¿Qué es el KPV? El tripéptido de la alfa-MSH en las investigaciones publicadas

De dónde procede el KPV

El KPV procede de la hormona estimulante de melanocitos alfa (alfa-MSH), un péptido de 13 aminoácidos que el cuerpo corta de una proteína precursora más grande llamada proopiomelanocortina (POMC). La secuencia completa de la alfa-MSH es SYSMEHFRWGKPV, y el KPV son sus tres últimos residuos, en las posiciones 11 a 13. Por esta razón, la bibliografía a menudo lo escribe como alfa-MSH(11-13). Las revisiones de la biología de la alfa-MSH lo describen como un péptido con efectos sobre la inflamación y las células inmunitarias, y trabajos desde finales de la década de 1990 en adelante rastrearon parte de esa actividad, junto con la actividad antimicrobiana, hasta el tripéptido C-terminal.

Estructuralmente, el KPV es una cadena lineal corta de lisina, prolina y valina. La lisina le confiere una cadena lateral básica con carga positiva, y un estudio señaló que el KPV tiene carga positiva por debajo de un pH de 7. Su peso molecular, calculado a partir de los tres residuos, es de unos 342,4 g/mol. El personal investigador también ha creado variantes: KP-D-V, que utiliza la forma D de la valina, y un dímero llamado (CKPV)2, en el que dos unidades de KPV están unidas por un enlace Cys-Cys. El dímero se investigó para trabajos antimicrobianos y su estructura tridimensional se caracterizó por RMN.

Parte del interés de la investigación reside en lo que le falta al KPV. La alfa-MSH tiene un efecto pigmentario a través de los receptores de melanocortina, y las revisiones señalaron ese efecto como un obstáculo para estudiar la hormona completa en la investigación de la inflamación. Una revisión señaló que el KPV carece del motivo de secuencia necesario para unirse a cualquiera de los receptores de melanocortina conocidos, pero en los estudios que resumía, el KPV mantenía la mayor parte de la actividad de la hormona completa contra la inflamación, sin acción pigmentaria. Las mismas revisiones describen un tripéptido relacionado, el KdPT, que corresponde a los residuos 193 a 195 de la IL-1beta y que se ha estudiado junto con el KPV.

Cómo se describe a nivel molecular

Se sabe que la alfa-MSH completa actúa en los receptores de melanocortina, especialmente el MC1R, y que eleva el AMP cíclico dentro de la célula. El KPV parece comportarse de forma diferente. En queratinocitos humanos normales y HaCaT, ni la alfa-MSH ni el KPV elevaron el AMP cíclico, y las respuestas de calcio solo se observaron en presencia de un agonista de la adenosina. En células de ovario de hámster chino modificadas para expresar el MC1R, los péptidos de KPV sí elevaron el calcio intracelular. Un estudio de inmunología en ratones informó de que el KPV podía unirse al MC1R en las células presentadoras de antígenos, lo que no concuerda con la afirmación de la revisión de que el KPV carece del motivo de unión al receptor. En cambio, en la colitis por DSS en ratones, el KPV seguía teniendo efecto en animales con un MC1R no funcional, y los autores concluyeron que sus efectos eran, al menos en parte, independientes de ese receptor.

Se han descrito con más detalle dos vías de entrada a la célula. En células epiteliales intestinales humanas (Caco2-BBE y HT29-Cl.19A) y en células T Jurkat, el KPV fue absorbido por el PepT1, un transportador de dipéptidos y tripéptidos. Una vez dentro, concentraciones nanomolares redujeron la señalización del NF-kappaB y de la MAP quinasa y disminuyeron la liberación de citoquinas inflamatorias. En células epiteliales bronquiales humanas inmortalizadas (16HBE14o-), el KPV se desplazó al núcleo, estabilizó la proteína inhibidora IkappaBalpha y redujo la entrada nuclear de la subunidad p65RelA del NF-kappaB. Las pruebas de competición apuntaron a una interacción con el sitio en p65RelA que se une a la importina-alfa3. En conjunto, los trabajos publicados describen el KPV como un péptido que atenúa la señalización del NF-kappaB, con la contribución exacta del receptor aún por determinar.

Qué se ha observado en las investigaciones publicadas

La mayor parte de la investigación sobre el KPV se ha realizado en modelos de ratón de inflamación intestinal, con un menor volumen de trabajos sobre células de las vías respiratorias, inmunología de la piel, el ojo y microbios. Los principales hallazgos se resumen a continuación, con el modelo nombrado en cada caso. Los resultados se midieron como peso corporal, histología tisular, actividad enzimática, niveles de citoquinas o señales de genes reporteros, por lo que cada hallazgo describe una medición de laboratorio en ese modelo en lugar de un resultado clínico.

