенерацию соединительной ткани и клеток эпидермиса. Он работает как антибиотик, но в отличие от последнего не разрушает клетки организма, а убивает только патогенную флору.

Начиная с 1960-х годов, когда лактоферрин научились получать из коровьего и грудного молока, он начал вызывать повышенный интерес у ученых. Промышленное производство лактоферрина включает такие этапы, как выделение и очистка белка из обезжиренного молока, сырной сыворотки или сыворотки непосредственно из обезжиренного молока, полученной путем мембранной фильтрации. Лактоферрин получают методом ионообменной хроматографии и мембранной фильтрации. Концентрированный лактоферрин сушат в порошок при низкой температуре или на установках для распылительной сушки.

Источник Концентрация гр/литр

Грудное молозиво 6-8

Коровье молозиво 1

Жидкая сырная сыворотка 0,1

Готовый продукт добавляют в детские молочные смеси, напитки, продукты питания, средства гигиены, ветеринарные препараты и корма для животных.

Из-за широкого спектра применения рынок лактоферрина будет расти ежегодно до 2027 года на 7%, прогнозируют в Global Market Research. Так, только продукты для лечения акне, в числе которых входят препараты на основе лактоферрина, в США каждый год покупают до 50 млн человек, анемией же страдают 1,62 млрд. людей на планете.

Производство лактоферрина. Источник: GEA

Сегодня ключевые производители лактоферрина – это широко известные в молочной отрасли переработчики молока: Glanbia, Fonterra, FrieslandCampina, Saputo, Milei. С каждым годом количество проектов в этой области увеличивается. В прошлом годуMorinaga Milk Industry заявила, что увеличивает вдвое производство лактоферрина на дочернем предприятии Milei.

Применение

Лактоферрин от коронавируса

Одно из последних исследований утверждает, что продукты с лактоферрином защищают от коронавируса, что также говорит о потенциальном росте интереса потребителей к продуктам с данным ингредиентом.

“Интерес потребителей к лактоферрину с точки зрения продукта, который защищает иммунитет от вирусов и бактерий, значительно вырос в последние годы, особенно после начала пандемии COVID-19 в 2020 году”, – отмечает старший аналитик Global Market Insight Акшей Чаван.

Капсулы лактоферрина для защиты иммунитета предлагают несколько компаний на рынке. Jarrow Formula в США продает сухой лактоферрин в таблетках и заявляет, что продукт улучшает усвояемость железа и освобождает лактоферрин B, пептид, который повышает иммунитет и нормализует пищеварение.

JatCorp в Австралии продает капсулы лактоферрина из верблюжьего молока под брендом Auveno. В компании отмечают, что препарат благотворно влияет на иммунную систему и является пробиотиком. Британская OSKIA выпускает лактоферрин в капсулах из коровьего молока для нормализации уровня железа и здоровья кожи.

Лактоферрин для детей

До 40% лактоферрина используется в производстве сухих молочных смесей для детского питания. Доказано, что новорожденные относятся к группе риска по инфекционным заболеваниям из-за неразвитой иммунной системы. “Лактоферрин является доминирующим сывороточным белком в человеческом молоке, выполняет широкий спектр антимикробных и иммуномодулирующих функций и играет важную роль в защите новорожденного от инфекции”, – говорится в пояснительной записке американского исследователя данного ингредиента.

Уже сейчас многие крупные игроки рынка предлагают смеси с лактоферрином. Американский производитель Enfamil заявляет, что выпущенная им смесь наиболее близка по составу к грудному молоку и является единственным продуктом на рынке лактоферрином и мембранами жировых глобул молока. Такое сочетание ингредиентов улучшает пищеварение младенцев.

В 2020 году FrieslandCampina заявила, что расширяет производство лактоферрина в ответ на растущий спрос на сухие смеси, в особенности премиум-сегмента. В компании отметили почти двукратный рост рынка лактоферрина с 2014 года, в особенности в Китае. “Потребители больше заботятся о здоровье и ищут ингредиенты, которые соответствуют их целям, лактоферрин отвечает подобным запросам покупателей с точки зрения его защитных для иммунной системы функций”, – отмечали в компании.

