W jaki sposób laktoferyna wpływa na tak wiele aspektów funkcjonowania naszego organizmu?

Cała historia tego procesu rozpoczyna się w momencie kontaktu z mlekiem matki. Jak wyżej wspomniano, największe stężenie tego białka znajduje się w siarze (Colostrum) i mleku, w związku z czym karmienie dziecka piersią daje mu dostęp do laktoferyny, a tym samym zapewnia ochronę przed drobnoustrojami i wspomaga wchłaniane żelaza. Niestety nie jesteśmy w stanie zapewnić odpowiednio wysokiego stężenia laktoferyny w przypadku karmienia dzieci sztucznymi mieszankami, nawet w przypadku wzbogacania ich tą glikoproteiną.

Wpływ na funkcjonowanie układu immunologicznego związany jest z powinowactwem laktoferyny do żelaza. Jest to pierwiastek niezbędny do wzrostu i rozwoju drobnoustrojów, dlatego wiążąc go w swojej strukturze laktoferyna ogranicza jego dostępność dla potencjalnych patogenów – stąd jej działanie bakteriostatyczne. Niestety nie wszystkie bakteryjne czynniki chorobotwórcze można powstrzymać w ten sposób, istnieje bowiem wiele patogenów opornych na działanie laktoferyny, które posiadają własny, silniejszy system wiązania żelaza. Należy do nich m.in. Helicobacter Pylori – bakteria odpowiedzialna za rozwój ok. 80 % przypadków choroby wrzodowej żołądka.

Przeciwbakteryjnym mechanizmem działania laktoferyny jest również niszczenie ściany komórkowej patogenu. Jeden z fragmentów białka dzięki swojemu silnie dodatniemu ładunkowi jest w stanie wejść w interakcję ze ścianą komórkową bakterii i w rezultacie uszkodzić ją, co prowadzi do wydostania się na zewnątrz organelli komórkowych i śmierci patogennej komórki.

Ponadto laktoferyna ogranicza powstawanie biofilmu. Biofilm to złożona struktura mikroorganizmów otoczona warstwą substancji organicznych i nieorganicznych, mająca zdolność przylegania do powierzchni biologicznych. Struktura ta ma na celu izolację i ochronę komórek bakteryjnych przed działaniem, np. antybiotyków. Laktoferyna wykazuje zdolność do zaburzania procesu adhezji patogenów do komórek gospodarza wskutek zwiększenia ich ruchliwości, przez co znacznie utrudnione zostaje utworzenie wspomnianego biofilmu.

Fascynującą wręcz cechą LF jest jej wybiórczość. Działając bakteriostatycznie wobec patogennych bakterii jelitowych nie wywołuje negatywnego wpływu na korzystne dla organizmu szczepy, przez co wpływa na regulację flory bakteryjnej w układzie pokarmowym.

W laktoferynie upatruje się szansy na rozwiązanie problemu lekooporności, np. w walce ze szczepem Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty), który rozwinął oporność na większość stosowanych do walki z nim leków. Laktoferyna jest więc nadzieją na przyszłość a badania nad jej zastosowaniem w terapiach chorób bakteryjnych ciągle się rozwijają.

Białko to nie pozostaje również bez wpływu na funkcjonowanie wirusów. Potwierdzają to liczne badania, aczkolwiek w dalszym ciągu trwają prace nad poznaniem szczegółowego mechanizmu tych procesów. Szczególnie wrażliwe na działanie LF są m.in: wirus opryszczki, wirusy zapalenia wątroby typu C i B, wirus grypy A i inne.

Na chwilę obecną wiemy, że laktoferyna bierze udział głównie w hamowaniu początkowych etapów zakażenia, czyli wnikania cząstek wirusowych do komórek. Mechanizm ten polega na wiązaniu się z cząsteczkami na powierzchni wirusa oraz w komórkach docelowych gospodarza, co uniemożliwia ich połączenie, a tym samym zakażenie komórek. Co więcej białko to posiada zdolność unieczynniania enzymów biorących udział w replikacji wirusów oraz stymuluje odpowiedź immunologiczną typu Th1, warunkującą kontrolę i eliminację zakażeń.

Laktoferyna niesie ze sobą ciekawe perspektywy odnośnie wirusa HIV. Liczne badania potwierdzają opóźnianie replikacji wirusa i utrudnione wnikanie do komórek gospodarza, na skutek działania LF. Wykazano również podwyższone stężenie tej glikoproteiny podczas zakażenia wirusem, co potwierdza jej ochronny wpływ.

