Artykuł przeglądowy Review
Laktoferyna (LF) mleka krowiego została zidenty-fikowana i scharakteryzowana w latach 30. XX wieku jako białko o podstawowej funkcji wiązania żelaza. Jej przeciwdrobnoustrojowa rola, związana z chelato-waniem żelaza koniecznego do wzrostu mikroorgani-zmów, została bardzo szybko udowodniona. W pracy omówiono mechanizmy immunomodulacyjnego i przeciwdrobnoustrojowego działania laktoferyny ze szczególnym uwzględnieniem jej aktywności wobec patogenów wywołujących mastitis.
Miejsce wiązania żelaza w strukturze laktoferyny jest bardzo podobne do odpowiadającego mu miejsca w transferynie, z jedną różnicą, która stanowi o zmia-nie funkcji białka podczas ewolucji z transferyny ku laktoferynie: N-końcowy region polipeptydu jest w lak-toferynie silnie naładowany dodatnio. Ładunek białka ma wpływ na jego łączenie się z receptorami LF na powierzchni limfocytów B (15). Pomiędzy laktoferyną ludzką i bydlęcą istnieją strukturalne różnice, mające przełożenie na różnice w potencjale funkcjonalnym proteiny. Struktura białka i kodującego go genu różni się również, w niewielkim stopniu, w zależności od gatunku i rasy bydła, co może mieć przełożenie na funkcjonalne właściwości LF. Shashidharan i wsp. (39) sądzą, że w strukturze LF u krów rasy vechur (Bos indicus) występuje dodatkowy peptyd przeciw-drobnoustrojowy, który wzmacnia wrodzoną odpor-ność zwierząt tej rasy. Prowadzone od dawna badania poświęcone strukturze i funkcjom LF dowodzą, że
jest ona proteiną wielofunkcyjną o szerokim spektrum działania, zarówno wobec patogenów, jak i układu odpornościowego gospodarza.
W strukturze LF znajdują się niezwykle ważne dla jej funkcjonowania przeciwdrobnoustrojowe peptydy – laktoferycyna i laktoferamipina. Peptydy powyższe in vivo powstają w wyniku enzymatycznego trawienia pepsyną w przewodzie pokarmowym. Opis ich uzy-skiwania przedstwili m.in. Szwajkowska i wsp. (43). Laktoferycyna to peptyd złożony z 25 reszt (17 – 41) LF - FKCRR WQWRM KKLGA PSITC VRRAF, uformowany w postaci beta-kartki, o strukturze usta-bilizowanej przez most disiarczkowy. Laktoferycyna uwalniana jest z białka po trawieniu pepsyną lub chymozyną, prawdopodobnie odgrywa istotną rolę w formowaniu i ochronie przewodu pokarmowego noworodków (14).
Laktoferampina zawiera się w domenie, z której uzyskać można co najmniej kilka peptydów – posiada-jących różną podatność do formowania struktury alfa helisy. Laktoferampina to peptyd zawarty w obrębie 265-284 reszt aminokwasowych. C-końcowe reszty laktoferampiny posiadają prawdopodobnie strukturę nieregularnej spirali, natomiast N-końcowe – regularną strukturę alfa-helisy (13). Laktoferampina ma strukturę amfipatyczną, podobnie jak laktoferycyna i podobnie jak ona może wchodzić w interakcje z ujemnie nałado-wanymi fosfolipidami. Amfipatyczność laktoferycyny sprawia, że peptyd ten posiada możliwość interakcji
Mechanizmy immunomodulacyjnego
i przeciwdrobnoustrojowego działania laktoferyny
ADRIANNA PAWLIK, GRAŻYNA SENDER*,AGNIESZKA KORWIN-KOSSAKOWSKA, JOLANTA OPRZĄDEK
Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt Polskiej Akademii Nauk, Jastrzębiec, ul. Postępu 36 A, 05-552 Magdalenka
Otrzymano 22.07.2013 Zaakceptowano 25.10.2013
Pawlik A., Sender G., Korwin-Kossakowska A., Oprządek J.
Immunomodulatory and antimicrobial activity of lactoferrin Summary
Lactoferrin, an iron-binding glycoprotein, has been extensively studied for more than 60 years now. The structure of the protein with its antimicrobial peptides, as well as functions originating from the structure, is described in this review. The synthesis mechanisms and multiple activities of lactoferrin are also discussed, with a particular attention paid to the antimicrobial and bacteriostatic properties of this protein. One can assume that, owing to its numerous functions and important role played in the mammary gland immunity, lactoferrin is a protein crucial to immune response during mastitis. Lactoferrin can be also regarded as a potential therapeutic and immunomodulatory agent. Our review summarises the functions and applications of lactoferrin in the context of bovine mastitis.
z błonami biologicznymi. Większość reszt hydrofobo-wych peptydu skupionych jest po jednej jego stronie, a większość pozytywnie naładowanych łańcuchów bocznych – po drugiej. Reszty hydrofobowe mogą potencjalnie wchodzić w interakcje z kwasami tłusz-czowymi ścian komórkowych, dodatnio naładowane łańcuchy lizynowe i argininowe reagują z grupami fos-fodiestrowymi. Bezpośrednia przeciwdrobnoustrojowa aktywność LF związana jest z dodatnio naładowaną domeną N białka (45).
