Aiheeseen liittyvät termit:
- puolustus
- Desoksiribonukleiinihappo
- LL-37
- Hyaluronihappo
- Defensine Beta-3
- molekyylimassa
- Anti-inflammatorinen
- [alfa]
- Polypeptidiantibiootti
Sisäisesti heikennetyt proteiinit
Dale Stuchfield, ... taber E. Barran, iEntsymologian menetelmä, 2018
Liite
Taulukko Beveridge-Barran-kaavioissa käytetyistä proteiineista iAfb. 13. Numerot vastaavat kohdassa käytettyjä numeroitaAfb. 13Ai B.
| Määrä | Nimi | molekyylipaino (Da) | dZ | dCCS (Å2) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Melittin | 2846 | 3 | 61 |
| 2 | Ihmisen beeta-defensiini 2 | 4328 | 4 | 113 |
| 3 | Lymfotaktiini 1-72 | 8111 | 5 | 560 |
| 4 | sytokroomCgedenatureerd | 12.229 | 4 | 392 |
| 5 | Hemoglobiini alfahol-monomeeri | 15,743 | 4 | 493 |
| 6 | Munaalbumiini-vähennetty konformaatio 1 | 44.200 | 4 | 382 |
| 7 | Munaalbumiini-vähennetty konformaatio 2 | 44.200 | 3 | 547 |
| 8 | Kokonaisuus 1 ovalbumiinit | 44,287 | 2 | 19 |
| 9 | Kokonaisuus 2 ovalbumiinia | 44,287 | 3 | 99 |
| 10 | TTR-tetrameeri | 55.000 | 3 | 144 |
| 11 | BSA-yhteensopivuus 2 | 66.430 | 4 | 446 |
| 12 | Concanavalin A -tetrameeri | 102.000 | 4 | 292 |
| 13 | SAP Pentamer | 128.000 | 5 | 408 |
| 14 | Lysotsyymi | 14.314 | 3 | 148 |
| 15 | Ydin UVR8-monomeeri | 40.150 | 2 | 48 |
| 16 | Ydin UVR8 dimeeri | 80.300 | 4 | 29 |
| 17 | Boviene pancreastrypsineremmer (BPTI) | 6531 | 2 | 107 |
| 18 | MtATP-fosforibosyylitransferaasi (MtATP-PRT) he | 189,374 | 2 | 14 |
| 19 | Insuliini | 5730 | 3 | 274 |
| 20 | Ubiquitin denaturoitunut | 8556 | 8 | 970 |
| 21 | Lymfotaktiini | 10,175 | 6 | 928 |
| 22 | N-terminaalinen p53 | 11.162 | 9 | 1404 |
| 23 | α-synukleiini | 14.460 | 16 | 1577 |
| 24 | N-pääte MDM2 | 14,790 | 11 | 1489 |
| 25 | Hemoglobiinin alfa-apomonomeeri | 15.126 | 16 | 2117 |
| 26 | Hemoglobiini beeta-apomonomeeri | 15,876 | 10 | 1161 |
| 27 | β-kaseiini | 23.944 | 20 | 4069 |
| 28 | p53 DNA-sidosdomeeni | 24.615 | 9 | 1609 |
| 29 | p53 DNA-sidosdomeeni pH 1,5 | 24.616 | 25 | 4000 |
| 30 | COR15A | 9683 | 10 | 1254 |
| 31 | Apolipoproteiini C-II (ApoC-II) | 8959 | 3 | 542 |
| 32 | Ubikitiini | 8566 | 2 | 21,66667 |
| 33 | sytokroomC | 12.358 | 2 | 363,6667 |
| 34 | Myoglobiini | 17,567 | 2 | 107,6667 |
| 35 | Avidiinitetrameeri | 64,933 | 3 | 20 |
| 36 | BSA | 66,433 | 3 | 32 |
| 37 | Concanavalin A | 102,393 | 4 | 42 |
| 38 | Alkoholidehydrogenaasi | 147,659 | 5 | 111 |
| mAbs | ||||
| 39 | IgG1A | 147.106,78 | 4 | 1440 |
| 40 | IgG1B | 145.246,13 | 4 | 1580 |
| 41 | IgG4A | 146.776,18 | 4 | 2140 |
| 42 | IgG4 B | 144.915,53 | 4 | 2040 |
Se kapitelOsta kirja
Lue koko luku
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0076687918304129
In situ muodostivat bioaktiivisia hydrogeelejä kantasolujen ja biomolekyylien toimittamiseksi haavan paranemiseen
Y. Dong, W. Wang, iBiomateriaalit haavojen parantamiseen, 2016
14.2 Kantasoluterapia haavojen parantamiseen
Haavan paraneminen on monimutkainen biologinen ja fysiologinen prosessi, joka sisältää erilaisia solutyyppejä, molekyylejä ja biomateriaaleja[81]. Ihanteellisen ihonkorvikkeen luominen alkuperäisen ihon täydelliseksi jäljittelemiseksi ja korvaamiseksi ei ole onnistunut[82-85]. Siksi kantasolut, joilla on ainutlaatuinen kyky erilaistua erilaisiksi solutyypeiksi ja erittää lukuisia kasvutekijöitä, ovat herättäneet enemmän huomiota.[86]. Till ja McCulloch löysivät kantasolut ensimmäisen kerran vuonna 1961[87]; Siitä lähtien niitä on löydetty eri kudoksista, kuten ihosta[88], aivot[89], kahva[89], haima[89], luustolihakset[90], kives[91]ja verisuonet[92]. Alkion kantasolujen käyttö herättää vakavia eettisiä huolenaiheita ja kiistoja yleisön ja tutkijoiden keskuudessa. Vaihtoehtoisesti monia muita aikuisten kudosten kantasolulähteitä on tutkittu kliinisiin sovelluksiin, mukaan lukien luuytimestä peräisin olevat mesenkymaaliset kantasolut (BMMSC:t), hematopoieettiset kantasolut, napanuorasta peräisin olevat kantasolut, ihon kantasolut ja rasvakudoksesta peräisin olevat kantasolut (ADSC:t). Indusoituja pluripotentteja kantasoluja on tuotettu somaattisten solujen geneettisellä uudelleenohjelmoimalla, ja ne ovat osoittaneet samanlaista erilaistumiskykyä kuin alkion kantasolut, joilla on suuri potentiaali kliinisiin sovelluksiin[93-95]. Seuraavissa osioissa käsitellään BMMSC:itä ja ADSC:itä, kahta tärkeää kantasolutyyppiä haavan paranemisessa.
14.2.1 Luuytimestä peräisin olevat mesenkymaaliset kantasolut
Friedenstein ja kollegat kuvasivat BMMSC:t ensimmäisen kerran vuonna 1968[96], ja Caplan nimesi ne ensimmäisen kerran MSC:iksi 1990-luvun alussa[97]. International Society for Cellular Therapy tunnisti vähimmäiskriteerit MSC:iden karakterisoimiseksi 2000-luvulla: (1) muovinen perävaunu vakioviljelyolosuhteissa; (2) ekspressoivat pintamolekyylejä CD73, CD90 ja CD105, mutta eivät CD14 (tai CD11b), CD34, CD45, CD79a (tai CD19) ja HLA-DR; ja (3) kykenevät erilaistumaan osteoblasteiksi, kondroblasteiksi ja rasvasoluiksi in vitro[98,99]. Näiden kolmen solutyypin lisäksi MSC:t voivat myös erilaistua myosyyteiksi, jännesoluiksi ja ligamenttisoluiksi[100-102]. MSC:itä on löydetty muista kudoksista kuin luuytimestä kaikkialla kehossa, kuten verisuonissa, rasvassa, ihossa, lihaksissa ja hampaissa[100-103]ja MSC:illä on raportoitu olevan jonkin verran plastisuutta tai potentiaalia erilaistua sukulinjan rajan yli[104].
MSC:illä on raportoitu olevan olennainen rooli haavan paranemisprosessissa, koska ne tuottavat erilaisia sytokiinejä; mekanismia ei kuitenkaan täysin ymmärretä[105-107]. MSC:t ovat fibroblastien progenitorisoluja[108]fi fibrocyten[110]granulaatiokudoksessa[81.111]ja jopa keratinosyyttien kautta[109]. Ne säätelevät myös tyypin I ja III kollageenin suhdetta uusiutumisprosessissa, mikä on välttämätöntä arven muodostumiselle.[112]. BMMSC:itä on käytetty akuuttien palovammojen tai kroonisten haavojen (esim. diabeettisten jalkahaavojen) hoitoon yksinään tai yhdessä geeniterapian kanssa.[113.116.117]. Esimerkiksi verihiutaleperäisellä kasvutekijällä (PDGF) ja beeta-defensiini 2 -geeneillä transfektoitujen BMMSC-solujen käyttö säteilytettyjen rottien täyspaksuisiin leikkaushaavoihin lisäsi granulaatiokudoksen muodostumista ja kollageenin kertymistä sekä vähensi bakteerikudoksen tasoja.[113]. BMMSC:t, joissa on angiogeenisiä tekijöitä, esim. verisuonten endoteelikasvutekijä (VEGF)[114], osoitti parantunutta uudissuonittumista ja lisääntynyttä iskeemisen ihon eloonjäämistä rotilla[118]. Lisäksi MSC-käsitellyn elatusaineen on raportoitu edistävän angiogeneesiä ja epitelisaatiota ja vaikuttavan makrofagien ja endoteelin progenitorisolujen rekrytoitumiseen tai lisääntymiseen paranemisprosessin aikana.[81.119]. Yhteenvetona voidaan todeta, että BMMSC:itä on käytetty laajasti perustutkimuksessa ja kliinisissä tutkimuksissa haavojen parantamiseksi; Useat BMMSC:n käytön haitat ovat kuitenkin rajoittaneet niiden käyttöä, kuten tuskallinen uuttoprosessi, alhainen saanto ja solujen määrän väheneminen iän myötä[86.120.121].
14.2.2 Rasvaperäiset kantasolut
Verrattuna BMMSC-soluihin ADSC:itä on paljon helpompi saada ja solusaanto rasvakudoksesta on huomattavasti suurempi[122]. Kirurginen lähestymistapa on potilaalle olennaisesti kivuton (esim. rasvaimu). Lisäksi eristetyt solut voidaan säilyttää kylmässä, jolloin ne ovat saatavilla terapeuttiseen käyttöön jopa 6 kuukautta sadonkorjuun jälkeen[123]. ADSC:illä on osoitettu olevan plastisuus erilaistua erilaisiksi solulinjoiksi, mukaan lukien rasvasolut, osteoblastit, kondrosyytit, myosyytit, hepatosyytit, endoteelisolut sekä hematopoieettiset ja hermosolut[124-132]. ADSC:t voivat tehostaa angiogeneesiä ja stabiloida verisuonten muodostumista[133-137]. ADSC:iden erittämien sytokiinien on osoitettu olevan merkittävä rooli paranemisprosessissa[136,138-141]. Siksi ADSC:t ovat osoittaneet suurta potentiaalia, ja niitä voitaisiin käyttää käyttövalmiin korvaavan tuotteen kehittämiseen.
