Top.Mail.Ru

LL-37 — антимикробный пептид для иммунитета и восстановления кожи

LL-37 — не изобретение лаборатории, а вещество, которое вырабатывает собственное тело человека для защиты от инфекций. Это единственный представитель целого класса защитных белков — кателицидинов — у людей (у других млекопитающих их бывает по нескольку видов). LL-37 работает сразу на два фронта: физически уничтожает опасные микроорганизмы и одновременно управляет работой иммунной системы, а заодно участвует […]

Время чтения: 1 минута

LL-37 — не изобретение лаборатории, а вещество, которое вырабатывает собственное тело человека для защиты от инфекций. Это единственный представитель целого класса защитных белков — кателицидинов — у людей (у других млекопитающих их бывает по нескольку видов). LL-37 работает сразу на два фронта: физически уничтожает опасные микроорганизмы и одновременно управляет работой иммунной системы, а заодно участвует в заживлении повреждённой кожи. Разберём, откуда мы знаем об этом веществе, как оно устроено и что показали исследования по его применению.


Откуда он взялся

 

Открытие LL-37 стало частью более широкого научного направления — поиска так называемых антимикробных пептидов, коротких защитных молекул, которые организмы разных видов, от лягушек до человека, вырабатывают как своего рода «встроенный антибиотик». Такие вещества начали активно изучать в 1980-х годах, и довольно скоро учёные задумались: есть ли что-то подобное и у человека?

 

Ответ пришёл в 1995 году, когда группа исследователей во главе с Биргиттой Агерберт опубликовала работу, в которой описала пептид из 37 аминокислот, начинающийся с двух молекул лейцина — отсюда и название «LL-37» («LL» от лейцин-лейцин, «37» — число аминокислот). Год спустя другая группа учёных под руководством Гудни Гудмундссона расшифровала весь механизм: оказалось, что LL-37 — это не самостоятельный белок, а «срезанный кусок» более крупного предшественника под названием hCAP-18, который хранится про запас внутри клеток иммунной системы и кожи, а в нужный момент разрезается специальными ферментами, высвобождая активную защитную молекулу. Ген, отвечающий за производство этого предшественника, есть только один — то есть, в отличие от некоторых других защитных систем организма, у человека нет «запасных вариантов» на случай, если что-то пойдёт не так с этим геном.

 

Отдельным важным открытием стала работа лаборатории Ричарда Галло, которая показала, что производство LL-37 в клетках кожи напрямую зависит от витамина D — это объясняет, почему дефицит витамина D связывают с ослаблением защитных барьеров кожи и повышенной уязвимостью к инфекциям. Интересно, что этот же механизм помогает объяснить давнее наблюдение врачей: пребывание на солнце традиционно использовалось как вспомогательное средство при некоторых кожных инфекциях задолго до того, как стал понятен биохимический механизм — ультрафиолет запускает в коже выработку активной формы витамина D, а та, в свою очередь, включает производство защитного пептида.

 

Сегодня интерес к LL-37 и похожим на него веществам подогревается ещё одной глобальной проблемой — растущей устойчивостью бактерий к обычным антибиотикам. Поскольку такие пептиды атакуют микробов чисто физическим способом, разрушая оболочку клетки, а не блокируя конкретный фермент, бактериям гораздо труднее выработать против них защиту привычным путём. Это одна из причин, почему LL-37 и родственные ему молекулы остаются предметом активных научных исследований по всему миру, даже спустя три десятилетия после открытия.


Как он работает — простыми словами

Проще всего представить LL-37 как бойца с двумя обязанностями одновременно. Первая — рукопашная: он физически атакует и уничтожает вражеские «укрепления» — оболочки бактерий, грибков и некоторых вирусов. Вторая обязанность — сигнальная: параллельно с атакой этот же боец запускает сигнальную ракету, вызывая на помощь целую армию — другие клетки иммунной системы, которые прибывают на место и завершают дело, а после победы помогают восстановить повреждённую «территорию».

