Avaliação da lactoferrina e da calprotectina como marcadores de inflamação intestinal na pancreatite crônica / Evaluating lactoferrin and calprotectin as markers of intestinal inflammation inchronic pancreatitis

ABSTRACT Background: The treatment of chronic pancreatitis does not consistently solve intestinal abnormalities, and despite the implementation of various therapeutic measures, patients often continue to experience persistent diarrhea. Therefore, it is imperative to recognize that diarrhea may stem from factors beyond pancreatic insufficiency, and intestinal inflammation emerges as a potential contributing factor. Objective: The aim of this study was to assess fecal lactoferrin and calprotectin levels as indicators of intestinal inflammation in patients with chronic pancreatitis experiencing persistent diarrhea. Methods: In this study, 23 male patients with chronic pancreatitis primarily attributed to alcohol consumption and presenting with diarrhea (classified as Bristol stool scale type 6 or 7), underwent a comprehensive evaluation of their clinical and nutritional status. Fecal lactoferrin and calprotectin levels were mea­sured utilizing immunoassay techniques. Results: The average age of the participants was 54.8 years, 43.5% had diabetes, and 73.9% were smokers. Despite receiving enzyme replacement therapy and refraining from alcohol for over 4 years, all participants exhibited persistent diarrhea, accompanied by elevated calprotectin and lactoferrin levels indicative of ongoing intestinal inflammation. Conclusion: The findings of this study underscore that intestinal inflammation, as evidenced by elevated fecal biomarkers calprotectin and lactoferrin, may contribute to explaining the persistence of diarrhea in patients with chronic pancreatitis.

RESUMO Contexto: O tratamento da pancreatite crônica não resolve de forma consistente as anomalias intestinais e, apesar da implementação de várias medidas terapêuticas, os pacientes muitas vezes continuam a apresentar diarreia persistente. Portanto, é imperativo reconhecer que a diarreia pode resultar de fatores além da insuficiência pancreática, e a inflamação intestinal surge como um potencial fator contribuinte. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis fecais de lactoferrina e calprotectina como indicadores de inflamação intestinal em pacientes com pancreatite crônica com diarreia persistente. Métodos: Neste estudo, 23 pacientes do sexo masculino com pancreatite crônica atribuída principalmente ao consumo de álcool e apresentando diarreia (classificada na escala de fezes de Bristol tipo 6 ou 7), foram submetidos a uma avaliação abrangente de seu estado clínico e nutricional. Os níveis fecais de lactoferrina e calprotectina foram medidos utilizando técnicas de imunoensaio. Resultados: A idade média dos participantes foi de 54,8 anos, 43,5% tinham diabetes e 73,9% eram fumantes. Apesar de receber terapia de reposição enzimática e abster-se de álcool por mais de 4 anos, todos os participantes apresentaram diarreia persistente, acompanhada por níveis elevados de calprotectina e lactoferrina, indicativos de inflamação intestinal contínua. Conclusão: Os achados deste estudo ressaltam que a inflamação intestinal, evidenciada pelos biomarcadores fecais elevados calprotectina e lactoferrina, pode contribuir para explicar a persistência da diarreia em pacientes com pancreatite crônica.

Respuesta de las citocinas a la combinación de simbióticos y lactoferrina en recién nacidos de muy bajo peso al nacer: ensayo controlado aleatorizado / Cytokine responses to symbiotic and lactoferrin combination in very low birth weight neonates: a randomized control trial