ADSC:t eristetään yleensä rasvakudoksen niin kutsutusta stromaalisesta vaskulaarisesta fraktiosta (SVF), joka koostuu rasvasoluista ja monista muista soluista, mukaan lukien stroomasolut, verisuonten endoteelisolut ja verisuonten sileät lihassolut.[142-144]. Rasvakudos jauhetaan pieniksi paloiksi, pilkotaan tyypin I kollagenaasilla ja SVF eristetään sentrifugoinnin jälkeen. Seuraavaksi ADSC:t erotetaan edelleen muista solulinjoista perustuen niiden kykyyn kiinnittyä kudosviljelylevyyn[125.126.145]. ADSC:ille on yleensä tunnusomaista immunofenotyypitys ja erilaistumiskyky osteoblasteiksi, kondroblasteiksi ja rasvasoluiksi. ADSC:t näyttävät samanlaisia pintamerkkejä kuin BMMSC:t, paitsi CD49d (ilmaistu vain ADSC:issä) ja CD106 (ilmaistu vain BMMSC:issä)[146-148]. Erityisesti eri ryhmät ovat raportoineet erilaisia pintamarkkereita vuosien varrella, mikä saattaa johtua eroista vasta-ainelähteissä, havaitsemismenetelmissä tai soluviljelyolosuhteissa.[144].
Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että ADSC:t edistävät haavan paranemista lisäämällä angiogeneesiä, erilaistumalla eri solutyypeiksi ja parakriinisen eritysvaikutuksen kautta[149.150]. Esimerkiksi Trottier ja kollegat raportoivat, että ADSC:t voivat korvata fibroblasteja epidermaalisissa ja ihon korvikkeissa edistääkseen haavan paranemista in vivo.[151]. Ebrahimian ja kollegat raportoivat, että ADSC:t erilaistuivat keratinosyyteiksi ja endoteelisoluiksi ja nopeuttavat haavan paranemista lisäämällä veren perfuusiota[152]. Samanlaisia tuloksia raportoivat myös Lin ja kollegat, jotka osoittivat, että ADSC:iden solulevyt lisäsivät merkittävästi verisuonten tiheyttä nude hiiren haavamallissa.[153]. Lisäksi Altman ja kollegat tutkivat kylvetyn silkkifibroiini-kitosaani-telineen vaikutustaihmisen ADSC:t täyspaksuisissa leikkaushaavoissa 6 viikon ikäisillä urospuolisilla kateenkorvaushiirillä[154]. He havaitsivat, että angiogeneesiä ja haavan sulkeutumista edisti fibrovaskulaaristen, endoteeli- ja epiteelikudoskomponenttien siirtyminen ADSC/scaffoldiin. Hong ja kollegat vertasivat BMMSC:iden ja ADSC:iden mahdollisuuksia parantaa haavoja kanin korvamallissa[155]. He havaitsivat, että siirretyt ADSC:t erilaistuivat fibroblastifenotyypeiksi, tehostivat makrofagien ja endoteelisolujen rekrytointia ja edistivät granulaatiokudoksen muodostumista. Sitä vastoin BMMSC:t eivät merkittävästi lisänneet granulaatiokudoksen muodostumista tässä haavamallissa[155].
Muiksi solufenotyypeiksi erilaistumisen lisäksi ADSC:iden parakriiniset vaikutukset haavan paranemisprosessissa ovat herättäneet paljon huomiota. ADSC:illä on kyky erittää useita kasvutekijöitä, mukaan lukien insuliinin kaltainen kasvutekijä, hepatosyyttien kasvutekijä, transformoiva kasvutekijä (TGF)-β1 ja VEGF, joilla kaikilla on olennainen rooli haavan paranemisprosessissa.[138.157]. Kim ja kollegat havaitsivat, että ADSC:t edistävät ihmisen ihon fibroblastien proliferaatiota paitsi stimuloimalla solu-solukontaktia, myös parakriinisen mekanismin kautta.[138]. He havaitsivat, että vapautuneet tekijät (mukaan lukien PDGF ja TGF-β1 ja TGF-β2) ADSC-käsitellyssä elatusaineessa voivat lisätä tyypin I ja III kollageenin ja fibronektiinin ilmentymistä samalla kun heikentävät matriisin metalloproteinaasia 1:tä. Tämän seurauksena ihmisen ihon fibroblastien lisääntyminen ja migraatio stimuloituivat, mikä kiihdytti epitelisaatiota ja haavan sulkeutumista. Amos ja kollegat osoittivat, että ADSC:itä voidaan käyttää diabeettisten haavojen hoitoon, ja he osoittivat myös, että ADSC:iden 3D-viljely johtaa merkittävästi enemmän solunulkoisen matriisin (ECM) proteiinien ja liukoisten tekijöiden erittymiseen yksikerroksiseen viljelmään verrattuna.[156]. DiRocco et ai.[115]transfektoivat hiiren ADSC:t kemokiinin stroomasoluista peräisin olevalla tekijällä 1 ja osoittivat parantuneen diabeettisten haavojen paranemista verrattuna pelkkään ADSC:hen.
Se kapitelOsta kirja
Lue koko luku
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781782424567000143
Fusobacterium nucleatum – ystävä vai vihollinen?
Kamila Stokowa-SołtysKamil WojtkowiakKarolina Jagiełło, andreJournal of Inorganic Biochemistry, 2021
3F. ydinystävänä
Useat tutkimukset ovat osoittaneet tämänF. ydinvoi tuottaa merkittäviä määriä voihappoa, joka on kolonosyyttien – tulehdusta ehkäisevien solujen – tärkein energialähde [29]. Muut tutkimukset viittaavat siihenF. ydinedistää terveiden limakalvojen ylläpitämistä lisäämällä neutrofiilien erittämien proteaasi-inhibiittorien transkriptiota vasteena bakteerien läsnäololle. Näillä proteaaseilla on voimakkaita tulehdusta edistäviä vaikutuksia ja ne voivat tuhota kudosta. Lisäksi muita bakteereja löytyy pääasiassa suuontelostaPorphyromonas gingivalis,treponema dentcolaminäTannerella forsythia, voivat myös tuottaa omia seriini- tai kysteiiniproteaaseja, joita pidetään virulenssitekijöinä. Tuottamien estäjien takiaF. ydin, vähentää edellä mainittujen bakteerilajien ja neutrofiilien tuottamien proteaasien negatiivista vaikutusta [30-32]. Lisäksi,F. ydinedistää ihmisen β-defensiini-2:n (hβD-2) ja marginaalisesti hβD-3:n eritystä [33]. Molekyylit kuuluvat ihmisen β-defensiineihin (hβD), eli limakalvon epiteelisolujen erittämiin kationisiin peptideihin. Nämä peptidit ovat aktiivisia gramnegatiivisia ja grampositiivisia bakteereja, sieniä ja tiettyjä viruksia vastaan.34]. Tuloksena olevan kationisen varauksen ansiosta ne reagoivat helposti bakteerisolukalvojen lipopolysakkaridien ja teikoiinihappojen kanssa. Defensiinit rajoittavat patogeenien määrää ja suojaavat siten isäntäorganismia infektiolta. Siksi voit sanoa niinF. ydinsillä on tärkeä rooli immuunijärjestelmän aktivoinnissa [33-35].
Yhteenvetona voidaan todeta, että hβD-2:n ilmentymisen induktio johtuuF. ydinsoluseinäuute, mutta ei tautia aiheuttavista bakteereista, kutenP. gingivalisminäP. välittäjä. hβD-2:n stimulointiF. ydinsisältää molemmat: uusien geenien transkription ja uusien proteiinien synteesin. Itse mekanismi on kuitenkin erilainen molemmissa tapauksissa. Siinä ei käytetä solunsisäistä signalointikaskadia NF-kB (aktivoitujen B-solujen ydintekijäkappa-kevytketjun tehostaja), joka liittyy bakteerituotteiden tunnistamiseen, vaan se tapahtuu c-Jun N-terminaalisen kinaasin (JNK) signalointikaskadin kautta. ja p38-mitogeenilla aktivoitu proteiinikinaasi (MAPK). Ne liittyvät sytokiineihin, stressivasteeseen ja apoptoottisiin prosesseihin. Solunsisäinen kalsiumsignaalien kaskadi osallistuu myös tähän defensiinien induktioon. Mekanismi eroaa sairauksia aiheuttavista taudinaiheuttajista, mikä antaa syitä olla ajattelematta sitäF. ydinselvästi patogeenisena bakteerina [36,37].
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0162013421002336
Uusien toimintojen sovellukset isännän puolustuspeptidien indusoimiseksi ja keskipitkäketjuisten rasvahappojen synergistinen sterilointi antibioottien korvaamiseksi rehussa
Zhongxin Zhou, ... Jian Peng, iJournal of Functional Foods, 2019
7 Hanki MCFA:tin vitro/Suoraanisäntäpuolustuspeptidien (HDP:iden) ilmentyminen
HDP:t ovat osa epäspesifistä puolustusjärjestelmää, kasvien, hyönteisten, nisäkkäiden ja mikro-organismien sekä kemiallisen synteesin tuottamia luonnollisia antibiootteja.Sierra, Fuste, Rabanal, Vinuesa & Vinas, 2017). Koska HDP:t vaikuttavat laajasti bakteereja, sieniä, alkueläimiä ja vaipallisia viruksia vastaan, niillä on myönteisiä vaikutuksia sikojen kasvukykyyn, ravinteiden sulavuuteen ja suoliston morfologiaan sekä suoliston mikroflooraan.Xiao, Shao ym., 2015). On mielenkiintoinen viimeaikainen löytö, että MCFA:t tai lyhytketjuiset rasvahapot (SCFA) tai pitkäketjuiset rasvahapot (LCFA)Suoraan/in vitroHDP:iden geeni- tai proteiiniekspressio ihmisissä, sioissa, kanoissa, kaniineissa ja hiirissä esitettynäTaulukko 4.
