Lactoferrina: estrutura e funções - Ciência - 2023

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o lactoferrina, também conhecida como apolactoferrina ou lactotransferrina, é uma glicoproteína produzida por muitas espécies de mamíferos que tem a capacidade de se ligar e transferir íons de ferro (Fe3 +). É encontrada em grande parte dos fluidos corporais e está relacionada à proteína plasmática de ligação ao ferro conhecida como "transferrina".

Foi isolada em 1939 por Sorensen e Sorensen do leite bovino e quase 30 anos depois, em 1960, Johannson determinou sua presença no leite humano (seu nome deriva de sua classificação como a proteína ligadora de ferro mais abundante do mundo). leite).

Pesquisas subsequentes identificaram a lactoferrina em outras secreções de glândulas exócrinas, como bile, suco pancreático e secreções do intestino delgado, bem como nos grânulos secundários de neutrófilos, células plasmáticas pertencentes ao sistema imunológico.

Esta proteína também é encontrada nas lágrimas, saliva, sêmen, fluidos vaginais, secreções brônquicas e nasais e na urina, embora seja particularmente abundante no leite (é a segunda proteína com maior concentração depois da caseína) e colostro.

Embora inicialmente fosse considerada simplesmente uma proteína com atividade bacteriostática no leite, é uma proteína com uma ampla variedade de funções biológicas, embora nem todas tenham a ver com sua capacidade de transferir íons de ferro.

Estrutura da lactoferrina

A lactoferrina, conforme mencionado, é uma glicoproteína com peso molecular em torno de 80 kDa, que é composta por 703 resíduos de aminoácidos cuja sequência possui grande homologia entre diferentes espécies. É uma proteína básica, carregada positivamente e com ponto isoelétrico entre 8 e 8,5.

Lóbulo N e lóbulo C

É feito de uma única cadeia polipeptídica que é dobrada para formar dois lóbulos simétricos chamados lóbulo N (resíduos 1-332) e lóbulo C (resíduos 344-703) que compartilham homologia de 33-41% entre si.

Tanto o lóbulo N como o lóbulo C são formados por folhas dobradas em β e hélices alfa, que constituem dois domínios por lóbulo, domínio I e domínio II (C1, C2, N1 e N2).

Ambos os lóbulos são conectados por uma região "dobradiça" que é composta por uma hélice alfa entre os resíduos 333 e 343, o que proporciona maior flexibilidade molecular à proteína.

A análise da sequência de aminoácidos desta proteína revela um grande número de locais potenciais para glicosilação. O grau de glicosilação é altamente variável e determina a resistência à atividade da protease ou pH consideravelmente baixo. O sacarídeo mais comum em sua porção de carboidratos é a manose, com cerca de 3% de açúcares hexose e 1% de hexosaminas.

Cada lóbulo da lactoferrina é capaz de se ligar reversivelmente a dois íons metálicos, ferro (Fe2 +, Fe3 +), cobre (Cu2 +), zinco (Zn2 +), cobalto (Co3 +) ou manganês (Mn2 +), em sinergia com um íon bicarbonato.

Outras moléculas

Ele também pode se ligar, embora com uma afinidade menor, a outras moléculas, como lipopolissacarídeos, glicosaminoglicanos, DNA e heparina.

Quando a proteína está ligada a dois íons de ferro, ela é conhecida como hololactoferrina, enquanto na sua forma "livre" é chamada de apolactoferrina e quando está ligada a apenas um átomo de ferro é conhecida como lactoferrina monoférrica.

A apolactoferrina possui conformação aberta, enquanto a hololactoferrina possui configuração fechada, tornando-a mais resistente à proteólise.

Outras formas de lactoferrina

Alguns autores descrevem a existência de três isoformas da lactoferrina: α, β e γ. A forma lactoferrina-α é denotada como aquela com capacidade de ligação ao ferro e sem atividade de ribonuclease. As formas lactoferrina-β e lactoferrina-γ têm atividade ribonuclease, mas não são capazes de se ligar a íons metálicos.

Características

A lactoferrina é uma glicoproteína com uma afinidade muito maior para a ligação do ferro do que a transferrina, uma proteína transportadora de ferro no plasma sanguíneo, que lhe dá a capacidade de ligar íons de ferro em uma ampla gama de pH.

Dado que tem uma carga líquida positiva e está distribuída em vários tecidos, é uma proteína multifuncional que está envolvida em várias funções fisiológicas, tais como:

- Regulação da absorção intestinal de ferro

- Processos de resposta imunológica

- Os mecanismos antioxidantes do corpo

- Atua como um agente anticarcinogênico e antiinflamatório

- É um agente protetor contra infecções microbianas

- Funciona como um fator de transcrição

- Está envolvido na inibição de proteases

- É uma proteína antiviral, antifúngica e antiparasitária

- Também atua como pró-coagulante e tem atividade ribonuclease

- É um fator de crescimento ósseo.

Em relação ao combate às infecções microbianas, a lactoferrina atua de duas formas:

- Seqüestrar ferro nos locais de infecção (o que causa uma deficiência nutricional em microrganismos infecciosos, agindo como bacteriostático) ou

- Interagir diretamente com o agente infeccioso, que pode causar lise celular.

Usos farmacológicos

A lactoferrina pode ser obtida diretamente pela purificação do leite de vaca, mas outros sistemas modernos baseiam-se na sua produção como proteína recombinante em diferentes organismos com crescimento fácil, rápido e econômico.

Como um composto ativo em alguns medicamentos, essa proteína é usada no tratamento de úlceras estomacais e intestinais, bem como diarréia e hepatite C.

É utilizado contra infecções de origem bacteriana e viral e, além disso, é utilizado como estimulante do sistema imunológico para a prevenção de algumas patologias como o câncer.

Fontes de lactoferrina no corpo humano

A expressão dessa proteína pode ser detectada inicialmente nos estágios de desenvolvimento embrionário de duas e quatro células e, a seguir, no estágio de blastocisto, até o momento da implantação.

Posteriormente, é evidenciado nos neutrófilos e nas células epiteliais dos sistemas digestivo e reprodutivo em formação.

A síntese desta proteína é realizada no epitélio mieloide e secretor. Em um ser humano adulto, os níveis mais elevados de expressão da lactoferrina são detectados no leite materno e no colostro.

Também pode ser encontrado em muitas secreções mucosas, como fluidos uterinos, seminais e vaginais, saliva, bile, suco pancreático, secreções do intestino delgado, secreções nasais e lágrimas. Foi descoberto que os níveis desta proteína mudam durante a gravidez e durante o ciclo menstrual nas mulheres.

Em 2000, foi determinada a produção de lactoferrina nos rins, onde ela é expressa e secretada pelos túbulos coletores e pode ser reabsorvida na porção distal dos mesmos.

A maior parte da lactoferrina plasmática em humanos adultos vem de neutrófilos, onde é armazenada em grânulos secundários específicos e em grânulos terciários (embora em concentrações mais baixas).

Referências

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