Laktoferyna - Polski Serwis Naukowy

Laktoferyna – endogenne białko globularne z grupy transferyn, o właściwościach przeciwbakteryjnych. Jako mechanizm wrodzonej odporności bazuje na wysokim powinowactwie laktoferyny do żelaza, jego wyłapywaniu i blokowaniu dostępności dla bakterii. Laktoferyna obecna jest w mleku i wydzielinach śluzowych oraz ziarnach komórek żernych, np. granulocytów.

Układ odpornościowy, układ immunologiczny - zbiór mechanizmów organizmu, mających na celu jego ochronę przed chorobami, poprzez identyfikację i likwidowanie patogenów i komórek nowotworowych. Mechanizmy te wykrywają różnorakie odmiany czynników chorobotwórczych, od wirusów po robaki pasożytnicze, dlatego muszą rozróżniać zdrowe komórki i tkanki organizmu, w celu jego prawidłowego funkcjonowania. Wykrywanie patogenów jest skomplikowane, ponieważ dzięki ewolucji przystosowują się, zmieniając metody działania.

Bakterie (łac. Bacteriae, od gr. bakterion – "pałeczka") – grupa mikroorganizmów, stanowiących osobne królestwo. Są to jednokomórkowce lub zespoły komórek o budowie prokariotycznej. Badaniem bakterii zajmuje się bakteriologia, gałąź mikrobiologii.

Trawienie enzymatyczne laktoferyny prowadzi do otrzymania peptydu-laktoferyny o silniejszych właściwościach przeciwbakteryjnych niż białko natywne. W większych stężeniach występuje w organizmie w siarze, ślinie, mleku, łzach oraz granulocytach obojętnochłonnych.

Laktoferna występuje też w mleku karmiącej matki, dzięki któremu noworodek otrzymuje składniki odżywcze oraz ochronę przeciwbakteryjną. Proteina ta jest komponentem odporności nieswoistej (genetycznej) i współtworzy pierwszą linię obrony organizmu przed patogenami.

Białka globularne – rodzaj rozpuszczalnych prostych białek (zbudowanych wyłącznie z aminokwasów), występujących m.in. w ziarnach zbóż, osoczu, jądrze komórkowym oraz czerwonych i białych krwinkach. Białka globularne obejmują:

Makrofag to komórka tkanki łącznej, wywodząca się z komórek prekursorowych pochodzących ze szpiku kostnego. Bezpośrednio wywodzi się z monocytów, które opuściły krew.

Działanie

Laktoferyna posiada właściwości:

immunomodulujące,

przeciwwirusowe,

przeciwbakteryjne,

przeciwgrzybiczne,

przeciwpasożytnicze,

przeciwzapalne

przeciwnowotworowe.

Proces immunomodulacji za pośrednictwem laktoferyny polega na wzmaganiu fagocytozy - mechanizmu wychwytywania i wchłaniania drobnych cząsteczek organicznych (w tym wirusów, bakterii, pierwotniaków i grzybów) poprzez makrofagi. Pod wpływem laktoferyny dochodzi w nich do wytworzenia się tlenku azotu, który neutralizuje chorobotwórcze mikroorganizmy.

Fagocytoza (gr. phagein – jeść, kytos – komórka) – rodzaj endocytozy spotykany u komórek i organizmów jednokomórkowych. Polega na pobraniu ze środowiska pokarmów stałych, odizolowaniu od cytozolu poprzez utworzenie wodniczki pokarmowej (lub innego tworu o podobnym przeznaczeniu, np. heterofagocyty) i trawieniu z udziałem lizosomów. W tym procesie nie następuje utrata błony komórkowej. Ewentualne niestrawione resztki są usuwane przez włączenie się wodniczki z powrotem w błonę komórkową (jest to egzocytoza). Fagocytoza jest powszechnym zjawiskiem u pierwotniaków, ale występuje też u organizmów wielokomórkowych: makrofagi człowieka niszczą codziennie miliardy starych erytrocytów. Fagocytoza jest skuteczną metodą obrony przed organizmami chorobotwórczymi, stanowiąc ważny element odporności nieswoistej. Zjawisko fagocytozy odkrył w 1882 roku Ilja Miecznikow. Za badania z zakresu odporności organizmu otrzymał w 1908 Nagrodę Nobla.

Immunomodulacja – proces stymulacji systemu immunologicznego za pomocą różnorodnych substancji, zwanych immunomodulatorami, mający na celu regulowanie odpowiedzi odpornościowej organizmu na infekcje o rozmaitej etiologii.