Działanie bakteriobójcze laktoferycyny jest ściśle związane z pozycjonowaniem peptydu w błonie lipi-dowej. Istnieją dwa możliwe mechanizmy, za pomocą których laktoferycyna zakotwicza się w błonie ko-mórkowej bakterii. Pierwszy z nich zakłada tworze-nie oligomerycznych porów, w które wnika peptyd, przyjmując pozycję prostopadłą do błony. Niektóre monomery laktoferycyny mogą wówczas polimeryzo-wać tak, aby zewnętrzna warstwa hydrofobowa wcho-dziła w interakcję z błoną, a wewnętrzna powierzchnia hydrofobowa formowała kanał śródbłonowy (14, 45). Alternatywny model interakcji zakłada, że lak-toferycyna oddziaływuje z jedną z warstw podwójnej warstwy lipidowej a wiązanie opiera się równolegle do powierzchni błony. Wiadomo, że wiązanie laktoferycy-ny do kwaślaktoferycy-nych fosfolipidów jest 16 razy mocniejsze niż podobne wiązanie LF. Stanowi to o potencjale przeciwdrobnoustrojowym tego peptydu (45).
Po raz pierwszy wyizolowana z mleka, od którego wzięła swoją nazwę, LF odnajdywana jest w wielu wydzielinach błon śluzowych ssaków. Jest ona obecnie uważana za główne białko wiążące żelazo, znajdujące się w wydzielinach błon śluzowych układu pokarmo-wego, rozrodczego i oddechopokarmo-wego, eksprymowane przez komórki nabłonkowe tych błon. Występuje w żółci, soku trzustkowym oraz wydzielinach jelita cienkiego, a także w mazi stawowej, śluzie macicz-nym, osoczu nasienia, moczu i łzach. W osoczu krwi oraz mleku występuje jako wydzielina drugorzędo-wych ziarnistości granulocytów obojętnochłonnych. Receptory dla LF występują w wielu organach, tkan-kach i komórtkan-kach: w kościach, mózgu, jelicie cienkim, w nabłonku gruczołu mlekowego, a także hepatocytach, monocytach, limfocytach, płytkach krwi i fibroblastach (29). Znaczenie laktoferyny w przyswajaniu żelaza drogą pokarmową u osesków potwierdza fakt, że re-ceptory dla LF w błonie rąbka szczoteczkowego jelita cienkiego eksprymowane są najsilniej u młodych zwie-rząt przed odstawieniem od pokarmu matki. Badania przeprowadzone przez Ward i wsp. (50) wskazują jednak, że brak LF w ustroju (knock-out genu) nie ma wpływu na poziom żelaza u nowo narodzonych myszy. Wydzielanie LF u przeżuwaczy opisali Neville i Zhang w 2000 r. (29). Analiza zawartości LF w krowim, ludzkim i mysim mleku w pierwszych 3 tygodniach laktacji wykazała różne schematy wydzielania tego białka u różnych gatunków. W mleku krowim zaobser-wowano spadek poziomu LF natychmiast po ocieleniu,
od około 1 mg/ml do 0,03 mg/ml, oraz utrzymujący się niski poziom tego białka. Natomiast w mleku ludzkim spadek zawartości LF jest mniej gwałtowny. Poziom LF w gruczole mlekowym przed porodem jest wysoki u wszystkich porównywanych gatunków, natomiast wraz z upływem laktacji wyraźnie spada. Dało to podstawy do stwierdzenia, że regulacja ekspresji genu LF zachodzi odmiennie niż regulacja ekspresji genów innych białek mleka. Genetyczne uwarunkowania eks-presji laktoferyny przedstawiono w pacy przeglądowej Pawlik i wsp. (34).
W literaturze odnaleźć można wiele prac przeglą-dowych poświęconych właściwościom LF (5, 31, 46, 48). Proteina ta jest składnikiem głównej linii obrony organizmu przed patogenami, jednak jej funkcje wy-kraczają daleko poza pośrednie i bezpośrednie działanie przeciwdrobnoustrojowe. LF jest nie tylko kluczowym białkiem wrodzonej odpowiedzi odpornościowej, ale także stanowi łącznik pomiędzy odpowiedzią nieswo-istą i swonieswo-istą. Chroni ona również organizm przed negatywnymi skutkami stanu zapalnego oraz reguluje odpowiedź immunologiczną. Ponieważ podczas proce-su zapalnego poziom LF we krwi lub w płynach ustro-jowych wzrasta, białko to może być markerem stanu zapalnego lub aktywacji granulocytów obojętnochłon-nych (polymorphonuclear leukocyte – PMN) w miejscu infekcji. Określanie poziomu LF w leukocytach kału jest nieinwazyjnym narzędziem diagnostycznym w przy-padku zapalenia błony śluzowej jelita u ludzi (21). Poziom LF w mleku krów prawdopodobnie może być markerem stanu zapalnego gruczołu mlekowego (40).