Taulukko 4.Suoraan/in vitroisäntäpuolustuspeptidien (HDP) geenien tai proteiiniekspression induktio ihmisissä, sioissa, kanoissa, kaneissa ja hiirissä keskipitkäketjuisilla rasvahapoilla (MCFA), lyhytketjuisilla rasvahapoilla (SCFA) ja pitkäketjuisilla rasvahapoilla (LCFA).
| Elisitorit | Kohdennettu eläin | Kohdennettu solu tai kudos | Indusoitu geeni ja (tai) proteiini HDP:istä | Indusoitu aste (laskokset) | Viitteet |
|---|---|---|---|---|---|
| MCFA:tSISÄÄN(lauriinihappo, C12:0) | Ihmisen | Ihmisen sebosyytit | In vitrogeenin ja proteiinin ilmentyminenB-puolustus-2 | 100-100 000 | Nakatsuji ym. (2010) |
| MCFA:t (kapryylihappo, C8:0) | Mus | Jejunum væv | SuoraanpBD1:n, pBD2:n ja pBD3:n geeniekspressio | 1-2 | Wang et ai. (2018) |
| MCFA:t (C6:0-C10:0) | Ihmisen | HT-29 paksusuolen epiteelisolut ja U-937 monosyyttisolut | In vitrokatelisidiini LL-37:n geeniekspressio | 1-150 | Jiang et ai. (2013) |
| Mikään niistä | Sian IPEC-J2 tarmepitelceller | In vitro,pBD2:n, pBD3:n, pEP2C:n geeniekspressio | 1-40 | Zeng et ai. (2013) | |
| Kip | Kana HD11 makrofagit | In vitro, AvBD9:n geeniekspressio (B-puolustus 9) | 1-100 | Sunkara et ai. (2012) | |
| Ensisijaiset kanan monosyytit | In vitro, katelisidiini B1:n geeniekspressio | 1-5 | |||
| In vitro, AvBD9:n geeniekspressio (B-puolustus 9) | 1-10 | ||||
| Butyraat | Ihmisen | I colonepitelcellelinjer | In vitrokatelisidiini LL-37:n geeni- ja proteiiniekspressio | 20-126 | Schauber et ai. (2003) |
| Porsas | Sykkyräsuolen ja paksusuolen kudos | SuoraanpBD2:n ja pBD3:n geeniekspressio | 4-7 | Xiong et ai. (2016) | |
| Mikään niistä | IPEC-J2 epiteelisolut | In vitropBD2:n, pBD3:n, pEP2C:n ja PG1-5:n geeniekspressio | 0-80 | Zeng et ai. (2013) | |
| Sian 3D4/31 makrofagceller | In vitropBD2:n, pBD3:n ja PG1-5:n geeniekspressio | 1-200 | |||
| Primaariset monosyytit | In vitropBD2:n geeniekspressio | 20-150 | |||
| Kanit | Paksusuolen pintaepiteelikudoksessa | Suoraankatelisidiini CAP-18:n geeni- ja proteiiniekspressio | 3-10 | Raqib et ai. (2006) | |
| SCFA:tB(C1:0-C5:0) | Ihmisen | HT-29 paksusuolen epiteelisolut ja ihmisen U-937 monosyyttisolut | In vitrokatelisidiini LL-37:n geeniekspressio | 1-75 | Jiang et ai. (2013) |
| Mikään niistä | IPEC-J2 epiteelisolut | In vitropBD2:n, pBD3:n, pEP2C:n geeniekspressio | 1-70 | Zeng et ai. (2013) | |
| Kip | Kana HD11 makrofagit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 1-10 000 | Sunkara et ai. (2012) | |
| Ensisijaiset kanan monosyytit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 1-1000 | |||
| In vitro, geenin ilmentyminenkatelisidiini B1 | 0,5-50 | ||||
| LCFA:tC(C14:0-C18:0) | Ihmisen | HT-29 paksusuolen epiteelisolut ja ihmisen U-937 monosyyttisolut | In vitrokatelisidiini LL-37:n geeniekspressio | 0-5 | Jiang et ai. (2013) |
| Mikään niistä | IPEC-J2 epiteelisolut | In vitropBD2:n, pBD3:n, pEP2C:n geeniekspressio | 0-10 | Zeng et ai. (2013) | |
| Kip | HD11-makrofagit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 0-5 | Sunkara et ai. (2012) | |
| Ensisijaiset kanan monosyytit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 1-50 | |||
| Ensisijaiset kanan monosyytit | In vitro, geenin ilmentyminenkatelisidiini B1 | 1-5 | |||
| Palmitiinihappo (C16:0) tai öljyhappo (C18:1, n-9) | Ihmisen | Ihmisen sebosyytit | In vitroβ-defensiini-2:n geeni- ja proteiiniekspressio | 100-100 000 | Nakatsuji ym. (2010) |
| Natriumoleaatti (C18:1, n-9), linolihappo (C18:2), linoleenihappo | |||||
| (C18:3) | Kip | Kana HD11 makrofagit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 1-3 | Sunkara et ai. (2012) |
| Ensisijaiset kanan monosyytit | In vitro, geenin ilmentyminenAvBD9(β-defensiini 9) | 1-30 |
- SISÄÄN
- MCFA:t, keskipitkäketjuiset rasvahapot.
- B
- SCFA:t, lyhytketjuiset rasvahapot.
- C
- LCFA:t, pitkäketjuiset rasvahapot.
Tyydyttyneet vapaat rasvahapot, joissa on 3-10 hiiliatomia, aiheuttivat kolmen defensiinigeenin, mukaan lukien sikojen, merkittävän ilmentymisenB- defensiini 2 (pBD2),B-defensiini 3 (pBD3) ja lisäkivesproteiini 2:n splejsningsvariant C (pEP2C), iin vitroviljellyt sian suolen epiteelisolut (Zeng ym., 2013). Porsaiden ruokavaliossa 0,2 % butyraattia 2 päivää ennenE coliO157:H7-altistus säätelee endogeenisten isännän puolustuspeptidien geeniekspressiota ileaali- ja paksusuolen kudoksissa, esim. pBD2 ja pBD3, jotka lisäävät porsaiden tautiresistenssiä (Xiong ym., 2016). SamanlainenSuoraanHavaittiin myös kolmen defensiinin (pBD1, pBD2, pBD3) geenin ilmentymisen indusoivia vaikutuksia MCFA:lla (oktaanihappo, C8:0) käsitellyillä hiirillä.Wang ym., 2018).
Suun kautta otettava butyraattihoitoShigellaInfektoituneet dysenteriset kanit vähensivät kliinistä sairautta, paksusuolen tulehduksen vakavuutta ja ulosteen bakteerimäärää endogeenisen katelisidiini CAP-18:n induktion vuoksi paksusuolen epiteelissä (Raqib et ai., 2006).
Kanassa HD11 makrofagit ja primaariset monosyytit ovatin vitroHDP:n aiheuttama geeniekspression induktio (B-defensiini 9 tai katelisidiini B1) ovat pitkälti lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) kanssa tehokkaimpia, FMFA:t kohtalaisia ja pitkäketjuisia rasvahappoja (LCFA:t) marginaalisia (Sunkara, Jiang en Zhang, 2012). Lisäksi kolme SCFA:ta, nimittäin asetaatti, propionaatti ja butyraatti, osoittivat vahvaa synergiaa HDP:iden geeniekspression lisäämisessä kanasoluissa (Sunkara ym., 2012).
Ihmisen katelisidiinin (LL-37) geeniekspressio onin vitrouseiden tyydyttyneiden vapaiden rasvahappojen ja niiden johdannaisten indusoima ihmisen paksusuolen HT-29 epiteelisoluissa ja U-937 monosyyttisoluissa (Jiang ym., 2013). Valeriaanihappo (C5:0), heksanoaatti (C6:0) ja heptanoaatti (C7:0), joissa on 5-7 hiiliatomia, ovat tehokkaampia kuin 4 hiiliatomia sisältävä butyraatti edistämään LL-37-geenin ilmentymistä molemmissa solutyypeissä. Vapaat rasvahapot, joissa oli yli 7 tai vähemmän kuin 4 hiiliatomia, osoittivat vain marginaalista vaikutusta LL-37:n ilmentymiseen. Sekä LL-37:n geeni että proteiini paksusuolen epiteelisolulinjoissa indusoitiin butyraatilla (Schauber et ai., 2003). Lauriinihapon (C12:0), palmitiinihapon (C16:0) tai öljyhapon (C18:1, n-9), tyypillisten ihmisen talissa esiintyvien vapaiden rasvahappojen, inkubointi paransi ihmisen sebosyyttien luontaista immuunipuolustusta geenien kautta. ja proteiinin ilmentyminenB- defensiini-2, yksi tärkeimmistä ihossa esiintyvistä antimikrobisista peptideistä (Nakatsuji ym., 2010).
Kaiken kaikkiaan HDP:tä indusoivien yhdisteiden oraalinen lisäys on osoittanut kliinisiä vaikutuksia ihmisten infektioiden ehkäisyssä ja hallinnassa (Campbell, Fantacone in Gombart, 2012; Guo et ai., 2014; Lyu, Curtis, Sunkara ja Zhang, 2015; Ottosson et ai., 2016; Van der Does, Bergman, Agerberth ja Lindbom, 2012), kanit (Raqib et ai., 2006), vastasyntyneet porsaat (Liu ym., 2017), vieroitetut porsaat (Xiong ym., 2016) ja hiiret (Hij et ai., 2015; Wang ym., 2018). HDP:tä indusoivien luonnontuotteiden katsotaan olevan potentiaalisia kehittää yksittäin tai yhdistelminä uusiksi antibioottivaihtoehdoiksi siipikarjan ja muiden eläinlajien, mukaan lukien ihmiset, sairauksien torjuntaan ja ehkäisyyn.Lyu ym., 2018). kertynytin vitrominäSuoraanTodisteet MCFA:iden ja muiden vapaiden rasvahappojen aiheuttamista HDP:istä viittaavat siihen, että MCFA:t ravinnosta HDP:iden indusoijina voisivat edustaa uutta vaihtoehtoista strategiaa antibiooteille antibioottien jälkeisellä aikakaudella.Lyu ym., 2018). Niiden lisäarviointiSuoraanHDP:iden geenin ja proteiinin ilmentymisen tehokkuuden indusoiminen, mekanismeja ja turvallisuutta tarvitaan (De Oca, 2013; Dou et ai., 2017; Fischer et ai., 2016; Ottosson et ai., 2016; Xiao, Wu, et ai., 2015; Yin ym., 2014, 2015).
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1756464618306030
Biologiset kolloidit ja rajapinnat
Michelle W. Lee, ... Gerard CL Wong, op, 2018
Membraaniaktiivisuuden lisäksi: AMP:t itsekokoontuvina amfifiiliseinä metaantigeeneina, jotka järjestävät synnynnäisiä immuuniligandeja esittelyä varten
Tässä kuvaamme AMP-aktiivisuuden näkökohtaa, jota koneoppiminen ei ennusta, nimittäin immunomodulaatiota. Viimeisten 15 vuoden aikana on ollut monia esimerkkejä AMP-indusoidusta immuniteetista (erityisesti ihmisen katelisidiini LL37 ja defensiinit).[115]), mutta keskitymme tapauksiin, joissa AMP:iden kationinen varaus ja amfifiilisuus, juuri ne ominaisuudet, jotka ohjaavat kalvon toimintaa sekä koneoppimisen että perinteisten tieteellisten tutkimusmuotojen mukaan, voivat olla odottamattoman immuunitoiminnan taustalla. Kationiset AMP:t voivat rakenteellisesti organisoida ja tukea anionisia immunoligandeja spatiaalisesti jaksollisissa komplekseissa ja että tällaisten kompleksien kiteisyys voi määrittää immuunivasteen vahvistumisasteen moniarvoisen esityksen kautta.[116-118].