Лактоферрин в спортивном питании

Исследования доказали, что лактоферрин способствует снижению веса и ускоряет восстановительные процессы. Несколько ученых отметили пользу лактоферрина для пищеварения, так как ингредиент способствует росту клеток кишечника. Такая совокупность факторов сделала лактоферрин особенно популярным среди производителей спортивного питания.

Австралийская компания Farmers Beta A2 предлагает функциональный напиток с лактоферрином для спортсменов. В продукте, помимо лактоферрина, содержится сывороточный протеин, пребиотики и колострум. Производители заявляют, что продукт способствует восстановлению и развитию мышц, улучшает пищеварение и работу иммунной системы, подходит для детей и взрослых.

Разработчиков спортивного питания часто обвиняют, что классические продукты линейки вызывают расстройства кишечника, в том числе диарею. Morinaga MilkIndustry провела исследования своего лактоферрина и установила, что у контрольной группы, употреблявшей продукты на основе ингредиента в течение времени эксперимента, было меньше эпизодов диареи, тошноты и усталости, чем у тех, кто получал плацебо.

Лактоферрин в косметике

Лактоферрин помогает лечить акне, доказали ученые. По оценкам ВОЗ, в мире 50%женщин и 42% мужчин в возрасте до 30 страдают от акне, 35% женщин и 20% мужчин сталкиваются с этим заболеванием вплоть до 40 лет, 26% женщин и 12% мужчин – до50. К 2027 году на этом фоне рынок лактоферрина для лечения кожи достигнет 21 млн. евро. Уже сейчас фармацевтические компании предлагают решения для борьбы с прыщами и акне на основе данного ингредиента.

Итальянская AG Pharma предлагает крем с 4% содержанием лактоферрина для защиты кожи от бактерий и паразитов.

Испанская Sesoderma разработала крем для тела под брендом Balance Lactoferrinа. Производители заявляют, что продукт создает натуральный барьер кожи и предотвращает ее старение.

Альтернативы лактоферрину

Как и в классической молочной отрасли, покупатели ищут на рынке не только продукты с лактоферрином на основе коровьего молока, но и его растительные аналоги. Популярность растительных продуктов особенно заметна среди молодого поколения. В 2020 году рынок лактоферрина на основе риса GMI оценила в 105 млн. евро.

Исследователи отмечают, что лактоферрин из риса получить намного проще и дешевле, чем из коровьего молока. Кроме того, рис является крайне распотраненной сельхозкультурой, особенно в странах Азии. Это делает данный сегмент рынка потенциально перспективным, указали в GMI.

Лактоферрин в России

В России на данный момент лактоферрин не выпускают. Эксперты объясняют это сложностью производства и неразвитостью рынка. По словам генерального директора Streda Consulting Алексея Груздева, рынок глубокой переработки молока на ингредиенты в России на сегодня фактически отсутствует.

– Для России этот вопрос ровно такой же, как и с другими продуктами глубокой переработки. Во-первых, чтобы получить адекватные объемы конечного продукта, нужно переработать огромное количество молока. Процентное содержание этого белка в литре молоке очень маленькое. Второй вопрос, что делать с остальными составляющими молока после того, как получили лактоферрин. Соответственно, нужно налаживать полноценную глубокую переработку молока на компоненты. Нужен адекватный опыт в области глубокой переработки, а в России таких компаний нет. Сейчас у нас есть только переработка сыворотки, глубокой переработки молока на ингредиенты у нас нет в принципе.

С этим согласна и руководитель проектов “НЭО Центр” Екатерина Михалева. На сегодняшний момент весь лактоферрин, представленный в России, идет из-за рубежа.

– Импорт лактоферрина представлен в основном в составе БАД, направленных на борьбу с железодефицитом («Фибраксин» — источник арабиногалактана,дополнительного источника железа, способствует нормализации функции кишечника). В незначительных объемах лактоферрин представлен как компонент в составе химических продуктов, используемых для производства косметической продукции. Всего объем импорта продуктов (БАД и химических компонентов) составил в 2020 г. 43 млн руб.

“Эксперты ожидают, что функциональные продукты питания и напитки, индуцированные лактоферрином, могут пользоваться большим спросом в мире. В России же данный компонент пока что не нашел своего применения из-за малой развитости глубокой переработки молока и биотехнологий”, – отмечает руководитель проектов “НЭО Центр”.