LF jest potencjalnym źródłem żelaza dla niektórych gatunków drobnoustrojów. Wiele Gram-ujemnych bak-terii wykształciło w toku ewolucji receptory rozpozna-jące laktoferynę. Po wniknięciu tych drobnoustrojów do organizmu zachodzi przyłączanie LF i usuwanie z niej żelaza. Żelazo następnie wiązane jest przez pe-ryplazmatyczne białko FbpA i transportowane przez ścianę komórkową przy udziale kompleksu dwóch innych białek – FbpB i FbpC (6, 12). Drobnoustroje wywołujące mastitis posiadają receptory, służące do wiązania LF. Receptory dla LF wykryto u gronkowców koagulazoujemnych (CNS) – konkretnie u gatunków: S. epidermidis, S. warneri, S. hominis, S. xylosus, S. hy-icus, S. chromogenes (28), S. aureus (28), S. agalactiae, S. dysgalactiae (32) oraz S. uberis. Nie jest jednak jasne, czy związanie LF z powierzchnią bakterii skut-kuje wykorzystaniem żelaza lub ułatwieniem adhezji wszystkich wyżej wymienionych drobnoustrojów do komórek nabłonka. W odniesieniu do S. uberis wyka-zano, że obecność receptorów dla LF nie wpływa na zdolność bakterii do kolonizacji komórek nabłonka wymienia (25) lub że stanowi ona wręcz „most mole-kularny” ułatwiający wnikanie do komórek nabłonka (33). Siderofory to wytwarzane przez bakterie nisko-cząsteczkowe związki, chelatujące żelazo (oraz inne metale), które współzawodniczą z białkami gospodarza o wiązanie metalu. Kompleks żelazo–siderofor jest
rozpuszczalny i łatwy do przyswojenia przez bakterie przy użyciu specyficznych receptorów. Wytwarzają je między innymi S. aureus, E. coli i Klebsiella pneumo -niae (10). LF może być źródłem żelaza nie tylko dla patogennych drobnoustrojów, ale także dla korzystnych bakterii z rodzajów Bifidobacterium (17, 36). Ponadto LF (w 10-20% wysycona żelazem – czyli w warunkach fizjologicznych) nie hamuje wzrostu korzystnych bak-terii (44). Metabolizm LF w organizmie związany jest z jej usuwaniem przez komórki wątroby i śledziony przez fagocytozę w makrofagach oraz przekazaniem żelaza ferrytynie. Nie jest jednak udowodnione, że LF podlega recyklingowi podobnie jak transferyna. Prawdopodobnie białko to jest usuwane z organizmu wraz z moczem i kałem (37).
LF wykazuje zdolność zarówno aktywowania, jak i tłumienia funkcji układu odpornościowego. Regulacja pozytywna jego funkcji związana jest prawdopodobnie ze zdolnością LF do chemotaksji względem granu-locytów obojętnochłonnych, monocytów, komórek dendrytycznych i mieloidalnych oraz obecnością dodat-kowych receptorów tego białka w komórkach układu odpornościowego. LF jest jednym z czynników wzmac-niających aktywację komórek odpornościowych. Część białka, uwalniana z drugorzędowych ziarnistości neutrofilów pozostaje związana z błoną komórkową. W badaniach in vitro (22), udowodniono, że białko to promuje aktywację zarówno neutrofilów, jak i monocy-tów/makrofagów i fagocytozę. Rekombinowana ludzka LF wpływa na dojrzewanie komórek dendrytycznych. Ponadto, komórki dendrytyczne pobudzane przez laktoferynę uwalniają więcej cytokin o działaniu che-motaktycznym i regulacyjnym (41). Tłumienie funkcji układu odpornościowego poprzez indukcję produkcji cytokin przeciwzapalnych i hamowanie syntezy cytokin prozapalnych (TNF-alfa, IL-6, IL-1β) ma szczególne znaczenie podczas infekcji wywołanych przez bakterie Gram-ujemne, w czasie których występuje podwyższo-ne ryzyko powstania nadmierpodwyższo-nej reakcji zapalpodwyższo-nej. LF ma również zdolność do tłumienia migracji neutrofilów do miejsca infekcji. Jak wykazali Puddu i wsp. (35), ludzkie monocyty, różnicujące się w kierunku komórek dendrytycznych w obecności LF nabierają cech tzw. komórek tolerogennych, czyli takich, u których zmniej-szona jest zdolność do aktywacji nabytej odpowiedzi odpornościowej i jej różnicowania w kierunku Th1. Podstawowa funkcja LF – transport i magazynowanie żelaza wpływa na zmniejszenie stresu oksydacyjnego. Stres oksydacyjny jest prawdopodobnym czynnikiem etiologicznym wielu chorób, w tym jedną z przyczyn mastitis. Nadwrażliwość układu odpornościowego, wywołana przez stres oksydacyjny przesuwa równo-wagę immunologiczną w kierunku odpowiedzi typu Th2, co promuje powstanie reakcji alergicznych oraz zaburzeń neurodegeneracyjnych. LF reguluje poziom reaktywnych form tlenu w organizmie, nie dopuszcza-jąc do zniszczenia tkanek gospodarza (1). Białko to jest uważane także za łącznik między odpowiedzią