AMP-dsDNA-kompleksit
Toll-like receptor 9 (TLR9) on synnynnäinen immuuni-anturi virus- ja bakteeri-CpG-DNA:lle[119]. Vuonna 2007 Lande ym. osoittivat, että ihmisen katelisidiini LL37 voi muodostaa komplekseja ihmisen genomisen dsDNA:n kanssa ja aktivoida tehokkaasti plasmasytoidisia dendriittisoluja (pDC:itä) sitoutumalla TLR9:ään[120.121]. LL37:n perusyliekspressio autoimmuunisairauksissa, kuten lupuksessa[122]psoriaasissa[123]on yhdistetty TLR9-välitteiseen tulehdukseen sekä pDC:issä että keratinosyyteissä[124]. Lisäksi kyky mahdollistaa DNA:n immuunitunnistus ja indusoida TLR9-aktivaatio immuunisoluissa ei rajoitu LL37:ään. Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että AMP:t ihmisen β-defensiini 2 (hbD2) ja ihmisen β-defensiini 3 (hbD3) ovat myös vuorovaikutuksessa dsDNA:n kanssa aktivoiden pDC:itä[125]. On selvää, että tietyt luonnolliset AMP:t voivat indusoida TLR9-signalointia dsDNA-sitoutumisen kautta, mutta monet muut molekyylit, jotka myös sitoutuvat dsDNA:han, eivät pysty. Tarvittavien ja riittävien kriteerien määrittelemiseksi dsDNA-kompleksien aiheuttamaa immuuniaktivaatiota varten käytettiin korkearesoluutioista synkrotroni SAXS:ää korreloimaan dsDNA:n ja AMP:iden välille muodostuneiden kompleksien rakenteita ja näiden kompleksien indusoiman pDC IFN-a -tuotannon mittauksia.[116]. Kationiset AMP-molekyylit, kuten LL37, voivat muodostaa pylväsmaisia nanokiteisiä komplekseja dsDNA:n kanssa ja esittää DNA:n optimaalisessa DNA-välissä (d~3,5 nm), mikä voi edistää moniarvoista sitoutumista TLR9-klustereihin.[126.127].
AMP-dsRNA-kompleksit
Toll-like receptor 3:n (TLR3) oppikirjatehtävä on havaita viruksen dsRNA:ita infektioissa[128]. Äskettäin on osoitettu, että TLR3, joka ekspressoituu voimakkaasti ihmisen keratinosyyteissä[129], on myös kriittinen rooli ihovaurion havaitsemisessa sitoutumalla ei-koodaavaan itse-dsRNA:han[130.131]. Samoin keratinosyytit tuottavat myös suuria määriä AMP:ita, jotka ovat tärkeitä ihon mikrobien puolustukselle. Mielenkiintoista on, että LL37:n ja muiden kationisten peptidien on osoitettu tehostavan tai estävän virusten dsRNA:iden TLR3-signalointia[132-134]. Lisäksi autoimmuunisairauksissa, kuten psoriaasissa, keratinosyyttien IL-6:n tuotanto, joka tapahtuu alavirtaan TLR3:sta, näyttelee roolia poikkeavassa sytokiinituotannossa vasteena LL37:lle.[131.135.136]. Olemme osoittaneet, että dsRNA:iden rakenteellinen järjestely AMP:iden toimesta voi vaikuttaa TLR3:n aktivaatioon, samalla tavalla kuin dsDNA:n rakennusteline AMP:illa moduloi TLR9-aktivaatiota. Jälleen AMP-dsRNA-kompleksit, joiden dsRNA:n väliset etäisyydet ovat verrannollisia TLR3:n steeriseen kokoon, johtavat noin 5–10-kertaiseen lisääntymiseen IL-6:n tuotannossa keratinosyyteistä.[117.137], mutta kompleksit, joiden dsRNA-etäisyydet ovat paljon pienempiä tai suurempia kuin TLR3:n steerinen koko, johtavat alhaisiin aktivaatiotasoihin.
Sekä LL37-dsDNA-komplekseissa että LL37-dsRNA-komplekseissa nukleiinihappojen välinen etäisyys on merkittävästi suurempi kuin nukleiinihapon halkaisija ja liian suuri yhden α-heliksi LL37mol:n halkaisijan kattamiseksi. Kiinnostus amfifiilisten tai kemiallisesti "taivutettujen" anisotrooppisten esineiden kokoonpanon ymmärtämiseen on viime aikoina lisääntynyt. Nämä järjestelmät voivat koota rakenteiksi, jotka ovat huomattavasti monimutkaisempia kuin misellit[138]. Itse asiassa järjestelmät, kuten kolloidit, joissa on suunnattu sidos[139]ja ohjelmoitu "Janus"-hiukkasten kokoaminen Kagome-verkkoon[140]on toteutunut. Lisäksi muoto ja kemiallinen heterogeenisyys voivat asettaa erilaisia vaatimuksia kokoonpanoprosessille ja johtaa vastakkaisiin tuloksiin[141]. On mielenkiintoista nähdä, kuinka tällaiset organisaatioperiaatteet vaikuttavat immuunimodulaatioon. Vaikka AMP:iden tiedetään aggregoituvan erityisolosuhteissa[142], ei ole selvää, kuinka kaarevat kationiset amfifiilit, kuten AMP:t, kokoontuvat sähköstaattisesti anionisen DNA:n kanssa, puhumattakaan siitä, kuinka tuloksena olevat itsekokoontuneet rakenteet liittyvät niiden immunomoduloivaan käyttäytymiseen.
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135902941830116X
Polymeerit alayksikkörokotteiden antamiseen
Reshma J. Nevagi, ... Istvan Toth, iEuropean Polymer Magazine, 2019
2.1.3 Hyaluronihappo
Hyaluronihappo (hyaluronaani, HA) on lineaarinen mukopolysakkaridi, joka koostuu toistuvista disakkaridiyksiköistä.D-glukuronihappo jaN-asetyyli-D-glukosamiini, joka on yhdistetty vuorotellen β-1,4- ja β-1,3-glykosidisidoksilla (Kuva 2)[69]. HA on hydrofiilisin polymeeri luonnossa[70]. HA on ei-antigeeninen ja ei-immunogeeninen johtuen sen erittäin homologisesta rakenteesta eri lajien välillä; sitä esiintyy luonnossa lähes kaikissa prokaryooteissa sekä eukaryooteissa. HA:ta löytyy solunulkoisesta ja solunvälisestä matriisista ja sitä löytyy myös solunsisäisestä.
HA:ta on käytetty pääasiassa transdermaaliseen immunisaatioon, koska se voi kosteuttaa ihokudosta, imeytyä ihon pinnalta ja kulkea marraskeden ja alla olevien ihokerrosten läpi; kun antigeeniset peptidit formuloidaan HA:n kanssa, ne voidaan kuljettaa ihon syviin kerroksiin HA:n hygroskooppisten ja ihoa läpäisevien ominaisuuksien ansiosta[71]. HA voi sitoutua ihon DC-soluihin ja epidermaalisiin Langerhans-soluihin (LC) immuunisoluissa olevien HA-reseptorien ja TLR-solujen kautta. Pienen molekyylipainon (MW) HA toimii endogeenisenä vaarasignaalina laukaisemalla TLR2- ja TLR4-transduktioreitin[72]. Sen tiedetään myös aktivoivan immuunisoluja ja stimuloivan kemokiinien ja sytokiinien tuotantoa. Matala MW HA lisää ihon itsepuolustusta indusoimalla β-defensiini 2:n tuotantoa aktivoimalla TLR2- ja TLR4-reittejä[73]. Myostatiinifragmentin (MstnF), MstnF (VFLQKYPHTHLVHQA) ja scrMstnF (TFHQVLQHKVAPYLH) antigeeniset peptidit konjugoitiin HA:han Duchennen lihasdystrofian (DMD) transdermaalista immunoterapiaa varten.[71]. transdermaalinen immunisointimdxhiiret, joilla oli HA-MstnF-konjugaatti, lisäsivät merkittävästi vasta-ainetiittereitä myostatiinia vastaan ja osoittivat tilastollisesti merkitseviä parannuksia luurankolihasten biokemiallisessa ja patologisessa tilassa sekä toiminnallisessa käyttäytymisessä.
HA:n on myös osoitettu olevan tehokas lihaksensisäisenä injektiona. HA-konjugoidut OVA-aktivoidut naiivit DC:tin vitropaljon tehokkaampi kuin pelkkä OVA tai HA/OVA-seos[74]. HA-OVA-konjugaatit saivat aikaan myös korkeampia immuunivasteita lihaksensisäisen injektion jälkeen, mikä kuvastaa HA:n adjuvanttimaista roolia rokotekonjugaatissa. Toisessa tutkimuksessa rekombinantteja HBsAg:lla ladattuja NP:itä valmistettiin kompleksoimalla kationinen polypeptidiprotamiini ja anioninen HA (suhteessa 1:4: 146-197 nm, -31 mV; suhteessa 4:1:560 -690 nm , 23-26mV)[75].In vitrotutkimukset osoittivat, että NP:t indusoivat makrofagien sytokiinieritystä tehokkaammin kuin antigeeni yksinään, mikä osoittaa NP:iden mahdollisia adjuvanttiominaisuuksia. Lihaksensisäisen annon jälkeen hiirille nämä NP:t tuottivat tehokkaat vasta-ainetiitterit, jotka olivat alhaisemmat kuin alunaan adsorboidun rHBsAg:n tuottamat, mutta niiden katsottiin olevan suurempi kuin taso, joka vaadittiin suojaamaan hepatiitti B:tä vastaan ihmisillä.
Adjuvanttiominaisuuksien lisäksi HA:ta on myös sisällytetty formulaatioihin parantamaan liukenemattomien adjuvanttien tai antigeenien vesiliukoisuutta. HA lisättiin monofosforyylilipidi A- (MPLA) ja alunaadjuvanttia sisältävään hepatiitti B -rokotteeseen (HBV) kompleksoimalla veteen liukenemattoman MPLA:n (pitkillä hydrofobisilla alkyyliketjuilla) dispergoimiseksi vesiliuokseen[76]. Lihakseen HBsAg-aluna-MPLA/HA-kompleksilla immunisoitujen hiirten ryhmä osoitti korkeampia sellulaarisia ja humoraalisia immuunivasteita verrattuna pelkkään HBsAg:hen, HBsAg-alunakompleksiin tai HBsAg-MPLA/HA-kompleksiin. Vasta-aine-, sytokiini- ja T-solutasojen havaittiin olevan kohonneita hiirissä, jotka oli immunisoitu HBsAg-aluna-MPLA/HA-kompleksilla pienellä annoksella (1 ug/hiiri), ja tasot säilyivät jopa 8 viikkoa toisen immunisoinnin jälkeen. Sytokiini- ja T-soluproliferaatiotasot olivat 2- ja 6-kertaiset, vastaavasti, hiirillä, joille oli annettu adjuvanttia HBsAg-aluna-MPLA/HA-kompleksilla, kuin hiirillä, jotka oli rokotettu HBsAg-alunalla. Siksi HA:n ja kaupallisten adjuvanttien yhdistelmä yhdessä formulaatiossa voi olla tehokas tapa lisätä immuunivasteen laajuutta ja pysyvyyttä.
