La lactoferrine (parfois dite « LF ») est une glycoprotéine de la famille des transferrines qui se lie au fer et a des effets bactériostatiques, bactéricides, antiviraux, immunomodulateurs, anti-inflammatoires et protecteur de la muqueuse intestinaleKruzel, M L, Harari, Y., Chen, C. Y., & Castro, G. A. (2000). Lactoferrin protects gut mucosal integrity during endotoxemia induced by lipopolysaccharide in mice. Inflammation, 24(1), 33–44. https://doi.org/ 10.1023/a:1006935908960. Une partie de ces effets biologiques serait liée à sa très forte affinité pour le fer.
Son gène est LTF situé sur le chromosome 3 humain.
Elle est présente dans le lait cru. Ses concentrations dans le lait humain sont 5 à 10 fois plus élevées que dans le lait de vache laitière (/l).
Production La concentration en lactoferrine du lait maternel décroit au cours du premier moisTrend S, Strunk T, Lloyd ML et al. Levels of innate immune factors in preterm and term mothers' breast milk during the 1st month postpartum, Br J Nutr, 2016;115:1178-1193. Cette concentration reste supérieure à celle dans le lait de vache ou dans les laits maternisésDonovan SM, The role of lactoferrin in gastrointestinal and immune development and function: a preclinical perspective, J Pediatr, 2016;173:S16-S28.
Mode d'action La lactoferrine agit en régulant la réponse immunitaire cellulaire à différents niveauxLegrand D, Overview of lactoferrin as a natural immune modulator, J Pediatr, 2016;173:S10-S15.
Chez des individus en bonne santé, elle serait en première ligne dans le système de défense immunitaire et protège des invasions infectieuses les ouvertures et orifices du corps, ce grâce à sa capacité unique à se lier au fer, utilisé par un vaste éventail d’organismes pathogènes et de tumeurs pour croître et se reproduire.
Elle joue un rôle dans les premières lignes de défense contre les organismes pathogènes invasifs, probablement en les privant du fer nécessaire à leur croissance. Délivrée dans les zones d’inflammation par les granulocytesWard PP, Uribe-Luna S, Conneely OM, Lactoferrin and host defense, Biochem Cell Biol, 2002;80:95-102, elle limite la disponibilité du fer pour les envahisseurs pathogènes, les empêchant ainsi de l’utiliser pour se multiplier.
Elle pourrait également « lyser » directement la membrane cellulaire de certains organismes pathogènesOrsi N, The antimicrobial activity of lactoferrin: current status and perspectives, Biometals, 2004;17:189-196.
Métabolisme La lactoferrine est trouvée dans certaines zones spécifiques du système nerveux central et plus particulièrement chez l'Homme dans la substance noire où on la trouve dans les neurones dopaminergiques et dans les cellules microgliales qui la produisent uniquement quand elles sont activées Carine Fillebeen, Marie-Magdeleine Ruchoux, Valérie Mitchell, Sylvie Vincent, Monique Benaı̈ssa, Annick Pierce (2001) Lactoferrin is synthesized by activated microglia in the human substantia nigra and its synthesis by the human microglial CHME cell line is upregulated by tumor necrosis factor α or 1-methyl-4-phenylpyridinium treatment (Original Research Article) ; Molecular Brain Research, Vol.96, n°1–2, 30 nov 2001, Pages 103 à 113 (résumé).
Chez le nourrisson, la lactoferrine n'est pas totalement dégradée dans le tube digestifDavidson LA, Lönnerdal B, Persistence of human milk proteins in the breastfed infant, Acta Paediatr Scand, 1987;76:733-740.
Un récepteur à la lactoferrine humaine a été identifié au niveau des cellules de l'endothélium de l'intestin chez le fœtusKawakami H, Lönnerdal B, Isolation and function of a receptor for human lactoferrin in human fetal intestinal brush-border membranes, Am J Physiol, 1991;261:G841-G846.