im-munologiczną swoistą oraz nieswoistą. Receptory dla LF znajdują się na wszystkich podtypach limfocytów T, w tym na limfocytach γδT (1), jej działanie nie jest jednak w pełni wyjaśnione, gdyż różne grupy badawcze uzyskują sprzeczne wyniki (21). LF wykazuje działa-nie regenerujące układ immunologiczny po podaniu chemioterapeutyków, a także wpływa na odwrócenie negatywnych dla układu immunologicznego skutków stresu u myszy (53).
Pierwsze doniesienia co do aktywności przeciwbak-teryjnej LF wiązały się z jej funkcją wiązania żelaza. Pierwiastek ten jest konieczny do wzrostu większości bakterii (wyjątek stanowią pałeczki kwasu mlekowego i Borrelia burgdorferi), a wiązanie wolnego żelaza ze środowiska przez białka gospodarza łączy się z za-trzymaniem wzrostu drobnoustrojów. Wiele lat badań pozwoliło na wyłonienie nowych mechanizmów bakte-riobójczego i bakteriostatycznego działania LF. Wśród nich wyróżnia się obecnie: bezpośrednią przeciwdrob-noustrojową aktywność związaną z zaburzeniami cią-głości ściany komórkowej drobnoustrojów, proteolizę czynników bakteryjnych, zaburzenie procesu adhezji do komórek gospodarza oraz hamowanie procesu formowania biofilmu (5). LF łączy się z komórkami gospodarza lub patogenu z wykorzystaniem dwóch mechanizmów: nisko specyficznego, lecz potencjalnie silnego wiązania ujemnie naładowanych glikolipi-dów powierzchniowych oraz potencjalnie słabszego, lecz specyficznego wiązania się z receptorami bło-ny cytoplazmatycznej (8). LF wykazuje aktywność bakteriostatyczną i bakteriobójczą względem Gram- -ujemnych bakterii z rodzaju Salmonella i gatunków E. coli, Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocoli-tica, Pseudomonas aeruginosa oraz Gram-dodatnich bakterii z rodzajów Streptococcus, Staphylococcus, Clostridium, Corynebacterium i gatunku Listeria monocytogenes (24, 26, 30, 44). Aktywność LF prze-ciwko bakteriom z rodzajów Salmonella, Listeria i Escherichia ma szczególne znaczenie ze względu na to, że należą one do głównych, patogennych dla człowieka bakterii, izolowanych z żywności. Rozważa się ochronną rolę LF w procesach produkcji i konser-wacji żywności (27). Prawdopodobnie jednak w mleku UHT lub pasteryzowanym sposobem innym niż HTST (high temperature short time) przeciwdrobnoustrojowa aktywność LF jest zmniejszona ze względu na zasto-sowanie wysokiej temperatury (9). Istnieje wiele prac, dotyczących przeciwdrobnoustrojowego działania LF względem E. coli, zarówno przeprowadzonych in vitro, jak i in vivo. Już w 1989 r. Zagulski i wsp. (52) wyka-zali, że LF chroni myszy przed letalną dawką E. coli. Zarówno ludzka, jak i bydlęca LF działa bakteriosta-tycznie, a w pewnym stopniu także bakteriobójczo na niektóre szczepy E. coli (4). Hydrolizat LF (peptydy przeciwdrobnoustrojowe) działa na błonę komórkową bakterii, powodując formowanie porów, utratę równo-wagi jonowej, wyciek ATP z komórki i w konsekwencji – spowodowaną utratą potencjału błonowego – śmierć
komórki (27). Drugi z proponowanych mechanizmów działania LF polega na blokowaniu polimeryzacji ak-tyny w komórkach nabłonkowych poprzez degradację białek systemu sekrecji typu III, dzięki któremu bak-terie mogłyby ulec adhezji i skolonizować organizm gospodarza (26). S. aureus również jest wrażliwy na działanie LF. Przeciwdrobnoustrojowe działanie LF względem tego gatunku wiąże się z jej peptydami an-tydrobnoustrojowymi (30), zdolnością chelatowania żelaza lub obydwoma z wymienionych czynników (7). Niewiele jest danych dotyczących działania LF przeciwko paciorkowcom z rodzaju Streptococcus. Badania przeprowadzone na gatunkach