Papain (≥800u/mg)

Papain est une cystéine protéase avec une spécificité large, clivant les liaisons peptidiques des acides aminés basiques, de la leucine ou de la glycine. Il hydrolyse également les esters et les amides.

Papain n'a pas induit de protéolyse ni de détachement cellulaire des HUVEC à des concentrations comprises entre 0 et 25 µg/mL. Un traitement de quatre heures avec 10 µg/mL de papain a entraîné une susceptibilité réduite des cellules endothéliales à l'activation par le VEGF, comme déterminé par les niveaux de phosphorylation de Akt, MEK1/2, SAPK/JNK. Papain a exercé un effet inhibiteur distinct sur la croissance cellulaire, la migration cellulaire et la formation de tubes, avec une inhibition de la formation de tubes détectable à des concentrations aussi faibles que 1 µg/mL[4]. Papain active les mastocytes humains pour libérer des médiateurs pro-inflammatoires via son activité enzymatique; papain est un activateur direct des mastocytes cutanés humains (tissu conjonctif) et des CBMC (type muqueux) via son activité protéase et en partie via PAR-2[5]. Bien que l'affinité pour le cGMP, la relation I-V, la cinétique des canaux et l'amplitude du courant à canal unique soient presque les mêmes dans les préparations traitées au papain et les témoins, le courant total passant à travers la membrane patch des cellules traitées au papain était réduit à environ 20 % du témoin, suggérant que papain réduisait la densité des canaux activés par le cGMP[2]. Une augmentation significative de la viabilité cellulaire a été observée lorsque papain était utilisé pour l'isolement des RPC[3].

Papain est un allergène cystéine protéase avec une activité adjuvante inhérente, induisant une expression puissante de l'IL-4 par les cellules T dans les ganglions lymphatiques poplités des souris après une immunisation par injection intradermique. Les cellules B régulent ensuite la réponse immunitaire adaptative en augmentant l'expression de l'ICOS sur les cellules T CD4(+) et en amplifiant l'induction des cellules T auxiliaires Th2 et folliculaires. Le blocage des anticorps de la ligand de l'ICOS, exprimée par les cellules B des ganglions lymphatiques poplités, mais non par les cellules dendritiques, au pic de la réponse inhibe les réponses IL-4 chez les souris sauvages mais pas chez les souris déficientes en cellules B. Ainsi, les cellules B jouent un rôle critique dans l'amplification de la polarisation Th2 dépendante des adjuvants après l'acquisition et l'internalisation non canonique de la cystéine protéase papain[1]. Le papain purifié de C. papaya a été efficace contre les œufs et les larves de S. venezuelensis in vitro, suggérant leur utilisation potentielle comme traitement alternatif de la strongyloïdose[7]. Une maladie articulaire évoluant rapidement peut être produite chez le lapin par une injection intra-articulaire de papain concentré[9]. Le papain enzymatiquement actif induit préférentiellement une réponse IgG1 et entraîne la dégranulation des mastocytes, deux caractéristiques typiques d'une réaction allergique chez la souris[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.
[2]. Shen J, Watanabe S, et,al. Cell dissociation with papain reduces the density of cGMP-activated channels of the retinal rod. Jpn J Physiol. 1995;45(1):151-64. doi: 10.2170/jjphysiol.45.151. PMID: 7544417.
[3]. Scruggs BA, Jiao C, et,al. Optimizing Donor Cellular Dissociation and Subretinal Injection Parameters for Stem Cell-Based Treatments. Stem Cells Transl Med. 2019 Aug;8(8):797-809. doi: 10.1002/sctm.18-0210. Epub 2019 Apr 19. PMID: 31004408; PMCID: PMC6646699.
[4]. Mohr T, Desser L. Plant proteolytic enzyme papain abrogates angiogenic activation of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) in vitro. BMC Complement Altern Med. 2013 Sep 21;13:231. doi: 10.1186/1472-6882-13-231. PMID: 24053149; PMCID: PMC3849051.
[5]. Seaf M, Ben-Zimra M, et,al. Papain Activates Human Mast Cells to Release Proinflammatory Mediators via its Enzymatic Activity. J Invest Dermatol. 2016 Jul;136(7):1523-1525. doi: 10.1016/j.jid.2016.03.030. Epub 2016 Apr 7. PMID: 27060447.
[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.