Utilisation médicale right|thumb|Schéma de defense du poumon La lactoferrine bovine, en tant que complément alimentaire, est autorisée aux États-UnisCFSAN/Office of Food Additive Safety. Agency response letter: GRAS notice No. GRN 000077 US Food and Drug Administration Web site. 14 août 2001. Son efficacité a été démontrée par de nombreuses études« Protéines à activités biologiques : lactoferrine et lactoperoxydase. Connaissances récemment acquises et technologies d'obtention: p7/22 ». Elle réduit les problèmes infectieux chez les grands prématurésManzoni P, Rinaldi M, Cattani S et Als. Bovine lactoferrin supplementation for prevention of late-onset sepsis in very low-birth-weight neonates, JAMA, 2009;302:1421-1428, dont le risque d'entérocolite nécrosantePammi M, Suresh G, Enteral lactoferrin supplementation for prevention of sepsis and necrotizing enterocolitis in preterm infants, Cochrane Database Syst Rev, 2017;6:CD007137, mais cette efficacité n'est pas retrouvée dans toutes les étudesELFIN Trial Investigators Group, Enteral lactoferrin supplementation for very preterm infants: a randomised controlled trial, Lancet, 2019;393:423-433. On notera néanmoins qu'elle est très utilisée en Asie et en particulier au Japon, où les poudres de lait infantile sont toutes enrichies en lactoferrineLönnerdal B, Nutritional roles of lactoferrin, Curr Opin Clin Nut Metab Care, 2009;3:293-7Lactoferrin. la lactoferrine est parfois prescrite en complément des traitements de l'anémie liée à la grossesse.
elle présente une efficacité contre la mucoviscidose, maladie dans laquelle le poumon manquait à la fois de lactoferrineRogan MP, Taggart CC, Greene CM, Murphy PG, O'Neill SJ, McElvaney NG. Loss of microbicidal activity and increased formation of biofilm due to decreased lactoferrin activity in patients with cystic fibrosis. J Infect Dis. 2004 Oct 1;190(7):1245-53. Epub 2004 Aug 26. et d'hypothiocyaniteMowska, Patryk, Daniel Lorentzen, Katherine Excoffon, Joseph Zabner, Paul B. McCray, William M. Nauseef, Corinne Dupuy, and Botond Bánfi. A novel host defense system of airways is defective in cystic fibrosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 1 Nov. 2006. Web. 26 Nov. 2009. Ces travaux faisaient suite aux travauxSingh PK, Shaefer AL, Parsek MR, Moninger TO, Welsh MJ, Greenberg EP. Quorum-sensing signals indicate that cystic fibrosis lungs are infected with bacterial biofilms. Nature. 2000;407:762-4Singh PK, Parsek MR, Greenberg EP, Welsh MJ. A component of innate immunity prevents bacterial biofilm development, Nature. 2002;417:552-5 signifiant que les poumons de malades atteints de mucoviscidose étaient infectés par des bactéries (pseudomonas aeruginosa, burkholderia cepacia) agglutinées en biofilm, lequel biofilm pouvait être inhibé par de la lactoferrine. la lactoferrine a aussi montré une activité antivirale contre plusieurs virus à ARN et contre des virus à ADN, dont le VIHReghunathan R, Jayapal M, Puddua P, Borghi P, Gessani S, et al. Antiviral effect of bovine lactoferrin saturated with metalions on early steps of human immunodeciency virus type 1 infection. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 1998;30:1055-63, le virus ZikaCarvalho AM, Casseb S, Gonçalves RB. Bovine lactoferrin activity against Chikungunya and Zika viruses. Journal of General Virology. 2016;98(7):1749-75, le virus du Chikungunya, le virus de l'hépatite C Wrapp D, Wang N, Corbett K, Goldsmith JA, Hsieh CL, Abiona O, et al. Cryo- EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Science. 2020;367:1260-3., le virus SindbisHofmann H, Pohlmann S. Cellular entry of the SARS coronavirus. Trends in Microbiology. 2004;12:466-72., le cytomégalovirusBerlutti F, Pantanella F, Natalizi T, Frioni A, Paesano R, Polimeni A, et al. Antiviral properties of lactoferrin-A Natural Immunity Molecule. Molecules. 2011;16:6992-7018, l'herpes simplexWakabayashi H, Kurokawa M, Shin K, Teraguchi S, Tamura Y, Shiraki K. Oral lactoferrin prevents body weight loss and increases cytokine responses during herpes simplex virus type 1 infection of mice. Biosci Biotechnol Biochem. 2004;68:537-44, et le papillomavirus humainWang A, Duncan SE, Lesser GL. Effect of lactoferrin on taste and smell abnormalities induced by chemotherapy: A proteome analysis. Food Funct. 2018;9:4948-58. ou encore contre le rotavirusYen MH, Chiu CH, Huang YC. Effects of lactoferrin-containing formula in the prevention of enterovirus and rotavirus infection and impact on serum cytokine levels: A randomized trial. Chang Gung Med J. 2011;34-4:395-401..