paciorkowców wyizolowanych z jamy ustnej człowieka wykazały, że apo-LF posiada pewne właściwości hamujące wzrost tych bakterii, ale jej aktywność zależna jest zarówno od gatunku bakterii, jak i od dawki białka. Niektóre pacior-kowce są całkowicie niewrażliwe na jej działanie, nato-miast inne gatunki wykazują wysoką wrażliwość (38). Kilka lat temu opisano nowy mechanizm bakte-riobójczy, wykorzystywany przez neutrofile (także neutrofile bydła). Mechanizm ten obejmuje uwalnianie materiału jądra komórkowego, który formuje tzw. „ze-wnątrzkomorkową pułapkę” (Neutrophil Extracellular Traps – NET). LF odgrywa również ważną rolę jako składnik NET. Tworzeniu NET towarzyszy uwalnianie zawartości neutrofilów, w tym drugorzędowych ziarni-stości zawierających laktoferynę (51). Lippolis i wsp. (23) przeanalizowali możliwość wytwarzania NET podczas mastitis u bydła. Wyniki doświadczenia prze-prowadzonego przez ww. autorów wskazują, że neutro-file krwi mogą być aktywowane do wytwarzania NET przez ich ekspozycję na bakterie wywołujące mastitis.
LF oraz laktoferycyna zapobiegają wnikaniu wirusa do komórek gospodarza oraz/lub wykazują zdolności hamowania replikacji wirusów wewnątrz komórek. Mechanizmy przeciwwirusowego działania tego białka przedstawili Strate i wsp. (42).
LF wykazuje hamujący wpływ na rozwój grzybów odpowiedzialnych za powstanie wielu chorób człowie-ka i zwierząt (grzyby z rodzaju Candida odpowiedzial-ne są za ok. 10% przypadków mastitis). Nawet niskie stężenia LF powodują zanik żywotności tych drożdży, choć generalnie potencjał działania LF przeciwko Candida jest proporcjonalny do dawki oraz czasu jej działania. Nie do końca wiadome jest, jaki mechanizm leży u podstawy przeciwgrzybowego działania LF. Sugeruje się, że podobnie jak w przypadku działania przeciwbakteryjnego, dodatnio naładowana cząstecz-ka białcząstecz-ka wchodzi w interakcje ze ścianą komórkową grzyba, powodując formowanie się porów, zaburzają-cych jej strukturę (47). Andersson i wsp. (2) badając przeciwgrzybowe działanie mleka ludzkiego oraz jego białek, wykazali fungistatyczną aktywność LF, nie za-obserwowali jednak żadnego efektu grzybobójczego, co sugeruje, że w tym przypadku LF działa jedynie przez chelatowanie żelaza. Nie zbadano dotąd działania LF wobec pierwotniaków z rodzaju Cryptosporidium,
natomiast ze względu na rozpowszechnienie i zna-czenie kryptosporydiozy u ludzi oraz wielu gatunków zwierząt dzikich i hodowlanych (przyczyna biegunek u cieląt), podobne badania wydają się bardzo potrzebne i są kwestią czasu.
Aktywność przeciwnowotworową LF podawanej domiejscowo i doustnie zanalizowali Artym i wsp. w pracy przeglądowej z 2006 r. (3). Według ww. autorów, przeciwnowotworowa funkcja LF polega na bezpośrednim działaniu litycznym na komórki nowotworowe, działaniu proapoptotycznym, antypro-liferacyjnym, antyangiogennym oraz właściwościach antyoksydacyjnych. LF poprzez sekwestrację żelaza chroni przed oksydatywnym uszkodzeniem kwasów nukleinowych, a przez to zapobiega procesowi nowo-tworzenia. Wakabayashi i wsp. (49) podają w pracy przeglądowej na temat LF następujące dane: podawanie LF drogą pokarmową zatrzymuje rozwój eksperymen-talnych nowotworów jelita grubego, przełyku, płuc, języka, pęcherza moczowego i wątroby u szczurów. LF hamuje również rozwój polipów w jelitach myszy oraz przerzuty nowotworowe. LF odnajdywana jest w tkankach nowotworowych w ilości mniejszej lub większej niż w zdrowych (np. w nowotworach gruczo-łu sutkowego, ślinowego, endometrium). Sugeruje to ochronną rolę białek chelatujących żelazo w genezie hormonozależnych nowotworów macicy i gruczołu sutkowego (37). Z drugiej strony, w czasie choroby nowotworowej gruczołu sutkowego podwyższona ilość LF powiązana jest z obniżonym poziomem receptora estrogenowego, sugerując obecność nowotworu hor-mononiezależnego. Dodatkowo niektóre badania wy-kazują, że LF posiada potencjał leczniczy w stosunku do choroby nowotworowej gruczołu sutkowego (11).
