Hoe je lichaam zelf lactoferrine kan aanmaken

Lactoferrine is een ijzerbindend eiwit (glycoproteïne) met een krachtige antimicrobiële activiteit tegen een groot aantal bacteriën, gisten, schimmels, parasieten en virussen [1]. Vandaar ook de toenemende interesse om lactoferrine in te zetten ter preventie van of als aanvullende behandeling bij COVID-19 [2,3]. Echter, lactoferrine wordt ook door ons eigen lichaam aangemaakt. In dit artikel gaan we daar dieper op in.

Lactoferrine is in hoge mate aanwezig in moedermelk

Lactoferrine is een eiwit met verschillende fysiologische functies, waaronder de regulatie van ijzerabsorptie in de darm, het beschermen tegen microbiële infecties en het reguleren van systemische immuunreacties [1]. Lees meer over de verschillende functies en werkingsmechanismen van lactoferrine in onze nieuwe monografie. Lactoferrine wordt geproduceerd en uitgescheiden door epitheelcellen van verschillende organen [4]. Hoge concentraties lactoferrine komen van nature voor in (humaan) colostrum en moedermelk en dragen bij aan het voorkomen van infecties bij pasgeboren baby’s [5]. Colostrum bevat wel tot 8 gram en moedermelk 1,5 tot 4 gram lactoferrine per liter [4]. Terwijl koemelk maar 0,2 gram lactoferrine per liter bevat [6]. Normaal gesproken krijgen dus alleen baby’s significante hoeveelheden lactoferrine binnen met de borstvoeding.

Lactoferrine als eerstelijns verdedigingsmechanisme

Lagere concentraties lactoferrine komen voor in (exocriene) secreties, zoals speeksel, zweet, traanvocht, gal, pancreassappen, urine, zaadvloeistof, vaginaal slijm en slijm in de neusholte, luchtwegen en het maagdarmkanaal [4,5,7]. Naast lactoferrine bevatten deze secreties een verscheidenheid aan antimicrobiële substanties tegen pathogene micro-organismen die het lichaam via de slijmvliezen proberen binnen te dringen . Op deze manier worden pathogenen geweerd en kan een ontstekingsreactie van ons energetisch “dure” immuunsysteem worden voorkomen. Ten slotte wordt lactoferrine ook aangemaakt door neutrofiele granulocyten. Deze witte bloedcellen slaan lactoferrine op en geven het af op plaatsen waar pathogenen worden waargenomen [5].

Factoren die de expressie van lactoferrine beïnvloeden

De expressie en afgifte van lactoferrine reageert snel en robuust op een aantal fysiologische processen. Dit gebeurt bijvoorbeeld tijdens een luchtweginfectie, een darmontsteking, of als reactie op allergenen [5]. Ook acute psychologische stress verhoogt de lactoferrine spiegels gemeten in speeksel [8]. Dit zou kunnen worden verklaard vanuit een evolutionair oogpunt; het wordt gedacht dat tijdens een stressreactie, oftewel de “fight-or-flight response”, er een verhoogde kans op verwondingen en dus het binnendringen van pathogene micro-organismen bestaat. Hogere serum concentraties lactoferrine worden ook aangetroffen na het eten van een maaltijd [9]. De hogere lactoferrine spiegels zouden ons kunnen beschermen tegen potentiële pathogenen die via de voeding ons lichaam kunnen binnendringen [10].

Intensieve beweging verhoogt de productie van lactoferrine

Uit onderzoek is gebleken dat verschillende vormen van acute intensieve beweging de concentratie van lactoferrine in speeksel [11,12], serum [13], en immuun cellen (granulocyten) [14] laat toenemen. Het is nog onduidelijk of de verhoogde lactoferrinespiegels na intensieve beweging zijn toe te wijzen aan de activatie van het stresssysteem (fight-or-flight response) [8,15] of dat er een ander mechanisme meespeelt. De hypothese bestaat dat regelmatig intensief bewegen (maar niet op topsportniveau) de eerstelijns verdediging van ons lichaam versterkt. Daarmee wordt de kans op het binnendringen van pathogenen en de daaropvolgende ontstekingsreactie van ons immuunsysteem verlaagd [10]. Dit effect zou onder andere kunnen worden toegewezen aan de verhoogde concentratie lactoferrine die vrijkomt na intensieve beweging. In lijn met deze hypothese is de observatie dat obesitas en diabetes-type 2, aandoeningen die geassocieerd zijn met een “sedentaire levensstijl” [16], met lagere basale serum lactoferrinespiegels in verband worden gebracht [9,17].

Suppletie van lactoferrine

Soms is de behoefte aan lactoferrine hoger. Dat kan het geval zijn bij chronische of acute bacteriële of virale infecties, bijvoorbeeld bij chronische laaggradige ontstekingen veroorzaakt door lipopolysachariden (LPS) of bij griep of een besmetting met het coronavirus. Doordat het ijzer afvangt, neemt het de voeding van bacteriën en virussen weg en remt het hun replicatie. Lactoferrine kan worden ingezet als hooggedoseerde kuur. Dan is suppletie een goed alternatief. Belangrijk bij suppletie is dat u kiest voor hoge kwaliteit zuivere lactoferrine die vrij is van LPS (lipopolysachariden). Dit zijn moleculen die voorkomen in de buitenmembraan van gramnegatieve bacteriën. Het is van groot belang dat lactoferrine geen LPS bevat. De aanwezigheid van LPS heeft een negatieve invloed op lactoferrine en kan bovendien ongewenst het immuunsysteem activeren [18].

