Laktoferyna-art. encyklopedyczny

Laktoferyna – wiedza w kapsułce

1.     Laktoferyna – co to jest?

Laktoferyna (LF) jest białkiem występującym naturalnie w organizmach niemal wszystkich ssaków. Należy do rodziny transferyn, więc z dużą siłą wiąże żelazo i odpowiada za jego transport w surowicy krwi do miejsc, gdzie jest ono potrzebne. Ta glikoproteina w organizmie ludzkim składa się z 691 aminokwasów i ma strukturę kationową (dodatnią). Dlatego też łatwo wchodzi w reakcje z cząsteczkami o ładunku ujemnym. Nazwa laktoferyny wywodzi się z łacińskich wyrazów lac-mleko, lacto–mleczny oraz feryna-żelazo.

2.     Występowanie laktoferyny

Laktoferyna jest substancją endogenną, czyli wytwarza ją organizm. W produkcji laktoferyny biorą udział komórki nabłonka wydzielniczego układów pokarmowego, oddechowego, moczowo-płciowego. Białko to występuje w płynach ustrojowych, takich jak ślina, łzy, pot, mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy czy płyn stawowy. Znajduje się także w kale i w woskowinie usznej. W dodatku produkują je komórki odpornościowe - neutrofile (granulocyty obojętnochłonne).

Największe stężenie laktoferyny wykrywalne jest w mleku gruczołów mlekowych matki pod koniec ciąży oraz w pierwszym mleku karmiącej, czyli w tzw. siarze (łac. claustrum). Ilość białka waha się tu od 2 do 15 mg/ml. Natomiast podczas laktacji w mleku dojrzałym poziom laktoferyny spada i wynosi ok. 1 mg/ml. Dla porównania we łzach jest to 2 mg/ml.

3.     Działanie i właściwości laktoferyny

W zależności od budowy i miejsca, w którym laktoferyna się znajduje, pełni ona wiele ważnych funkcji. Miedzy innymi chroni organizm przed zakażeniami, zapaleniami, alergiami, chorobami autoimmunologicznymi i nowotworami. Konkretnie to laktoferyna wykazuje następujące działania:

3.1. Działanie immunoregulacyjne i przeciwzapalne laktoferyny

• Laktoferyna jest składnikiem odporności zarówno wrodzonej, jak i nabytej.

• Laktoferyna na śluzówkach i w płynach ustrojowych wykazuje ważne działanie ochronne organizmu przed drobnoustrojami chorobotwórczymi zagrażającymi z zewnątrz. Jako pierwsza linia obrony przed infekcjami.

• Laktoferyna reguluje procesy odpornościowe poprzez wychwyt i zdolność wiązania żelaza, które jest czynnikiem niezbędnym między innymi do wzrostu i rozwoju bakterii. Ponadto wchodzi ona w interakcje ze ścianą komórkową bakterii. A to za sprawą dodatniego ładunku końcowego fragmentu białka laktoferyny i ujemnego ładunku ściany komórkowej patogenu. Wskutek tego z wnętrza komórki bakterii wyciekają składniki wewnątrzkomórkowe, powodując obumieranie chorobotwórczej cząsteczki.

• Laktoferyna, uwalniana z wnętrza neutrofili w wyniku zaistnienia czynnika zakaźnego bądź urazu, aktywuje inne komórki odpornościowe i przy współudziale wielu elementów układu immunologicznego, czynnie bierze udział w reakcji obronnej organizmu.

3.2.  Działanie przeciwmikrobiologiczne laktoferyny

Laktoferyna działa bezpośrednio, czyli hamuje wzrost i niszczy komórki bakterii, grzybów i pierwotniaków. Natomiast w przypadku wirusów hamuje między innymi replikację, czyli namnażanie materiału DNA w organizmie gospodarza. Działanie pośrednie laktoferyny dotyczy głównie indukcji cytokin prozapalnych, aktywacji limfocytów, wygaszania zapaleń i zmniejszania uszkodzeń tkanek.

3.2.1.     Działanie antybakteryjne laktoferyny

Dzięki zdolnościom do wychwytu i wiązania jonów żelaza laktoferyna pozbawia bakterie składnika niezbędnego do ich rozwoju. W efekcie proces namnażania bakterii jest skutecznie hamowany, a mocno osłabione drobnoustroje chorobotwórcze stają się łatwą pożywką dla komórek odpornościowych. Testy kliniczne potwierdziły także zdolność laktoferyny do osłabiania biofilmu, czyli skolonizowanych na powierzchni nabłonka bakterii. Poprzez wywoływanie drgań pojedynczych patogenów i przemieszczanie się ich, co skutkuje oddzielaniem od kolonii.

Tymczasem kationowy charakter laktoferyny pozwala jej wchodzić w interakcje ze ścianą komórkową bakterii. A w przypadku szczepu E. coli laktoferyna wykazuje podwójne działanie. Czyli nie tylko zapobiega w ten sposób wzrostowi patogenów, ale też uniemożliwia ich przyleganie do komórek nabłonka jelit, czyli tzw. adhezję. Wyjątkiem są bakterie z rodziny H. Pylori, H. influenzae, L. pneumophila oraz szczepy Moraxellaceae i Neisseriaceae, odporne na to działanie LF.

