Laktoferin je glikoprotein iz porodice transferina koji ima sposonost da se vezuje za gvožđe. Njega ima u telesnim izlučevinama kao što su mleko, suze, pljuvačaka, nosni sekret i u polimorfnukearnim ćelijama, nutrofilima. Ljudski kolostrum (mleko za dojenje) je prirodni izvor sa najvećom koncentracijom laktoferina. Ljudsko mleko a takođe i kravlje mleko su bogati ovim proteinom.
Laktoferin igra ključnu ulogu u metabolizmu gvožđa. U to su uključeni transport gvožđa, dopremanje gvožđa do ćelija i kontrola gvožđa u sekretima organizma. Proliferacija ćelija, antimikrobna aktvinost i antikancer aktivnost su neke od drugih veoma značajnih funkcija laktoferina. Antimikrobno dejstvo transferina je odlično objašnjena u literaturi. Mikroorganizmi su veoma zavisni od gvožđa kao supstrata, koje je esencijalno prilikom sinteze DNA tokom njihovog ćelijskog ciklusa. Jedna od glavnih sposobnosti laktoferina je sakrivanje slobodnog gvožđa. Iz tog razloga, mikoroorganizmi ne mogu da zadovolje svoje potrebe za slobodnim gvožđem. Suzbijanjem deobe mikroorganizama, omogućava se drugim čelijama ljudskog imunog sistema da napadaju preostale ćelije i unište ih. Laktoferin predstavlja inicijator akcije imunog sistema i njegov imunološki uticaj se prenosi putem sekreta u organizmu koji sam već napomenuo. Laktoferin može da se veže za gvožđe i u okruženju sa veoma niskim pH vrednostima. Ovo je veoma bitno jer u žarištima upala pH vrednost može da padne i ispod 4.5. Slični mehanizmi su sugerisani i kao antikancer sposobnosti laktoferina. Kancerogene ćelije imaju veoma izraženu deobu. Neophodnost gvožđa za održavanje ćelijskog ciklusa je veća čak i od gore napomenute deobe mikroorganizama. Dakle, lišavanjem gvožđa laktoferin veoma uspešno inhibira rast tumora. Nova otkrića sugerišu da i drugi kompleksni biloški putevi su uključeni u zaštitne mehanizme laktoferina od kancerogenih oboljenja, odvojeno od njegovih osnovnih gore navedenih mehanizama. Ovi specijalni multifunkcionalni procesi laktoferina su povezani sa njegovim dejstvom na specifične receptore koji se nalaze na površini ciljanih ćelija.
Antikancerogena aktivnost laktoferina je evaluirana na ćelijama tumora podjednako u in vitro i in vivo uslovima. Suzbijanje ćelijskog ciklusa ( preventivno inhibirane sinteze DNK ) je hipoteza koja je kao glavni mehanizam pokrenula istraživanje hemoteraputskih efekata laktoferina.
U jednoj studiji Dr. Xueying Sun i ostalih članova tima, laktoferin je kombinovan sa tamoksifenom prilikom tretmana kancera dojke. Tamoksifen je lek protiv kancera, koji je uglavnom efikasan za estrogen receptor pozitivni tip raka dojke. Ali takođe ima veoma mali uticaj na estogen reseptor negativni tip raka dojke. U ovom istraživanju su pokušali da otkriju dali laktoferin može da pojača delovanje tamoksifena na estrogen negativni tip raka dojke. Gvožđem zasićeni laktoferin iz kravljeg mleka je korišćen za oralno hranjenje ženki miševa. Postavljena su dva modela u studiji: preventivni model i tretirani model. Kod preventivnog modela, oralna lektofein dijeta i inekcije tamoksifena su započete da se primenjuju 2 nedenje kasnije, 4T1 kancerogene ćelije su injektovane u tkivo mlečne mase. Analizirani su rast tumora, metastaze, telesna težina i nivo interleukina 18 (takođe zvanog interferon Y inhibitorski faktor koji ima sposobnost da aktivira ćelije koje imaju anti kancerogene sposobnosti). Rezultati su bili sledeći. Tamoksifen koji je davan svake nedelje, inhibirao je 4T1 proliferaciju in vitro. U modelu prevencije tumora, dijeta sa lektoferinom u kombinaciji sa tamoksifenom je izazvala zastoj od 4 dana u formiranju tumora i značajno je inhibirala rast tumora i metastaza na jetri i plućima u poređenju sa netretiranim grupama. Kombinovana terapija je bila znatno efikasnija od monoterapije. Laktoferin je smanjio gubitak težine uzrokovan tamoksifenom i efektom kancera. On je takođe onemogućio smanjenje interleukina 18 i interferona u krvi. On je takođe pojačao ćelijske medijatore i inicirao pokretanje imunog mehanizma i ćelija koje imaju anti kancerogen sposobnosti na mestima gde se nalazio kancer. Slični pozitivni efekti su viđeni na vitalnosti ćelija tumora. Istraživači su zaključili : „rezultati indiciraju da gvožđem zasićeni laktoferin je moćan prirodni suplement koji može da poveća hemoterapeutske aktivnosti tamoksifena. Ovaj preparat bi mogao imati odlučujuću ulogu kod pacijenata koji imaju ER-negativan kancer dojke a tretiraju se tamoksifenom.“