LF dzięki swojemu potencjałowi przeciwdrobno-ustrojowemu może znaleźć zastosowanie w leczeniu mastitis (20). Włączenie tego białka w terapię zapaleń gruczołu mlekowego pozwoliłoby na zmniejszenie ilości podawanych antybiotyków. Kombinowana terapia przy użyciu LF i antybiotyków zastosowana została w leczeniu eksperymentalnego mastitis wywo-łanego przez S. aureus, CNS, P. aeruginosa i E. coli. Wykazano, że dowymieniowo podana LF neutralizuje LPS i jest dobrze tolerowana przez chore zwierzę-ta. Stwierdzono również, że P. aeruginosa i E. coli, hodowane w bulionie były wrażliwe na laktoferynę. Dodatkowo LF wzmaga zdolność neutrofilów do fa-gocytozy i niweluje negatywne skutki oddziaływania penicyliny na PMN (19). Kawai i wsp. (16) wykazali, że LF działa in vitro przeciwko następującym patogenom mastitis: S. dysgalactiae i S. uberis, CNS, K. pneu-moniae, enterokokom (z wyłączeniem E. faecalis), grzybom drożdżopodobnym i algom, jednakże w tym doświadczeniu LF okazała się nieskuteczna wobec E. coli i S. aureus. Inne badania dowodzą, że LF może jednak znaleźć zastosowanie w terapii kombinowanej z antybiotykiem przeciwko S. aureus u zasuszanych krów (18).
Piśmiennictwo
1. Actor J. K., Hwang S. A., Kruzel M. L.: Lactoferrin as a natural immune modulator. Curr. Pharm. Design. 2009, 15, 1956-1973.
2. Andersson Y., Lindquist S., Lagerqvist C., Hernell O.: Lactoferrin is responsible for the fungistatic effect of human milk. Early Hum. Dev. 2000, 59, 95-105. 3. Artym J.: Aktywność przeciwnowotworowa i chemioprewencyjna laktoferyny.
Postępy Hig. Med. Dośw. 2006, 60, 352-369.
4. Atef-Yekta M., Verdonck F., Broeck W. V. D., Goddeeris B. M., Cox E., Vanrompay D.: Lactoferrin inhibits E. coli O157:H7 growth and attachment to intestinal epithelial cells. Vet. Med-Czech. 2010, 55, 359-368.
5. Baker E. N. (red.): Lactoferrin. A multitasking protein par excellance. Cell. Mol. Life Sci. 2005, 62, 2529-2530.
6. Beddek A. J., Schryvers A. B.: The lactoferrin receptor complex in gram negative bacteria. BioMetals 2010, 23, 377-386.
7. Bhimani R. S., Vendrov Y., Furmanski P.: Influence of lactoferrin feeding and injection against systemic staphylococcal infections in mice. J. Appl. Microbiol. 1999 86, 135-144.
8. Britigan B. E., Lewis T. S., Waldschmidt M., Mccormick M. L., Krieg A. M.: Lactoferrin binds CpG-containing oligonucleotides and inhibits their immu-nostimulatory effects on human B cells. J. Immunol. 2001, 167, 2921-2928. 9. Conesa C., Rota C., Castillo E., Pérez M. D., Calvo M., Sánchez L.: Effect of
heat treatment on the antibacterial activity of bovine lactoferrin against three foodborne pathogens. Int. J. Dairy. Technol. 2010, 63, 209-215.
10. Dale S. E., Doherty-Kirby A., Lajoie G., Heinrichs D. E.: Role of siderophore biosynthesis in virulence of Staphylococcus aureus: identification and char-acterization of genes involved in production of a siderophore. Infect. Immun. 2004, 72, 29-37.
11. Duarte D. C., Nicolau A., Teixeira J. A., Rodrigues L. R.: The effect of bovine milk lactoferrin on human breast cancer cell lines. J. Dairy Sci. 2011, 94, 66-76.
12. Ekins A., Khan A. G., Shouldice S. R., Schryvers A. B.: Lactoferrin receptors in Gram-negative bacteria: Insights into the iron acquisition process. BioMetals 2004, 17, 235-243.
13. Haney E. F., Lau F., Vogel H. J.: Solution structures and model membrane interactions of lactoferrampin, an antimicrobial peptide derived from bovine lactoferrin. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1768, 2355-2364.
