Papain (≥800u/mg)

Papain ist eine Cysteinprotease mit hoher Spezifität, die Peptidbindungenn basischer Aminosäuren, Leucin oder Glycin spaltet. Es hydrolysiert auch Ester und Amide.

Papain induzierte weder Proteolyse noch Zellablösung von HUVEC in einem Konzentrationsbereich zwischen 0 und 15 25 µg/mL. Eine vierstündige Behandlung mit 10 µg/mL Papain führte zu einer verringerten Anfälligkeit der Endothelzellen für die Aktivierung durch VEGF, bestimmt durch die Phosphorylierungsgrade von Akt, MEK1/2, SAPK/JNK. Papain übte eine deutlich hemmende Wirkung auf Zellwachstum, Zellmigration und Röhrenbildung aus, wobei eine Hemmung der Röhrenbildung bereits bei Konzentrationen von 1 µg/mL nachweisbar war^[4]. Papain aktiviert menschliche Mastzellen durch seine enzymatische Aktivität zur Freisetzung proinflammatorischer Mediatoren. Es ist ein direkter Aktivator sowohl menschlicher Haut-MCs (Bindegewebe) als auch CBMCs (Schleimhauttyp) über seine Proteaseaktivität und teilweise über PAR-2^[5]. Während Affinität zu cGMP, I-V-Verhältnis, Kanalkinetik und Einzelkanalstromamplitude in Papain-behandelten und Kontrollpräparaten nahezu gleich waren, reduzierte sich der Gesamtstrom durch die Patch-Membran der Papain-behandelten Zellen auf etwa 20% der Kontrollpräparate. Das deutet darauf hin, dass Papain die Dichte der cGMP-aktivierten Kanäle reduzierte^[2]. Eine signifikante Erhöhung der Zellebensfähigkeit wurde bei Verwendung von Papain zur RPC-Isolierung beobachtet^[3].

Papain ist ein Cysteinproteaseallergen mit inhärenter Adjuvansaktivität und induziert nach Fußballenimmunisierung eine starke IL-4-Expression durch T-Zellen in den Kniekehllymphknoten von Mäusen. B-Zellen regulieren dann die adaptive Immunantwort, dadurch dass sie die ICOS-Expression auf CD4(+)-T-Zellen erhöhen und die Induktion von Th2- und follikulären T-Helfer-Zellen verstärken. Eine Antikörperblockade des ICOS-Liganden, der von B-Zellen der Kniekehllymphknoten, aber nicht von dendritischen Zellen exprimiert wird, auf dem Höhepunkt der Reaktion hemmt die IL-4-Reaktion bei Wildtyp-Mäusen, aber nicht bei B-Zell-defizienten Mäusen. So spielen B-Zellen eine entscheidende Rolle bei der Verstärkung der adjuvansabhängigen Th2-Polarisation nach nichtkanonischer Aufnahme und Internalisierung der Cysteinprotease Papain^[1]. Gereinigtes Papain aus C. papaya war in vitro gegen Eier und Larven von S. venezuelensis wirksam. Das deutet auf ihren potenziellen Einsatz als alternative Behandlung der Strongyloidiasis hin^[7]. Eine rasch fortschreitende Gelenkerkrankung kann beim Kaninchen durch intraartikuläre Injektion von konzentriertem Papain hervorgerufen werden^[9]. Enzymatisch aktives Papain induziert bevorzugt eine IgG1-Reaktion und führt zur Degranulation von Mastzellen, beides typische Merkmale einer allergischen Reaktion bei Mäusen^[8].

References:
[1]. Dwyer DF, Woodruff MC, et,al. B cells regulate CD4+ T cell responses to papain following B cell receptor-independent papain uptake. J Immunol. 2014 Jul 15;193(2):529-39. doi: 10.4049/jimmunol.1303247. Epub 2014 Jun 13. PMID: 24928991; PMCID: PMC4203309.
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[6]. Moraes D, Levenhagen MA, et,al. In vitro efficacy of latex and purified papain from Carica papaya against Strongyloides venezuelensis eggs and larvae. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2017 Apr 3;59:e7. doi: 10.1590/S1678-9946201759007. PMID: 28380118; PMCID: PMC5441158.
[7]. Moraes D, Levenhagen MA, et,al. In vitro efficacy of latex and purified papain from Carica papaya against Strongyloides venezuelensis eggs and larvae. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2017 Apr 3;59:e7. doi: 10.1590/S1678-9946201759007. PMID: 28380118; PMCID: PMC5441158.
[8]. Chambers L, Brown A, et,al. Enzymatically active papain preferentially induces an allergic response in mice. Biochem Biophys Res Commun. 1998 Dec 30;253(3):837-40. doi: 10.1006/bbrc.1998.9862. PMID: 9918815.
[9]. Havdrup T, Telhag H. Papain-induced changes in the knee joints of adult rabbits. Acta Orthop Scand. 1977;48(2):143-9. doi: 10.3109/17453677708985125. PMID: 868495.