HA:ta on myös käytetty muodostamaan komplekseja liposomien kanssa. Lipidi-polymeerihybridi-NP:t muodostettiin ionisella kompleksoinnilla anionisen tioloidun HA:n ja 1,2-dioleoyyli-3-trimetyyliammoniumpropaanista (DOTAP)/1,2-dioleoyyli-sn-glysero-3-fosfoetanoliamiinista (DOPE) valmistettujen kationisten liposomien välillä, joka lisäpinta päällystettiin polyetyleeniglykolilla (PEG) DOTAP/HA-ydin-PEG-kuori NP:iden muodostamiseksi[77]. Nämä hybridi-NP:t (190 nm, -16,8 mV) ladattiin MPLA-adjuvantilla ja joko OVA:lla (250 nm, -15 mV) tai F1-V-fuusioproteiinillaYersinia pestis(kokoa ja zeta-potentiaalia ei ole määritetty). Intranasaalisen rokotuksen jälkeen DOTAP/HA-ydin-PEG-kuoren OVA-NP:t saivat aikaan merkittävästi tehostuneita humoraalisia immuunivasteita ja DOTAP/HA-ydin-PEG-kuoren FV-1-NP:t indusoivat merkittävästi korkeammat antigeenispesifiset IgG-tiitterit tasapainoisella Th1/Th2-kuviolla verrattuna fysikaalisiin seoksiin. vastaavista proteiineista MPLA:lla.
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014305718320676
Monilääkeresistenssikriisi COVID-19-pandemian aikana: antimikrobisten peptidien rooli seuraavan sukupolven hoitoina
Sheetal Sharma, ... Avneet Saini, iKolloidit ja pinnat B: biorajapinnat, 2022
4 AMP:ien käyttö MDR-patogeenejä vastaan
AMP:t ovat olleet laajasti mukana viimeaikaisessa terapian kehityksessä. On myös väistämätöntä heikentää AMP:iden mahdollista roolia seuraavan sukupolven terapioissa. AMP:iden antiviraaliset ominaisuudet ovat linssin alla, koska tehokkaita hoitoja COVID 19:ää vastaan ei ole vielä saatavilla[205]. MDR-patogeenejä vastaan vastaavia AMP-lääkkeitä tutkitaan laajasti eri tieteenaloilla uusien merkityksellisten sovellusten vuoksi. Tutkituimmat sovellukset ovat pääasiassa terapiassa, ravitsemuksessa, karjanhoidossa ja maataloudessa (Afb. 5), josta keskustellaan tarkemmin katsauksessa.
Afb. 5. AMP:ien sovellukset MDR-patogeeneja vastaan eri aloilla, kuten (A) terapeuttinen aine, joka uhkaa haavainfektiota hiirimallissa, (B) antimikrobiset elintarvikepakkausmateriaalit, (C) AMP-pohjaiset kasvunedistäjät eläimissä ja (D) infektiovapaa terve maataloustuotteet[224].
4.1 Terapeutiikka
AMP:iden sovellukset laajenevat nopeasti lääketieteessä, kuten hammaslääketieteessä, kirurgiassa, haavanhoidossa ja oftalmologiassa. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on kuitenkin hyväksynyt vain kolme AMP:tä, nimittäin gramisidiinin, daptomysiinin ja kolistiinin.[206].
Yleisiä ihmisen suuontelossa esiintyviä hammassairauksia ovat endodontiset infektiot, kandidiaasi, karies (ontelo) ja parodontaali. Hammaskarieksen aiheuttavat usein useat happamat bakteerit, kutenStrotokoksp.[207]. AMP:t, kuten ZXR-2 ja PAC-113, ovat osoittaneet voimakkaita vaikutuksia mikrobeja, kutenStreptococcus mutans,Streptococcus nevus, iPorphyromonas gingivalis,minäcandidasp. aiheuttaa kariesta ja suun kandidiaasia[208].
Kirurgiset infektiot, joita seuraavat palovammat, leikkaukset, tapaturmat, ihosairaudet tai haavainfektiot ovat joitakin vakavia uhkia ihmisten terveydelle[209]. AMP:t, kuten PXL150 ja D2A21, osoittavat merkittävää tehokkuutta antimikrobisina aineina tällaisten sekundaaristen infektioiden hoidossa[210].
Lisäksi ihmisen silmät ovat myös herkkiä bakteeri- tai sieni-infektioille. Useilla AMP:illa on raportoitu olevan merkittävä tehokkuus ihmisen silmän pinnan bakteeri-, virus- ja alkueläininfektioita vastaan. AMP OH-CATH30 yksinään tai yhdessä levofloksasiinin kanssa on osoittanut merkittävää antimikrobista vaikutustaP. aeruginosaaiheuttama keratiitti kaneilla[211]. Eskulentiini-1a(1-21)NH2on osoittanut bakterisidistä vaikutusta sarveiskalvoissa aP. aeruginosakeratiitin museomalli[212]. Peptidomimeetti nimeltä RP444 osoitti merkittävää tehoa vastaanP. aeruginosaindusoitu keratiitti hiirimallissa[213].
Nisiinin on osoitettu olevan tehokas biokalvoa muodostavia patogeenejä vastaan, ja sen roolia antibakteeristen pinnoitteiden komponenttina biolääketieteellisissä implanteissa on korostettu.[214]. Fusco ym. raportoivat β-defensiini-2:n ja 3:n AMP:iden biofilmiä estävän vaikutuksenP. aeruginosaminäS aureusi tarmepitelcellelinien[215]. Myös AMP:n (Pt5-1c; fosfitiinin johdannainen) synergististä vaikutusta ja biofilmin vastaista aktiivisuutta yhdessä oksasilliinin, vankomysiinin, streptomysiinin ja atsitromysiinin kanssa on ehdotettu MDR-patogeenejä, kuten esim.S aureus,E coliminäK. keuhkokuume [216]. AMP Jelleine-1:n analogi (uutettu mehiläisen emoaineesta) on osallisena MDR-patogeenin biofilmin muodostumisen tehokkaassa estämisessäP. aeruginosa [217]. Oh et ai. ovat osoittaneet lykosiini II:n (hämähäkistä eristetty AMP) biofilmiä ja tulehdusta estäviä vaikutuksia MDR:ää vastaanS aureusminäP. aeruginosainfektiot[218]. PapMA-3:n analogi yhdessä vankomysiinin tai erytromysiinin kanssa on osoittanut synergististä antibiofilmiaktiivisuutta karbapeneemiresistenttejä vastaanAcinetobacter baumanniiinfektio[219]. Salama ym. raportoivat ultralyhyen AMP:n (alapropoginiinin) synteesin, joka yhdessä vankomysiinin ja kloramfenikolin kanssa on osoittanut synergistisiä vaikutuksia MDR MRSA:ta jaE colivastaavasti[220].
Riool ym. raportoivat ihmisen trombosidiini-1-peptidin (TC19) johdannaisen antimikrobisesta vaikutuksesta MRSA:ta jaAcinetobacter baumanniiihon haavainfektiossa hiirillä[221]. Gogoi et ai. ovat ehdottaneet lyhyen AMP:n (IRK) paikallisia sovelluksia, jotka estivät kasvuaStaphylococcus aureusMRSA[222]. Äskettäin soluun läpäisevällä AMP:llä (Cecropin A (1-7)-Melittinin muunnos) on osoitettu olevan antibakteerista vaikutusta MDR:ää vastaan.Sint-TyphimurusminäRehellisyyden pyhätule[223].
4.2 Hullu
Elintarvikkeiden säilöntäaineiden ihmiskeholle mahdollisesti aiheuttamat haitat edellyttävät vaihtoehtoisia, luonnollisia ja turvallisempia säilöntäaineita. AMP:t näyttävät olevan lupaavia vaihtoehtoja säilöntäaineille, koska niillä on merkittävä estävä vaikutus elintarvikkeissa esiintyviin bakteereihin ja sieniin. Ihmiskehon proteaasit voivat hydrolysoida AMP:t helposti, koska ne kestävät happoja, emäksiä ja korkeita lämpötiloja. FDA on hyväksynyt nisiinin ja polylysiinin vaihtoehtoiseksi säilöntäaineeksi[225]. Enterocin AS-48 ja CCM4231 ovat AMP:ita, joita käytetään siiderin, hedelmä- ja vihannesmehujen ja soijamaidon säilöntään[226]. Lisäksi AMP:ien lisäämisellä pakkausmateriaaleihin on suurempi potentiaali elintarviketeollisuudessa. Esimerkiksi ε-poly-LTärkkelyspohjaisiin biofilmeihin lisätyllä lysiinillä on hyviä estovaikutuksiaAspergillus parasiticusminäKattava harjaja nisiini on vahva pinta-aktiivinen molekyyli ja sillä on potentiaalia säilyttää maitotuotteita[227]. Nisiinin on raportoitu estävän suun bakteerien kasvua sekä antibiofilmiaktiivisuutta MDR-patogeenejä, kuten esim.Streptococcus mutans,Streptokokkien veri,Streptococcus gordonii,Streptococcus mitis, Lactobacillus acidophilusminäActinomyces israelii [228].
4.3 Karja
Antibiootteja eläinten kasvun edistäjinä käytetään laajalti karjanhoidossa ympäri maailmaa infektioiden ehkäisyyn tai hoitoon ja eläinten kasvun nopeuttamiseen. Uutta antibakteerista strategiaa tarvitaan kuitenkin kipeästi, sillä EU on kieltänyt antibioottien käytön eläinten rehuissa vuodesta 2006 lähtien. Kasvunedistäjinä AMP:illa on kyky lisätä tuottavuutta, immuniteettia ja suoliston terveyttä tehokkaina antimikrobisina aineina.[229.230]. Esimerkiksi SIAMP:t (sian suolen AMP:t) ovat aktiivisia kanojen tarttuvaa bronkiittivirusta vastaan[231]. AMP:t, kuten kaeriini 1.1, disentrasiini ja NK-lysiini, osoittavat bakteereja tappavaa vaikutustaNodavirus, septikemian hemorraginen virus, tarttuva haimanekroosivirusminäKevätviremia karpevirus [232]. AMP johdettuB. subtilisE20 fermentoitu soijapapujauho on voimakas estäjäV. parahaemolyticusminäVibrio alginolyticus [233]. Useita Nisin-variantteja on käytetty viime aikoina antiseptisten komponenttien ehkäisyynStafylokokitminästreptokokitlypsävien lehmien infektiot[234]. O'Neill ym. raportoivat kissan kommensaalibakteereista eristettyjen AMP:iden antibakteerisesta vaikutuksesta metisilliiniresistenttejä vastaanStaphylococcus pseudintermedius(MRSP) aiheuttamat ihoinfektiot eläimillä ja ihmisillä[235].