14. Hwang P. M., Zhou N., Shan X., Arrowsmith C. H., Vogel H. J.: Three-dimensional solution structure of lactoferricin B, an antimicrobial peptide derived from bovine lactoferrin. Biochemistry 1998, 1, 4288-4298. 15. Kavasaki Y., Sato K., Shinmoto H., Dosako S.: Role of basic residues of
Human Lactoferrin in the interactions with B lymphocytes. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2000, 64, 314-318.
16. Kawai K., Shimazaki K., Higuchi H., Nagahata H.: Antibacterial activity of bovine lactoferrin hydrolysate against mastitis pathogens and its effect on superoxide production of bovine neutrophils. Zoonoses Public Hlth 2007, 54, 160-164.
17. Kim W.-S., Ohashi M., Tanaka T., Kumura H., Kim G.-Y., Kwon I.-K., Goh J.-S., Shimazaki K.: Growth-promoting effects of lactoferrin on L. acidophilus and Bifidobacterium spp. Biometals 2004, 17, 279-283.
18. Komine K., Komine Y., Kuroishi T., Kobayashi J., Obara Y., Kumagai K.: Small molecule lactoferrin with an inflammatory effect but no apparent antibacterial activity in mastitic mammary gland secretion. J. Vet. Med. Sci. 2005, 67, 667-677.
19. Kutila B. T., Pyörälä S., Saloniemi H., Kaartinen L.: Antibacterial effect of bovine lactoferrin against udder pathogens. Acta. Vet. Scand. 2003, 44, 35-42. 20. Lacasse P., Lauzon K., Diarra M. S., Petitclerc D.: Utilization of lactoferrin
to fight antibiotic-resistant mammary gland pathogens. J. Anim. Sci. 2008, 86, 66-71.
21. Legrand D.: Lactoferrin, a key molecule in immune and inflammatory pro-cesses. Biochem. Cell. Biol. 2012, 90, 1-17.
22. Legrand D., Mazurier J.: A critical review of the roles of host lactoferrin in immunity. Biometals 2010, 23, 365-376.
23. Lippolis J. D., Reinhardt T. A., Goff J. P., Horst R. L.: B. Neutrophil extra-cellular trap formation by bovine neutrophils is not inhibited by milk. Vet. Immunol. Immunop. 2006, 113, 248-255.
24. Madureira A. R., Tavares T., Gomes A. M. P., Pintado M. E., Malcata F. X.: Invited review: physiological properties of bioactive peptides obtained from whey proteins. J. Dairy Sci. 2010, 93, 437-455.
25. Moshynskyy I., Jiang M., Fontaine M. C., Perez-Casal J., Babiuk L., Potter A.: Characterization of a bovine lactoferrin binding protein of Streptococcus uberis. Microb. Pathogenesis 2003, 35(5), 203-215.
26. Mosquito S., Ochoa T. J., Cok J., Cleary T. G.: Effect of bovine lactoferrin in Salmonella ser. Typhimurium infection in mice. BioMetals 2010, 23, 515-521. 27. Murdock C. A.: Antimicrobial action of the pepsin hydrolysate of lactoferrin
(lfh) on Escherichia coli O157:H7. Praca doktorska 2009, Graduate-School New Brunshwick, University of New Jersey,
28. Naidu A. S., Miedzobrodzki J., Andersson M., Nilsson L, Forsgren A., Watts J. L.: Bovine Lactoferrin Binding to Six Species of Coagulase-Negative
Staphylococci Isolated from Bovine Intramammary Infections J. Clin. Microbiol. 1990, 28, 2312-2319.
29. Neville M. C., Zhang P.: Lactoferrin secretion into milk: Comparison between ruminant, murine, and human milk. J. Anim. Sci. 2000, 78, 26-35.
30. Nibbering P. H., Ravensbergen E., Welling M. M., Berkel L. A. V. A. N., Berkel P. H. C. V. A. N., Pauwels E. K. J., Nuijens J. H.: Human lactoferrin and pep-tides derived from its n terminus are highly effective against infections with antibiotic-resistant bacteria. Infect. Immun. 2001, 69, 1469-1476.
31. Orsi N.: The antimicrobial activity of lactoferrin: Current status and perspec-tives. BioMetals 2004, 17, 189-196.
32. Park H.-M., Almeida R. A., Oliver S. P.: Identification of lactoferrin-binding proteins in Streptococcus dysgalactiae subsp dysgalactiae and Streptococcus agalactiae isolated from cows with mastitis. Fems Microbiol. Lett. 2002, 207, 87-90.
33. Patel D., Almeida R. A., Dunlap J. R., Oliver S. P.: Bovine lactoferrin serves as a molecular bridge for internalization of Streptococcus uberis into bovine mammary epithelial cells. Vet. Microbiol. 2009, 137, 297-301.
34. Pawlik A., Sender G., Korwin-Kossakowska A.: Bovine lactoferrin gene poly-morphism and expression in relation to mastitis resistance – a review. Anim. Sci Pap. Rep. 2009, 27 (4) 263-271.
