Lactoferina, functii si avantaje

Lactoferina, functii si avantaje

Intre substantele naturale care sunt utilizate in prezent, singure sau in diferite combinatii, datorita efectelor sanogenetice, se numara si lactoferina. Din punct de vedere biochimic, este vorba despre un compus inrudit cu transferina, o glucoproteina cu capacitatea de a „lega” fierul. Afinitatea pentru fier este mai mare decat a transferinei, permitand acestuia sa fie retinut si la valori mici ale pH-ului. Lactoferina are o valenta bazica marcata, probabil, de o regiune bazica unica in extremitatea N0-terminala a moleculei (ceea ce o deosebeste de trasferina). Acest detaliu are insa consecinte esentiale, lactoferina putandu-se lega de multe molecule acide, cum ar fi heparina sau alte molecule etalate pe suprafetele celulare. Lactoferina nu este o substanta recent descoperita. Ea este cunoscuta inca din primele decenii ale secolului XX. Initial a fost izolata din lapte, unde atinge concentratii ridicate, indeosebi in colostru. De altfel, cantitatea variaza mult in functie de specie si de stadiul lactatiei.
La adult poate fi pusa in evidenta in secretii externe si in granulele secundare ale neutrofilelor. Din ultima sursa provine, probabil, si lactoferina care poate fi dozata in sange (<1 mcg/mL), deoarece nivelul acesteia creste in timpul infectiilor si inflamatiilor. Reglarea sintezei lactoferinei este un proces extrem de complex, transcriptia fiind controlata de factori hormonali si non-hormonali. Lactoferina ingerata de sugar din laptele matern este catabolizata in tubul digestiv al acestuia, degradarea partiala putand conduce la formarea de peptide (lactofericine) active din punct de vedere biologic. Lactoferina serica sau neutrofilica este catabolizata.

Functiile lactoferinei
La ora actuala se profileaza multiple intrebuintari profilactive si curative ale lactoferinei, explicate prin multiplele ei posibilitati de interventie la diverse niveluri ale organismului uman. Initial s-au avut in vedere numai functiile care au la baza capacitatea de a lega fierul (rol in absorbtia fierului, actiune antimicrobiana, antiparazitara, antifungica si antivirala, modularea metabolismului feric in procesele inflamatorii). In prezent, s-au pus in prim plan alte actiuni (rol antiinflamator, antitumoral, imunomodulator, procoagulant, inhibitor al proteazelor etc.). Nu este mai putin adevarat ca rolurile initiale ale lactoferinei sunt astazi in discutie, pe masura ce detalii metabolice sunt revelate de cercetarea stiintifica.

