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26 Aprile 2008

Lattoferrina e fibrosi cistica

Autore: Tita
Domanda

Salve, vorrei sottoporvi una domanda: lavorando nel campo della medicina naturale, sto concentrando la mia attenzione sulla lattoferrina e mi chiedevo se esistono studi condotti in pazienti FC e cosa ne pensate dell’eventuale supplementazione di di lattoferrina per una azione preventiva sulle infezioni batteriche.
Grazie dell’attenzione e delle risposte sempre preziose che ci elargite con semplicità e competenza.

Risposta

La domanda che viene posta è, dal nostro punto di vista, molto interessante, in quanto ricade nell’ambito delle nostre attività di ricerca sostenute dalla Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica (Progetto FFC #15/2006).

La lattoferrina è una glicoproteina normalmente presente in molte secrezioni mucosali ed attivamente rilasciata dai neutrofili nei siti di infezione. Si tratta di una proteina con una vasta e ben documentata attività antimicrobica, in larga misura dovuta alla sua capacità di sequestrare ferro (1).

Diversi studi hanno evidenziato che tra le diverse anomalie che caratterizzano le secrezioni che rivestono gli epiteli polmonari dei soggetti FC vi è un evidente eccesso di ferro (2-4), che potrebbe contribuire alla moltiplicazione di patogeni opportunistici quali Pseudomonas aeruginosa e Burkholderia cenocepacia, nonché alla formazione di biofilm batterici (struttura gelatinosa che protegge in colonie i batteri, ndr) resistenti al trattamento con antibiotici (5, 6). Nella FC il problema potrebbe essere ulteriormente complicato da una diminuzione di attività della lattoferrina nelle secrezioni dei pazienti (7).

Studi condotti in vitro hanno dimostrato che la lattoferrina può effettivamente prevenire la formazione di biofilm attraverso l’azione chelante (legante, ndr) del ferro (5, 6, 8). Tuttavia, sebbene queste osservazioni suggeriscano che sia utile indagare il potenziale impiego della lattoferrina nelle terapie FC, è importante sottolineare che non esiste nessuno studio clinico pubblicato sulla somministrazione della lattoferrina nella prevenzione e cura delle infezioni in malati di FC ed è quindi prematuro pensare ad un immediato utilizzo di questa proteina per il trattamento o la prevenzione delle infezioni tipiche della malattia.

Per quanto riguarda le prospettive di indagine futura, si possono ipotizzare due possibili vie di somministrazione della lattoferrina: per aerosol, al fine di aumentare la concentrazione locale della proteina e prevenire/ostacolare la formazione di biofilm batterici, oppure per via orale. I possibili limiti della prima strategia riguardano l’effettiva capacità di veicolare adeguati quantitativi della proteina nei siti di infezione, la stabilità della proteina e la possibile induzione di risposte immunitarie avverse (vale la pena sottolineare che non esistono preparati commerciali di lattoferrina pensati per questo tipo di applicazione). La seconda strategia è invece fondata sull’osservazione che la lattoferrina, oltre a svolgere un’azione antibatterica diretta, è in grado di modulare la produzione di citochine proinfiammatorie da parte delle cellule epiteliali (10), comprese citochine quali la IL-6 coinvolte nel controllo del metabolismo del ferro. Questa funzione della lattoferrina potrebbe contribuire ad un corretto ripristino dell’omeostasi (equilibrio regolare, ndr) del ferro nei pazienti, eliminandone il sovraccarico nei tessuti e nelle secrezioni. Anche questa applicazione, che ricade sotto un brevetto internazionale, non è stata ancora soggetta a studi clinici che ne possano già giustificare l’utilizzo nei pazienti CF.

1. Valenti P., and Antonini G. Lactoferrin: an important host defence against microbial and viral attack. Cell Mol Life Sci. (2005) 62, 2576-2587

2. Stites S.W., Walters B., O’Brien−Ladner. AR, Bailey K. and Wesselius L.J. Increased iron and ferritin content of sputum from patients with cystic fibrosis or chronic bronchitis. Chest. (1998) 114, 814−819

3. Reid D.W., Withers N.J., Francis L., Wilson J.W., and Kotsimbos TC. Iron deficiency in cystic fibrosis: relationship to lung disease severity and chronic Pseudomonas aeruginosa infection. Chest. (2002) 121, 48−54

4. Reid D.W., Carroll V., O’May C., Champion A., Kirov S.M. Increased airway iron as a potential factor in the persistence of Pseudomonas aeruginosa infection in cystic fibrosis. Eur Respir J. (2007) 30, 286-292.

5. Singh P.K., Parsek M.R., Greenberg E.P. and Welsh M.J. A component of innate immunity prevents bacterial biofilms development. Nature (2002) 417, 552−555.

6. Berlutti F, Morea C, Battistoni A, Sarli S, Cipriani P, Superti F, Ammendolia MG, and Valenti P. Iron availability influences aggregation, biofilm, adhesion and invasion of Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia. Int. J. Immunopath. Pharmacol. (2005) 18, 661-70.

7. Rogan M.P., Taggart C.C., Greene C.M., Murphy P.G., O’Neill S.J., McElvaney N.G. Loss of microbicidal activity and increased formation of biofilm due to decreased lactoferrin activity in patients with cystic fibrosis J Infect Dis. (2004) 190, 1245-1253.

8. Caraher EM, Gumulapurapu K, Taggart CC, Murphy P, McClean S, Callaghan M. The effect of recombinant human lactoferrin on growth and the antibiotic susceptibility of the cystic fibrosis pathogen Burkholderia cepacia complex when cultured planktonically or as biofilms. J Antimicrob Chemother. (2007) 60, 546-554

9. Berlutti F., Superti F., Nicoletti M., Morea C., Frioni A., Ammendolia M.G., Battistoni A., and P. Valenti. Bovine lactoferrin inhibits the efficiency of invasion of respiratory A549 cells of different iron-regulated morphological forms of Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia. Int. J. Immunopath. Pharmacol. (2008) 21, 51-59.

10. Berlutti F., Schippa S., Morea C., Sarli S., Perfetto B., Donnarumma G., and Valenti P. Lactoferrin downregulates pro-inflammatory cytokines upexpressed in intestinal epithelial cells infected with invasive or non invasive Escherichia coli strains. Biochem. Cell Biol. (2006) 84, 351-357.

Andrea Battistoni, Piera Valenti, Francesca Berlutti Dipartimento di Biologia, Università di Tor Vergata, Roma


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