4.4 Maatalous
Maataloudelle bakteeri- ja sieni-patogeeni-infektio johtaa taloudellisiin tappioihin, kutenAspergillus flavusmaissin ja maapähkinöiden aiheuttama infektio,Sormikynäindusoidut sitrushedelmien viherhomeet,Botrytis cinereamansikan tms. aiheuttamat harmaahometaudit aiheuttavat suurta vahinkoa maataloustuotteiden kasvulle ja sadonkorjuun jälkeen[236]. Useiden AMP:iden on raportoitu käsittelevän näitä huolenaiheita, esim. PAF26, O3TR/C12O3TR, Ponericin W1, Matoparan-S on osoitettu tehokkaiksi viherhometta vastaan,Sormikynä,Magnaporthe ris, Botrytis cinerea, Fusarium graminearum,minäAspergillussp.[206].
Lue koko artikkeliPDF-muodossa
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927776521007499
Hydrogeelihaavasidokset akuuttien ja kroonisten haavojen bioaktiiviseen hoitoon
Julia Koehler, ... Achim M. Goepferich, iEuropean Polymer Magazine, 2018
3.3.3 Solu- ja soluperäiset proteiinitäytetyt hydrogeelihaavasidokset
Uusimman luokan bioaktiiviset hydrogeelihaavasidokset perustuvat parantavien kasvutekijöiden, sytokiinien tai solujen tukemiseen. Monimutkaisen haavan paranemiskaskadin perusteellinen tutkimus on mahdollistanut sellaisten soluperäisten proteiinien tunnistamisen, jotka välittävät kriittisiä haavan paranemisen prosesseja, kuten solujen lisääntymistä ja angiogeneesiä. Tässä yhteydessä epidermaalisen kasvutekijän (EGF), fibroblastien kasvutekijän (FGF), keratinosyyttikasvutekijän (KGF), verihiutaleperäisen kasvutekijän (PDGF), verisuonten endoteelikasvutekijän (VEGF) ja erilaisten verihiutaleiden kasvun muotojen vaikutus. tekijärikas plasma (PRP; sisältääMuun muassainsuliinin kaltainen kasvutekijä (IGF-1), PDGF, transformoiva kasvutekijä-β (TGF-β) ja VEGF on kuvattu[35,96-99]. Ihmisen EGF upotettuna hepariiniin/PEG:iin tai IR-responsiiviseen NIPAAm-hydrogeeliin paransi merkittävästi haavan sulkeutumista hiirillä, mikä johti lisääntyneeseen rakeistumiseen, epitelisoitumiseen ja vaskularisaatioon[100.101]. Li et ai. ehdotti EGF:n ja antioksidantin kurkumiinin vapauttamista yhdessä poly(maitohappo)(PLA) NP:istä PLA-hydrogeelissä parantamaan entisestään paranemisprosessia[102]. Ryhmä vahvisti positiivisen vaikutuksen kollageenin, granulaatiokudoksen ja uusien verisuonten muodostumiseen. Transdermaalisen annostelun tehokkuus ja GF:iden stabiilisuus olivat kuitenkin rajallisia. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi raportoitiin HA-kytketyn EGF:n variantti, joka säilytti biologisen aktiivisuutensa[103]. EGF-HA-hoidon jälkeen tulehdusta edistävän tuumorinekroositekijä-α (TNF-α) ja interleukiini-1 (IL-1) tasot laskivat ja proproliferatiivisten yhdisteiden TGF-β ja β-defensiini-2 tasot laskivat. lisääntynyt. FGF:ää sisältävät gelatiinigeelit, KGF:ää sisältävät kitosaanihydrogeelit ja fibriini-NP:itä VEGF:n kanssa sisältävät kitosaani/HA-aerogeelit ovat muita esimerkkejä äskettäin kehitetyistä bioaktiivisista hydrogeelihaavasidosista.[104-106]. GF:iden samanaikainen anto voi parantaa tuloksia entisestään, koska haavan paranemisprosesseihin liittyy monimutkaisia vuorovaikutuksia useiden GF:iden välillä[93]. Tarkemmin sanottuna GF-seoksen käyttö ylittää yhden GF-hoidon käytön edistämällä nopeampaa haavan paranemista ja nopeampaa epitelisaatiota ja kapillaarien muodostumista. Tällaisia menetelmiä ovat muun muassa kitosaani/PEO-kuidut, jotka sisältävät PDGF-BB:tä ja VEGF:ää tai sitoutumista aktivoituun PRP:hen tai verihiutalelysaattiin[107.108]. Sopivia vapautusmatriiseja PRP-peräisille materiaaleille ovat kitosaani, gelatiini ja fibriini[97.109.110]. Spanò et ai. ovat jopa kuvanneet bioaktiivisen kalvon, joka koostuu erilaisista veriplasmaperäisistä komponenteista (PRP, alhainen verihiutaleplasma ja trombiini) ihohaavojen hoitoon[111]. Tyylikkäämpi tapa kuljettaa useita soluperäisiä proteiineja haavaan on sisällyttää asiaankuuluvat solut suoraan haavasidosmateriaaliin. Tämä strategia koskee eri alkuperää olevia fibroblasteja, keratinosyyttejä ja kantasoluja[99]. Erilaistuneita soluja (fibroblastit, keratinosyytit) käytetään pääasiassa ihoanalogien tuottamiseen biohajoavissa biologisissa matriiseissa, kuten alginaatissa, kitosaanissa, kollageenissa ja gelatiinissa.[112-116]. KGF:n (edistää epitelisaatiota) ja VEGF:n (edistää vaskularisaatiota) tuotannon bioaktiivisiin matriiseihin sisällytetyillä soluilla sekä solujen suoran kuljettamisen haavakohtaan on osoitettu parantavan merkittävästi haavan paranemista.[114.117]. Kantasoluja sisältävien materiaalien kehittäminen ja käyttö vaikuttaa kuitenkin lupaavammalta. Kantasoluilla on korkea potentiaali itsensä uusiutumiseen ja kyky erilaistua erilaisiksi solutyypeiksi ympäristöstä riippuen. Solujen rekrytointi, kasvutekijöiden ja sytokiinien erittyminen ja erilaistuminen ihosoluiksi mahdollistavat kantasolujen osallistumisen tehokkaasti haavan paranemiseen[118]. Siten ne parantavat granulaatiota, angiogeneesiä, epitelisaatiota, kollageenin tuotantoa ja yleistä paranemisaikaa. Synnytystä edeltävät kantasolut lapsivedestä ja vastasyntyneiden kantasolut napanuorasta on integroitu onnistuneesti hydrogeelihaavasidoksiin[119.120]. Paremman saatavuuden ansiosta aikuisten mesenkymaaliset kantasolut (MSC) ja rasvakudoksesta peräisin olevat kantasolut (ASC) ovat herättäneet entistä enemmän huomiota. Chen ym. tutkivat tarkasti luuytimen MSC:itä sisältävien NIPAAm/poly(amidoamiini)hydrogeelien vaikutusta haavan paranemiseen diabeettisilla hiirillä[121]. Perus-FGF:n lisääntynyt ilmentyminen liittyy lisääntyneeseen angiogeneesiin ja vähentyneeseen arpeutumiseen. TGF-β1:n korkeat tasot ovat vastuussa lisääntyneestä ECM/kollageenituotannosta ja lisääntyneestä granulaatiosta ja epitelisaatiosta, jotka kaikki johtavat parantuneeseen diabeettisen haavan paranemiseen. MSC:iden hypoksian esikäsittely voi edelleen lisätä VEGF- ja PDGF-tuotantoa ja siten nopeuttaa angiogeneesiä[122]. ASC:ille on kuvattu useita sopivia matriiseja, kuten lämpögeeliytyvä PEG, HA/kitosaani, pullaani/kollageeni tai poly(3-hydroksibutyraatti-kohydroksivaleraatti)geelit[123-126]. Haavojen paranemisen kannalta oleellisia tekijöitä ovat: VEGF ja stromaalisista soluista peräisin oleva tekijä SDF-1 tehostamaan angiogeneesiä ja matriksin metalloproteinaasi MMP1 ja MMP9 tehostamaan ihon rakenteen uudelleenmuodostumista. Jopa palovammoista toipuneet ASC:t pystyivät erilaistumaan epiteelisoluiksi, ihosoluiksi ja verisuonisoluiksi (Afb. 8), joka myös edistää paranemisprosessia[127.128].
Afb. 8. ASC:iden erilaistumisaika epiteelin kaltaisiin soluihin kollageenihydrogeelillä, jossa on levyepiteelin kaltainen morfologia päivänä 4 (a) ja epiteelin kaltainen kuutiosolumorfologia päivänä 12 (b). Immunosytokemiallinen kuva epiteelin kaltaisiksi soluiksi erilaistuneista ASC-soluista kollageenigeelissä, joka on värjätty pan-sytokeratiinilla (c; päivä 12). ASC:iden erilaistumisaika PEGyloiduissa fibriini-kollageenikaksoisgeeleissä, jotka osoittavat kaksisuuntaista erilaistumista fibroblastin kaltaiseen morfologiaan kollageenikerroksessa (d; päivä 6) ja putkimaisiin rakenteisiin PEGyloidussa fibriinikerroksessa (g; päivä 6). Päivänä 12 kollageenikerrokset osoittivat lisääntymistä fibroblastin kaltaisissa soluissa (e) ja monimutkaisissa verkoissa PEGyloiduissa fibriinikerroksissa (h). Immunosytokemiallinen kuva kaksikerroksisen hydrogeelin osasta (päivä 12), jossa näkyy ASC:t, jotka säilyttävät stroomafenotyypin kollageenikerroksessa, värjätty a-sileän lihaksen aktiinilla (f) ja erotettu vaskulaarisen fenotyypin mukaan, värjätty NG2:lla (i). ASC:iden erilaistumisaika adiposyyteiksi kollageenilla, mikä osoittaa öljyrakkuloiden ilmaantumista päivänä 7 (j) ja merkittävää öljypisaroiden kertymistä ajan myötä (k: päivä 14). Erilaistuneiden ASC:iden öljynpunainen O-värjäys (1; päivä 14), mikä vahvistaa kypsien rasvasolujen muodostumisen kollageenigeelissä. Alkuperäiset suurennuskuvat valokentistä: ×100 (a–h ja l) ja ×200 (j, k). Immunofluoresenssin alkuperäinen suurennus × 400 (c, f ja i). Van Chan et ai.[127]Uudelleenpainettu Hindawin luvalla.
