La recherche en langage clair
LL-37
De quoi il s'agit
LL-37 est le seul peptide antimicrobien cathelicidine humain, un peptide cationique alpha-helicoidal de 37 residus libere du precurseur hCAP-18 dans les neutrophiles, les keratinocytes et les epitheliums. Il est etudie pour la destruction directe a large spectre des bacteries et des champignons par rupture membranaire, pour la neutralisation du LPS bacterien (endotoxine) et l'attenuation des cytokines inflammatoires, ainsi que pour la promotion de la reepithelialisation des plaies cutanees et de l'angiogenese.
Utilisation dans les études
- Modèle
- Sans cellules / culture bacterienne (in vitro)
- Étudié pour
- Activite antibacterienne a large spectre (Gram-negatif et Gram-positif) et liaison au LPS/endotoxine
- Dose
- In vitro: MIC less than 10 micrograms/mL (about <2.2 micromolar, MW ~4493) against P. aeruginosa, S. typhimurium, E. coli, L. monocytogenes, S. epidermidis, S. aureus and vancomycin-resistant enterococci
- Schéma posologique
- Exposition unique, essais de microdilution en bouillon et de diffusion radiale
- Voie d'administration
- in vitro
- Durée
- Incubation standard de sensibilite pendant la nuit
Effets mesurés: MIC inferieure a 10 microgrammes/mL contre les agents pathogenes listes, meme dans 100 mM NaCl. L'activite contre le SARM, Proteus mirabilis et Candida albicans etait perdue a 100 mM NaCl mais presente en milieu a faible salinite ; Burkholderia cepacia etait totalement resistant. LL-37 a permeabilise a la fois les membranes externe et interne d'E. coli ML-35p et s'est liee au LPS d'E. coli O111:B4 avec une haute affinite et une cooperativite positive (coefficient de Hill 2,02). Generalement moins puissant que la protegrine PG-1.
Effets indésirables: Non applicable (essai sans cellules/bacterien) ; la perte d'activite dependante du sel est notee comme une limitation
- Modèle
- Culture cellulaire / levure (in vitro), 10 souches cliniques de Candida auris
- Étudié pour
- Activite antifongique contre Candida auris multiresistant
- Dose
- In vitro: MIC 25-100 micrograms/mL (about 5.6-22 micromolar); MFC 50-200 micrograms/mL
- Schéma posologique
- Exposition unique, microdilution en bouillon ; combinaisons de medicaments testees au rapport 1:1
- Voie d'administration
- in vitro
- Durée
- Incubation standard de sensibilite antifongique
Effets mesurés: MIC 25-100 microgrammes/mL et concentration fongicide 50-200 microgrammes/mL sur 10 souches. La combinaison 1:1 avec des antifongiques a donne 70% de synergie avec le fluconazole et 100% de synergie avec a la fois l'amphotericine B et la caspofungine, sans antagonisme. La capture d'iodure de propidium et la microscopie electronique a balayage ont montre une permeabilisation membranaire et une perturbation de surface ; LL-37 a augmente l'activite des enzymes antioxydantes (stress oxydatif) et a bloque les cellules en phase S.
Effets indésirables: Aucune cytotoxicite sur cellules mammiferes ni hemolyse n'a ete mesuree dans cette etude ; les auteurs signalent cela comme une lacune necessitant des travaux futurs
- Modèle
- Lignee de keratinocytes humains (HaCaT, in vitro) plus plaies excisionnelles chez la souris (ob/ob) in vivo
- Étudié pour
- Cicatrisation des plaies (migration des keratinocytes et reepithelialisation)
- Dose
- In vivo dose not expressed per kg: LL-37 was delivered by adenoviral gene transfer into the wound, not as a weighed peptide dose, so no mg/kg figure exists. In vitro keratinocyte assays used micromolar LL-37 (low-micromolar range).
- Schéma posologique
- Administration adenovirale unique dans la plaie (in vivo) ; exposition peptidique unique pour les essais cellulaires
- Voie d'administration
- in vitro (cellules) et transfert adenoviral intradermique/dans la plaie (souris)
- Durée
- Suivi de cicatrisation des plaies sur la periode de fermeture de la plaie excisionnelle
Effets mesurés: In vitro, LL-37 a active la migration des keratinocytes HaCaT avec un remodelage de l'actine, augmente la phosphorylation de la tyrosine de la kinase d'adhesion focale et de la paxilline, induit les facteurs de transcription Snail/Slug, active les metalloproteinases matricielles et engage la signalisation MAPK et PI3K/Akt (via la transactivation de l'EGFR et l'induction de FPRL-1). In vivo, le transfert adenoviral de LL-37 dans des plaies excisionnelles chez des souris ob/ob a significativement ameliore la reepithelialisation et la formation de tissu de granulation par rapport au controle.