Introducción. Los probióticos y prebióticos presentan beneficios potenciales en la inflamacióncrónica de las mucosas, incluida la prevención de la enterocolitis necrosante. No obstante, los mecanismos y resultados de estos efectos inmunomoduladores son confusos. El objetivo fue investigar la respuesta de las citocinas a Lactobacillus y Bifidobacterium asociados con fructo- y galactooligosacáridos (simbióticos) y lactoferrina en recién nacidos de muy bajo peso al nacer.Población y métodos. Se asignó aleatoriamente a lactantes con ≤32 semanas de gestación y ≤1500 g de peso para recibir simbióticos o 1 ml de agua destilada como placebo desde la primera alimentación hasta el alta. Se obtuvieron muestras de sangre los días posnatales 0 ± 2, 14 ± 2 y 28 ± 2, y se midieron interferón-γ, interleucina (IL)-5, IL-10 e IL-17A.Resultados. En el grupo del estudio (n = 25), la concentración de IL-10 disminuyó a lo largo del estudio (p = 0,011), pero no cambió en el grupo de referencia. La concentración de IL-5 se mantuvo constante los primeros 14 días y luego disminuyó significativamente (p= 0,042) en el grupo del estudio, mientras que aumentó en los primeros 14 días (p = 0,019) y luego disminuyó en 28 días (p = 0,011) en el grupo de referencia (n = 25).La concentración de otras citocinas no cambió a lo largo del estudio.Conclusión. El uso combinado de probióticos con oligosacáridos y lactoferrina estuvo asociado con una disminución en la concentración de IL-10, pero no se observó un cambio en las otras citocinas.

Introduction. Probiotics and prebiotics, which are multifunctional agents, have potential benefits in chronic mucosal inflammation, including the prevention of necrotizing enterocolitis. However, the mechanisms and the results of these immunomodulatory effects are not clear. This study aimed to investigate the cytokine response to the combination of Lactobacillus and Bifidobacterium together with fructo- and galacto-oligosaccharides (symbiotic) and lactoferrin in very low birth weight neonates.Population and Methods. Infants ≤ 32 GWs and ≤ 1,500 g were randomly assigned to receive a symbiotic combination or 1 ml distilled water as placebo starting with the first feed until discharge. Blood samples were obtained at postnatal 0 ± 2, 14 ± 2, and 28 ± 2 days, and the serum levels of interferon-γ, interleukin (IL)-5, IL-10, and IL-17A were measured.Results. In the study group (n = 25), the IL-10 levels decreased throughout the study period (p = 0.011) but did not change in the control group. The IL-5 levels remained steady in the first 14 days and decreased significantly thereafter (p = 0.042) in the study group, whereas they increased in the first 14 days (p = 0.019), and then decreased in 28 days (p = 0.011) in the control group (n = 25). The levels of the other cytokines did not change throughout the study period.Conclusion.The combined use of probiotics with oligosaccharides and lactoferrin was associated with a decrease in IL-10 levels, but no change was observed in the other cytokines.

Lactoferrina bovina disminuye la invasión de Salmonella enterica en células HEp-2 / Bovine lactoferrin decreases the invasion of Salmonella enterica to HEp-2 cells

Objetivo: Evaluar el efecto de la lactoferrina bovina (Lfb) en el proceso de invasión de Salmonella enterica ser. Typhimurium en células HEp-2. Materiales y métodos: Se infectaron células HEp-2 con 10(6) unidades formadoras de colonia (UFC) de la bacteria en ausencia y presencia de 1 y 10 mg/mL de Lfb (saturada con hierro) durante 1,5 horas a 37°C. En este estudio evaluamos 2 tratamientos: pre-infección (las células HEp-2 se incubaron con Lf 1 hora, previo a la infección con Salmonella) y post-infección (la Lfb se adicionó 15 minutos después de la infección). La capacidad de invasión de Salmonella se determinó mediante la cuantificación de las UFC recuperadas desde el interior de las células HEp-2 (después del tratamiento con 100 μg/mL y 10 μg/mL de gentamicina y Triton X-100). Resultados: En el tratamiento pre-infección se observó una disminución de 23% en la invasión de Salmonella cuando las células HEp-2 fueron pre-incubadas con 1 mg/mL de Lfb (2,8x10(5) vs 2,1x10(5), p=0,04) y una disminución de 50% cuando fueron pre-incubadas con 10 mg/mL de Lfb (2,8x10(5) vs 1,4x10(5), p=0,04). Con el tratamiento post-infección no se observaron cambios en la capacidad de invasión de Salmonella. Conclusiones: Los resultados indican que Lfb reduce la capacidad de invadir de Salmonella enterica ser. Typhimurium a células HEp-2 en el tratamiento pre-infección

