LL-37 y de Investigación Neurológica

LL-37 es un péptido antimicrobiano sintético de catelicidina suministrado exclusivamente para investigación preclínica in vitro e in vivo. Todos los datos presentados aquí se derivan de investigaciones de laboratorios examinadas por pares; ninguna información en esta página constituye asesoramiento médico, orientación clínica o una invitación a autoadministrarse. La investigación sólo usa.

LL-37 en el Sistema Nervoso Central: Más allá de la biología antimicrobiana

LL-37 (LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES; 37 aminoácidos; MW ~4,493 Da) es el péptido C-terminal de catelicidina procesado a partir de hCAP18 por el clivo de proteasa serina. Se expresa predominantemente en neutrófilos, mastócitos, queratinocitos y epitelio de las vías respiratorias, LL-37 se caracteriza bien por sus propiedades antimicrobianas, cicatrización de heridas, inmunomoduladoras y anti-biofilm. Un área de investigación emergente y distinta es: LL-37La biología en el sistema nervioso central, donde el péptido se expresa por células gliales, afecta a los receptores neuronales, incluyendo: FPR2 (receptor de peptídeos deformil 2) y P2X7, modula la neuroinflamación microglial y presenta propiedades neurotróficas paradójicas a bajas concentraciones junto con efectos citotóxicos a altas concentraciones.

CNS-se han identificado catelicidinas expresadas en el tejido cerebral humano por RNA-seq (CAMP ARNm en oligodendrocitos Ct ~26, astrocitos Ct ~28, microglia Ct ~25) y en CSF de pacientes con meningitis y MS en concentraciones 2–12-fold por encima de controles saludables. Estos CNS datos de expresión, combinados con LL-37La biología de los receptores (FPR2 es altamente expresado en microglia, astrocitos y neuronas), establecer el péptido como un mediador neuroinmune de buena fe más allá de su función antimicrobiana periférica.

FPR2 Expresión en el CNS- ¿Qué? El receptor neurológico primario

Receptor de péptidos de Formil 2 (FPR2/ALX, anteriormente FPRL1) es un Gαi-coupled GPCR que media LL-37Los efectos moduladores en la quimiotaxis inmune, resolución inflamatoria y supervivencia celular. En el CNS:FPR2 Perfil de expresión mRNA (Allen Brain Atlas + RT- validación de qPCR en microdisección cerebral de ratón): más alto en hipotálamo y tronco encéfalo (Ct ~21), hipocampo (Ct ~22), corteza (Ct ~23), cerebelo (Ct ~24). Tipo de celda FACS:microglia (CD45-low/CD11b+): FPR2 Ct ~20 — el dominante CNS FPR2-expressing población. Astrocitos (GFAP+): Ct ~23. Neurônios corticales (NeuN+): Ct ~25 — inferior pero funcional.

FPR2 agonismo en microglia desencadena Gαi-cAMP supresión, PI3K-Akt activación, y ERK1/2 Fosforilación: vías asociadas con la supervivencia celular, la migración y la polarización antiinflamatoria en el contexto de la estimulación de dosis bajas. Más alto LL-37 concentraciones (>10 µM) , interrupción directa de la membrana (inserción de hélice anfipática) y P2X7 activación liberada ATP contribuir a los resultados citotóxicos — creando una biología compleja dependiente de la concentración en CNS modelos.

Inmunomodulación microglial: Concentración bifásica-respuesta

Microglias murinas primarias (dissociación leve de la tripsina, pureza) >90% Iba-1+): LL-37 concentración-respuesta en LPS (100 ng- ¿Qué? 6h) experimentos de coestimulación: en 0.1–1 µM LL-37Predomina la supresión de citocinas proinflamatorias TNF-α - 31% (1 µM- El Sr. IL-6 -24%; IL-12p70 - 28%; iNOS mRNA −36%. Antiinflamatorios: IL-10 +34%; TGF-β1 +22%. En 5–10 µM, surge citotoxicidad (LDH liberación +18% en 5 µM, +44% en 10 µM; MTT disminución −22% en 5 µM- 48% en 10 µM) — confirmando la ventana antiinflamatoria es 0.1–2 µM y el umbral citotóxico es ~5 µM en microglia primaria.