Effets indésirables: Aucun evenement indesirable rapporte dans cette etude
- Modèle
- Souris (BALB/c male adulte), plaies dorsales chirurgicales infectees par le SARM ; 80 souris en 8 groupes de 10
- Étudié pour
- Cicatrisation des plaies infectees par le SARM et clairance bacterienne
- Dose
- 1 mg/kg LL-37 (given topically and/or intraperitoneally); teicoplanin comparator at 7 mg/kg
- Schéma posologique
- Traitement debute 24 heures apres l'infection
- Voie d'administration
- topique et/ou intraperitoneale
- Durée
- 14 jours
Effets mesurés: Les plaies infectees non traitees ont atteint 7,8 x 10^7 UFC/g. La combinaison de LL-37 topique plus intraperitoneal a reduit les comptes a 6,9 x 10^2 UFC/g (significatif vs non traite et vs voie unique, p<0,05 a p<0,001), proche de la teicoplanine en combinaison (3,0 x 10^2 UFC/g). L'histologie du groupe LL-37 combine a montre une reepithelialisation, un tissu de granulation, une organisation du collagene et une angiogenese accrus (expression du VEGF et densite de micro-vaisseaux).
Effets indésirables: Le LL-37 intraperitoneal a ete rapporte comme sur, sans effets secondaires toxiques observes
- Modèle
- Souris, modele de sepsis polymicrobien par ligature et ponction cecale (CLP)
- Étudié pour
- Sepsis / immunomodulation (pyroptose des macrophages, cytokines, survie)
- Dose
- 2 micrograms per mouse IV (a 1 microgram per mouse dose was also tested and was less effective). Body weight was not reported, so a per-kg value cannot be derived without assumption; at a typical ~20 g BALB/c mouse this is roughly 0.1 mg/kg (estimate only, weight not stated in the paper).
- Schéma posologique
- Dose intraveineuse unique administree immediatement apres la chirurgie CLP
- Voie d'administration
- intraveineuse
- Durée
- Dose unique ; survie suivie jusqu'a 7 jours, prelevement des mediateurs/bacteries a 15 heures
Effets mesurés: La survie a 7 jours est passee de 6,7% (controle CLP) a 36,4% avec LL-37 (p<0,05). A 15 heures, LL-37 a abaisse l'IL-1beta serique (230 a 49 pg/mL, p<0,001), l'IL-6 serique (92 a 77 ng/mL, p<0,001) et le TNF-alpha serique (521 a 308 pg/mL, p<0,05), a inhibe l'activation de la caspase-1 et la pyroptose des macrophages peritoneaux, et a reduit la charge bacterienne dans le liquide peritoneal (2,5 a 0,7 x 10^9 UFC/mL, p<0,001) et le sang (4,2 a 1,8 x 10^5 UFC/mL, p<0,05).
Effets indésirables: Aucun effet indesirable rapporte dans cette etude
- Modèle
- Humain, adultes presentant des ulceres de jambe veineux chroniques difficiles a cicatriser (n=34) ; premier essai chez l'homme de Phase I/IIa
- Étudié pour
- Cicatrisation des ulceres de jambe veineux chroniques
- Dose
- Topical wound application of LL-37 at 0.5, 1.6 or 3.2 mg/mL solution. This is an applied wound concentration, not a systemic body-weight dose; no mg/kg basis applies and no body weight was used for dosing.
- Schéma posologique
- Applications deux fois par semaine ; periode placebo de rodage de 3 semaines puis 4 semaines de traitement randomise en double aveugle
- Voie d'administration
- topique
- Durée
- Phase de traitement de 4 semaines plus 4 semaines de suivi
Effets mesurés: Les constantes de vitesse de cicatrisation etaient environ 6 fois (0,5 mg/mL, p=0,003) et 3 fois (1,6 mg/mL, p=0,088) plus elevees que le placebo. La surface moyenne de l'ulcere a diminue de 68% (0,5 mg/mL) et de 50% (1,6 mg/mL). La concentration la plus elevee (3,2 mg/mL) n'a montre aucun benefice par rapport au placebo, ce qui concorde avec la cytotoxicite de LL-37 a des concentrations plus elevees.
Effets indésirables: Aucune preoccupation de securite pour les evenements indesirables locaux ou systemiques ; le traitement etait sur et bien tolere
- Modèle
- Humain, adultes presentant des ulceres de jambe veineux difficiles a cicatriser (n=148, age moyen 67,6 ans, plaie moyenne 11,6 cm2) ; Phase IIb HEAL, multicentrique
- Étudié pour
- Cicatrisation des ulceres de jambe veineux chroniques (essai confirmatoire)
- Dose
- Topical LL-37 at 0.5 or 1.6 mg/mL plus compression. Applied wound concentration, not a systemic per-kg dose.
