Лактоферрин (также известный как лактотрансферрин или ЛФ) – это тип железосвязывающего белка, который содержится в молоке, слюне, слезной жидкости, вагинальном секрете, сперме, выделениях из легких и носоглотки, желчи , пищеварительных соках и моче человека и млекопитающих [ 1]. Впервые белок был найден в 1939 году в коровьем молоке. А в 60ых годах прошлого века был выделен лактоферрин человека из грудного молока. С этого времени и начался процесс его активного изучения. И, несмотря на то что уже многое известно об этом удивительном и полезном для организма соединении, интерес ученых не угасает, ведь каждый день открываются все новые свойства и биологические функции лактоферрина. А лаборатории ведущих институтов мира продолжают изучать свойства, способы получение, биологическую активность и возможности применения в медицине этого удивительного белка.
Содержание:
Полезные свойства лактоферрина
Полезные свойства лактоферрина
Иммунологические:
Регулирует врожденную иммунную реакцию и одним из первых встречается с патогенными микроорганизмами из вне.
Антиоксидантная активность
Свободные радикалы, это молекулы, содержащие один непарный электрон на внешней оболочке. Они очень активны и связываются с любой молекулой организма нанося повреждения клеткам и тканям организма. Лактоферрин связывая излишнее железо препятствует образованию свободных радикалов и предотвращает повреждение или гибель клеток [ 2 ]. А так же способен поддерживать иммунную систему в качестве антиоксиданта [ 3 ].
Иммуномодуляция
Иммунитет, это биологические явления, направленные на защиту организма от чужеродных агентов. Данный процесс обеспечивается иммунными клетками .
На многих клетках имеются рецепторы лактоферрина [ 4 , 5 , 6 ]. Он оказывает влияние на лейкоциты, увеличивая активность естественных “киллеров”, нейтрофилов и макрофагов [ 7 , 8 , 9 ], что значительно усиливает иммунный ответ организма.
Противовоспалительное действие
Большинство бактериальных, грибковых или вирусных инфекций, нарывов, ран разных тканей, и других нарушений целостности организма сопровождает воспаление. Этот процесс часто наносит немало вреда. И хотя прямой механизм еще не установлен, лактоферрин эффективен при профилактике воспалительных процессов у человека [ 10 ], а в околоплодных водах снижает активность инфекций, вызывающих воспаление [ 11 ]. У крыс комбинация глицина и лактоферрина предотвращает воспаление кожи [ 12 ]. Это позволяет рассматривать белок как перспективное противовоспалительное средство.
Противомикробные:
Антибактериальный эффект
Лактоферрин влияет на жизнедеятельность бактерий. Большинство из них для нормального функционирования нуждаются в железе. Лактоферрин связывает железо и останавливает бактериальный рост [ 13 ]. В дополнение к этому он может блокировать углеводный обмен бактерий, разрушать их клеточные стенки и взаимодействовать с лизоцимом [ 14 ]. В комплексе с лизоцимом повышает иммунный ответ слизистой оболочки носоглотки, предотвращая распространение стрептококка на здоровые клетки [ 15 ].
Противовирусный эффект
Проявляет противовирусную активность на широкий спектр вирусов с ДНК и РНК геномами. Основным механизмом действия белка является способность блокировать клеточные рецепторы и предотвращать проникновение вирусов в клетку. Так же лактоферрин напрямую связывается с вирусами [ 16 ]. Еще один механизм – нарушение репликации вирусных частиц в клетке хозяина. В организме человека лактоферрин влияет на многие вирусы, такие как гепатит В, ВПЧ, ротавирус и грипп [ 17 ].
Противогрибковый эффект
Останавливает рост грибков в культурах клетки. Основным механизмом является способность белка разрушать клеточную стенку грибка. Планируется использовать это уникальное свойство для предотвращения роста грибков в организме человека [ 18 ]. Еще лучшую активность проявляет белок в комплексе с противогрибковыми препаратами.
Противопаразитарный
Активно изучаются противопаразитарные свойства лактоферрина. Есть исследования позволяющие рассматривать белок как средство борьбы с различными группами паразитов у человека и млекопитающих.
У коров, инфицированных паразитами, прием препаратов повышает иммунную реакцию организма, и помогает избавиться от последних [ 19 ].
Другие полезные свойства лактоферрина:
Увеличивает всасывание железа в организме
Железо, один из наиболее важных микроэлементов в организме. Необходим для поддержания комфортной жизнедеятельности и протекания множества химических реакций. Оно участвует в иммунобиологических процессах, кроветворении, необходимо для нормального формирования эмбриона и плода, задействовано в физиологических процессах в щитовидной железе и печени, поддерживает красоту кожи, волос и ногтей. Потребление лактоферрина способствует увеличению всасывания железа в кишечнике и улучшает его доставку к клеткам.
При онкологии
Перспективным является применение лактоферрина при онкологических заболеваниях. Многие исследования на биологических моделях и в культурах клеток говорят об эффективных противораковых свойствах белка.
Лактоферрин снижает жизнеспособность и рост раковых клеток молочной железы [ 20 ]. Останавливает рост раковых клеток и разрушает их мембраны [ 21 ]. У крыс он также способствует восстановлению нормального количества белых и красных кровяных телец после химиотерапии [ 22 ]. А пациенты, страдающие от рака легких и проходящие химиотерапию, имели повышенный иммунный ответ после приема препарата [ 23 ]. Это позволяет предполагать что в ближайшем будущем белок будет широко использоваться при онкологических заболеваниях различного генеза.