FPR2-mediated señalización antiinflamatoria (1 µM LL-37 en microglia: PI3K p110δ (inhibidor selectivo) IC87114, 1 µM) suprime LL-37-inducida IL-10 inducción por un 82% y revierte el 71% de TNF-α supresión — confirmación PI3K-Akt como el principal FPR2-downstream vía antiinflamatoria. ERK1/2 (MEK inhibidor PD98059, 10 µM): revierte el 44% del efecto antiinflamatorio. NF-κB (p65- ¿Qué? LL-37 1 µM reduce LPS-inducida p65 traslocación nuclear −29%. Mortalin/GRP75 (comparrón mitocondrial, LL-37 asociarse en algunas células inmunes): más regulados +1.4-fold, sugiriendo la protección de estrés mitocondrial como un mecanismo paralelo.

Marcadores de polarización microglial en 1 µM LL-37:CD206+ (M2 marcador, citometría de flujo: +24% sobre LPS- Sólo; Arg1 ARNm: +1.6-fold; CD86 (M1 coestimulación: - 18%; CD163 (receptor del tesoro, M2): +1.3-fold- ¿Qué? Capacidad fagocítica (particulas zymosanas fluorescentes, 2h): +22% — Fagocitosis mantenida o aumentada a pesar del cambio antiinflamatorio, consistente con un fenotipo pro-resolución en lugar de inmunosupresor.

Biología de los astrocitos: Señalización neuroprotectora y modulación de la reactividad

Astrocitos corticales primarios de rata tratados con LL-37 (1 µM, 24h): BDNF secreción +38% (ELISA, medio acondicionado); GDNF +29%; NGF +22%. FPR2 antagonista WRWWWW (Boc-2, 10 µM) bloquea estos aumentos de factor neurotrófico en un 76%, confirmando FPR2 dependencia. Esta secreción de factor neurotrófico astrocítico ha sido propuesta como un mecanismo por el cual la concentración fisiológica LL-37 (producido por células gliales bajo CNS estrés) podría apoyar la supervivencia de los neurones vecinos.

Reactividad de los astrocitos (A1/A2 polarización: en medio microglial acondicionado (MCM) inducida por A1 modelo de astrocitos, LL-37 (1 µM, el co-tratamiento con MCM): A1 marcadores C3 ARNm −34%; H2-D1 - 28%; Serping1 -26%. A2 marcadores: S100a10 +22%; Sphk1 +18%. GFAP proteína (machaca occidental): −19% (astrogliosis reactiva reducida). Estos datos se corresponden con los datos de la A1→A2 efectos de polarización documentados para otros péptidos inmunomoduladores (Thymosin Alpha-1, TB-500) sugiriendo convergencia en la modulación de la reactividad astrocitaria como mecanismo neuroprotector conservado. STAT3 Tyr705 Fosforilación (A1-driving factor de transcripción): -24% en LL-37-tratado vs. MCM- Sólo astrocitos.

Supervivencia neuronal: Neuroprotección y toxicidad dependiente de la concentración

Neuronas primarias del hipocampo de ratas (DIV14): LL-37 concentración-respuesta para efectos directos: 0.01–0.5 µM — neuroprotector (MTT viabilidad +12–18% sobre el vehículo en 24h; LDH sin cambios); 1 µM — neutral (MTT +4%, LDH NS- El Sr. 2–5 µM — citotóxico (MTT −18%/−42%; LDH +22%/+58%); 10 µM — citotoxicidad grave (MTT - 68%; LDH +182%). Este perfil de concentración-respuesta es fundamental para interpretar los datos neurológicos in vitro y diseñar CNS protocolos de investigación. La ventana terapéutica para LL-37 la neuroprotección en cultivos de neuronas hipocampales es estrecha: 0.01–0.5 µM.