Z racji tego, że infekcje wirusowe są zjawiskiem bardziej problematycznym aniżeli bakteryjne, zwraca się uwagę na wykorzystanie potencjału laktoferyny w terapiach kombinowanych. Jak zostało już nadmienione, musimy poczekać na badania dokumentujące dokładny przebieg mechanizmów, aczkolwiek już na ten moment udowodniono, że połączenie LF z niektórymi lekami przeciwwirusowymi pozwala na nawet siedmiokrotne zmniejszenie efektywnej dawki leków.

Laktoferyna wykazuje również zdolność do dezintegracji ściany komórkowej grzybów, stąd też przypisane jej działanie antygrzybicze. Proces ten odbywa się tak, jak w przypadku bakteryjnych ścian komórkowych – działa wówczas dodatnio naładowany N – końcowy łańcuch polipeptydowy. Przeprowadzono ciekawe badania na grzybach z gatunku Candida, które zasiedlając m.in. nasz przewód pokarmowy często ulegają patologicznemu przerostowi wskutek nieprawidłowej diety, nadmiernego stosowania terapii antybiotykowych itp. Podanie mleka z laktoferyną w koloniach Candida albicans, C. tropicalis oraz C. krusi spowodowało drastyczny spadek wzrostu wśród wszystkich trzech gatunków.

Daje to szanse na wykorzystanie laktoferyny jako substancji wspierającej leczenie zakażeń grzybiczych, gdzie posłużyłaby jako czynnik hamujący wzrost kolonii, przy jednoczesnym działaniu grzybobójczym innej wybranej substancji. Sugeruje się również, iż mogłaby wspomóc terapie antybiotykową podczas tego typu zakażeń, poprzez kontrolowanie rozrostu szczepów.

„Glikoproteina multipotencjalna”, „białko o multiwłaściwościach”, „supercytokina” – to tylko niektóre określenia używane w celu opisania laktoferyny. Trwające liczne badania naukowe dają nam coraz więcej informacji i coraz szersze możliwości do zastosowania laktoferyny, tak w profilaktyce, jak i wspomagająco w leczeniu wielu schorzeń. Jest to jedno z najintensywniej badanych białek ostatnich lat, lecz wciąż potrzebne są dalsze badania pozwalające na pełne wykorzystanie jego możliwości. W Japonii weryfikowane jest działanie preparatów z laktoferyną w kontekście leczenia otyłości. Wciąż też poszukiwane są szczegółowe dowody i mechanizmy potwierdzające jej działanie przeciwnowotworowe. Co bardzo istotne, laktoferyna jest w pełni bezpieczna dla ludzi, co zostało potwierdzone przez FDA (Food and Drug Administration). Być może warto dowiedzieć się nieco więcej i wspomóc pracę swojego organizmu tym wyjątkowym białkiem.

Autor: Patrycja Kamińska – dietetyk

Bibliografia:

• Lauterbach R., Kamińska E., Michalski P., Lauterbach J.P.: Laktoferyna – glikoproteina o dużym potencjale terapeutycznym; Developmental Period Medicine, 2016;XX,2;
• García-Montoya I.A., Cendón T.S., Arévalo-Gallegos S., Rascón-Cruz Q.: Lactoferrin a multiple bioactive protein: An overview, Biochim. Biophys. Acta, 2012;1820: 226-236;
• Artym J.: Udział laktoferyny w gospodarce żelazem w organizmie. Część II. Działanie przeciwmikrobiologiczne i przeciwzapalne poprzez sekwestrację żelaza. Postepy Hig. Med. Dosw., 2010;64: 604-616;
• Pawlik A., Sender G., Korwin-Kossakowska A., Oprządek J.: Mechanizmy immunomodulacyjnego i przeciwdrobnoustrojowego działania laktoferyny. Med. Weter. 2014, 70 (4);
• Król J., Brodziak A.: Białka mleka o właściwościach antybakteryjnych. Probl Hig Epidemiol 2015, 96(2): 399-405;
• Gasińska I.: Laktoferyna: wielokierunkowe działania w profilaktyce i leczeniu zakażeń u noworodków urodzonych przedwcześnie. Postępy Neonatologii 2018; 24(2);
• Gajda-Morszewski P., Śpiewak K.: Laktoferyna – białko multipotencjalne. Zeszyty Naukowe Doktorantów UJ Nauki Ścisłe, 2015; 10: 177-188;
• Gajda-Morszewski P., Śpiewak K.: Medyczne zastosowania laktoferyny. Zeszyty Naukowe Doktorantów UJ Nauki Ścisłe, 2015; 11: 177-188;
• Actor J. K., Hwang S.-A., Kruzel M. L., Lactoferrin as A Natural Immune Modulator, “Current Pharmaceutical Design” 2009, No. 15, s. 1956–1973.