На клеточном уровне это выглядит так:

  • LL-37 несёт на себе положительный электрический заряд, а оболочки бактерий — отрицательный, поэтому пептид буквально притягивается к вражеским мембранам, встраивается в них и разрушает их структуру, что приводит к гибели микроорганизма — причём у бактерий крайне сложно выработать устойчивость к такому чисто физическому способу атаки, в отличие от обычных антибиотиков.
  • Он действует как сигнальная молекула: связываясь со специальным рецептором на поверхности иммунных клеток (рецептор формилпептидов, FPR2), LL-37 привлекает к очагу инфекции или повреждения нейтрофилы, макрофаги и другие клетки-защитники — то есть буквально созывает подкрепление.
  • LL-37 умеет «обезвреживать» опасный бактериальный токсин — липополисахарид (ЛПС), который выделяют некоторые бактерии и который в больших количествах способен вызвать чрезмерную, опасную для самого организма воспалительную реакцию вплоть до септического шока. Связывая эту молекулу токсина, пептид не даёт ей «достучаться» до клеток и запустить порочный круг воспаления.
  • Отдельно LL-37 участвует в заживлении ран: он стимулирует образование новых кровеносных сосудов (ангиогенез) и заставляет клетки кожи (кератиноциты) активнее двигаться и делиться, чтобы быстрее закрыть повреждённый участок.

Что показали исследования

Наиболее конкретные клинические данные по LL-37 получены в исследовании применения пептида для лечения трудно заживающих венозных язв голени — хронических, долго не заживающих ран, которые часто встречаются у людей с проблемами венозного кровообращения. В этом небольшом испытании с участием 34 человек пациентам дважды в неделю наносили на рану гель с пептидом в одной из трёх концентраций либо плацебо. Результаты оказались интересными и не совсем линейными: при более низких концентрациях (0,5 и 1,6 мг/мл) скорость заживления была примерно в шесть и в три раза выше, чем на плацебо соответственно, а площадь язвы уменьшилась на 68% и 50%. При этом самая высокая испытанная концентрация (3,2 мг/мл) не показала преимущества перед плацебо вообще — то есть эффект пептида на заживление ран, судя по всему, работает не по принципу «чем больше, тем лучше». Серьёзных проблем с безопасностью в исследовании отмечено не было.

Важная оговорка: это единственное известное испытание такого рода на людях, и оно было небольшим и ранним по стадии разработки — то есть говорить об LL-37 как о подтверждённом и одобренном средстве для лечения ран пока преждевременно, нужны более крупные и длительные подтверждающие исследования.

Отдельная и не менее важная часть истории LL-37 — то, что избыток этого пептида в организме отнюдь не всегда полезен. Учёные обнаружили, что при псориазе — хроническом воспалительном заболевании кожи — количество LL-37 в поражённых участках кожи оказывается значительно выше нормы, и, согласно ряду исследований, пептид там способен связываться с собственной ДНК клеток кожи, образуя комплексы, которые ошибочно распознаются иммунной системой как признак инфекции — это запускает и поддерживает избыточное воспаление, характерное для этого заболевания. Похожая история наблюдается и при розацеа: там нарушается процесс «разрезания» предшественника пептида, из-за чего образуются «неправильные» фрагменты, вызывающие покраснение кожи и расширение сосудов. Иными словами, LL-37 — это молекула с двойственной ролью: её нехватка ослабляет защиту кожи и слизистых, а избыток или неправильная обработка, наоборот, связаны с развитием некоторых хронических воспалительных заболеваний кожи.


В каком виде и как его обычно изучают

В клинических исследованиях LL-37 применяли местно — в виде геля, наносимого непосредственно на повреждённую кожу или рану, а не в форме инъекций или таблеток, в рамках протоколов, изучаемых специалистами. На сегодняшний день LL-37 не одобрен ни в одной стране мира как самостоятельное лекарственное средство — он остаётся предметом научных исследований, а не готовым к широкому клиническому применению препаратом.


Итог

LL-37 — по-настоящему уникальная молекула: единственный представитель своего класса у человека, соединяющий в себе прямую атаку на микробов, управление работой иммунной системы и участие в заживлении ран. Ранние клинические данные по применению пептида для лечения хронических кожных язв выглядят обнадёживающе, но основаны пока на одном небольшом исследовании и требуют подтверждения в более масштабных работах. При этом важно понимать, что LL-37 — это не простая формула «чем больше, тем лучше»: избыточное или неправильно регулируемое производство этого же вещества в организме связывают с развитием таких хронических воспалительных заболеваний кожи, как псориаз и розацеа. Это делает LL-37 крайне интересным объектом научного изучения, но пока далёким от статуса проверенного и безопасного во всех отношениях средства.

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors

Не упусти выгоду!

Напиши нам в Telegram и получите скидку 10%. Здесь вы получите ответы на любые ваши вопросы и всю информацию о пептидах.