Objective: To assess the effect of bovine lactoferrin (bLf) on the invasion of Salmonella enterica ser. Typhimurium to HEp-2 cells. Materials and methods: HEp-2 monolayers were infected with 10(6) colony forming unit (CFU) of bacteria in the absence and presence of 1 and 10 mg/mL of bLf (iron-saturated) and incubated 1.5 hours at 37°C. Two treatments were evaluated: preinfection (HEp-2 cells were incubated with bLf one hour prior to infection with Salmonella) and post-infection (bLf was added 15 minutes after the infection). Invasiveness of Salmonella was determined throgh quantification of CFU recovered from inside the HEp-2 cells (after treatment with 100 μg/mL and 10 μg/mL of gentamicin and Triton X -100). Results: In the pre-infection treatment, we observed a decrease of 23% of Salmonella invasion when HEp-2 cells were pre incubated with 1 mg/mL of bLf (2.8x105 vs 2.1x105, p=0.04) and 50% when them were pre-incubated with 10 mg/mL of bLf (2.8x10(5) vs 1.4x10(5), p=0.04). In post-infection treatment, no changes were observed in the invasiveness of Salmonella. Conclusion: The results indicated that bLf reduces the invasiveness of Salmonella enterica ser. Typhimurium to HEp-2 cells in the pre-infection treatment

Efecto de lactoferrina bovina en la formación de biofilms en cepas clínicas de E. coli enteroagregativa / Effect of bovine lactoferrin biofilms in the formation of clinical strains of enteroaggregative E. Coli

Objetivos. Determinar el efecto de lactoferrina bovina (bLf) en la formación de biofilms en cepas clínicas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC), y si este efecto es independiente del hierro. Materiales y métodos. Se utilizaron dos métodos: (a) cualitativo, mediante observación directa por microscopia óptica, y (b) cuantitativo, lecturas de los valores de absorbancia mediante lector de ELISA en presencia de bLf en concentraciones de 0,01mg/mL y 1mg/mL, con y sin hierro, y no bLf (control), en 122 cepas de EAEC para el método cuantitativo (60 cepas de niños con diarrea y 62 de niños sanos) y 31 cepas para el método cualitativo. Resultados. (a) Método cualitativo: se evaluaron 31 cepas, con y sin hierro. Sin hierro la formación de biofilms fue de 77% (24/31) en el grupo control versus 58% (14/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) con 1 mg/mL. Con hierro la formación de biofilms fue 90% (28/31) en el grupo control versus 55% (17/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) a 1 mg/mL. (b) Método cuantitativo: sin hierro la absorbancia medida a OD 560 nm del grupo control fue 0,7 ± 0,5 versus 0,4 ± 0,3 con bLf 0,01mg/mL y 0,3 ± 0,2 con bLf de 1 mg/mL (p<0,0001). Esta disminución en presencia de bLf incluso se dio con hierro. Conclusiones. La bLf tiende a disminuir la formación de biofilms, mostrando un efecto inhibitorio en las cepas clínicas de EAEC, este efecto no es hierro-dependiente...

