System obrony przeciwdrobnoustrojowej dróg oddechowych
Układ obrony przeciwbakteryjnej dróg oddechowych to wielowarstwowy mechanizm obronny, który opiera się na składnikach zarówno wrodzonego , jak i nabytego układu odpornościowego, aby chronić płuca i resztę dróg oddechowych przed wdychanymi mikroorganizmami .
W pierwszej linii obrony wdychane bakterie zostają uwięzione w śluzie , przedostają się do gardła i połykają. Bakterie przedostające się przez warstwę śluzową mają do czynienia z drugą linią obrony, obejmującą peptydy przeciwdrobnoustrojowe wydzielane przez nabłonek powierzchniowy dróg oddechowych, które zabijają wiele szczepów bakterii. Bakterie oporne na peptydy przeciwdrobnoustrojowe są zabijane przez różne reaktywne formy tlenu wytwarzane przez fagocyty . W trzeciej linii obrony, w ostateczności, uporczywe infekcje bakteryjne, które umykają wrodzonemu układowi odpornościowemu, są eliminowane przez nabyty układ odpornościowy .
Laktoferyna
Laktoferyna (LF) to wielofunkcyjne białko, które stanowi istotny element układu przeciwdrobnoustrojowego dróg oddechowych. Proteoliza LF wytwarza małe peptydy laktoferycynę i kaliocynę-1, oba o działaniu przeciwdrobnoustrojowym.
Reaktywne formy tlenu, związki utlenione
Fagocyty posiadają kompleks enzymatyczny oksydazy NADPH wytwarzający ponadtlenek . Inne komórki dróg oddechowych również wytwarzają nadtlenek i nadtlenek wodoru poprzez działanie podwójnej oksydazy 2 , znanej również jako Duox2.
Nadtlenek wytwarzany przez te kompleksy enzymatyczne ulega dysmutacji do nadtlenku wodoru , który z kolei jest wykorzystywany przez mieloperoksydazę do produkcji bakteriobójczego kwasu podchlorawego . Ponadto gruczoły podśluzówkowe dróg oddechowych wydzielają mieloperoksydazę i laktoperoksydazę (LPO), które katalizują utlenianie tiocyjanianów i detoksykację nadtlenku wodoru lub RFT do przeciwdrobnoustrojowego hipotiocyjanianu .
Utlenione związki wytwarzane przez układ laktoperoksydazy nie atakują DNA, nie są mutagenne i są uważane za bezpieczne. Hipotiocyjanit wytwarzany tym szlakiem wykazuje szerokie spektrum działania bakteriobójczego, w tym silne działanie przeciwbakteryjne na H. pylori .
Mukowiscydoza
Wydzielanie tiocyjanianów u pacjentów z mukowiscydozą jest zmniejszone, co powoduje zmniejszoną produkcję przeciwdrobnoustrojowego hipotiocyjanianu, co w konsekwencji przyczynia się do zwiększonego ryzyka zakażenia dróg oddechowych.
Zastosowania terapeutyczne
Laktoferyna z hipotiocyjanitem do leczenia mukowiscydozy uzyskała od EMEA i FDA status leku sierocego .