Sličnu studiju je napravio dr. D.C Duarte i ostali oključeni u procenu efekta laktoferina iz kravljeg mleka na linije ćelija ljudskog kancera dojke, HS578T i T47D. Za razliku od gore navedene studije, tamoksifen nije korišćen kao antitumorski agens. Jedan deo ćelija raka su tretirane sa povećanim koncentracijama laktoferina dok kontrolnoj grupa nije dato ovo jedinjenje. Prema rezultatima istraživača, laktoferin je smanjio vitalnost ćelija raka obe ćelijske linije za oko 50%. On je takođe povećao apoptozu ( smrt ćelija raka) za oko dva puta za obe ćelijske linije. Stopa profileracije je takođe značajno smanjena. Migracija ćelija je pokazala značajno smanjenje na ćelijskoj liniji T47D, u prisustvu laktoferina. Ova studija jasno pokazuje da laktoferin sprečava većinu procesa napredovanja i metastaze raka. Medjutim ova studija nije bila koncentrisana na anti kancerogeno delovanje laktoferina.
Studija sprovedena od strane S. Penco i drugih je obuhvatala uticaj laktoferina na eksperesiju humanog kancera dojke. Od 78 uzoraka 31 su bili negativni na mRNA ekspresiju. Dalja analiza je pokazala negativnu korelaciju između ekspresije estrogen receptora i ekespresije laktoferina. Ovo sugeriše da je ekspresija laktoferina u kanceru dojke posredovana putem mnogih kompleksnih mehanizama delovanja. Iako ova studije nije ulazila u terapeutske efekte laktoferina, informacije koje su dobijene su veoma značajne za planiranje daljeg istraživanja tretmana za lečenje kancera dojke.
Druga stujia je sprovedena od strane dr. Xu i drugih. Oni su istraživali efekat kravljeg laktofeina na kancer želuca. Njihov glavni fokus je bio usmeren na apoptozu ćelija raka i uticaj na AKT signalni put. AKT put promoviše preživljavanje ćelija u odgovoru na ekstracelularne signale. Inhibicija ovoga daje aktivan način za lečenje kancera. U ovoj studiji, ćelije kancera želuca su bile izložene laktofeinu na 24 i 48 sati. Kvantitativno je ocenjivana vitalnost ćelija i apoptoza. Prema rezultatima, inhibicija ćelija raka je viđena u oba vremenska razdoblja tretiranja. ATK signalni put je bio uključen u ovu studiju da bi se obvjasnili mehanizmi delovanja laktofeina kao anti-tumornog agensa. Istraživači su indentifikovali inhibiciju ATK prolaza i regulacione efekte smanjivanja uticaja proteina koji su rezultirali apoptozom humanih ćelija raka želuca, što je predstavljalo veliki uspeh.
Dr.Xiao i drugi su pokrenuli studiju u cilju otkrivanja uticaja laktofeina na kancer glave i vrata. Glavni cilj istraživanja je bila indetifikacija molekularnih mehanizama laktoferina u indukovanoj inhibiciji rasta ćelija raka. Zasutavljanje rasta je viđeno u tri od četri slučaja ćelijskih linija koje su testirane u ovoj studiji. Inhibicija G0-G1 u delu ćelijskog ciklusa je viđena kao mehanizam koji je bio uključen u ovaj proces.
Dr. N. Sakamoto je napravio istraživanje vezano za efekte laktofeina na kancer pankreasa podjednako in vitro i in vivo. Inhibitorski efekti su pronađeni u linijama kancera u oba slučaja.
Slične studije su napravljene na druge pozante linije ćelija kancera kao što je rak prostate, cervikalni i rak usta uz korišćenje laktoferina. Sve studije su dale veoma obećavajuće rezultate. Dalje studije trebaju da budu izvršene u kombinaciji sa drugim hemoterapeutskim agensima da bi se pronašla najefikasnija kombinacija za lečenje raka.