3.2.2.     Działanie antywirusowe laktoferyny

W przypadku infekcji wirusowych laktoferyna hamuje pierwsze etapy zakażenia, czyli wiązania i wnikania patogenów do organizmu gospodarza. Jej obecność znacznie więc łagodzi objawy choroby. Badania in-vitro dowiodły, że szczególnie wrażliwe na laktoferynę są: wirus HIV, wirusy zapalenia wątroby typu C oraz B (HCV, HBV), wirusy grypy A, wirus paragrypy PIV, syncytialny wirus oddechowy RSV1.

3.2.3.     Działanie antygrzybicze laktoferyny

Laktoferyna, dzięki dodatniemu ładunkowi, wchodzi w interakcję ze ścianą komórkową również grzybów, co przyczynia się do ich niszczenia. Badania naukowe potwierdziły wysoką skuteczność laktoferyny w walce ze wzrostem kolonii grzybów Candida albicans, C. tropicalis oraz C. krusi. Naukowcy potwierdzili, że białko LF może wspierać leczenie tych zakażeń oraz być stosowane prewencyjnie podczas antybiotykoterapii, kontrolując namnażanie populacji grzyba Candida.

3.2.4.     Działanie przeciwpasożytnicze laktoferyny

Laktoferyna wykazuje działanie ochronne również w przypadku pasożytów, zwłaszcza Giardia lambli. Badania naukowe potwierdziły, że LF uszkadza komórki patogenów, podobnie jak to się dzieje w przypadku grzybów, i ostatecznie przyczynia się do ich śmierci.

3.3.  Działanie prebiotyczne laktoferyny

Laktoferyna wyjątkowo korzystnie wpływa na florę bakteryjną jelit. Badania kliniczne dowiodły, że białko normalizuje mikrobiotę jelitową zwłaszcza u noworodków, chroniąc je przed groźnymi patogenami.

3.4.  Funkcja diagnostyczna laktoferyny

Laktoferyna pochodząca z neutrofilii ma również istotne zastosowanie jako wskaźnik diagnostyczny chorób infekcyjnych. W zdrowym organizmie stężenie białka LF w osoczu krwi waha się od 0,5 – 2 μg/ml. Natomiast podczas zakażenia bakteryjnego poziom ten wyraźnie wzrasta. Co w efekcie prowokuje szybką odpowiedź immunologiczną organizmu i wzrost liczby komórek odpornościowych (granulocytów obojętnochłonnych). Nadto, badania naukowe dowodzą, że białko laktoferyny zdolne jest zapobiegać apoptozie, czyli naturalnemu obumieraniu neutrofili, których żywotność wynosi zaledwie kilka dni. Sprzyja to więc dłuższej i wyższej aktywności komórek odpornościowych w walce z infekcją. Nadmienić należy, że wzrostu stężenia laktoferyny we krwi nie obserwuje się w przypadku infekcji wirusowych.

4.     Laktoferyna z siary i mleka matki chroni noworodka

Białko laktoferyny jest bezcennym składnikiem pożywienia dla noworodków. Chroni małe organizmy przed drobnoustrojami chorobotwórczymi. Między innymi przed bakteriami, które są olbrzymim zagrożeniem dla zdrowia i życia słabo jeszcze ukształtowanego systemu immunologicznego i bariery jelitowej. Dzięki temu, że laktoferyna nie zostaje w całości strawiona przez niepełny jeszcze układ pokarmowy noworodka, to duża jej część trafia do krwioobiegu i tworzy skuteczną barierę ochronną.

5.     Laktoferyna egzogenna i preparaty z LF

Opisane wcześniej działania laktoferyny dotyczą białka endogennego, czyli wytwarzanego wewnątrz organizmu. Można też dodatkowo je wspierać dostarczając białko egzogenne laktoferyny, które zawarte jest w mleku i jego przetworach. Przykładowo 1 szklanka świeżego mleka dostarcza dziennie 25 – 75 mg LF, co jest ilością wystarczającą, by białko było już aktywne.

Ponadto, na rynku farmaceutycznym i spożywczym istnieje wiele preparatów w różnej postaci z wyizolowaną laktoferyną w postaci bladoróżowego, bezwonnego proszku. Na przykład z mleka bydlęcego lub koziego.

6.     Działania uboczne preparatów z laktoferyną

Laktoferyna nie wykazuje działań ubocznych. Jest białkiem pochodzenia naturalnego. Może więc być wykorzystywana zarówno do leczenia, jak i do profilaktyki osób w różnym wieku i w przypadku różnych chorób infekcyjnych. Ponadto, co istotne, także u pacjentów ze schorzeniami towarzyszącymi. Jedynym przeciwwskazaniem do stosowania laktoferyny jest potwierdzona klinicznie alergia na białko mleka.

Autor: A. Sawicka 

Bibliografia

1. Gajda - Morszewski P, Śpiewak K. Laktoferyna – białko multipotencjalne. Zeszyty Naukowe Towarzystwa Doktorantow UJ Nauki Ścisłe, Nr 10 (1/2015). 
2. Artym J, Zimecki M. Praca poglądowa - Laktoferyna w profilaktyce i leczeniu zakażeń. Zakład Terapii Doświadczalnej Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu. Forum zakażeń 2013; 4(6): 329-345.
3. Jańczuk A, Brodziak A, Czernecki T, Król J. Lactoferrin - The Health - Promoting Properties and Contemporary Application with Genetic Aspects. Foods 2022.