• Colitis de ratón, péptido libre: en la colitis por DSS y en la colitis por transferencia de células T CD45RB(hi), los ratones que recibieron KPV recuperaron el peso corporal antes y mostraron menos infiltrados inflamatorios y menor actividad de la mieloperoxidasa en el tejido del colon. En los ratones con un MC1R no funcional a los que se administró DSS, todos los animales del grupo de KPV sobrevivieron.
• Colitis de ratón, vía oral: el KPV añadido al agua de bebida redujo la inflamación histológica y la expresión de citoquinas inflamatorias tanto en la colitis por DSS como por TNBS, en el mismo estudio que describió la absorción por PepT1.
• Suministro de nanopartículas al colon: el KPV cargado en nanopartículas dentro de un hidrogel de alginato y quitosano, administrado por vía oral, redujo los signos inflamatorios e histológicos de la colitis por DSS en ratones. Los autores informaron de un efecto similar a una concentración unas 12 000 veces menor que la del KPV libre en solución. Un estudio posterior utilizó nanopartículas recubiertas de ácido hialurónico dirigidas a las células epiteliales del colon y a los macrófagos, e informó de un menor daño en la mucosa y un nivel más bajo de TNF-alfa en los ratones.
• Desarrollo tumoral ligado a la colitis: en el modelo de ratón AOM más DSS, el KPV fue seguido de una reducción del desarrollo tumoral en ratones normales, pero no tuvo tal efecto en ratones que carecían de PepT1, lo que respalda la vía del transportador descrita anteriormente.
• Epitelio de las vías respiratorias: en células epiteliales bronquiales humanas estimuladas con TNF-alfa o un virus respiratorio, el KPV redujo la actividad del NF-kappaB, la actividad de la metaloproteinasa 9 de la matriz y la liberación de las quimiocinas IL8 y eotaxina, con un efecto que aumentaba con la concentración.
• Inmunología de la piel: en un modelo de ratón de hipersensibilidad de contacto, la alfa-MSH o el KPV sistémicos o tópicos redujeron tanto las fases de sensibilización como de provocación e indujeron tolerancia al hapteno específico.
• Heridas corneales: en conejos a los que se les había extirpado el epitelio corneal, las ocho córneas que recibieron KPV tópico estaban completamente cubiertas por nuevo epitelio a las 60 horas, en comparación con ninguna en el grupo de control. El bloqueo de la óxido nítrico sintasa con L-NAME eliminó el efecto, lo que apunta a una relación con el óxido nítrico.
• Microbios y virus in vitro: la alfa-MSH y el KPV redujeron la formación de colonias de Staphylococcus aureus y la viabilidad y formación de tubos germinativos de Candida albicans. En un trabajo independiente, el KPV redujo la expresión del VIH-1 en células U1 con infección crónica y la replicación en macrófagos derivados de monocitos con infección aguda.
• Respuesta a la endotoxina: en células mononucleares de sangre humana estimuladas con LPS, el dímero (CKPV)2 redujo la producción de TNF-alfa y fue más potente que el propio KPV.
• Permeación cutánea: a través de piel humana donada, el KPV no alcanzó niveles detectables por difusión pasiva. El pretratamiento con microagujas y la iontoforesis aumentaron la permeación, lo que es relevante para cualquiera que diseñe experimentos de suministro tópico.

Lo que la evidencia no establece

Los registros publicados sobre el KPV son casi en su totalidad trabajos celulares y con animales. No se encontraron ensayos controlados en humanos del KPV en PubMed, y el material humano aparece solo como líneas celulares, células sanguíneas aisladas y piel donada. La colitis inducida químicamente y por transferencia de células T en ratones son modelos útiles, pero no reproducen el curso de la enfermedad inflamatoria intestinal en las personas, y los resultados de un modelo no siempre se trasladaron a otro.

Varios de los resultados más sólidos sobre la colitis utilizaron sistemas de suministro, como nanopartículas e hidrogeles, por lo que no pueden interpretarse directamente como propiedades del péptido libre. El panorama de los receptores tampoco está resuelto: se han propuesto la unión al MC1R, el transporte por PepT1 y el bloqueo de la importación nuclear, y los estudios no se ponen de acuerdo sobre la contribución de cada uno. Los datos publicados sobre la estabilidad en plasma, la distribución en el organismo y la toxicología a largo plazo son limitados, y las concentraciones utilizadas in vitro varían mucho entre los estudios. Por lo tanto, el registro apoya al KPV como una herramienta para estudiar la señalización inflamatoria, no como una terapia establecida.

También cabe destacar la antigüedad y la dispersión de la evidencia. La mayoría de los estudios sobre colitis en ratones citados aquí se publicaron entre 2007 y 2017, y los hallazgos sobre antimicrobianos y el VIH datan del año 2000. Esos estudios utilizaron diferentes fuentes de péptidos, vehículos y vías, y rara vez informan de la pureza del péptido con el detalle que ahora se espera. El personal investigador que planifique nuevos trabajos con KPV puede facilitar la comparación de los resultados si informa de la fuente, la pureza y la masa verificada del péptido, el disolvente utilizado y la concentración final en cada ensayo.

Qué formatos suministra Vitality Peps

Vitality Peps suministra KPV como KPV 10 mg, un polvo liofilizado en un vial sellado. Para la reconstitución, Vitality Peps también suministra agua bacteriostática en viales de 10 ml. Ambos se venden únicamente para la investigación in vitro en laboratorio. El vial contiene el tripéptido libre, no una preparación de nanopartículas, hidrogel o dímero como las utilizadas en algunos de los estudios descritos anteriormente, por lo que esos sistemas de suministro no forman parte del producto.

Cómo se manipula en el laboratorio

El KPV liofilizado se almacena en frío y en la oscuridad hasta que se necesita. Antes de la reconstitución, se deja que el vial alcance la temperatura ambiente, y el polvo se disuelve en agua bacteriostática a temperatura ambiente mediante un suave remolino en lugar de agitarlo. La concentración de trabajo se calcula a partir de la masa real del péptido en el vial, como se indica en el certificado de análisis, y no solo a partir de la etiqueta nominal.

Una vez reconstituida, la solución se conserva refrigerada, se etiqueta con la concentración y se fecha el día de su preparación. Se evita el calentamiento y el enfriamiento repetidos. Nuestra guía para almacenar péptidos de investigación y nuestra guía para leer un certificado de análisis de péptidos ofrecen más detalles sobre ambos pasos.

Solo para uso en investigación

El KPV suministrado por Vitality Peps es solo para uso en investigación in vitro en laboratorio. No es un medicamento, ni un suplemento, ni para consumo humano o veterinario. Nada de lo anterior constituye instrucciones de uso.