Laktoferyna wykazuje też zdolność do wchodzenia w interakcje ze strukturami powierzchniowymi komórek organizmu, bakterii, jak też cząsteczek wirusowych. W globularnej budowie tej proteiny występuje dodatnio naładowany N-końcowy fragment, który wchodzi w elektrostatyczne interakcje z receptorami błon komórkowych naładowanymi ujemnie. W tym przypadku decydujące znaczenie ma powinowactwo grup aminokwasowych laktoferyny do polisacharydów. Przeciwwirusowe i przeciwbakteryjne działanie laktoferyny jest więc dwoiste: proteina wiąże się z cząsteczkami błony komórkowej człowieka, które są wykorzystywane przez patogeny jako miejsce zakotwiczenia się we wstępnej fazie zakażenia i hamuje adsorpcję wirusa do komórki. Z drugiej strony laktoferyna blokuje receptory komórkowe patogenu i uniemożliwia powstanie wiązania wirus-gospodarz. Ten mechanizm ma zasadnicze znaczenie na początku infekcji. Po zakażeniu laktoferyna wykazuje z kolei silne działanie immunotropowe: stymuluje komórki systemu immunologicznego do szybkiego dojrzewania i regulacji odpowiedzi odpornościowej. Ma to szczególne znaczenie podczas immunosupresjii.

Pierwotniaki, protisty zwierzęce (Protozoa) – drobne (według tradycyjnych definicji – jednokomórkowe) organizmy eukariotyczne, zaliczane tradycyjnie (do XX w.) do królestwa zwierząt, w randze typu lub podkrólestwa. W nowszych systemach klasyfikacji włączane są do królestwa Protista jako sztuczny takson (dział). Według jednej z propozycji taksonomicznych, pierwotniaki są wydzielane jako odrębne królestwo Protozoa, obejmując również wielokomórkowe śluzowce, nie obejmując z kolei licznych grup jednokomórkowców zaliczanych do roślin, grzybów lub chromistów.

Transferyna – białko regulujące stężenie jonów żelaza w osoczu krwi i transportujące je do tkanek. Jedna cząsteczka transferyny jest w stanie transportować jednocześnie dwa atomy żelaza. Istotną cechą transferyny jest jej duża masa cząsteczkowa (79 570 Da), dzięki czemu nie ulega filtracji w kłębuszkach nerkowych (filtracji ulegają cząsteczki o masie < 58 kDa), co zabezpiecza organizm przed utratą żelaza. Transferyna wysycona żelazem łączy się z receptorem transferyny i na drodze endocytozy kompleks ten zostaje wchłonięty do wnętrza komórki, gdzie dochodzi do uwolnienia żelaza, po czym kompleks wraca na błonę komórkową i apotransferyna (czyli transferyna niewysycona żelazem) wraca do krwiobiegu. Badaniem laboratoryjnym dotyczącym transferyny jest TIBC.

Zapotrzebowanie

Stężenie laktoferyny w organizmie człowieka jest zmienne. Zmienia się także zapotrzebowanie na tę proteinę. W wyniku jej braku może dojść do krótkotrwałego upośledzenia czynności obronnych ustroju lub do immunosupresji. Pierwszy z tych przypadków ma często miejsce w sezonach zwiększonej podatności na infekcje górnych dróg oddechowych (od października do marca, ze szczytem w lutym i marcu). Metodą zapobiegania temu zjawisku jest zażywanie suplementów diety z zwartością laktoferyny.

Pozyskiwanie i wykorzystanie

Laktoferyna jest izolowana na skalę światową z serwatki oraz odtłuszczonego mleka i jest stosowana do produkcji immunostymulatorów, odżywek dla niemowląt, suplementów żelaza i specjalistycznych produktów mlecznych. Zaletą laktoferyny jest jej odporność na wysoką temperaturę, względna odporność na proteolizę oraz bardzo niska toksyczność. Laktoferyna jest odporna na warunki produkcji żywności, jak też działanie kwaśnych soków żołądkowych i procesy zachodzące w jelitach. Bezpieczeństwo i wielowymiarowe korzyści stosowania laktoferyny pozwala na jej wykorzystanie w suplementach diety o działaniu immunomodulującym.

Laktoferyna bywa też składnikiem uzupełniającym preparatów zażywanych podczas infekcji górnych dróg oddechowych, głównie stanów zapalnych gardła. Bez względu na specyfikę ich działania (np. łagodzenie dolegliwości związanych ze schorzeniem) laktoferyna stanowi składnik, który aktywizuje system immunologiczny do zwalczania infekcji. Synergistyczne działanie pozwala wówczas działać farmaceutykowi nie tylko na objawy (np. ból gardła), ale też przyczyny zakażenia.

Bibliografia

J. Małaczewska, Z. Rotkiewicz, A.K. Siwicki. Laktoferyna. Mechanizmy działania przeciwwirusowego. „Medycyna Wet.”. 26 (10), 2006.
J. Małaczewska, Z. Rotkiewicz. Laktoferyna- białko multipotencjalne. „Medycyna Wet.”. 63 (2), 2007.
Laktoferyna – niewidoczny sprzymierzeniec. Biomedical.pl.