Huolimatta merkittävästä tutkimusintressistä, ainoa kaupallisesti saatavilla oleva GF-sovellus tähän mennessä on 0,01 % PDGF-BB Regranex®-geelillä (Smith & Nephew). Soluhaavasidokset rajoittuvat fibroblasteja ja keratinosyyttejä sisältäviin ihonkorvikkeisiin. Ne voidaan kehittää autologiselle (esim. PermaDerm™ (Amarantus BioScience Holdings Inc., kliininen vaihe 2)) tai allogeeniselle (vastasyntyneen esinahka + naudan kollageeni; esim. Apligraf® (Organogenesis Inc.), OrCel® (I -Horus Inc.) .) perustuu.)). alkuperää[2]. Kantasoluhaavasidokset ovat edelleen kehitteillä. Aktiivisten haavasidosten alhainen kliininen translaatio johtuu GF:n korkeista kustannuksista, terapeuttisen aktiivisuuden menetyksestä pitkäaikaisen tai väärän säilytyksen aikana sekä laajaan GF- ja PRP-käyttöön liittyvästä syöpäriskistä.[6.108.111]. Lisäksi GF:t hajoavat nopeasti kohonneiden MMP-pitoisuuksien vuoksi kroonisessa haavaympäristössä, mikä johtaa jossain määrin haitalliseen tarpeeseen vaihtaa usein sidosta (esim. kahdesti päivässä Regranex®-geeliä varten).[99.129.130]. Lisäksi soluterapiaan liittyy aina kontaminaatioriski, joka liittyy joko luovuttajan terveydentilaan (tartuntataudit) tai tuotantoprosessiin.[99]. Etenkin kantasoluista puuttuu standardimenetelmiä eristämistä, käsittelyä ja käyttöä varten[118]. Tämä on kriittinen puute, koska kantasolujen mikroympäristö on vahvasti yhteydessä niiden eloonjäämisasteeseen ja erilaistumiseen, jotka molemmat vaikuttavat haavan paranemiseen. Viimeaikaiset tutkimukset keskittyvät immuunijärjestelmän vaikutukseen haavan paranemiseen. Keyes et ai. täten havaittiin, että keratinosyyttien ja dendriittisten T-solujen välinen ristipuhelu on tärkeä haavan paranemiselle[131]. On syytä huomata, että nanorakenteisilla hydrogeeleillä on viime aikoina osoitettu olevan potentiaalia vaikuttaa T-solujen lisääntymiseen ja aktivaatioon.[132]. Vielä ei tiedetä, löytyykö tällainen materiaali tiensä kliiniseen haavanhoitoon.
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014305717315033
Hyaluronihapon imeytyminen, aineenvaihdunta ja toiminnot sekä sen terapeuttinen potentiaali yhdessä mikro-organismien kanssa: yleiskatsaus
Xueli Zheng, ... Wei Chen, ihiilihydraattipolymeerit, 2023
3.4 HA:n hyödylliset vaikutukset suoliston terveyteen
HA on ECM:n luonnollinen ja tärkeä komponentti useimmissa kudoksissa, mukaan lukien suolistossa, joka ylläpitää kudosrakennetta, joustavuutta ja nesteytysympäristöä (de la Motte, 2011). Häiriöt HA:n tuotannossa ja hajoamisessa voivat edistää suolistosairauksien esiintymistä.
HA:n biologinen aktiivisuus liittyy fragmentin kokoon, ja monet tutkimukset ovat vahvistaneet, että monista fragmenteista HA-35:llä (MW: 35 kDa) on kriittinen rooli suoliston terveyden ylläpitämisessä.taulukko 3osoittavat, että suun kautta otettava HA voi palauttaa suoliston toiminnan, parantaa suoliston estettä ja suoliston epiteelin puolustusta ja moduloida suoliston mikrobiota. Ihmisen β-defensiini 2 (HBD2), jota erittävät epiteelisolut ja jota säätelevät flegmaasi ja bakteerisimulaatio, on tärkein isännän puolustuspeptidi.Cobo, Kissoon-Singh, Moreau en Chadee, 2015). Tarkemmin sanottuna HA-35 indusoi tehokkaammin HBD2:n ilmentymistä suoliston epiteelissä kuin muut HA-fragmentit sekä in vitro että in vivo (Hill ym., 2012). Epiteeli ja endoteeli erottavat kudososat ja organellit ulkoisesta ympäristöstä ja luottavat TJ:ihin ja selektiiviseen portitukseen ionien ja liuenneiden aineiden parasellulaarisen diffuusion hallitsemiseksi (Zihni, Molens, Materie ja Balda, 2016). TJ-proteiinimolekyyleistä claudiineilla, ZO-1:llä ja okludiinilla on tärkeä rooli solupolariteetin ja TJ-esteen toiminnan ylläpitämisessä.Van Itallie, Tietgens ja Anderson, 2017). Esimerkiksi Claudin-2:n ilmentyminen, jonka indusoiSalmonellaHA-35 voi estääKessler ym., 2018). Samoin bakteeritSalmonella typhimuriumon osoitettu lisäävän TJ-proteiinin claudiini-2:n ilmentymistä in vivo (Splichalova ym., 2019) ja estää Claudin-2:n poistumisen epiteelisoluistaSalmonellainfektio (Kessler ym., 2018). Nekrotisoivan enterokoliitin (NEC) mallissa FITC-leimatun dekstraanin taso HA-35-ryhmän seerumissa oli alhaisempi kuin hoitamattomassa ryhmässä tunnin kuluttua oraalisen annon jälkeen.Klebsiel. Veren bakteerien CFU/ml väheni HA-35:n antamisen myötä, mikä johti suoliston läpäisevyyden heikkenemiseen ja bakteerien tunkeutumiseen (Gunasekaran ym., 2020). Etanolin aiheuttamassa epiteelimallin häiriössä etanoli vähensi ZO-1:n ja okludiinin lokalisaatiota ja lisäsi FITC-leimatun dekstraanin läpäisevyyttä. Kuitenkin HA-35:llä esikäsitellyt Caco-2-solut säilyttivät ZO-1:n ja okkludiinin lokalisoinnin proksimaalisten ja distaalisten paksusuolen solujen välillä etanolistimulaation aikana, mikä viittaa siihen, että HA-35 voi säilyttää suoliston eheyden (Bellos ym., 2019). DSS-indusoidussa koliittimallissa HA indusoi ZO-1:n ilmentymistä hiiren distaalisessa paksusuolen epiteelissä koosta riippuvalla tavalla. TJ-proteiinien ilmentymistasojen mittaaminen eri HA-fragmentteja (4,7, 16, 35, 74 ja 2000 kDa) nauttivien terveiden hiirten suoliston epiteelissä osoitti, että HA-35 vähensi merkittävästi ja spesifisesti ZO-1:n aiheuttamaa ekspressiota, kun taas muut HA:n kooilla ei ollut vaikutusta ZO-1:n ilmentymiseen (Kim ym., 2017). Viimeaikaiset havainnot ovat ehdottaneet, että HA:n pilkkoutuminen ECM:ssä voi edistää bakteerien tunkeutumista ja kudostulehdusta ja että HMM-HA:n stabiilius voi lisätä antimikrobisten peptidien ilmentymistä. Siten HYBID:llä pilkottu ihon HA edisti kudosinfektiotaStaphylococcus aureus, mutta tyrmäsi HYBID lisäsi vastustuskykyä vastaanStaphylococcus aureusmikä osoittaa edelleen, että HA on tärkeä synnynnäisen antimikrobisen puolustuksen modulaattori (Dokoshi ym., 2020). Toisessa tutkimuksessa oraalinen HA-35 alensi seerumin IL-6-tasoja hiirillä, jotka olivat infektoituneetSalmonellasaa aikaan IL-6:n vapautumisen (Kessler ym., 2018;Lu ym., 2021). Sen jälkeen kun hiiret olivat saaneet tartunnanCitrobacter rodentiumja HA-35:llä käsittelyn jälkeen elävien solujen määrä väheni noin. 50% (Kim ym., 2017).C. jyrsijäton hiirispesifinen patogeeni, jota käytetään yleisesti ihmisen enteropatogeenisissa infektiomalleissaEscherichia coli(Caballero-Flores, Pickard en Nunez, 2021). Lisäksi suun kautta otettavalla HA-35:llä on suurempi vaikutus suoliston epiteelisolujen lisääntymiseen ja suoliston mikrobiotan koostumukseen (Chaaban ym., 2021;Mao ym., 2021).
taulukko 3. Yhteenveto suun HA:n edullisista vaikutuksista suolistokudoksessa.
| MW on HA | Kokeellinen menettely | fag | Tehosteet | Viitteet |
|---|---|---|---|---|
| 35 kDa | Annostus: 300 μg Aika: 5 pv | C57Bl/6J mus | kolonisaatioSalmonella↓; Claudin-2-ekspressie↓; HBD2↑; | (Kessler ym., 2018) |
| 35 kDa | Malli: nekrotisoiva enterokoliitti; Annostus: 15 mg/kg 30 mg/kg/bw päivässä; Aika: 3 pv | Hiiren pennut | TJs eiwitexpressie↑; darmpermeabilitet↓; tulehdusta edistävä sytokiini↓; | (Gunasekaran ym., 2020) |
| 35 kDa | Malli: etanolin aiheuttama epiteelin hajoaminen; Annostus: 15 mg/kg/bg päivittäin; Aika: 3 pv | C57BL/6J mus | suoliston TJ-integriitti↑; | (Bellos ym., 2019) |
| 35 kDa | Malli: DSS:n aiheuttama paksusuolentulehdus; Annostus: 300μg/d; Aika: 7 pv | C57/BL/6 hiiret | Citrobacter-infektion↓; ZO-1-ekspressio↑; darmpermeabilitet↓; | (Kim ym., 2017) |
| 35 kDa | Malli: DSS:n aiheuttama epiteelivaurio; Annostelu: 2 mg/ml; Aika: 5 pv | C57/BL/6 hiiret | ZO-1-ekspressio↑; | (Kim ym., 2018) |
| 4,7 kDa, 16 kDa, 35 kDa, 74 kDa, 2000 kDa | Annostus: 300μg/d; Aika: 7 pv | C57BL/6 mus | HBD2-ekspressie↑; | (Hill, Kessler, Rho, Cowman i de la Motte, 2012) |
| 900 kDa | Annostelu: 200 mg/kg/d; | MRL lpr/lpr mus | IL-10-ekspressie↑; SOCS3-expressie↑; | (Asari, Kanemitsu en Kurihara, 2010) |
| Äidinmaito HA | Annostus: 1 μg maitoa HA; Aika: 3 pv | C57BL/6 mus | HBD2-ekspressie↑; vastustuskyky salmonellalle↑; | (Hill ym., 2013) |
| 35 kDa | Malli: neonatale mus; Aika: 7 pv | Pennut CD-1 emoista | villus pituus a cryptediepte↑; pikari ja Paneth-solut↑; Clostridiales Ruminococcaceae↑; Lactobacillaceae↑; Clostridiales Lachnospiraceae↑; | (Chaaban ym., 2021) |
| 34 kDa | Malli: vartettuC. jyrsijät; DSS:n aiheuttama paksusuolentulehdus; Annostus: 600μg HA Tid: 2 w | BALB/c mus | Akkermansia muciniphila↑; C. jyrsijätkolonisatie↓; IL-17↓; IL-10↑; IFN-y↓; | (Mao ym., 2021) |
↑ tarkoittaa merkittävää nousua, ↓ merkitsee merkittävää laskua.