Ранее групп ученых из России и Беларуси проводила исследование лактоферрин – белка, полученного из молока трансгенных коз. Этот проект был частью реализации программ Союзного государства “БелРосТрансген” и “БелРосТрансген-2”. “Реализация белорусско-российского проекта по производству лактоферрина продолжается. В России идут медико-биологические исследования с рядом профильных медицинских учреждений. В Беларуси по поручению Совмина принят комплексный план по развитию в этом направлении. Изучаются свойства лактоферрина, на его основе создаются различные средства. Из 1 л молока трансгенных коз в среднем можно получить 2-3 г белка, в отдельных случаях – до 8 г”, – отмечал директор по науке НПЦ Национальной академии наук Беларуси по животноводству Александр Будевич. Однако данный проект носит только экспериментальный характер, отмечают эксперты.

Источник

Лактоферрин — эндогенный регулятор защитных функций организма

Полный текст

Аннотация

Лактоферрин — мультифункциональный гликопротеин с молекулярной массой около 80 кДа семейства трансферринов. В обзоре представлены данные по физико-химическим свойствам и локализации белка, антимикробным свойствам, противоопухолевому и противовоспалительному действию, участию в нейроэндокриноиммунных взаимодействиях и возможным механизмам реализации его функциональных проявлений.

Ключевые слова

Полный текст

Само название белка «лактоферрин» говорит о том, что он содержится в молоке и имеет в своем составе железо. Впервые лактоферрин был обнаружен в коровьем молоке в 1939 г. [1] и обратил на себя внимание благодаря своему красному цвету. В 1960 г. он был выделен из молока человека и коровы [2, 3]. В молоке человека лактоферрин (ЛФ) является одним из основных белков молока неказеиновой природы, его содержание составляет около 2 мг/мл [4]. К настоящему времени ЛФ выделен из молока человека, коровы, морской свинки [5], овцы [6], козы [7], свиньи [8], кобылы [9], мыши [10] и собаки [11].

В 1963 г. ЛФ был впервые обнаружен в бронхиальном секрете человека [12], а к 1966 г. его выявили почти во всех внешних секретах человека: в слезах, слюне, носовых и бронхиальных смывах, желудочно-кишечном соке, желчи, моче, семенной жидкости, слизи шейки матки [13]. Стоит отметить, что в молоке мыши, морской свинки, коровы, козы присутствует также трансферрин в количестве, эквивалентном ЛФ, а в молоке крысы и кролика основным железосвязывающим белком является трансферрин [4].

В 1969 г. ЛФ впервые был идентифицирован как один из главных белков, присутствующих в нейтрофильных гранулоцитах (НГ) человека и морской свинки [14]. В более поздних работах было установлено, что ЛФ локализован в специфических гранулах и не содержится в азурофильных [15, 16].

Молекулярные массы ЛФ из различных источников очень близки и составляют 80–84 кДа.

Показано, что ЛФ представляют собой гликопротеины, состоящие из одной полипептидной цепи, третичная структура которых образует две доли (N и С), каждая из них содержит сайт для связывания железа, расположенный между доменами N1 и N2 и С1 и С2 соответственно [17–19] (рис. 1).

Fig. 1. Ribbon diagram of human lactoferrin. The N-lobe is on the left, with its bound Fe 3+ and CO₃ 2– ions (shown as spherical atoms, indicated by arrows) in the cleft between the two domains, N1 and N2. Similarly, for the C-lobe (right) the C1 and C2 domains with the Fe 3+ and CO₃ 2– ions in between. The two lobes are joined by a three-turn helix [19]

Лактоферрин считается наиболее поливалентным белком, обнаруженным у позвоночных. В течение более чем 40 лет исследований для ЛФ было выявлено множество функциональных характеристик.

Первоначальные исследования функций ЛФ были обусловлены тем, что он очень напоминал трансферрин, железосвязывающий белок, ключевая роль которого по обеспечению железом развивающихся эритроцитов уже была известна. Таким образом, ранние исследования ЛФ были сосредоточены на изучении функций, аналогичных функциям трансферрина, то есть как белка — переносчика железа в кишечнике, участвующего в поглощении железа, и как регулятора роста микробов в тканях слизистой оболочки через лишение железа.

