Studio sulle attività antibatterica ed antivirale della Lattoferrina

January 30, 2017

La Lattoferrina, conosciuta anche come Lattotransferrina, è una glicoproteina appartenente alla famiglia delle transferrine, nota per la sua caratteristica di essere in grado di legare e trasportare gli ioni Fe3+(Metz-Boutique et al., 1984). La lattoferrina venne isolata nel latte bovino nel 1939, mentre nel 1960 è stata scoperta la sua sua capacità di legame con il Ferro (Groves, 1960; Johanson, 1960; Montreuil et al., 1960). Ricerche successive hanno evidenziato la presenza di lattoferrina nelle secrezioni di ghiandole esocrine e più specificamente nei granuli neutrofili che si sono dimostrati una delle maggiori fonti di lattoferrina plasmatica (Iyer and Lonnerdal, 1993). Visto l’incremento di Lattoferrina durante i processi infiammatori causati da infezioni virali, si è pensato alla Lattoferrina come una proteina di fase acuta (Kanyshkova et al., 2001); la sua concentrazione infatti aumenta nei fluidi biologici ma i più alti livelli si rilevano in particolar modo nel sito di infezione (Birgens, 1985). La Lattoferrina pur essedo un principale componente della immunità innata, allo stesso tempo prende parte alle reazioni di immunità specifica in maniera indiretta (Legrand et al., 2005).

 

 

 

Attività Antibatterica – Grazie alla strategica posizione sulla superficie mucosale, la Lattoferrina rappresenta uno dei principali meccanismi di difesa contro i batteri intestinali che per l’appunto aggrediscono l’uomo attraverso i tessuti della mucosa. La Lattoferrina sembra coinvolta inoltre nella crescita e nella proliferazione di una serie di agenti patogeni che comprendono batteri Gram negativi e Gram positivi, Virus, Protozoi, Funghi (Kirkpatrick et al., 1971) in particolar modo Candida albicans (Viejo-Diaz,2005). La sua capacità di legame con il Ferro, che è uno dei principali elementi per lo sviluppo batterico, è alla base dell’effetto batteriostatico della Lattoferrina (Arnold et al.,1980), infatti l’assenza di Ferro è una delle principali cause di inibizione della crescita batterica di E.coli (Brock,1980). E’ stato evidenziato anche l’effetto battericida della Lattoferina in quanto sono stati individuati recettori N-terminali per la Lattoferrina sulle superfici di molti microorganismi. Il legame della Lattoferrina con questi siti recettoriali è in grado di indurre morte cellulare nei batteri Gram negativi, attraverso una alterazione strutturale del lipopolisaccaride batterico, che comporta quindi aumento della permeabilità e maggiore suscettibilità ad enzimi lisosomiali ed agenti antibatterici (Arnold et al., 1977; Yamauchi et al., 1993; Leitch and Willcox, 1998; Zemankova et al.;2017). Oltretutto è stato dimostrato che la Lattoferricina, il metabolita peptidico cationico della Lattoferrina, ottenuto per azione dell’enzima digestivo pepsina, possiede una attività antibatterica più spiccata rispetto alla proteina nativa. In vitro la Lattoferrina è in grado di prevenire la formazione del biofilm di Pseudomonas aeruginosa. Questo batterio infatti in assenza di ferro risulta avere scarsa mobilità che si traduce nella impossibilità di adesione superficiale (Singh et al., 2002). L’attività proteolitica della Lattoferrina è in grado di inibire la crescita batterica di Shigella flexneri o batteri enteropatogeni come E.coli attraverso un meccanismo di degradazione proteica.

 

Lattoferrina per la prevenzione della diarrea post antibiotica (Alison et al.,2011) – In uno  randomizzato è stato valutato l’impiego della Lattoferrina nella diarrea post antibiotica (AAD). Lo studio ha osservato una significativa riduzione della diearrea tra il gruppo trattato ed il gruppo placebo, segnalando che questa glicoproteina possa essere utile nella prevenzione della AAD.

Attività antivirale – La Lattoferrina è in gradi di legare il DNA e l’RNA virale (Yi et al.,1997). Inoltre, il suo più grane contributo come agente antivirale è dato dalla sua capacità di legarsi ai glicosaminoglicani delle membrane cellulari. In questo modo la Lattoferrina previene l’ingresso dei virus nella cellula, garantendo un arresto dell’infezione nei suoi primi stadi (Ward et al., 2005). Questo meccanismo d’azione si è dimostrato efficace nei confronti dei virus Herpes simplex (Fujihara and Hayashi, 1995; Marchetti et al., 1996), citomegalovirus (Andersen et al., 2001), e nei virus che causano immunodeficienza nell’uomo (Harmsen et. Al., 1995). E’ stato recentemente condotto uno studio in vitro sull’attività della Lattoferrina nei confronti dei principali virus patogeni (Hiroyuki et al.,2014) ed è stata inoltre riportata in questo studio una review sui principali risultati terapeutici ottenuti dalla somministrazione della Lattoferrina in caso di infezioni sostenute dai virus più comuni. La Lattoferrina in vitro dimostra attività inibitoria nei confronti di una grande varietà di virus.  Sono stati inoltre valutati gli effetti terapeutici antivirali della Lattoferrina per somministrazione orale sia nell’uomo che in diversi animali. La Lattoferrina ha mostrato effetti terapeutici nei confronti delle più comuni infezioni virali come raffreddore, influenza, gastroenteriti virali, raffreddori estivi, herpes.

 

Attività antiparassitaria – La Lattoferrina agisce contro i parassiti in diversi modi. Per esempio, le infezioni da Toxoplasma gondii ed Eimeria stiedai risultano ridotte in presenza di Lattoferrina bovina. Si ipotizza che la Lattoferrina sia in grado di alterare la membrana del parassita, alterandone la capacità di legame con l’ospite (Omata et al., 2001).

Lattoferrina e difese immunitarie – L’effetto protettivo della Lattoferrina si manifesta attraverso la riduzione della produzione di citochine pro-infiammatorie o fattori di necrosi tumorale come TNF-α o interleuchine come or IL-1β e IL-6 (Machnicki et al., 1993; Haversen et al., 2002).

 

 

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Riferimenti bibliografici

 

Metz-Boutique M.H., Jolles J., Mazurier J., Schoentgen F., Legrand D., Spik G., Montreuil J., Jolles P. (1984): Human lactotransferrin: amino acid sequence and structural comparisons with other transferrins. European Journal of Biochemistry, 145, 659–676

 

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