HA-35:n lisäksi on muita HA-fragmentteja, joilla on rooli suoliston terveyden ylläpitämisessä. Ihmisen rintamaidosta peräisin oleva HA indusoi HBD2:n ilmentymistä suoliston epiteelissä, mutta molekyylimekanismia ei tunneta (Hill ym., 2013). Th-1-tyypin autoimmuunisairausmallissa oraalinen HA-900 (MW: 900 kDa) lisäsi anti-inflammatorisen sytokiinin IL-10:n tuotantoa ja SOCS3:n ilmentymistä, vähensi kemokiinien tuotantoa ja vähensi pleiotropiinin ilmentymistä hiirten suolistossa (Asari ym., 2010). Tutkimukset ovat osoittaneet, että HA-bilirubiinin nanolääketiede (MW: 100 kDa) voi lisätä suolistoflooran rikkautta ja monimuotoisuutta, palauttaa TJ-sukuisten proteiinien ilmentymisen, indusoida antimikrobisten peptidien ekspressiota ja vähentää paksusuolen epiteelin apoptoositasoa, al. joista saa aikaan voimakkaan tulehdusta estävän vaikutuksen haavaisen paksusuolitulehduksen tapauksessa (Lee ym., 2020).
Tietyt fragmentoidut HA-polymeerit vaativat HA-reseptoreita, kuten TLR4 ja CD44, laukaistakseen puolustusvasteita (Hong ym., 2019). HA-oligosakkaridit stimuloivat TLR4-riippuvaista endoteelisolujen immuuniaktivaatiota sekä in vitro että in vivo (Taylor ym., 2004); HA-hoito ei kuitenkaan ole tehokasta ilman reseptoreita. Esimerkiksi HA-35 ei indusoinut HBD2:n ilmentymistä TLR4-puutteellisissa hiirissä (Hill ym., 2012), koska HA:n anti-inflammatorinen prosessi vaatii myös TLR4:n läsnäolon, muuten HA-900 ei sitoudu HT29-soluihin TLR4:n kaatumisen jälkeen eikä lisää SOCS3:n ilmentymistä (Asari ym., 2010). TLR4:n lisäksi CD44 liittyy myös HA-aktiivisuuteen. CD44:ää estävän vasta-aineen läsnä ollessa ihmisen maidosta peräisin olevaa HA:ta annettiin suun kautta aikuisille villityypin hiirille, ja tulokset osoittavat, että ne eivät kyenneet indusoimaan HBD2:n ilmentymistä in vivo (Hill ym., 2013). Kun HA-reseptori Layilin hävisi Caco-2-soluista, HA-35 ei suojannut soluja etanolin aiheuttamalta TJ-häviöltä (Bellos ym., 2019). Yhdessä HA:n biologisiin aktiivisuuksiin suolistossa vaikuttavat MW, HA:n aiheuttama defensiinien ja TJ-proteiinien ilmentymisen lisääntyminen ja patogeenien vähentynyt kolonisaatio, jotka kaikki suojaavat suoliston esteen terveyttä HA-reseptorien, kuten TLR4 ja CD44, alla.
HA-lisällä voi olla hyödyllisiä vaikutuksia ihoon, niveliin, silmiin ja suolistoon (Afb. 6). HA-saannin määrä vaihtelee laajasti 48-240 mg/vrk 2-12 kuukauden ajan. Siksi lisätutkimuksia tarvitaan HA:n pienimmän tehokkaan määrän ja lyhimmän saantisyklin selvittämiseksi. Sen lisäksi, että MW vaikuttaa HA:n tehokkuuteen, HA:n nautittu muoto vaikuttaa myös biologiseen tehokkuuteen. Suurin osa eksogeenisesta HA:sta annetaan injektiolla, koska se pystyy saavuttamaan korkeita pitoisuuksia lyhyessä ajassa ja korkean viskoelastisuuden. Käyttäjien on kuitenkin mentävä säännöllisesti sairaalaan saamaan injektioita, mikä voi olla hankalaa. Lisäksi HA-injektioilla on infektioriski ja joitain sivuvaikutuksia. 57-vuotiaalla naisella oli ihonekroosia ja kipua, punoitusta ja turvotusta otsaan HA-injektioiden jälkeen (Cassiano, Miyuki Iida, Lucia Recio ja Dick, 2020). Potilaalle, jolla oli nivelrikko ja joka sai HA-injektioita 1 kuukauden ajan, kehittyi epidermaalinen nekroosi ja ihon verisuonitukos, ja hänellä diagnosoitiin HA-embolia (Wong, Rehal, & Kiuru, 2021). HA-embolia on harvinainen oireyhtymä, joka liittyy ihonsisäiseen rokotukseen kasvojen täyteaineena ja HA:n nivelensisäiseen rokotukseen nivelrikkoon (Borregon-Nofuentes ym., 2013). Kuluttajille HA-ravintolisät ovat edelleen suosikki (Oe et al., 2016). HA:ta on käytetty elintarvikkeissa Kiinassa, Koreassa, Japanissa, Yhdysvalloissa, Kanadassa, Italiassa ja Belgiassa, eikä HA:n aiheuttamia sivuvaikutuksia ole esitetty (Oe et al., 2016). Tashiro et ai. tutkimuksessa osoitettiin, että 38 nivelrikkopotilasta sai 200 mg/d HA:ta tai lumelääkettä 12 kuukauden ajan, sivuvaikutuksia ei havaittu (Tashiro ym., 2012). HA:n oraalinen anto vaatii kuitenkin kulkua maha-suolikanavan läpi ja ruoansulatusentsyymien puuttumista, ja sen suuri polymeerinen rakenne vaikeuttaa suoliston esteen ylittämistä. , joten toivomme, että synergistiset probiootit ja HA voivat korjata tämän rajoituksen.
Katso artikkeli
Lue koko artikkeli
URL-osoite:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486172201058X
FAQs
What is the function of human beta-defensin-2? ›
Studies described so far suggest that human β-defensin 2 is an important protein of innate immune response which provides protection for the human organism against invading pathogens of bacterial, viral, fungal, as well as parasitical origin. Its pivotal role in enhancing immunity was proved in infants.
What does Defensin gene do? ›Defensin is one of the antimicrobial peptides with a diverse nature of mechanism against a vast number of pathogens including viruses, bacteria and fungi. They have a broad function in humans (Ganz et al. 1985), insects (Hoffmann et al. 1992), vertebrates (Ericksen et al.
What is the beta-defensin-2 gene called? ›Beta-defensin 2 (BD-2) also known as skin-antimicrobial peptide 1 (SAP1) is a peptide that in humans is encoded by the DEFB4 (defensin, beta 4) gene. Chr. Human beta-defensin-2 (hBD-2) is a cysteine-rich cationic low molecular weight antimicrobial peptide recently discovered in lesional skin.
How do beta defensins work? ›Thus, by inhibiting neutrophil apoptosis and promoting the production of proinflammatory cytokines and chemokines, β-defensins amplify the immune response. Collectively, these studies demonstrate that β-defensins bind to several cell surface receptors and enhance the immune response.
Is Defensin an antibody? ›This Defensin alpha 5 antibody is useful for Immunohistochemistry paraffin embedded sections, Western blot and Immunocytochemistry/Immunofluorescence.
What do defensins do in immunity? ›Defensins produced by cells in the course of innate host defence serve as signals which initiate, mobilise, and amplify adaptive immune host defences. Administration of defensins with antigens to mice enhances both cellular (Th1-dependent) and humoral (Th2-dependent) cytokine production and immune responses.
Where is defensin found? ›Defensins. Defensins are small (29–35 amino acids) proteins produced by circulating white blood cells and tissue cells. Defensins can be classified into alpha and beta families. Alpha-defensins (α-defensins) are found in neutrophils, macrophages, and Paneth cells in the intestine.
What cells produce defensins? ›Antimicrobial peptides, such as defensins and cathelicidins (Box 1), are small molecules that are mainly produced by leukocytes and epithelial cells. These peptides have a broad range of actions against microorganisms, including Gram-positive and Gram-negative bacteria, fungi and viruses5,6,7,8.
What is the importance of defensins? ›Long recognized as a class of host defense peptides and immunomodulators important for innate immune responses to viral, bacterial and fungal infections, human defensins are widely thought to be host protective.
What is human beta defensin? ›Human beta-defensins (hBDs, −1, 2, 3) are a family of epithelial cell derived antimicrobial peptides (AMPs) that protect mucosal membranes from microbial challenges.
What produces beta-defensins? ›
beta-Defensins are cationic peptides with broad-spectrum antimicrobial activity that are produced by epithelia at mucosal surfaces. Two human beta-defensins, HBD-1 and HBD-2, were discovered in 1995 and 1997, respectively.
Where are beta-defensins produced? ›Human β-defensins are a family of genes predominantly secreted from leukocytes and epithelial tissues. β-defensins are small proteins (15–20 residues) that function in antimicrobial defense by penetrating a microbe's cell membrane and cause microbial death in a manner similar to that of antibiotics.
What is the difference between alpha and beta defensin? ›Defensins are classified by the linking pattern of cysteines and their sizes. α-defensins are expressed in neutrophils and Paneth cells of the small intestine, whereas β-defensins are expressed by mucosal surface epithelia, including those of skin, eyes, and the oral, urogenital, and respiratory tracts.
What is a defensin? ›Defensins are small cysteine-rich cationic proteins across cellular life, including vertebrate and invertebrate animals, plants, and fungi. They are host defense peptides, with members displaying either direct antimicrobial activity, immune signaling activities, or both.
What are defensin like peptides? ›Defensins are naturally occurring antimicrobial peptides (AMPs) that are a part of the innate immune system, protecting the body against foreign microorganisms.
What is the function of beta defensin in snakes? ›Antibacterial effect expressed by the minimal inhibitory concentration (MIC) of snake β-defensins on bacteria. The MIC was determined to be the lowest concentration, resulting in no visible bacterial growth in microbroth dilution assay [28].
What do alpha and beta defensins do? ›The α and β defensins are small cationic antimicrobial peptides which have the capacity to kill bacteria, fungi, and enveloped viruses by disruption of the microbial membrane. In vivo they are probably most important in phagocytic vacuoles and on the surface of skin and mucosal epithelia.