Laktoperoksidaz
Laktoperoksidaz (LPO), doğuştan gelen bağışıklık sisteminde, özellikle mukozal yüzeylerde önemli bir rol oynayan, hem içeren bir enzimdir. Süt, tükürük, gözyaşı ve mukus dahil olmak üzere çeşitli ekzokrin salgılarında bol miktarda bulunur ve konağın patojenlere karşı ilk savunma hattının hayati bir parçasını oluşturur.
Biyolojik Temel
Section titled “Biyolojik Temel”Laktoperoksidazın birincil biyolojik işlevi, güçlü antimikrobiyal aktivitesidir. Bu durum, biyolojik sıvılarda doğal olarak bulunan tiyosiyanat iyonlarının (SCN-) hidrojen peroksit (H2O2) tarafından oksidasyonunun katalizlenmesiyle sağlanır. Bu reaksiyon, hipotiyosiyanit (OSCN-) ve diğer oksitlenmiş halojenleri üretir. Hipotiyosiyanit, konak hücrelere önemli zarar vermeden, bakteriler, mantarlar ve bazı virüsler dahil olmak üzere geniş bir mikroorganizma spektrumunun metabolik aktivitesini ve büyümesini etkili bir şekilde inhibe eden hafif bir oksidandır. Bu mekanizma, laktoperoksidaz sistemi olarak bilinir ve özgül adaptif bağışıklık yanıtını tamamlayan özgül olmayan bir savunma sistemine katkıda bulunur.
Klinik Önemi
Section titled “Klinik Önemi”Laktoperoksidazın antimikrobiyal özellikleri, onu çeşitli alanlarda klinik olarak önemli kılmaktadır. Ağız sağlığında, ağız boşluğunu bakteriyel aşırı büyümeden korumaya ve dengeli bir oral mikrobiyomu sürdürmeye katkıda bulunarak, diş çürükleri ve periodontal hastalıklar gibi durumları önler. Yenidoğanlarda, anne sütündeki laktoperoksidaz, özellikle enterik patojenlere karşı savunmaya yardımcı olduğu gastrointestinal sistemde kritik immün koruma sağlar. Mikrobiyal popülasyonları modüle etmedeki rolü, antimikrobiyal etkinliğini artırmak amacıyla diş macunları, ağız gargaraları ve kontakt lens solüsyonları gibi çeşitli hijyen ürünlerine dahil edilmesine yol açmıştır.
Sosyal Önem
Section titled “Sosyal Önem”Doğrudan biyolojik ve klinik rollerinin ötesinde, laktoperoksidaz özellikle gıda güvenliği ve korunmasında sosyal bir öneme sahiptir. Sütteki doğal laktoperoksidaz sistemi, özellikle soğutmanın sınırlı olduğu bazı bölgelerde, çiğ sütün raf ömrünü uzatmak için bir biyokoruyucu yöntem olarak kullanılmaktadır. Bakteri üremesini engelleyerek, sütün güvenliğini sağlamaya ve bozulmayı azaltmaya yardımcı olarak gıda güvenliğine ve halk sağlığına katkıda bulunur. Ayrıca, biyoteknoloji ve tıptaki potansiyel uygulamaları keşfedilmeye devam etmekte olup, doğal bir antimikrobiyal ajan olarak çok yönlülüğünü vurgulamaktadır.
Varyantlar
Section titled “Varyantlar”Genetik varyasyonlar, laktoperoksidaz (LPO) gibi anahtar bir enzimin rol aldığı, doğuştan gelen bağışıklık ve konak savunması için gerekli olanlar da dahil olmak üzere biyolojik yolları modüle etmede kritik bir rol oynar. MAN1A1, FUT2, FUT6 ve FUT3 gibi glikoziltransferazları kodlayan genlerdeki varyantlar, hücresel tanımayı ve bağışıklık yanıtlarını önemli ölçüde değiştirebilir. MAN1A1 (Mannosidase Alpha Class 1A Member 1), endoplazmik retikulumdaki N-glikanların kırpılmasında rol oynar; rs62418808 ve rs76158833 gibi varyasyonlar, glikan yapılarını değiştirebilir, bu da bağışıklık hücrelerinin patojenlerle nasıl etkileşime girdiğini veya proteinlerin nasıl katlandığını ve salgılandığını potansiyel olarak etkileyerek, laktoperoksidazın savunmaya yardımcı olduğu genel bağışıklık ortamını etkileyebilir.[1] Benzer şekilde, FUT2 (Fucosyltransferase 2), mukozal salgılarda ABO kan grubu antijenlerinin varlığını etkileyen salgılayıcı durumu belirler; rs516246 ve rs601338 varyantları, mukozal ortamı değiştirerek bakteriyel yapışmayı ve laktoperoksidaz gibi antimikrobiyal sistemlerin etkinliğini potansiyel olarak etkileyebilir.[2] FUT6 (Fucosyltransferase 6) ve FUT3 (Fucosyltransferase 3), hücre yapışması ve inflamatuar süreçlerde rol oynayan önemli hücre yüzey belirteçleri olan Lewis antijenlerinin sentezine katkıda bulunur. FUT6’daki rs17855739 , rs12019136 ve FUT3’teki rs537757549 , rs2608894 gibi varyantlar bu belirteçleri değiştirebilir, bağışıklık hücresi trafiğini ve patojen etkileşimlerini etkileyebilir, böylece laktoperoksidazın faaliyet gösterdiği doğuştan gelen bağışıklığın daha geniş bağlamına dolaylı olarak bağlanabilir.