При угревой сыпи и поражениях кожи
Ранозаживляющие свойства уже сейчас активно используются производителями косметических средств. Созданы крема, маски и мази, стоматологические спреи с коровьим лактоферрином. Не прекращаются и исследования в этой области. Пациентам в возрасте 18-30 лет давали молоко с данным веществом и состояние их кожи улучшалось по сравнению с группой плацебо [24 ].А у пациентов с диабетом местное применение рекомбинантного лактоферрина улучшало заживление нейропатических язв стопы лучше, чем лечебный крем и не сопровождалось побочными эффектами [ 25 ]. Лактоферрин, применяемый местно пациентам, страдающим псориазом, уменьшал покраснение, шелушение и размер бляшек [ 26 ].
При ожирении
Ожирение, или увеличение массы тела за счет жировой ткани, является серьезной проблемой медицины развитых стран. Современная медицина рассматривает ожирение как эндокринологическое заболевание. Последние исследования говорят об эффективности ЛФ при этом недуге. Японские мужчины и женщины с симптомами ожирения получали препарат в течение восьми недель. Уменьшились вес тела и окружность талии [ 27 ].
При остеопорозе
Остеопороз это хроническое, системное и часто прогрессирующее заболевание костной ткани. Нарушается здоровый метаболизм костей, снижается их плотность, усиливается хрупкость и многократно возрастает вероятность переломов. Перспективными являются попытки применять наряду с препаратами кальция и Lactoferrin в комплексной терапии остеопороза. У женщин в постменопаузе значительно улучшается здоровье костей. Костеобразование увеличивается, а катаболизм костной ткани снижается [ 28 ].
При железодифеците у беременных женщин
В соответствии с данными ВОЗ, частота анемии у беременных женщин в развитых странах около 80%, а скрытый железодефицит и вовсе у 90% будущих мам. Даже легкая степень анемии при беременности приводит к большому количеству негативных последствий для женщины и ее будущего малыша. Классическим подходом к лечению является назначение препаратов железа, имеющих очень много побочных эффектов. Хорошей альтернативой в данном случае может стать лактоферрин. Есть исследования, где беременные женщины получали вещество перорально, и это стабилизировало их уровень железа. Не было никаких побочных эффектов, и у женщин также не было выкидышей [ 29 ]. Белок останавливал укорочение длины шейки матки, что продлевало беременность [ 30 ]. Кроме того, лактоферрин снижал активность вагинальных инфекций у беременных женщин [ 31 ].
При некротическом энтероколите новорожденных
Недоношенные дети часто страдают от некротического энтероколита, когда бактерии разрушают кишечную стенку малыша и вызывают воспаление. Это приводит к гибели клеток кишечника, а часто и самого ребенка. У младенцев, человека и крупного рогатого скота лактоферрин может препятствовать росту бактерий в кишечнике и помочь остановить некротизирующий энтероколит. Он также может блокировать или предотвращать вторжение патогенов в кишечник ли уничтожать их [ 32 , 33 ].
При муковисцидозе
Муковисцидоз или кистозный фиброз, генетическое системное заболевание возникающее в результате мутации гена. Заболевание характеризуется тяжелыми поражениями органов дыхания, часто не совместимых с жизнью пациента. В будущем возможно, применение лактоферрина в симптоматической терапии муковисцидоза. В культуре клеток пациентов с муковисцидозом белок предотвращает воспаление, разрушает бактериальную биопленку и защищает клетки от повреждения [ 34 ].
Для развития плода и новорожденного
Сложно переоценить важность ЛФ, и как следствие, грудного вскармливания. Грудное молоко самый лучший продукт для здорового роста и развития любого малыша.
Развивающимся младенцам необходим лактоферрин для нормального формирования кишечной системы. Белок способствует нормальной дифференцировке эпителиальных клеток, и выработке ферментов в тонком кишечнике [ 35 ]. При развитии плода на ранних стадиях, ЛФ служит регулятором роста костей [ 36 ]. Лактоферрин способствует росту хрящевой ткани на различных стадиях развития плода, путем стимуляции незрелых остеоцитов и остеобластов [ 37 ].
Во время беременности, лактоферрин повышает абсорбцию железа в организме ребенка и способствует нормальному развитию кишечника малыша до его рождения. Высокий уровень лактоферрина предотвращают инфицирование плода а так же вероятность разрыва плодных оболочек, облегчает роды [ 38 ]. Лактоферрин находится в высоких концентрациях в развивающихся слюнных железах малыша в утробе матери для повышения его естественных защитных механизмов [ 39 ]. У мышей лактоферрин отвечает за гормональную регуляцию и рост развивающейся ткани матки, а также за дифференцировку клеток у новорожденных мышат [ 40 ].
При дисбактериозе кишечника
Дисбактериоз, состояние характеризующееся нарушением микрофлоры кишечника, и связано с изменением видового состава бактерий. Полезных для организма бифидо и лактобактерий становится меньше, а количество патогенных значительно возрастает. Дисбактериоз кишечника, как правило не является самостоятельной болезнью. Это следствие других заболеваний. Печальная статистика говорит о том что дисбактериоз в той или иной форме наблюдается у 90% взрослых людей. Показано, что ЛФ уменьшает рост кишечной палочки и сальмонеллы, и способствует росту полезных бифидобактерий [ 41 ].
Возможности применения в медицине
Уже изученные свойства этого замечательного белка Лактоферрина, открывают широкие возможности для его применения при различных заболеваниях. А ведущие мировые лаборатории продолжают исследовать белок и находить все новые и уникальные свойства.
Современный лактоферрин коровий, это продукт переработки коровьего молока. Он применяется для производства детских молочных смесей, безалкогольных напитков, продуктов здорового питания, средств личной гигиены, ветеринарных препаратов и кормов. Но только препараты Лактоферрина человека дадут современной медицине новые возможности в терапии тяжелых, неизлечимых и хронических заболеваний.