La lactoferrine est reconnue comme un principe actif pharmaceutique par les agences Européennes EMEA et Américaines FDAdans le cadre d'une préparation pharmaceutique.
En raison de ses propriétés antivirales, immunomodulatrices et anti-inflammatoires, la lactoferrine a été proposée et testées dans le cadre du développement et recherche de médicaments contre la Covid-19, contre l'accrochage du SARS-CoV-2 sur sa cible. ACE2 Chang R & Sun WZ (2020) Lactoferrin may reduce the incidence and attenuate the severity of COVID-19 in infants and children. Preprint at: https://doi.org/10.22541/au.158586333.32247750.
Régulateur de l'assimilation du Fer (Fe) La lactoferrine est un régulateur permettant l'assimilation du fer dans l'organisme. Cela pourrait paraître antinomique avec le fait que l'utilisation du lait UHT génère chez les jeunes enfants (bébés) une carence en fer si on ne rappelait que la lactoferrine est sensible aux traitements thermiques (>). Dès lors, il convient d'utiliser et/ou d'extraire la lactoferrine du lait cru ou microfiltré.
Ce rôle de régulateur de fer revient également à dire que chez la personne anémiée ou chez les grands sportifs, supplémenter en lactoferrine via l'utilisation de compléments alimentaires ou de lait cru/microfiltré ou via la consommation d'aliments riches en fer (lentilles, foie, abats) permet de retrouver très rapidement un taux de fer ou de ferritine normale. La lactoferrine peut aussi aider des personnes utilisant des médicaments de type tardyféron, pour rétablir plus rapidement leur équilibre en fer mais aussi éviter la production de radicaux libres générés par l'utilisation desdits médicaments.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes
Système immunitaire Fer glycoprotéine transferrine
Bibliographie Actor, J. K., Hwang, S.-A., & Kruzel, M. L. (2009). Lactoferrin as a natural immune modulator. Current Pharmaceutical Design, 15(17), 1956–1973. https://doi.org/10.2174/138161209788453202 Andersen, J. H., Jenssen, H., Sandvik, K., & Gutteberg, T. J. (2004). Anti-HSV activity of lactoferrin and lactoferricin is dependent on the presence of heparan sulphate at the cell surface. Journal of Medical Virology. https://doi.org/10.1002/jmv.20171 Baveye, S., Elass, E., Mazurier, J., Spik, G., & Legrand, D. (1999). Lactoferrin: A multifunctional glycoprotein involved in the modulation of the inflammatory process. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. https://doi.org/10.1515/CCLM.1999.049 Behrens, E. M., & Koretzky, G. A. (2017). Review: Cytokine Storm Syndrome: Looking Toward the Precision Medicine Era. Arthritis & Rheumatology (Hoboken, N.J.), 69(6), 1135–1143. https://doi.org/ 10.1002/art.40071 Bruni, N., Capucchio, M. T., Biasibetti, E., Pessione, E., Cirrincione, S., Giraudo, L., Corona, A., & Dosio, F. (2016). Antimicrobial activity of lactoferrin-related peptides and applications in human and veterinary medicine. Molecules (Basel, Switzerland), 21(6). https://doi.org/10.3390/molecules21060752 Chang, R., Sun ,WZ. Lactoferrin may reduce the incidence and attenuate the severity of COVID-19 in infants and children. Preprint at: https://doi.org/10.22541/au.158586333.32247750 (2020) Egashira, M., Takayanagi, T., Moriuchi, M., & Moriuchi, H. (2007). Does daily intake of bovine lactoferrin-containing products ameliorate rotaviral gastroenteritis ? Acta Paediatrica, International Journal of Paediatrics. https://doi.org/10.1111/j.1651-2227.2007.00393.x