35. Puddu P., Latorre D., Carollo M., Catizone A., Ricci G., Valenti P., Gessani S.: Bovine lactoferrin counteracts Toll-Like receptor mediated activation signals in antigen presenting cells. PloS one 2011, 6(7).
36. Rahman M. M., Kim W.-S., Ito T., Kumura H., Shimazaki K.-ichi.: Growth promotion and cell binding ability of bovine lactoferrin to Bifidobacterium longum. Anaerobe 2009, 15, 133-137.
37. Rodrigues L., Teixeira J., Schmitt F., Paulsson M., Månsson H. L.: Lactoferrin and cancer disease prevention. Crit. Rev. Food. Sci. 2009, 49, 203-217. 38. Roseanu A., Florian P., Condei M., Cristea D., Damian M.: Antibacterial
ac-tivity of lactoferrin and lactoferricin against oral streptococci. Rom. Biotech. Lett. 2010, 15, 5788-5792.
39. Shashidharan A., Singh R., Bhasker S., Mohankumar C.: Physicochemical characterization and functional site analysis of lactoferrin gene of Vechur cow. Bioinformation 2011, 6, 275-278.
40. Soyeurt H., Colinet F. G., Arnould V. M.-R., Dardenne P., Bertozzi C., Renaville R., Portetelle D.: Genetic variability of lactoferrin content estimated by mid-infrared spectrometry in bovine milk. J. Dairy Sci. 2007, 90, 4443- -4450.
41. Spadaro M., Caorsi C., Ceruti P., Varadhachary A., Forni G., Pericle F., Giovarelli M.: Lactoferrin, a major defense protein of innate immunity, is a novel maturation factor for human dendritic cells. FASEB J 2008, 22, 2747- -2757.
42. Strate B. W. A., Beljaars L., Molema G., Harmsen M. C.: Antiviral activities of lactoferrin. Antiviral Res. 2001, 52, 225-239.
43. Szwajkowska M., Wolanciuk A., Barłowska J., Król J., Litwińczuk Z.: Bovine milk proteins as the source of bioactive peptides influencing the consumers’ immune system – a review. Anim. Sci Pap. Rep. 2011, 29, 269-280. 44. Tian H., Maddox I. S., Ferguson L. R., Shu Q.: Influence of bovine lactoferrin
on selected probiotic bacteria and intestinal pathogens. Biometals 2010, 23, 593-596.
45. Umeyama M., Kira A., Nishimura K., Naito A.: Interactions of bovine lactofer-ricin with acidic phospholipid bilayers and its antimicrobial activity as studied by solid-state NMR. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1758, 1523-1528. 46. Valenti P., Antonini G.: Lactoferrin: an important host defence against microbial
and viral attack. Cell. Mol. Life Sci. 2005, 62, 2576-2587.
47. Viejo-Díaz M., Andrés M. T., Fierro J. F.: Modulation of in vitro fungicidal activity of human lactoferrin against Candida albicans by extracellular cation concentration and target cell metabolic activity. Antimicrob. Agents. Ch. 2004, 48(4), 1242-1248.
48. Vogel H. J.: Lactoferrin, a bird’s eye view. Biochem. Cell. Biol. 2012, 244, 233-244.
49. Wakabayashi H., Uchida K., Yamauchi K., Teraguchi S., Hayasawa H., Yamaguchi H.: Lactoferrin given in food facilitates dermatophytosis cure in guinea pig models. J. Antimicrob. Chemoth. 2000, 46, 595-602.
50. Ward P., Paz E., Conneely O. M.: Multifunctional roles of lactoferrin: a critical overview. Cell. Mol. Life Sci. 2005, 62, 2540-2548.
51. Wartha F., Beiter K., Normark S., Henriques-Normark B.: Neutrophil extracel-lular traps: casting the NET over pathogenesis. Curr. Opin. Microbiol. 2007, 10, 52-56.
52. Zagulski T., Lipinski P., Zagulska A., Broniek S., Jarzabek Z.: Lactoferrin can protect mice against a lethal dose of Escherichia coli in experimental infection in vivo. Brit. J. Exp. Pathol. 1989, 697-704.
53. Zimecki M., Artym J., Chodaczek G., Kocięba M.: Wpływ laktoferyny na status immunologiczny zwierząt poddanych farmakologicznej supresji oraz z indukowaną chorobą autoimmunologiczną. Postepy Hig. Med. Dosw. 2007, 61, 283-287.
Adres autora: dr Adrianna Pawlik, ul. Bracka 1, 86-005 Białe Błota; e-mail: a.pawlik@ighz.pl. Autor korespondencyjny: prof. dr hab. Grażyna Sender, 05-500 Żabieniec, ul. Główna 26; e-mail: g.sender@ighz.pl
