Laktoferyna w [GENO]COLOSTRUM

Laktoferyna (LF) jest glikoproteiną  z rodziny transferyn , mająca zdolność wiązania jonów żelaza. Należy do białek odporności wrodzonej ustroju, ale jej funkcje rozciągają się także na regulacje odporności nabytej i wiele innych zjawisk. Obecna jest w neutrofilach, a także ślinie, łzach, pocie, mleku i siarze. Zawartość laktoferyn  w mleku jest zróżnicowana w zależności od gatunku, przy czym w dość dużym  stężeniu stwierdzana jest w mleku ludzi ( 1-2mg/ml ). W siarze ssaków te stężenia są od 10 do 100 razy wyższe.

Laktoferyna   znajduje się w wielu narządach  organizmu ludzkiego

W wysokim stężeniu występuje w:

-organach - nerkach, pęcherzyku żółciowym, płucach, trzustce, prostacie, pęcherzykach nasiennych, jelicie, wątrobie

-w błonach surowiczych i ich wydzielinach - siarze, ślinie, łzach, nasieniu, wydzielinie pochwy, płynie maziówkowym.

W niskim stężeniu występuje w:

- osoczu krwi, dokąd dostaje się w wyniku spontanicznego uwolnienia z granulocytów.

Działania Laktoferyny:

- bierze udział w homeostazie żelaza - bierze udział w transporcie żelaza, wynikający ze zdolności tego białka do wiązania atomów pierwiastków z grupy metali.

- jest aktywna przeciwmikrobiologicznie - pełni istotną rolę w pierwszej linii obrony organizmu przed mikroorganizmami. Wykazuje zarówno działanie bakteriostatyczne, jak i bakteriobójcze przeciwko bakteriom Gram-dodatnim i Gram-ujemnym, a także działanie grzybobójcze, w szczególności w stosunku do Candida s.

-posiada zdolność  neutralizacji endotoksyny- uwolnione endotoksyny są wiązane z białkami krwi i w ten sposób ulegają neutralizacji. Wydalane są z organizmu głównie z żółcią po uprzednim rozłożeniu w wątrobie, część opuszcza organizm poprzez gruczoł mlekowy, nerki lub płuca.

- ma właściwości immunoregulatorowe - Białko to wpływa na dojrzewanie komórek układu immunologicznego oraz reguluje humoralną i komórkową  odpowiedź  immunologiczną.

- reguluje dojrzewanie i różnicowanie limfocytów - Promuje przekształcanie się prekursorowych komórek T w limfocyty T pomocnicze i wpływa na dojrzewanie komórek B, które pod wpływem laktoferyny  nabywają zdolności prezentacji antygenu limfocytom T.

-działa przeciwzapalnie , przeciwwirusowo, przeciwbólowo –Zapobiega wiązaniu się bakterii do komórek docelowych, a tym samym utrudniania zasiedlanie komórek gospodarza.

-działa przeciwnowotworowo i  chemio prewencyjnie – reguluje aktywność enzymów I i II fazy uczestniczących w aktywacji i detoksyfikacji  karcynogenów , oraz reguluje skład  mikroflory przewodu pokarmowego. W ten sposób zapobiega powstawaniu nowotworów i ich rozwojowi we wczesnym stadium.

Rys.1. Mechanizmy chemioprewencji i hamowania wzrostu nowotworów z uwzglednieniem tych, na które wpływa LF

-reguluje metabolizm kości.

-bierze udział w rozwoju embrionalnym i funkcjach prokreacyjnych – Laktoferyna  odgrywa niezwykle ważną rolę  w prawidłowym rozwoju noworodka. Dostarczana z siarą reguluje m.in. przyswajanie różnych składników odżywczych, przyspiesza dojrzewanie nabłonka przewodu pokarmowego, odpowiada za ustalenie i utrzymanie prawidłowego składu mikrofl ory jelit, chroni przed zakażeniami, bakteriemia i endotoksemią, promuje rozwój układu immunologicznego.

W badaniach klinicznych potwierdzono korzystny wpływ laktoferyny na obraz chorób zapalnych:

-Podanie Colostrum bovinum powoduje modulowanie wytwarzania cytokin przez ludzkie komórki jednojądrzaste stymulowane fytohemaglutyniną i lipopolisacharydem bakteryjnym (1). Wskazuje to na możliwość zastosowania preparatów zawierających składowe siary do kontrolowania procesu zapalnego.

-Podanie laktoferyny   łagodziło przebieg zakażenia u chorych z rozpoznaną neutropenią spowodowaną chemioterapią w leczeniu ostrej białaczki szpikowej (2).

-Działanie przeciwzapalne laktoferyny   wykazano w endotoksemii i wstrząsie septycznym (3,4).

-Podawanie laktoferyny  siarowej zwiększa skuteczność antybiotykoterapii. Łączne stosowanie powodowało zmniejszenie o połowę stężenia terapeutycznego wankomycyny w czasie zakażenia Staphylococcus epidermidis (5). W połączeniu z penicyliną powodowała 2-4-krotne podwyższenie aktywności hamującej antybiotyku w stosunku do Staphylococcus aureus (6). Skojarzona z cefalosporyną znamiennie wydłużała przeżycie myszy zakażonych Klebsiella pneumoniae, obniżając efektywną dawkę antybiotyku (7).

-Aktywność przeciwwirusową laktoferyny   siarowej wykazano w stosunku do wirusów opryszczki (Herpes), cytomegalowirusów (CMV), ludzkiego wirusa niedoboru odpornościowego (HIV), wirusów zapalenia wątroby typu C oraz B, syncytialnego wirusa oddechowego (RSV), hantawirusa, rotawirusa, poliowirusa, adenowirusa i enterowi rusa(8). Mechanizm tego działania nie został dotychczas ostatecznie wyjaśniony, ale podkreśla się hamujący wpływ laktoferyny głównie na początkowe etapy zakażenia wirusowego.

