Il feromone plantaricina A aumenta le difese antiossidanti dei cheratinociti umani e modula l'espressione dei geni della filaggrina, dell'involucrina, della β-defensina 2 e del fattore di necrosi tumorale-α
La plantaricina A (PlnA) è un peptide con attività antimicrobica e feromonica.
PlnA è stata sintetizzata chimicamente ed utilizzata come peptide puro o sintetizzata bilogicamente utilizzando il Lactobacillus plantarum DC400 co-coltivato con il Lactobacillus sanfranciscensis DPPMA174; per la preparazione grezza di PlnA, è stato usato il supernatante privo di cellule (CFS).
Attraverso i saggi con bromuro di 3-(4,5-dimetil-2il)-2,5-difeniltetrazolio e di 2’,7’–diclorofluoresceina diacetato, è stato dimostrato che entrambe le preparazioni di PlnA aumentano le difese antiossidanti dei cheratinociti umani NCTC 2544.
La PlnA (10 μg/ml) ha avuto un'attività maggiore rispetto all'acido ialuronico o a 125 μg/ml di α-tocoferolo.
Inoltre, sono stati analizzati gli effetti sulla regolazione trascrizionale dei geni della filaggrina (FLG), dell'involucrina (IVL), della ialuronato sintasi (HAS2), della β-defensina 2 umana (HBD-2) e del fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-α).
Rispetto al controllo, l'espressione del gene della FLG nelle cellule NCTC 2544 è aumentata in quelle trattate con acido ialuronico e con 1 o 10 μg/ml di PlnA.
Sempre confrontato con il controllo, il livello di espressione genica di IVL è aumentato nelle cellule NCTC 2544 trattate con 10 μg/ml di PlnA.
Al contrario, non è stata osservata alcuna differenza significativa tra il livello del gene HAS2 espresso dalle cellule di controllo e dalle cellule trattate con PlnA.
Rispetto alla PlnA sintetizzata chimicamente, è risultata superiore la sovra-regolazione del gene HBD-2 da parte del CFS; ancora rispetto al controllo, l'espressione del TNF-α è diminuita nelle cellule NCTC 2544 dopo trattamento con 1 o 10 μg/ml di PlnA sintetizzata chimicamente.
Al contrario, il livello di TNF-α è stato più alto in presenza dei 10 μg/ml di PlnA da CFS.
Questi risultati suggeriscono che la PlnA ha un effetto positivo sui cheratinociti umani, promuovendo le difese antiossidanti, le funzioni di barriera e l'attività antimicrobica della pelle.
Storia della pubblicazione:
Titolo: The antimicrobial peptide pheromone Plantaricin A increases antioxidant defenses of human keratinocytes and modulates the expression of filaggrin, involucrin, β-defensin 2 and tumor necrosis factor-α genes
Rivista: Experimental Dermatology. doi: 10.1111/j.1600-0625.2012.01538.x
Autori: Barbara Marzani, Daniela Pinto, Fabio Minervini, Maria Calasso, Raffaella Di Cagno, Giammaria Giuliani, Marco Gobbetti, Maria De Angelis
Affiliazioni:Giuliani S.p.A. R&D, Milan, Italy Department of Biologia e Chimica Agro-Forestale ed Ambientale, University of Bari Aldo Moro, Bari, Italy
Abstract:
Plantaricin A (PlnA) is a peptide with antimicrobial and pheromone activities. PlnA was synthesized chemically and used as a pure peptide or synthesized biologically using Lactobacillus plantarum DC400 co-cultured with Lactobacillus sanfranciscensis DPPMA174. Cell-free supernatant (CFS) was used as a crude PlnA preparation. As estimated using the 3-(4,5-dimethyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide and the 2’,7’–dichlorofluorescein diacetate assays, both PlnA preparations increased the antioxidant defenses of human NCTC 2544 keratinocytes. PlnA (10 μg/ml) had a higher activity than hyaluronic acid or 125 μg/ml α-tocopherol. Effects on the transcriptional regulation of filaggrin (FLG), involucrin (IVL), hyaluronan synthase (HAS2), human β-defensin-2 (HBD-2) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) genes were assayed. Compared with the control, expression of the FLG gene in NCTC 2544 cells increased in cells treated with hyaluronic acid, 1 or 10 μg/ml PlnA. Compared with the control, the level of IVL gene expression increased in NCTC 2544 cells treated with 10 μg/ml PlnA. No significant difference was found between the level of the HAS2 gene expressed by control cells and cells treated with PlnA. Compared with chemically synthesized PlnA, the up-regulation of the HBD-2 gene by CFS was higher. Compared with the control, expression of TNF-α decreased in NCTC 2544 cells after treatment with 1 or 10 μg/ml of chemically synthesized PlnA. In contrast, the level of TNF-α was highest in the presence of 10 μg/ml CFS-PlnA. These findings suggest that the PlnA was positively sensed by human keratinocytes, promoting antioxidant defenses, barrier functions and antimicrobial activity of the skin.