- Schéma posologique
- Topique, en combinaison avec une therapie par compression (double aveugle, controle par placebo, trois bras)
- Voie d'administration
- topique
- Durée
- Periode de traitement et d'evaluation de la cicatrisation de l'essai (selon le protocole)
Effets mesurés: Negatif sur l'analyse principale : aucune amelioration significative de la cicatrisation pour LL-37 vs placebo dans la population complete. Un sous-groupe post hoc de grands ulceres (au moins 10 cm2) a montre une amelioration significative de plusieurs parametres de cicatrisation interrelies, mais ce n'etait pas le critere preetabli et cela necessite un essai confirmatoire a puissance suffisante.
Effets indésirables: Le medicament a l'etude etait bien tolere et sur a la fois a 0,5 et 1,6 mg/mL
Solidité des données
Qualite variable, et honnetement les donnees humaines de cicatrisation des plaies sont le point faible. Les donnees antimicrobiennes in vitro sont solides et reproductibles : l'etude Turner 1998 (PMID 9736536) est un article methodologique fondateur et bien cite, montrant une MIC inferieure a 10 microgrammes/mL contre plusieurs agents pathogenes, mais il expose aussi la plus grande reserve in vitro de LL-37, a savoir que l'activite chute fortement a une salinite physiologique (100 mM NaCl) pour le SARM, Proteus et Candida. L'article antifongique sur Candida auris (PMID 35205958) est une etude in vitro a groupe unique provenant d'un seul laboratoire, sans controles de cytotoxicite sur cellules mammiferes, ce que les auteurs signalent eux-memes, de sorte que les affirmations de synergie et d'arret en phase S sont preliminaires. Les donnees animales (PMID 34680791 plaie a SARM ; PMID 26746575 sepsis CLP) sont de petites etudes rongeurs a experience unique, avec de fortes valeurs p mais des gains de survie absolus modestes (survie au sepsis seulement de 6,7% a 36,4%) et un suivi court ; la dose de sepsis est rapportee comme 2 microgrammes par souris sans poids corporel indique, de sorte que tout chiffre en mg/kg est une estimation et non une dose publiee par kg. L'etude de cicatrisation de Carretero (PMID 17805349) a administre LL-37 in vivo par transfert genique adenoviral, et non comme un peptide pese, de sorte qu'elle ne peut pas du tout etre traduite en une dose. Pour l'humain, il existe deux essais randomises controles et ils sont en desaccord : le premier essai chez l'homme de Phase I/IIa (PMID 25041740, n=34, promoteur Pergamum/Promore) etait positif aux deux concentrations topiques les plus faibles avec une relation dose-reponse clairement en cloche (la dose la plus elevee de 3,2 mg/mL a echoue, ce qui concorde avec une autocytotoxicite), mais le plus grand essai confirmatoire de Phase IIb HEAL (PMID 34687253, n=148, meme lignee de promoteur, nom du medicament ropocamptide) etait NEGATIF sur son critere principal, avec seulement un signal de sous-groupe post hoc pour les grands ulceres. Les deux essais humains etaient menes par le promoteur. Bilan : bonnes preuves mecanistiques antimicrobiennes et immunomodulatrices, mais le benefice clinique sur la cicatrisation des plaies n'est pas prouve, le seul essai humain a puissance suffisante a echoue, et toute la posologie humaine est une concentration topique sur la plaie (mg/mL), jamais une dose systemique par kg. La securite, a travers les etudes, etait systematiquement benigne aux doses utilisees, avec la reserve notable que LL-37 est cytotoxique pour les cellules mammiferes a des concentrations plus elevees.
Sources
- Turner J, et al. Activities of LL-37, a cathelin-associated antimicrobial peptide of human neutrophils. Antimicrob Agents Chemother. 1998;42(9):2206-14.(PMID 9736536)
- Rather IA, et al. Antifungal Activity of Human Cathelicidin LL-37 by Triggering Oxidative Stress and Cell Cycle Arrest in Candida auris. J Fungi (Basel). 2022;8(2):204.(PMID 35205958)
- Carretero M, et al. In vitro and in vivo wound healing-promoting activities of human cathelicidin LL-37. J Invest Dermatol. 2008;128(1):223-36.(PMID 17805349)
- Simonetti O, et al. Efficacy of Cathelicidin LL-37 in an MRSA Wound Infection Mouse Model. Antibiotics (Basel). 2021;10(10):1210.(PMID 34680791)
- Hu Z, et al. Antimicrobial cathelicidin peptide LL-37 inhibits the pyroptosis of macrophages and improves the survival of polybacterial septic mice. Int Immunol. 2016;28(5):245-53.(PMID 26746575)
- Gronberg A, et al. Treatment with LL-37 is safe and effective in enhancing healing of hard-to-heal venous leg ulcers: a randomized, placebo-controlled clinical trial. Wound Repair Regen. 2014;22(5):613-21.(PMID 25041740)
- Mahlapuu M, et al. Evaluation of LL-37 in healing of hard-to-heal venous leg ulcers: a multicentric prospective randomized placebo-controlled clinical trial. Wound Repair Regen. 2021;29(6):938-950.(PMID 34687253)
Données d'études, usage de recherche uniquement. Aucun protocole humain établi.