  • Rolul in metabolismul fierului. Pana in acest moment nu exista dovezi indubitabile referitoare la implicarea lactoferinei in circuitele majore din metabolismul fierului. In schimb, sunt dovezi pertinente ca ea contribuie la alterarea metabolismului fierului din inflamatii si infectii. Capacitatea sa de a se conecta cu fierul contribuie la unele din functiile descrise in continuare.
  • Actiunea antimicrobiana. A fost una dintre primele actiuni descrise in vitro si se datoreaza sechestrarii fierului, ceea ce duce la inhibarea cresterii bacteriilor si fungilor. Unele microorganisme pot insa reactiona prin sinteza de siderofori (chelatori) sau prin sinteza de receptori specifici pentru lactoferina. Astfel se poate facilita indepartarea fierului legat de aceasta. Studii recente au aratat ca in actiunea antimicrobiana se regasesc alte mecanisme, de exemplu posibilitatea proteinei de a rupe sau chiar patrunde prin membranele bacteriene, prin intermediul peptidelor bazice de la capatul N (lactofericine), care sunt mai active decat proteina intacta. In aceasta directie s-au constatat diferente intre activitatea acestor peptide si originea lactofericinelor, cele mai potente fiind cele derivate din laptele de vaca. Toate aspectele discutate aici se refera insa la actiuni in vitro. In vivo efectele lactoferinei sunt inca destul de controversate. Incercarile de a copia efectele antibacteriene ale lactoferinei, asa cum apar ele la sugarul hranit la san, au fost lipsite de succes. Totusi, unele cercetari indica un efect pozitiv impotriva infectiei cu Helicobacter. Potentialul farmacologic al substantei ramane, dar studii ulterioare sunt necesare.
  • Lactoferina si inflamatia. Sunt doua mecanisme prin care substanta poate interveni: fie prin modularea homeostaziei fierului, fie in mod direct. Se stie ca ea poate lega endotoxinele bacteriene (lipozaharide), care sunt un mediator esential al infectiilor bacteriene. In plus, lactoferina poate “sechestra” fierul liber in focarele inflamatorii (ex: articulatii), prevenind catalizarea formarii de radicali liberi. In piele poate inhiba migrarea celulelor langerhans. Toate aceste efecte sunt probabil initiate dupa eliberarea lactoferinei din neutrofile. Studii recente arata ca ea poate interveni si ca factor de supravietuire a neutrofilelor in focarele inflamatorii articulare.  
  • Lactoferina si tumorogeneza. Studii recente au indicat posibilitatea acestei actiuni in vivo. Mecanismele ar fi diverse, de la reglarea activitatii celulelor NK, modularea expresiei proteinelor G1, inhibitia angiogenezei mediate VEGF (165), pana la potentarea apoptozei.
  • Activitatea imunomodulatoare. Respectivele efecte au fost confirmate de studii in vitro si in vivo. Ele se datoreaza mai putin sau deloc capacitatii lactoferinei de a lega fierul, desi studii recente arata ca lactoferina poate induce raspunsul celulelor T prin modularea aportului de fier catre splina. Multe mecanisme imunologice sunt dependente in mod critic de interactiunile intercelulare. Capacitatea lactoferinei de a se lega de suprafetele celulelor intervine aici cu certitudine. Spadaro M. si colab. al (2008) au aratat ca lactoferina este o proteina majora de aparare, ce face parte din imunitatea innascuta, actionand ca factor de maturare a celulelor dendritice umane. Lactoferina recombinata a dovedit capacitatea de reglare a expresiei antigenelor umane leucocitare (HLA) de clasa a doua, CD83, CD80 si CD86, si a receptorilor chemokinici CXCR4 si CCR7. Celulele dendritice maturate de lactoferina recombinata elibereaza cantitati crescute de IL8 si CXCL10, si o productie redusa de IL6, IL10 si CCL20.
  • Lactoferina si metabolimul osos. Proteina este un activator al celulelor osoase si determina cresterea, in vivo, a formarii de os. Ea afecteaza formarea osteoclastelor si, in culturile de maduva osoasa, murina a inhibat osteoclastogeneza. Lactoferina stimuleaza proliferarea si diferentierea osteoblastelor primare si actioneaza ca factor de supravietuirek, inhiband apoptoza celulara indusa de retragerea serului.
  • Activitatea de enzima. Activitatea ribonucleazica s-a manifestat la anumite izoforme ale lactoferinei, dar ea a fost extrem de slaba si, in acest moment, nu este clar ce rol fiziologic poate juca. Activitatea proteazica este un tip de activitate recent confirmata, prezenta atat la lactoferina naturala, cat si la cea recombinata. Poate fi o alta fateta a activitatii antimicrobiene a lactoferinei.
  • Reglarea transcriptiei – proteina se leaga de secvente specifice ale ADN si regleaza transcriptia genelor purtatoare ale acestor secvente din regiunea promotor.