-adsorpcję i wnikanie wirusa do komórek. Wynika to z zachodzącej interakcji laktoferyny  zarówno z wirusami, jak i z ich receptorami na powierzchni komórek docelowych (9,10). Zdolność laktoferyny do swoistego wiązania się zarówno do wielu wirusów, jak i do komórkowych receptorów wirusowych stwarza ponadto nową, ciekawą możliwość wykorzystania laktoferyny bydlęcej jako selektywnego nośnika leków przeciwwirusowych (11).

- Synergizm działania laktoferyny   z niektórymi lekami przeciwwirusowymi ma duże znaczenie kliniczne, ponieważ pozwala obniżyć dawki używanych leków przeciwwirusowych, odznaczających się często dużą toksycznością dla organizmu. Działanie synergistyczne zaobserwowano, gdy laktoferynę siarową podano razem z acyklowirem w zakażeniu Herpes simplex-1. Pozwoliło to na 2–7-krotne obniżenie efektywnej dawki leku (11).

PODSUMOWANIE

Opracowanie skutecznych i wydajnych technik izolacji białek (w tym LF  ) z siary krowiej , pozwala wzbogacać w te składniki suplementy diety, dzięki czemu człowiek, który pozbawiony jest  z rożnych powodów odporności immunologicznej, może otrzymać  w diecie tak ważne dla niego w tym stanie niedoboru białka.

Należy podkreślić, iż na podstawie dotychczas przeprowadzonych  badań przedklinicznych i klinicznych (w tym również dotyczących noworodków i niemowląt oraz starszych dzieci) suplementacja diety w LF   wydaje się całkowicie bezpieczna. Podawanie białka nawet w dużych dawkach (2–7 mg/osobę/dzień) było dobrze tolerowane i nie wiązało się z wystąpieniem żadnych działań niepożądanych (12, 13, 14).

Reasumując, laktoferryna   to  endogenne, multipotencjalne białko, które ma szanse znaleźć  szerokie zastosowanie zarówno w lecznictwie i prewencji schorzeń  zakaźnych, jak i produkcji żywności dla ludzi, zwłaszcza w dobie narastającej oporności drobnoustrojów i zwiększonej liczby pacjentów z obniżoną reaktywnością układu immunologicznego.

1. Trumpler U., Straub P.W., Rosenmund A.: Antibacterial prophylaxis with lctoferrin in neutropenic patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 1989, 8, 310-313.

2. Shing C.M., Peake J.M., Suzuki K., Jenkins D.G., Coombes J.S.: Bovine colostrum modulates cytokine production in human peripheral blood mononuclear cells stimulated with lipopolysaccharide and phytohemagglutinin. J. Interferon Cytokine Res.. 2008. Nov 17. [Epub ahead of print]

3. Nielsen S.S., Bjerre H., Toft N.: Colostrum and milk as risk factors for infection with Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in dairy cattle. J. Dairy Sci., 2008, 91, 12, 4610-5.

4. Struff W.G., Sprotte G.: Bovine colostrum as a biologic in clinical medicine: a review-Part II: clinical studies. Int. J. Clin. Pharmacol. Ther., 2008, 46, 5, 211-25.

5. Leitch E.C., Willcox M.D.: Lactoferrin increases the susceptibility of S.epidermidis biofilms to lysozyme and vancomycin. Curr. Eye Res., 1999, 19, 12-19.

6. Diarra M.S., Peticlerc D., Lacasse P.: Effect of lactoferrin in combination with penicillin on the morphology and the physiology of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis. J. Dairy Sci., 2002, 85, 1141-1149.

7. Berkhout B., van Wamel J.L., Beljaars L., Meijer D.K., Visser S., Floris R.: Characterization of the anti-HIV effects of native lactoferrin and other milk proteins and protein-derived peptides. Antivirial Res., 2002, 55, 341-355.

8. Miyazaki S., Harada Y., Tsuji A., Goto S.: In vivo combined effects of lactoferrin and drugs on bacterial infections in mice. Chemotherapy, 1991, 39, 829-835.

9. Ikeda. M., Nozaki A., Sugiyama K., Tanaka T., Naganuma A., Tanaka K., Sekihara H., Shimatohmo K., Saito M., Kato N.: Characterization of antiviral activity of lactoferrin against hepatitis C virus infection in human cultured cells. Virus Res., 2000, 66, 51-63.

10. Nozaki A., Ikeda M., Naganuma A., Nakamura T., Inudoh M., Tanaka K., Kato N.: Identification of a lactoferrin-derived peptide possessing binding activity to hepatitis C virus E2 envelope protein.J.Biol.Chem., 2003, 278, 10162-10173.

11. Andersen J.H., Jenssen H., Guttenberg T.J.: Lactoferrin and lactoferricin inhibit Herpes simplex 1 and 2 infection and exhibit synergy when combined with acyclovir. Antyviral Res., 2003, 58, 209-215.

12. Britigan B.E., Serody J.S., Hayek M.B., Charniga L.M., Cohen M.S.: Uptake of lactoferrin by mononuclear phagocytes inhibits their ability to form hydroxyl radical and protects them from membrane autoperoxidation. J. Immunol., 1991; 147: 4271–4277

13. Goldman A.S., Goldblum R.M., Hanson L.A.: Anti-infl ammatory systems in human milk. Adv. Exp. Med. Biol., 1990; 262: 69–76

14. Lucassen P.L., Assendelft W.J., Gubbels J.W., van Eijk J.T., Douwes A.C.: Infantile colic: crying time reduction with a whey hydrolysate: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Pediatrics, 2000; 106: 1349–1354