LL-37
LL-37 es el péptido antimicrobiano de 37 aminoácidos liberado de la catelicidina humana hCAP18. Se estudia por su actividad antimicrobiana directa y sus efectos inmunomoduladores en estudios celulares, en animales y en estudios tempranos en humanos, y no está aprobado para ningún uso.
Descripción general
LL-37 es el único péptido antimicrobiano de tipo catelicidina presente en los humanos. Se produce como parte de una proteína precursora más grande, hCAP18, codificada por el gen CAMP, y se escinde a su forma activa en los neutrófilos y otras células. Su nombre hace referencia a su longitud de 37 residuos y a sus dos leucinas N-terminales. Lo expresan los neutrófilos y las células epiteliales de la piel, las vías respiratorias y el intestino, donde forma parte de la defensa inmunitaria innata.
La investigación sobre LL-37 abarca la microbiología, la inmunología y la dermatología. Elimina diversas bacterias, hongos y algunos virus in vitro, se une al lipopolisacárido bacteriano y afecta el reclutamiento y la activación de las células inmunitarias. También está implicado en enfermedades inflamatorias de la piel, en particular la psoriasis y la rosácea. La expresión del gen CAMP es inducida por la señalización de la vitamina D, lo que vincula a LL-37 con la investigación sobre la vitamina D y la inmunidad.
Estructura
LL-37 es un péptido lineal de 37 residuos que comienza con Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys y termina con Pro-Arg-Thr-Glu-Ser. Es fuertemente catiónico, rico en lisina y arginina, y adopta una hélice alfa anfipática en entornos similares a membranas, con una estructura desordenada en solución acuosa simple a baja concentración. Tiende a autoasociarse y formar oligómeros. No contiene cisteína, metionina ni triptófano. Su precursor, hCAP18, consta de un dominio N-terminal similar a la catelina y del dominio C-terminal LL-37, que es liberado por la proteinasa 3 en los neutrófilos; otras proteasas de la piel generan fragmentos más cortos.
Mecanismo
La actividad antimicrobiana directa se atribuye a la interacción de la hélice catiónica y anfipática con las membranas microbianas cargadas negativamente, lo que provoca la alteración de la membrana. LL-37 también neutraliza el lipopolisacárido. Los efectos inmunitarios, descritos en estudios celulares y en animales, incluyen la quimiotaxis de células inmunitarias a través del receptor 2 de péptidos formilados, la activación del receptor P2X7, la transactivación del receptor del factor de crecimiento epidérmico en células epiteliales y la modulación de la señalización de los receptores tipo Toll.
En la investigación sobre la psoriasis, se ha demostrado que LL-37 forma complejos con ADN y ARN propios que activan las células dendríticas plasmocitoides y mieloides a través de receptores tipo Toll endosómicos. Estos hallazgos indican que LL-37 puede ser tanto proinflamatorio como protector según el contexto, lo que complica su estudio como candidato terapéutico.
Investigación
Estudios antimicrobianos
LL-37 tiene una amplia actividad in vitro contra bacterias grampositivas y gramnegativas, hongos y algunos virus envueltos, y puede inhibir la formación de biopelículas. Su actividad se reduce con concentraciones fisiológicas de sal, con el suero y con algunas proteasas, lo que limita la extrapolación directa a partir de ensayos simples. Se han diseñado muchos análogos y fragmentos sintéticos para mejorar la estabilidad o la selectividad, y estos constituyen un área de investigación sustancial por sí misma.
Cicatrización de heridas
Estudios en animales y células han examinado LL-37 en la reepitelización de heridas y la angiogénesis. Un pequeño ensayo en humanos de fase temprana evaluó LL-37 aplicado por vía tópica en úlceras venosas de pierna de difícil cicatrización y reportó hallazgos que sus autores consideraron alentadores para seguir investigando. Esta evidencia es de tamaño limitado, y LL-37 no ha sido aprobado para el cuidado de heridas. Se necesitarían ensayos controlados más grandes para establecer cualquier efecto clínico.
Enfermedades inflamatorias de la piel
LL-37 se estudia como contribuyente a los procesos patológicos y no como tratamiento. En la psoriasis, se propone que los complejos de LL-37 con ácidos nucleicos impulsan la activación de las células dendríticas. En la rosácea, se han descrito niveles elevados de catelicidina y un procesamiento anómalo en fragmentos proinflamatorios. Este trabajo es en gran medida mecanístico y utiliza muestras de tejido humano, sistemas celulares y modelos murinos. Los hallazgos han orientado la investigación sobre las vías de LL-37 como diana en estas afecciones.
Vitamina D e inmunidad
El gen CAMP contiene un elemento de respuesta a la vitamina D, y la vitamina D activa aumenta la expresión de catelicidina en varios tipos celulares. Esto ha convertido a LL-37 en un foco de investigación sobre cómo se relaciona el estado de vitamina D con la inmunidad innata y las infecciones. Los datos observacionales y mecanísticos son extensos, pero se refieren a la regulación del LL-37 endógeno y no a la administración del péptido. Las diferencias entre especies son importantes en este ámbito.