Kennis in de praktijk:

Lactoferrine is een belangrijke substantie in de eerstelijns verdediging tegen pathogene micro-organismen die het lichaam via de slijmvliezen proberen binnen te dringen. Regelmatig intensief bewegen zou deze verdedigingslinie kunnen versterken. Mocht er niet aan voldoende beweging worden toegekomen, dan is kwalitatief hoogwaardige suppletie, gezuiverd en vrij van LPS, een goed alternatief.

Bronnen:

1.            González-Chávez SA, Arévalo-Gallegos S, Rascón-Cruz Q. Lactoferrin: structure, function and applications. Int J Antimicrob Agents. 2009;33(4):301.e1-8.

2.            Campione E, Cosio T, Rosa L, Lanna C, Di Girolamo S, Gaziano R, e.a. Lactoferrin as Protective Natural Barrier of Respiratory and Intestinal Mucosa against Coronavirus Infection and Inflammation. Int J Mol Sci. 11 juli 2020;21(14):4903.

3.            Chang R, Ng TB, Sun W-Z. Lactoferrin as potential preventative and adjunct treatment for COVID-19. Int J Antimicrob Agents. 1 september 2020;56(3):106118.

4.            Rosa L, Cutone A, Lepanto M, Paesano R, Valenti P. Lactoferrin: A Natural Glycoprotein Involved in Iron and Inflammatory Homeostasis. Int J Mol Sci. 15 september 2017;18(9):1985.

5.            Drago-Serrano M, Campos-Rodríguez R, Carrero J, de la Garza M. Lactoferrin: Balancing Ups and Downs of Inflammation Due to Microbial Infections. Int J Mol Sci. 1 maart 2017;18(3):501.

6.            Cheng JB, Wang JQ, Bu DP, Liu GL, Zhang CG, Wei HY, e.a. Factors Affecting the Lactoferrin Concentration in Bovine Milk. J Dairy Sci. maart 2008;91(3):970–6.

7.            Park J-H, Park G-T, Cho IH, Sim S-M, Yang J-M, Lee D-Y. An antimicrobial protein, lactoferrin exists in the sweat: proteomic analysis of sweat: Letter to the Editor. Exp Dermatol. april 2011;20(4):369–71.

8.            Bosch JA, de Geus EJC, Veerman ECI, Hoogstraten J, Nieuw Amerongen AV. Innate Secretory Immunity in Response to Laboratory Stressors That Evoke Distinct Patterns of Cardiac Autonomic Activity: Psychosom Med. maart 2003;65(2):245–58.

9.            Fernández-Real JM, García-Fuentes E, Moreno-Navarrete JM, Murri-Pierri M, Garrido-Sánchez L, Ricart W, e.a. Fat Overload Induces Changes in Circulating Lactoferrin That Are Associated With Postprandial Lipemia and Oxidative Stress in Severely Obese Subjects. Obesity. maart 2010;18(3):482–8.

10.         Pruimboom L, Raison CL, Muskiet FAJ. Physical Activity Protects the Human Brain against Metabolic Stress Induced by a Postprandial and Chronic Inflammation. Behav Neurol. 2015;2015:1–11.

11.         Gillum TL, Kuennen MR, Castillo MN, Williams NL, Jordan-Patterson AT. Exercise, But Not Acute Sleep Loss, Increases Salivary Antimicrobial Protein Secretion: J Strength Cond Res. mei 2015;29(5):1359–66.

12.         Gillum T, Kuennen M, Miller T, Riley L. The effects of exercise, sex, and menstrual phase on salivary antimicrobial proteins. Exerc Immunol Rev. 2014;20:23–38.

13.         Inoue H, Sakai M, Kaida Y, Kaibara K. Blood lactoferrin release induced by running exercise in normal volunteers: antibacterial activity. Clin Chim Acta. maart 2004;341(1–2):165–72.

14.         Gillum T, Kuennen M, McKenna Z, Castillo M, Jordan-Patterson A, Bohnert C. Exercise increases lactoferrin, but decreases lysozyme in salivary granulocytes. Eur J Appl Physiol. mei 2017;117(5):1047–51.

15.         Allgrove JE, Gomes E, Hough J, Gleeson M. Effects of exercise intensity on salivary antimicrobial proteins and markers of stress in active men. J Sports Sci. april 2008;26(6):653–61.

16.         Katzmarzyk PT, Powell KE, Jakicic JM, Troiano RP, Piercy K, Tennant B. Sedentary Behavior and Health: Update from the 2018 Physical Activity Guidelines Advisory Committee. Med Sci Sports Exerc. juni 2019;51(6):1227–41.

17.         Moreno-Navarrete JM, Ortega FJ, Bassols J, Ricart W, Fernández-Real JM. Decreased Circulating Lactoferrin in Insulin Resistance and Altered Glucose Tolerance as a Possible Marker of Neutrophil Dysfunction in Type 2 Diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 1 oktober 2009;94(10):4036–44.

18.         Naidu N. Ultra-cleansing of lactoferrin: Nutraceutical implications. Eur J Nutraceuticals Funct Foods. 2005;8.