Este de notat ca exista multe studii care au indicat ca la pacientii cu afectiuni autoimune apar autoanticorpi antilactoferina, inclusi in grupul ANCA (anticorpi citoplasmatici antineutrofilici). O ipoteza inca nedovedita ar fi ca acesti anticorpi apar in timpul copilariei, prin sensibilizare incurcisata la lactoferina laptelui de vaca.  
In concluzie, lactoferina pare a avea un numar enorm de functii in organism, nu toate bazate pe clasica proprietate a proteinei de a lega fierul. Deocamdata insa sunt foarte putine studii, indeosebi in vivo si cu concentratii rezonabile de proteina, care sa le confirme. In viitor, lactoferina ar putea fi considerata un regulator polivalent al proceselor patologice. Desi este un component secundar al metabolismului fiziologic si al proceselor de crestere si dezvoltare, poate fi luata in seama ca factor de baza atunci cand apar fenomene de inflamatie si infectie. Administrarea sa este lipsita de riscuri, dar trebuie sa primeasca in continuare si confirmarea utilitatii sale profilcatice si curative.

Bibliografie selectiva:
1.Zakharova, E. T., Shavlovski, M. M., Bass, M. G., Gridasova, A. A., Pulina, M. O., De Filippis, V., Beltramini, M., Di Muro, P., Salvato, B., Fontana, A., Vasilyev, V. B. and Gaitskhoki, V. S., Interaction of lactoferrin with ceruloplasmin, Arch. Biochem. Biophys., 2000, 374: 222–228;
2.Walker W. Allan, Duggan, Christopher, Watkins John, Nutrition in pediatrics: basic science and clinical applications Edition: 3, illustrated, published PMPH-USA, 2003;
3.Liu, L.- H. E., Gladwell, W. and Teng, C. T. 2002, Detection of exonpolymorphisms in the human lactoferrin gene, Biochem. Cell Biol. 80: 17–22;
4.Brock J., The physiology of lactoferrin, Biochem. Cell Biol. (2002) 80: 1–6;
5.Yamauchi K., M. Tomita, T. J. Giehl and R T Ellison 3rd, Antibacterial activity of lactoferrin and a pepsin-derived lactoferrin peptide fragment, Infect Immun., 1993 February, 61(2): 719-726;
6.Strom, M. B., Haug, B. E., Rekdal, O., Skar, M. L., Stensen, W. and Svendsen, J. S., Important structural features of 15-residue lactoferrin derivatives and methods for improvement of anitmicrobial activity, Biochem. Cell Biol., 2002, 80: 65–74;
7.Trif, M., Guillen, C., Vaughan, D. M., Telfer, J. M., Brewer, J. M., Roseanu, A. and Brock, J. H., Liposomes as possible carriers for lactoferrin in the local treatment of inflammatory diseases. Exp. Biol. Med. (Maywood), 2001, 226: 559–564;
8.Wong  S. H., Lactoferrin is a survival factor for neutrophils in rheumatoid synovial fluid, Rheumatology 2009, 48(1):39-44;
9.Spadaro M. et al., Lactoferrin, a major defense protein of innate immunity, is a novel maturation factor for human dendritic cells, FASEB Journal, 2008,  22(8): 2747-2757;
10.Cornish J. et al., Lactoferrin is a potent regulator of bone cell activity and increases bone formation in vivo, Endocrinology, 2004, 145:4366-4374;
11.Naot D. et al., Lactoferrin – a novel bone growth factor, Clinical and Medical Research, 2005, 3(2): 93-101;
12.Norrby K. et al., Orally administered bovine lactoferrin systemically inhibits VEGF (165)-mediated angiogenesis in the rat, International Journal of Cancer, 2001, 91(2): 236-240;
13.Mestecky Jiri et al., Mucosal Immunology, Edition 3, illustrated, Academic Press, 2005.
Dr. Corina-Aurelia Zugravu,
Specialist igiena alimentatiei si nutritie

Fii conectat la noutățile și descoperirile din domeniul medico-farmaceutic!

Utilizam datele tale in scopul corespondentei si pentru comunicari comerciale. Pentru a citi mai multe informatii apasa aici.




    Comentarii

    Utilizam datele tale in scopul corespondentei. Pentru a citi mai multe informatii apasa aici.