При связывании ионов железа (Fe 3+ ) образуется комплекс красного цвета с максимумом поглощения в видимой области при l = 460–470 нм. Лактоферрин связывает также ионы других металлов переменной валентности, в частности, его комплекс с ионами меди (Cu 2+ ) имеет максимум поглощения при 430–440 нм (белок желтого цвета) [5], а комплексы ЛФ с ионами хрома, марганца и кобальта окрашены в серо-зеленый, коричневый и желтый цвета соответственно [20].

Благодаря своей способности связывать железо и медь ЛФ, по-видимому, может играть определенную роль в их метаболизме. Как металлы переменной валентности, железо и медь могут легко окисляться и восстанавливаться, образовывать сложные соединения, непосредственно участвовать в реакциях электронного транспорта. В то же время эта высокая реактивность обусловливает значительную токсичность свободных металлов. В процессе эволюции организмы приобрели специальные белки, которые принимают участие в транспорте и хранении железа и меди. Основным белком, с помощью которого осуществляется хранение железа у большинства организмов, является ферритин. Главным транспортным белком для железа служит трансферрин, а для меди — церулоплазмин. В плазме крови их концентрации составляют около 2,5 мг/мл и 500 мкг/мл соответственно. Лактоферрин содержится в плазме крови в очень малом количестве (около 1 мкг/мл), источником его, по всей вероятности, являются нейтрофилы [21], и он не может конкурировать с трансферрином и церулоплазмином в транспорте металлов.

Однако хелатирующая способность ЛФ несомненно имеет большое значение. Еще в 1968 г. было установлено, что ЛФ оказывает антибиотическое действие, которое обусловлено комплексообразующей способностью этого белка. Железо представляет собой исключительно важный элемент для развития не только макроорганизма, но и микроорганизмов. С этой точки зрения соединения, способные связывать железо из окружающей среды, должны обладать бактериостатическим свойством. Такое свойство и присуще ненасыщенному железом ЛФ [7]. Известно, что в молоке ЛФ насыщен железом не более чем на 20 % [5], поэтому некоторые авторы полагают, что ЛФ принимает участие в регуляции состава микробиоты у новорожденных, защищая макроорганизм от энтеропатогенных микроорганизмов [22].

Антибактериальная активность может реализовываться как через способность ЛФ связывать железо [23, 24], так и независимо от железосвязывающей активности. Лактоферрин оказывает и прямое бактерицидное действие на некоторые микроорганизмы (Streptococcus mutans, S. salivarius, S. mutior, S. pneumoniae ATCC 6303, Vibrio cholerae 5698, Pseudomonas aeruginosa и др.), и, хотя это действие наблюдается только у ненасыщенного белка, механизм его, видимо, более сложен, чем простое обеднение железом окружающей среды, и зависит от вида бактерий. Необходим прямой контакт ЛФ с микробом, показано, что связывание N-концевой области ЛФ с бактериальной стенкой приводит к нарушению целостности мембран бактерий и низших грибов [25, 26].

Необходимо отметить, что бактерицидный эффект отмечается при довольно высоких концентрациях ЛФ — от 1,2 до 50 мкМ (100 мкг/мл — 4 мг/мл). В молоке некоторых видов млекопитающих содержания ЛФ достаточно для проявления антимикробного действия. Если же рассматривать возможность такого действия ЛФ в НГ в процессе фагоцитоза, то в силу малого свободного объема фаголизосомы концентрация ЛФ в ней может быть даже выше требуемой. Известно также, что в НГ ЛФ содержится преимущественно в ненасыщенном железом состоянии [27].

В настоящее время показано, что ЛФ продуцируется эпителиальными клетками и содержится в большинстве экзокринных секретов [5, 28], таких как семенная жидкость, экзокринные выделения поджелудочной железы, слезы, слюна, выделения матки, и в молоке, где его концентрация у людей может варьировать от 1 до 6 г/л (молозиво) [29].

Лактоферрин присутствует на всех слизистых оболочках и эпителии, где благодаря своему противомикробному действию вместе с секретируемым IgA и дефенсинами может влиять на микробный гомеостаз [30]. Кроме этого при активации НГ, которая начинается с первых шагов адгезии к активированному эндотелию, ЛФ поступает в кровь, где его концентрация может повышаться до 200 мг/л (от примерно 1 мг/л в нормальных условиях), особенно в воспаленных тканях [31–34]. Кроме того, микроглиальные клетки, которые действуют как резидентные макрофаги в головном мозге, также синтезируют ЛФ при воспалении [35].