Objectives. To determine the effect of bovine lactoferrin (BLF) in the formation of biofilms in clinical enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) strains and whether this effect is independent of iron. Materials and methods. Two methods were used: (a) qualitative, by direct observation of optical microscopy, and (b) quantitative readings of the absorbance values using ELISA reader in the presence of bLf in concentrations of 0.01 mg mL and 1 mg/mL, with and without iron and no bLf (control). Analysis occurred in 122 strains of EAEC (60 strains from children with diarrhea and 62 healthy children) previously collected in a previous study of passive surveillance of diarrhea in the Southern Cone Lima. 31 strains of the same method were used for the qualitative study. Results. (A) Qualitative method: 31 strains were evaluated with and without iron. Without iron biofilm formation was 77% (24/31) in the control group versus 58% (14/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/ml. Iron biofilm formation was 90% (28/31) in the control group versus 55% (17/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/mL. (B) Quantitative method: without iron absorbance measured at OD 560 nm of the control group was 0.7 ± 0.5 versus 0.4 ± 0.3 with bLf 0.01 mg/mL and 0.3 ± 0.2 with bLf of 1 mg/mL (p<0.0001). This decrease in the presence of bLf included iron. Conclusions. bLf tends to decrease the formation of biofilms, showing an inhibitory effect in clinical isolates of EAEC; this effect is not iron-dependent...

Efeitos do aditivo do leite materno com ferro sobre as propriedades bacteriostáticas do leite materno / Effects of human milk fortifier with iron on the bacteriostatic properties of breast milk

OBJETIVO: Comparar o crescimento bacteriano em colostro puro e colostro com aditivo do leite materno contendo ferro. MÉTODOS: Foram comparadas 78 amostras de colostro puro ou colostro com adição de aditivo do leite materno contendo ferro para avaliar o crescimento de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Para a análise qualitativa, discos de papel-filtro foram imersos em amostras de cada grupo e incubados por 48 horas com 10¹ Unidades Formadoras de Colônias/mL de cada cepa. Para a avaliação quantitativa, 1 mL de cada cepa contendo 10(7) Unidades Formadoras de Colônias/mL foi homogeneizado com 1 mL, tanto de colostro puro quanto de colostro com aditivo do leite materno, espalhado em placa de Petri e incubado a 37ºC. O número de Unidades Formadoras de Colônias foi contado 24 horas depois. RESULTADOS: A análise qualitativa não mostrou nenhuma diferença no crescimento bacteriano. Na avaliação quantitativa, o crescimento de Escherichia coli (EC) no grupo C foi de 29,4±9,7 x 10(6) CFU/mL, enquanto no grupo FM85 foi de 31,2±10,8 x 10(6) CFU/mL. A diferença entre o crescimento médio foi de 1,9±4,9 x 10(6) CFU/mL (p = 0,001). Não houve diferenças no crescimento de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. CONCLUSÃO: A adição de ferro a essa concentração reduz a ação bacteriostática do leite materno contra Escherichia coli.

OBJECTIVE: To compare bacterial growth in pure colostrum versus colostrum with human milk fortifier (HMF) containing iron. METHODS: The growth of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa in 78 samples of pure colostrum or colostrum with added iron-containing HMF was compared. For qualitative analysis, filter paper discs were immersed in samples from each group and incubated for 48 hours with 10¹ colony forming units (CFUs)/mL of each strain. For quantitative assessment, 1 mL of each strain containing 10(7) CFUs/mL was homogenized with 1 mL of either colostrum or colostrum with human milk fortifier, seeded into a Petri dish, and incubated at 37ºC. Twenty-four hours later, the number of CFUs was counted. RESULTS: The qualitative analysis showed no difference in bacterial growth. In the quantitative evaluation, E. coli growth in the control group was 29.4±9.7 x 10(6) CFU/ mL, while in the HMF group it was 31.2±10.8 x 10(6) CFU/mL. The difference between the average growth was 1.9±4.9 x 10(6) CFU/mL (p = 0.001). There were no differences in S. aureus and P. aeruginosa growth. CONCLUSION: Addition of iron at this concentration reduces breast milk bacteriostatic action against E. coli.