Situación regulatoria
LL-37 no está aprobado por la FDA para ningún uso, y ningún producto de LL-37 está aprobado en EE. UU. Su situación respecto de la preparación magistral debe verificarse en las listas vigentes de la FDA. Para el deporte, consulte la Lista de Prohibiciones vigente de la WADA.
La situación cambia a menudo. Consulte el seguimiento regulatorio (en inglés) para ver las actualizaciones fechadas.
Pruebas de calidad e identidad
Un buen certificado de análisis debe confirmar la identidad mediante espectrometría de masas, con la masa observada coincidente con la masa esperada que se muestra en esta página, e informar la pureza por HPLC con el cromatograma. Como péptido sintético largo, LL-37 es propenso a impurezas de deleción y truncamiento, que deben aparecer como picos de sustancias relacionadas. Su fuerte carga positiva implica que porta muchos contraiones, por lo que la forma de sal y el contenido neto de péptido son importantes; el TFA residual puede afectar por sí mismo los ensayos celulares. LL-37 se agrega y se adsorbe a las superficies, por lo que su comportamiento de solubilidad y la presencia de oligómeros pueden influir en los resultados analíticos y biológicos. Las pruebas de endotoxina son relevantes porque LL-37 se une al lipopolisacárido, lo que puede enmascarar o confundir las mediciones de endotoxina.
Abrir LL-37 en el analizador de secuencias (en inglés) para ver los iones [M+H]+ y de carga múltiple esperados en una verificación de identidad por EM.
Para un recorrido por cada sección de un certificado, consulte cómo leer un COA.
Almacenamiento y estabilidad
Almacene el LL-37 liofilizado sellado a -20 °C o menos, protegido de la humedad y la luz, y equilíbrelo antes de abrirlo. Aunque carece de residuos propensos a la oxidación, es susceptible a la agregación y a la adsorción sobre vidrio y plástico, por lo que se recomiendan tubos de baja unión y deben verificarse las concentraciones después de la disolución. Disuélvalo en agua o ácido diluido antes de añadirlo a tampones con sal, que pueden favorecer la agregación. Divida las soluciones en alícuotas para almacenamiento congelado y evite ciclos repetidos de congelación y descongelación.
Descargar la ficha técnica de LL-37 (PDF, en inglés): secuencia, masas, iones esperados en EM y manejo en una página imprimible.
Investigación reciente
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Preguntas frecuentes
¿LL-37 se produce de forma natural en los humanos?
Sí. LL-37 es el péptido antimicrobiano maduro escindido de la catelicidina humana, hCAP18, codificada por el gen CAMP. Lo producen los neutrófilos y las células epiteliales de la piel, las vías respiratorias y el intestino como parte de la inmunidad innata, y su expresión aumenta con la señalización de la vitamina D.
¿LL-37 está aprobado por la FDA?
No. LL-37 no está aprobado por la FDA para ningún uso. Se ha evaluado en un pequeño ensayo en humanos de fase temprana con aplicación tópica en úlceras crónicas de pierna, pero ningún producto ha avanzado hasta la aprobación. Su situación respecto de la preparación magistral debe verificarse en las listas vigentes de la FDA.
¿Por qué se vincula LL-37 con la psoriasis?
La investigación ha demostrado que LL-37 puede unirse a fragmentos del propio ADN y ARN del organismo, formando complejos que activan las células dendríticas a través de los receptores tipo Toll. En la piel psoriásica, se propone que esto contribuye a impulsar la inflamación. Esto muestra que LL-37 puede ser tanto proinflamatorio como protector según el contexto.
¿Por qué LL-37 pierde actividad en algunos ensayos?
La actividad antimicrobiana de LL-37 es sensible a las concentraciones fisiológicas de sal, a los componentes del suero y a las proteasas, y el péptido puede agregarse o adherirse al material de laboratorio. Por ello, los ensayos en tampón con poca sal pueden mostrar una actividad mayor que en condiciones más fisiológicas. Se necesitan una manipulación cuidadosa y controles adecuados para obtener resultados interpretables.
Compuestos relacionados
- KPV
KPV es el tripéptido lisina-prolina-valina, la secuencia C-terminal de la hormona estimulante de los melanocitos alfa. Se estudia por sus efectos antiinflamatorios en modelos celulares y de roedores, en particular de inflamación intestinal, y no está aprobado para ningún uso.
- Timosina α1
La timosina α1 es un péptido N-acetilado de 28 aminoácidos derivado de la protimosina α. Su forma sintética, la timalfasina (Zadaxin), está aprobada en varios países fuera de EE. UU. y se ha estudiado como inmunomodulador en ensayos clínicos.
- VIP (péptido intestinal vasoactivo)
El péptido intestinal vasoactivo (VIP) es un neuropéptido de 28 aminoácidos de la familia secretina-glucagón que actúa sobre los receptores VPAC1 y VPAC2. Regula el músculo liso, la secreción y la función inmunitaria, y el VIP sintético (aviptadil) se ha estudiado clínicamente.
Referencias
- PubMed: toda la literatura indexada sobre LL-37
- ClinicalTrials.gov: estudios registrados que mencionan LL-37
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