Такая топография позволяет говорить о возможной роли ЛФ в противоинфекционном иммунитете. Соответственно, подавляющее число исследований посвящено изучению роли ЛФ как молекулярного фактора врожденного иммунитета.

Показано, что он проявляет антибактериальную, противогрибковую, противовирусную, противопаразитарную, противовоспалительную и иммуномодулирующую активность [36–38].

Бактерицидные свойства характерны и для коротких N-концевых фрагментов ЛФ, образующихся путем ограниченного протеолиза. В процессе кислотного гидролиза ЛФ крупного рогатого скота формируется пептид, представляющий собой фрагмент N-концевой части молекулы из ее первых 54 аминокислотных остатков, — лактоферрицин А: 1 APRKNVRWCTISQPEWFKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAFALECIRAI-AEKKA 54 [39], а при обработке пепсином более короткий участок — лактоферрицин В [25]: 17 FKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAF 41 [40]. Образующиеся пептиды обладают гораздо более широким спектром микробоцидного действия при меньшей концентрации [41]. В ходе протеолиза ЛФ человека образуется пептид — лактоферрицин Н, обладающий свойствами, аналогичными пептиду из ЛФ крупного рогатого скота [42]. Установлено наличие дисульфидной связи в лактоферрицине В [43], а в его функциональном гомологе из ЛФ молока человека — лактоферрицине Н ( 1 GRRRRSVQWCAVSQPEATKCFQWQRNMRKVRGPPVSC-IKRDSPIQCI 47 ) — два S-S-мостика [44].

Интересно, что идентичный лактоферрицину В пептид выделили из содержимого желудка человека уже через 10 минут после перорального приема ЛФ крупного рогатого скота [45]. Аналогичный результат был получен в экспериментах на крысах [46].

Независимо от способности связывать железо ЛФ ингибирует бактериальную и вирусную адгезию к клеткам-хозяевам через его конкурентное связывание с клетками-хозяевами и/или с компонентами вирусных частиц или мембран микроорганизмов [36, 48].

Действие ЛФ против вируса лейкемии Френда (FVC), вызывающего эритролейкемию у мышей, обусловлено, по-видимому, способностью ЛФ влиять на процесс миелопоэза в костном мозге, так как вирулентность FVC жестко привязана к фазе синтеза ДНК клеточного цикла клеток-мишеней [49, 50].

Еще одним важным качеством ЛФ как противоопухолевого препарата является его способность снижать иммуносупрессивное действие цитостатиков и антиметаболитов, таких как циклофосфамид и метотрексат, используемых в традиционной противоопухолевой терапии [57].

Если говорить о противовоспалительном действии ЛФ, то здесь могут быть задействованы различные механизмы. Один из возможных механизмов обусловлен свойством ЛФ связывать железо в сайтах воспаления и тем самым снижать интенсивность реакции Габера – Вайса (в результате которой образуются свободные радикалы), способствуя уменьшению окислительного стресса [58].

Другой из наиболее часто рассматриваемых механизмов осуществляется за счет способности ЛФ связывать липополисахариды (ЛПС) [59], влиять тем самым на процесс взаимодействия ЛПС с ЛПС-связывающим белком (ЛСБ) и дальнейшее образование комплекса ЛСБ – ЛПС – CD14, необходимого для индукции синтеза провоспалительных цитокинов мононуклеарными клетками [60]. Еще одна из возможностей предотвратить образование комплекса ЛСБ – ЛПС – CD14 реализуется через взаимодействие ЛФ с растворимым CD14 [61]. Эти данные позволяют предположить, что одним из моноцитарных рецепторов ЛФ является CD14. Работают ли эти механизмы в условиях целого организма, пока сказать трудно.