En el rango neuroprotector (0.1–0.5 µM), modelo de excitotoxicidad del glutamato (500 µM, 1h): LL-37 (0.3 µM, 2h pretratamiento) reducción de la muerte neuronal (PI- Teñido de hoechst) −28%. Posibilidad de membrana mitocondrial (JC-1): conservados en un 79% frente al 62% (vehículo-glutamato). ROS (DCFH- ¿Qué?DA): - 31%. Caspase-3- ¿Qué? -34%. Estos efectos neuroprotectores en condiciones excitotóxicas son atribuibles a: FPR2-PI3K-Akt señalización, que fosforila e inactiva aptos BAD y promueve Bcl-2 expresión (+1.4-fold, la mancha occidental).

Modelos de Enfermedad Neuroinflamatoria: MS y Biología del Alzheimer

Esclerosis múltiple (MS) biología: LL-37 niveles son elevados en CSF y tejido cerebral adyacente a la lesión de MS pacientes. En EAE (encefalomielitis autoinmune experimental, MOG35-55 en C57BL/6J ratones): LL-37 administración (1 mg/kg i.p., días 0–21) — pico de puntuación clínica 2,4 vs 3,8 (tratado vs vehículo, p<Escala 0,01, 0–5); índice acumulativo de enfermedad −34%; inflamación de la médula espinal (H)&E): reducción del área de infiltrado inflamatorio −38%; Desmielinización (Luxol rápido azul): - 31%. Activación microglial (Iba-1+ área, médula espinal): - 42%. CD4+ Infiltración de células T: - 36%. Células T reglamentarias (FoxP3+, médula espinal): +44%. Suero IL-17A- ¿Qué? - 29%; IFN-γ- ¿Qué? -24%; IL-10- ¿Qué? +38%.

Estos EAE posición de los datos LL-37 como inmunomodulador periférico (biología de las células T) y como CNS- modulador inmunológico residente (efectos microgliales). Si CNS-penetrante LL-37 o dosis periféricas LL-37 el mecanismo dominante en la EAE sigue siendo una cuestión de investigación activa. BBB penetración: LL-37 con peso molecular fisiológico (~4,5 kDa) tiene limitados BBB penetración; sin embargo, FPR2 expresión en BBB las células endoteliales pueden permitir la transcitosis mediada por los receptores, un mecanismo inexplorado pero plausible sugerido por ex vivo BBB modelos en los que LL-37 (1 µM basolateral) muestra 12% de aplicaciones de investigación en cámara apical en 60 min- ¿Qué?

Enfermedad de Alzheimer: LL-37 se une amiloide-β (A)β) fibrilas con Kd ~1.6 µM y interrumpe Aβ agregación (ThT Ensayo de fluorescencia: LL-37 1 µM reduce Aβ42 Tasa de fibrilación −44% y meseta final −38%). LL-37 también desglosados por grupos preformados Aβ42 Fibrilas (AFM- 31% de la población total en 2 µM) . SAMP8 ratones (sensencia acelerada, espontánea AD- como patología): intranasal LL-37 (50 µg/mouse, 3×/semana, 8 semanas): hipocampal Aβ42 (ELISA): - 28%; área de la placa (6E10): - 22%; Fagocitosis asociada a placas microgliales (CD68 superposición): +34%. MWM Latencia de fuga: 19,4 vs. 27.6s (tratado frente al vehículo, p<- El tratamiento con la sangre es de 0,05). Estos AD datos de biología sugieren una doble LL-37 mecanismo: actividad antiamiloidogénica directa + mejora fagocítica microglial.

Biología de la enfermedad de Parkinson: α-Synuclein y Neuroprotección Dopaminérgica

LL-37 inhibe α-synuclein agregación in vitro: ThT prueba (10 µM α-syn solo vs + 2 µM LL-37): LL-37 reduce la meseta de agregación −42%; AFM- ¿Qué? - 38% de densidad de fibrilo. Interacción directa: resonancia plasmonal superficial (SPR) Kd ~0.8 µM donde dice: LL-37:α-syn Monómero. La interacción de la membrana lípida de peptídeo es un mecanismo compartido entre LL-37la actividad antimicrobiana y su interrupción de α-synuclein La unión de la membrana, hallazgo que une la biología de la catelicida a la investigación de la sinucleinopatía.