Reseptör ve sinyal genleri de bağışıklık fonksiyonu üzerinde etkileri olan varyasyonlar gösterir. MRC1(Mannose Receptor C-Type 1), bağışıklık hücrelerinde patojenle ilişkili karbonhidrat kalıplarını tanıyan, patojen alımını ve bağışıklık aktivasyonunu kolaylaştıran bir C-tipi lektin reseptörünü kodlar.[3] MRC1’deki rs56278466 varyantı, reseptör verimliliğini değiştirebilir, bu da patojenlerin başlangıçtaki bağışıklık tarafından tanınmasını ve laktoperoksidazın yönetmeye yardımcı olduğu sonraki inflamatuar yanıtı potansiyel olarak etkileyebilir. LGR6(Leucine-Rich Repeat Containing G Protein-Coupled Receptor 6), özellikle deri gibi bariyer dokularında kök hücre bakımı ve doku yenilenmesinde rol oynar;rs12129456 gibi varyasyonlar epitelyal bütünlüğü ve onarımı etkileyebilir, bu da patojen girişini önlemede ve laktoperoksidaz gibi enzimlerin antimikrobiyal etkilerini tamamlamada kritik faktörlerdir.[4] LPO geninin kendisi, doğuştan gelen bağışıklık sisteminde kritik bir enzim olan laktoperoksidazı kodlar ve özellikle tükürük, gözyaşı ve süt gibi mukozal salgılarda aktiftir. Bu enzim, tiyosiyanat ve halojenürleri oksitleyerek antimikrobiyal bileşikler üretir, bakteri, virüs ve mantarlara karşı geniş bir koruma sağlar. LPO geni içindeki rs368901060 , rs8178290 ve rs11337012 gibi varyantlar, enzimin aktivitesini, stabilitesini veya ekspresyon seviyelerini doğrudan etkileyebilir, böylece vücudun ilk savunma hattının etkinliğini etkileyebilir.[1] Ek olarak, NRTN (Neurturin) gibi nörotrofik destekte rol oynayan genler, rs79744308 ve rs7250982 gibi varyantlarla, nöro-immün etkileşimler yoluyla mukozal sağlığı dolaylı olarak etkileyebilir. Tükürükte sıklıkla bulunan PRR4 ve PRH1 gibi prolin açısından zengin proteinler, mikrobiyal ortamı modüle ederek ve oral dokuları koruyarak ağız bağışıklığına katkıda bulunur. PRR4, PRH1 ve TAS2R14 (bir acı tat reseptörü) arasında paylaşılan rs10772398 varyantı, tükürüğün bileşimini veya koruyucu fonksiyonlarını etkileyebilir, laktoperoksidaz sisteminin ağızda ne kadar etkili çalışabileceğini etkileyebilir. Tat tomurcuklarının ötesinde çeşitli dokularda eksprese edilenTAS2R14’ün kendisi, bakteriyel sinyalleri algılayabilir ve lokal bağışıklık yanıtlarını tetikleyebilir, bu nedenle varyasyonlar, laktoperoksidaz ile uyum içinde çalışarak erken patojen tespitini ve sonraki bağışıklık aktivasyonunu etkileyebilir.
Önemli Varyantlar
Section titled “Önemli Varyantlar”| RS ID | Gen | İlişkili Özellikler |
|---|---|---|
| rs62418808 rs76158833 | MAN1A1 | blood protein amount lactoperoxidase measurement |
| rs516246 rs601338 | FUT2 | inflammatory bowel disease serum gamma-glutamyl transferase measurement vitamin B12 measurement Crohn’s disease type 1 diabetes mellitus |
| rs56278466 | MRC1 | aspartate aminotransferase measurement liver fibrosis measurement ADGRE5/VCAM1 protein level ratio in blood CD200/CLEC4G protein level ratio in blood HYOU1/TGFBR3 protein level ratio in blood |
| rs368901060 rs8178290 rs11337012 | LPO | lactoperoxidase measurement |
| rs17855739 rs12019136 | FUT6 | E-selectin amount age-related macular degeneration, COVID-19 alpha-(1,3)-fucosyltransferase 5 measurement lactoperoxidase measurement beta-1,4-glucuronyltransferase 1 measurement |
| rs79744308 rs7250982 | NRTN | blood protein amount interleukin-1 receptor-like 2 measurement level of mucin-13 in blood alkaline phosphatase measurement lactoperoxidase measurement |
| rs537757549 rs2608894 | FUT3 | lactoperoxidase measurement |
| rs12129456 | LGR6 | lactoperoxidase measurement |
| rs61180947 | CATSPERD | lactoperoxidase measurement |
| rs10772398 | PRR4, PRH1, TAS2R14 | lactoperoxidase measurement |
References
Section titled “References”[1] Benjamin EJ. Genome-wide association with select biomarker traits in the Framingham Heart Study. BMC Med Genet. 2007;8 Suppl 1:S11.
[2] Gieger C. Genetics meets metabolomics: a genome-wide association study of metabolite profiles in human serum. PLoS Genet. 2008;4(11):e1000282.
[3] Melzer D. A genome-wide association study identifies protein quantitative trait loci (pQTLs). PLoS Genet. 2008;4(5):e1000072.
[4] Yuan X. Population-based genome-wide association studies reveal six loci influencing plasma levels of liver enzymes. Am J Hum Genet. 2008;83(5):549-61.