Было выявлено, что предварительное введение ЛФ снижает ЛПС-стимулированную продукцию провоспалительных цитокинов (ФНО-α и ИЛ-6) в крови у экспериментальных животных [62], причем введение только ЛФ (без ЛПС) вызывало временное повышение уровня ИЛ-6 в крови [63]. Предложить однозначный механизм такого антиэндотоксического действия ЛФ сложно, особенно если принять во внимание сроки введения ЛФ по отношению к инъекции ЛПС. Показана эффективность только предварительного введения ЛФ, за 24 часа до ЛПС, ни более раннее (48 часов), ни более позднее (12 часов) введение не влияет на летальный исход. В такой ситуации трудно считать прямое воздействие ЛФ на связывание ЛПС с моноцитами основным фактором предотвращения септического шока, особенно если учесть фармакокинетику внутривенно введенного ЛФ. Обмен ЛФ, меченного 125 I, был изучен у здоровых добровольцев [64]. После внутривенного введения он быстро покидает плазму (причем 99 % радиоизотопной метки выделяется с мочой в течение первых 24 часов), захватывается печенью и селезенкой, где происходит его катаболизм. При внутривенном введении меченого человеческого ЛФ мыши 75 % белка поглощается печенью в течение первых 15 минут [65].

В то же время было установлено, что ЛФ может активировать мышиные макрофаги через TLR4-зависимые и TLR4-независимые сигнальные пути [66]. Эта активация индуцирует экспрессию CD40 и секрецию ИЛ-6. Другое исследование in vitro продемонстрировало, что ЛФ способен индуцировать секрецию ИЛ-6 моноцитами через CD14 и TLR2, но не TLR4 [38]. При этом в экспериментах in vitroбыло продемонстрировано, что ЛФ подавляет секрецию ИЛ-6 в моноцитах посредством механизма, включающего эндоцитоз ЛФ, транслокацию его в ядро и ингибирование активации транскрипционного фактора NF-κB [67].

С противовоспалительной активностью ЛФ связывают также и его положительное действие на регенерацию костной ткани [68].

Существует немало указаний на то, что ЛФ проявляет иммуномодулирующую активность. Так, показано, что ЛФ оказывает влияние на состояние местного иммунитета, предотвращая аллерген-индуцированную миграцию дендритных клеток из эпидермиса к месту действия аллергена [69, 70].

Если говорить о влиянии ЛФ на функционирование лимфоцитов, то можно отметить, что взаимодействие ЛФ с Т-клетками (на примере клеточной линии человеческой лимфобластомы) вызывает активизацию МАРК (митоген-активированной протеинкиназы) [71], но нельзя однозначно утверждать, что ЛФ оказывает стимулирующее действие на пролиферацию лейкоцитов. В одной из последних работ сообщалось, что ЛФ стимулирует конкавалин-А-индуцированную пролиферацию мышиных спленоцитов [72], но существуют данные, подтверждающие ингибирующее влияние ЛФ на пролиферативную активность лимфоцитов [73].

Кроме модулирующего действия ЛФ на пролиферацию лимфоцитов описано влияние ЛФ на созревание Т- и В-лимфоцитов в экспериментах in vitro и поддержание баланса между Th1 и Th2 в пользу Th2 [74, 75]. В последнее время появляется все больше работ, в которых описывается важная роль ЛФ в развитии клеточного иммунитета. Это уже упоминавшееся свойство ЛФ стимулировать синтез ИЛ-18. С другой стороны, у мышей, трансгенных по человеческому ЛФ, при инфицировании их стафилококком наблюдалась Th1-поляризация иммунного ответа, стимуляция синтеза спленоцитами ФНО-α и интерферона-γ и снижение продукции ИЛ-5 и ИЛ-10 [76]. Аналогичный результат был получен при сочетанной вакцинации мышей ЛФ и БЦЖ. Показано, что ЛФ в этих условиях может выступать в качестве адъюванта, увеличивать пролиферативный ответ спленоцитов на введение прогретой вакцины БЦЖ и стимулировать продукцию ИЛ-12 (р40) с увеличением отношения ИЛ-12/ИЛ-10 [77].

Хотя большинство исследований, посвященных свойствам ЛФ, подтверждают влияние этого белка на продукцию цитокинов, механизмы такого влияния пока не ясны. Можно отметить возможный вклад ЛФ в повышение устойчивости организма к гипоксии: при превентивном внутрибрюшинном введении этого белка мышам время жизни животных увеличивалось на 40 % в условиях экспериментальной модели острой гипоксии с гиперкапнией [78]. Обнаружено, что введение апо-ЛФ вызывает синтез эритропоэтина в тканях экспериментальных животных, индуцируя транслокацию транскрипционного фактора Nrf2 в ядро, и оказывает нейропротективное действие в условиях экспериментальной ишемии мозга [79].