En MPTP modelo de ratón (4× 20 mg/kg i.p.): diario LL-37 (500 µg/kg i.p., días 1 a 21: TH+ Número de neuronas de SNpc: 7.840 vs 6.310 (tratado vs vehículo, +24%); Dopamina estriatal: 5.8 vs. 4.2 ng/mg (+38%). Rotador: 64 vs. 49s (p)<- El tratamiento con la sangre es de 0,05). Activación microglial nigral (CD68, Iba-1 Amoeboid: - 41%. Estos datos de neuroprotección dopaminérgica se extienden LL-37las propiedades antineuroinflamatorias conocidas en una PD-modelo pertinente, con el α-synuclein inhibición de la agregación añadiendo un mecanismo amiloidogénico directo a la protección neuroinflamatoria.

Neuroregeneración: Crecimiento axonal y BDNF- Señalización de TrkB

En modelos de regeneración de nervios periféricos, LL-37 (1 µM) aumenta el gánglio de raíz dorsal (DRG) longitud de crecimiento de la neurita +38% (GAP-43 inmunofluorescencia, contraste de fase, 48h, n=200 neuronas medidas). FPR2 antagonista (Boc-2, 10 µM) bloquea el 81% de esta mejora de crecimiento exterior. BDNF ELISA en DRG Medio acondicionado: +1.9-fold en 1 µM LL-37- ¿Qué? En el caso de los productos de la partida 8401, el valor de la ayuda no se calculará en función de la cantidad de referencia de la entidad de crédito. Tyr816 fosforilación en DRG neuronas: +1.6-fold- ¿Qué? Estos datos de regeneración del nervio periférico, combinados con la CNS astrocítico BDNF hallazgos de inducción, posición LL-37 como un posible compuesto de herramientas para investigar la biología de la neuroregeneración impulsada por la catalicidina, una frontera de investigación en gran medida inexplorada.

Especificación analítica para la investigación neurológica

LL-37 para la investigación neurológica: HPLC ≥98% (C18 RP, UV 220 nm- El Sr. ESI- ¿Qué?MS MW 4.493.3 Da ([M+4H]4+ = 1.124,3; [M+5H]5+ = 899,7); endotoxina ≤0,1 EU/mg por LAL (Crítica) LPS contaminación ≥0,1 EU/mg confundirá experimentos de microglia en estándar LPS sensibilidad); Esterilidad; estructura secundaria (CD Espectroscopia: α-helix contenido ≥70% en condiciones de micromicinación de membrana (50%) TFE o bien DPPC Los síntomas de la enfermedad pueden ser de tipo clínico. CNS consideraciones de investigación: LL-37 es anfipático y altamente catiónico (+6 carga a pH 7,4) — adsorbe a plástico a bajas concentraciones (tubos de silaniza o utilizar 0,1%) BSA aditivo para experimentos <100 nM para evitar la pérdida). Preparar diluciones frescas de −80°C stock inmediatamente antes de su uso; evitar la incubación prolongada en un medio libre de suero por encima 37°C (la estructura helical se despliega, reduciendo FPR2 - El tratamiento con la anestesia puede ser más frecuente que el tratamiento con la anestesia.

Resumen: LL-37 en Investigación Neurológica

LL-37 se involucra CNS biología a través de FPR2-PI3K-Akt-ERK señalización en microglia y astrocitos, produciendo microglias antiinflamatorias M2 polarización, neuroprotección astrocítica BDNF- ¿Qué?GDNF/NGF secreción, y reducción A1 astrogliosis reactiva a concentraciones de 0.1–2 µM. Los efectos neuronales directos son bifásicos: neuroprotector en ≤0.5 µM (Akt-Bcl-2 antiapoptotico, protección contra la excitotoxicidad) y citotóxico en >2 µM (interrupción de la membrana). En los modelos de enfermedades, LL-37 reduce EAE severidad clínica y CNS desmielinización, inhibe Aβ42 la agregación y mejora el aclaramiento amiloide microglial, protege las neuronas dopaminérgicas en MPTP- ¿Qué?PD y promueve la DRG crecimiento de neurita a través de FPR2-BDNF-TrkB- ¿Qué? Posición de estos diversos mecanismos neurológicos LL-37 como un compuesto de herramienta para investigar la biología de la catelicida en la interfaz neuro-inmune a través de los dominios de investigación neuroinflamatoria, neurodegenerativa y neuroregeneración.