Efeito protetor da lactoferrina humana no trato gastrintestinal / Protective effect of human lactoferrin in the gastrointestinal tract / Efecto protector de la lactoferrina humana en el sistema gastrointestinal

OBJETIVO: Descrever os mecanismos de ação da lactoferrina humana na proteção de morbidades gastrintestinais. FONTES DE DADOS: Revisão não sistemática da literatura utilizando como estratégia de busca pesquisa bibliográfica em bases de dados, as quais incluíram SciELO, Lilacs e MedLine entre 1990 e 2011. Os descritores utilizados foram: lactoferrina, leite materno/humano, gastrintestinal e imunidade, nos idiomas português e inglês. SÍNTESE DOS DADOS: A lactoferrina é a segunda proteína predominante no leite humano, com concentrações mais elevadas no colostro (5,0 a 6,7mg/mL) em relação ao leite maduro (0,2 a 2,6mg/mL). Em contraste, o leite de vaca contém teores inferiores, 0,83mg/mL no colostro e 0,09mg/mL no leite maduro. A lactoferrina desempenha diversas funções fisiológicas na proteção do trato gastrintestinal. A atividade antimicrobiana está relacionada à capacidade de sequestrar ferro dos fluidos biológicos e/ou de desestruturar a membrana de micro-organismos. A lactoferrina possui também a capacidade de estimular a proliferação celular. A ação anti-inflamatória desempenhada pela lactoferrina está associada à capacidade de penetrar no núcleo do leucócito e bloquear a transcrição do fator nuclear Kappa B. Diante da importância da lactoferrina na prevenção de doenças infecciosas em crianças aleitadas ao peito, a indústria vem, por meio da engenharia genética, desenvolvendo tecnologias para expressar esta proteína recombinante humana em plantas e animais, na tentativa de adequar a composição das fórmulas infantis àquela do leite humano. CONCLUSÕES: A lactoferrina humana é um peptídeo com potencial para prevenir morbidades, especialmente às gastrintestinais. Evidências científicas dos efeitos protetores da lactoferrina humana fortalecem ainda mais a recomendação para prática do aleitamento materno.

OBJECTIVE: To describe mechanisms of action of human lactoferrin to protect gastrointestinal morbidities. DATA SOURCES: Nonsystematic literature review using the following databases: SciELO, Lilacs and Medline from 1990 to 2011. The key-words used were lactoferrin, human milk/breastfeeding, gastrointestinal, and immunity, in Portuguese and English. DATA SYNTHESIS: Lactoferrin is the second predominant protein in the human milk, with higher concentrations in the colostrum (5.0 to 6.7mg/mL) if compared to mature milk (0.2 to 2.6mg/mL.) In contrast, cow's milk has lower levels, with 0.83mg/mL in the colostrum and 0.09mg/mL in the mature milk. Lactoferrin has several physiological functions to protect the gastrointestinal tract. The antimicrobial activity is related to the ability to sequester iron from biological fluids and/or to destruct the membrane of microorganisms. Lactoferrin also has the ability to stimulate cell proliferation. The anti-inflammatory action exercised by lactoferrin is associated with its ability to penetrate the core of the leukocyte and to block the Kappa B nuclear factor transcription. Given the importance of lactoferrin to prevent infectious diseases for breastfed children, the industry is using genetic engineering techniques to develop the expression of recombinant human lactoferrin in animals and plants, attempting to adjust the composition of infant formulas to that of human milk. CONCLUSIONS: Human lactoferrin is a peptide with great potential for preventing morbidity, especially in the gastrointestinal tract. Scientific evidence of the protective effects of human lactoferrin strengthens even more the recommendation for breastfeeding.