Важным этапом в исследованиях биологических свойств ЛФ стало доказательство, что ЛФ может влиять на процесс транскрипции генов непосредственно как транскрипционный фактор, и определение последовательности нуклеотидов специфического сайта связывания ЛФ и ДНК — 5’-GGCACTTGC-3’ [80]. До этого было установлено, что ЛФ после связывания с мембраной эукариотической клетки проходит в цитоплазму, а затем в ядро [81].

Необходимо отметить, что нуклеотидная последовательность сайта связывания ЛФ с ДНК присутствует в той части энхансера (промотора) гена ИЛ-1, которая важна для максимальной ЛПС-индуцированной активации гена этого цитокина. Не исключено, что ингибирующее действие ЛФ на ЛПС-индуцированный синтез цитокинов вызвано конкурентным связыванием ЛФ с этими участками ДНК. В то же время экспрессию гена ИЛ-1, вызванную форболмиристатацетатом, ЛФ не только не уменьшает, а, напротив, резко усиливает, сам по себе ЛФ (без дополнительной индукции) также способен вызывать экспрессию гена ИЛ-1 [82].

Дельта-ЛФ (ΔЛФ) — внутриклеточная форма ЛФ. Это эффективный транскрипционный фактор, который может связываться с промоторами генов Skp1, Bax и DcpS. По сравнению с обычной формой у этого белка отсутствует сигнальный пептид и 23 первых аминокислотных остатка. Промотор для этого белка расположен в первом интроне гена ЛФ. Посттрансляционные модификации модулируют активность этого фактора транскрипции. Более ранние исследования показали, что О-GlcN-ацилирование негативно регулирует ΔЛФ-транскрипционную активность, в то же время оно подавляет его убиквитинирование и увеличивает период его полураспада. С другой стороны, фосфорилирование активирует транскрипционную активность ΔЛФ. Показано, что в малигнизированных клетках экспрессия этого белка снижается, а высокий уровень экспрессии его транскриптов коррелирует с хорошим прогнозом при раке молочной железы [83].

Как уже подчеркивалось, ЛФ — многофункциональный белок, а его функции модулятора в иммунитете означают, что он может воздействовать на многочисленные молекулярные и клеточные мишени и, следовательно, реализовывать свои эффекты различными путями. Кроме того, предполагается, что ЛФ может оказывать противоположное действие на одну и ту же клеточную мишень.

Хотя было обнаружено несколько рецепторов ЛФ [84], до сих пор нет четких доказательств существования моноспецифического рецептора ЛФ того типа, который известен, например, для большинства цитокинов или даже для трансферрина. Лактоферриновые рецепторы обычно связывают другие лиганды. Кишечный рецептор, также известный как интелектин, является лектином [84]; рецептор на Т-лимфоцитах представляет собой нуклеолин — белок, участвующий в переносе белков в ядро [85]; третий тип рецептора гомологичен рецептору, связанному с липопротеином (lipoprotein-related receptor) [86]. Помимо взаимодействия с этими квазиспецифическими рецепторами, ЛФ может связываться с широким диапазоном клеток через в значительной степени электростатическое взаимодействие из-за его высокого pI. Три упомянутых выше квазиспецифических рецептора ЛФ обеспечивают проведение сигнала [87], а нуклеолин является хорошим кандидатом для обеспечения интернализации ЛФ в ядро с последующим воздействием на транскрипцию генов. На клеточных культурах моноцитов и фибробластов показано, что ЛФ человека активирует TLR4 через свои полисахаридные цепочки, а ЛПС-зависимую активацию TLR4 супрессирует через полипептидную часть [88].

Однако, возможно, что простое связывание ЛФ с поверхностью клетки само по себе может модулировать биологические эффекты. Многие из них требуют взаимодействия лиганд – рецептор или клетка – клетка, а присутствие ЛФ на поверхности клетки может либо усилить, либо ингибировать такие взаимодействия, что приводит к модуляции биологической активности.

Фактически в организме баланс между положительным и отрицательным контролем ЛФ, вероятно, зависит от локальной концентрации ЛФ в тканях, свободного или в комплексе с патоген-ассоциированными молекулярными паттернами, такими как ЛПС, и от иммунного статуса клеток. Все эти параметры пространственно и временно организованы, что делает фактические механизмы действия сложными для расшифровки. Это может объяснить, почему в литературе представлено множество результатов, которые указывают на кажущиеся противоречивыми эффекты ЛФ на иммунную систему, тогда как они, вероятно, не противоречат, а дополняют друг друга. В то время как эксперименты in vitro изучают отдельные части всего иммунного механизма в конкретный момент времени, эксперименты in vivo предоставляют информацию о системном, а иногда и косвенном воздействии на иммунную систему. В силу этого хорошо известна общая роль ЛФ в иммунитете, в отличие от этого мы не имеем точного представления о механизмах, через которые ЛФ реализует свое действие [89].

Стоит отметить, что, несмотря на широкую многофункциональность ЛФ и системный характер действия, проведено очень мало исследований по изучению влияния ЛФ на гормональный статус организма или возможностей модулирования его активности гормонами, не считая влияния половых гормонов на синтез ЛФ, в том числе и на стресс-индуцированные изменения гормонального и иммунного статуса, а также поведенческие реакции. Возможно, именно в этом направлении — исследовании роли ЛФ в нейроэндокриноиммунных взаимодействиях — следует искать те механизмы, которые помогут соединить противоречивые данные в целостную картину.

Среди наиболее существенных работ такого рода можно отметить исследования, демонстрирующие, что эффекты действия ЛФ, в частности по влиянию на миелопоэз, различаются для нормальных и адреналэктомированных животных [90].

Показано, что ЛФ может защищать дофаминовые нейроны от дегенерации [91].

Установлено, что ЛФ отменяет индуцированное иммобилизационным стрессом снижение антителообразующих клеток в селезенке крыс и нормализует реакции гиперчувствительности замедленного типа [92]. Кроме этого, внутрибрюшинное введение ЛФ изменяет поведенческие реакции крыс в тесте «замирания», вызванного страхом [93], а пероральное введение ЛФ крысам при постнатальном развитии улучшает их когнитивные способности в условиях стресса [94]. Включение ЛФ в диету с высоким содержанием жира способствовало снижению уровня лептина и кортикостерона в крови экспериментальных животных и повышало экспрессию группы генов гипоталамуса, ответственных за функционирование гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы [95].

Наши исследования показали, что превентивное введение ЛФ человека экспериментальным животным снижает стресс-стимулированное повышение экспрессии гена паттерн-распознающего рецептора TLR4 в селезенке [96], нормализует стресс-индуцированные изменения числа нейтрофильных гранулоцитов в крови и снижает стресс-индуцированное повышение концентрации кортикостерона [97]. Эти результаты были подтверждены данными японских исследователей, которые также показали, что внутрибрюшинное введение ЛФ крысам снижает стресс-индуцированное увеличение кортикостерона в крови [98].

Таким образом, можно говорить о том, что ЛФ является не только эндогенным антимикробным и хелатирующим соединением. Кроме противоинфекционной защиты ЛФ вовлечен в более широкий круг защитных механизмов, в которых он может выполнять функцию эндогенного иммуномодулятора и адаптогена.

Список сокращений

FVC — вирус лейкемии Френда; IgA — иммуноглобулин А; JNK/SAPK — Jun N-концевая киназа/стресс-активированная протеинкиназа; TLR — толл-подобный рецептор; АТФаза — аденозинтрифосфатаза; БЦЖ — сокращенное от «бацилла Кальмета – Герена» (фр. Bacillus Calmette-Guérin, BCG), вакцина против туберкулеза; ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота; ИЛ — интерлейкин; ЛПС — липополисахарид; ЛСБ — ЛПС-связывающий белок; ЛФ — лактоферрин; НГ — нейтрофильный гранулоцит; ФНО — фактор некроза опухолей; ΔЛФ — дельта-ЛФ.

Однобуквенное обозначение аминокислотных остатков:

А — аланин, С — цистеин, D — аспарагиновая кислота, Е — глутаминовая кислота, F — фенилаланин, G — глицин, H — гистидин, I — изолейцин, K — лизин, L — лейцин, M — метионин, N — аспарагин, P — пролин, Q — глутамин, R — аргинин, S — серин, T — треонин, V — валин, W — триптофан, Y — тирозин.

Источник