OBJETIVO: Describir los mecanismos de acción de la lactoferrina humana en la protección de morbilidades gastrointestinales. FUENTES DE DATOS: Revisión no sistemática de la literatura utilizando como estrategia de búsqueda investigación bibliográfica en bases de datos, que incluyeron SciELO, Lilacs y MedLine entre 1990 y 2011. Los descriptores utilizados fueron: lactoferrina, leche materna/humana, gastrointestinal e inmunidad, en los idiomas portugués e inglés. SÍNTESIS DE LOS DATOS: La lactoferrina es la segunda proteína predominante en la leche humana, con concentraciones más elevadas en el calostro (5,0 a 6,7mg/mL) respecto a la leche madura (0,2 a 2,6mg/mL). En contraste, la leche de vaca contiene tenores inferiores, 0,83mg/mL en el calostro y 0,09mg/mL en la leche madura. La lactoferrina desempeña diversas funciones fisiológicas en la protección del sistema gastrointestinal. La actividad antimicrobiana está relacionada a la capacidad de secuestrar hierro de los fluidos biológicos y/o de desestructurar la membrana de microorganismos. La lactoferrina posee además la capacidad de estimular la proliferación celular. La acción antiinflamatoria desempeñada por la lactoferrina está asociada a la capacidad de penetrar en el núcleo del leucocito y bloquear la transcripción del nuclear factor Kappa B. Frente a la importancia de la lactoferrina en la prevención de enfermedades infecciosas en niños amamantados al pecho, la industria viene, por medio de ingeniería genética, desarrollando tecnologías para expresar esta proteína recombinante humana en plantas y animales en el intento de adecuar la composición de las fórmulas infantiles a aquella de la leche humana. CONCLUSIONES: La lactoferrina humana es un péptido con potencial para prevenir morbilidades, especialmente las gastrointestinales. Evidencias científicas de los efectos protectores de la lactoferrina humana fortalecen todavía más la recomendación para la práctica de la lactancia materna.

An evaluation of the expression profiles of salivary proteins lactoferrin and lysozyme and their association with caries experience and activity / Avaliação do padrão de expressão das proteínas salivares lactoferrina e lisozima e sua associação com experiência e atividade de cárie

Purpose: Saliva contains both specific and non-specific protective factors of the immune system, such as antimicrobial proteins, which can inhibit the adhesion and viability of cariogenic microorganisms. The association between caries experience/activity and the electrophoretic profiles of salivary proteins lactoferrin and lysozyme was evaluated. Methods: Eighty 12-year-old students from public schools in Londrina, PR, Brazil, were selected and divided into two groups: Group A - with decayed teeth and Group B - with caries-free teeth. The parent/guardian of each child signed a consent form and filled out a questionnaire regarding the oral and systemic health of his/her child. A clinical examination to diagnose the presence or absence of dental caries, by means of the DMFT index, was conducted. A total of 1 mL of saliva was collected for protein analysis using a polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Results: A total of 58.8% of the children were caries-inactive; in contrast, 63.3% showed caries experience. There was a slight association between lysozyme concentrations and DMFT. Lactoferrin was positively correlated with both DMFT and restored teeth. Conclusion: The quantification of lactoferrin and lysozyme enabled an assessment of possible associations with caries status, thus improving the understanding of the biological and etiological aspects of caries.

Objetivo: A saliva contém fatores de defesa adquiridos e não adquiridos, como proteínas antimicrobianas capazes de inibir a aderência e a viabilidade dos microrganismos cariogênicos. Avaliou-se a associação entre a experiência/atividade de cárie e o perfil eletroforético das proteínas salivares lactoferrina e lisozima.Metodologia: Oitenta escolares aos 12 anos de idade da Rede Estadual de Ensino de Londrina, PR, Brasil, foram divididos em dois grupos: Grupo A – com cárie e Grupo B – sem cárie. Os responsáveis legais assinaram um termo de consentimento informado, e responderam um questionário sobre a saúde bucal e sistêmica das crianças. Foi realizado exame clínico, para diagnosticar a presença ou ausência de cárie através do Índice CPO-D e coletado 1 mLde saliva para análise das proteínas por meio da eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE).Resultados: Observou-se que 58,8% das crianças eram cárie-inativas, apesar de 63,3% possuírem experiência de cárie. Houve uma tendência de associação entre a concentração de lisozima com o CPO-D. A proteína lactoferrina correlacionou-se positivamente com CPO-D e dentes restaurados.Conclusão: A quantificação destas proteínas permitiu observar possível associação com a cárie, favorecendo uma melhor compreensão do aspecto biológico e etiológico da doença.