Poly-L-lysine hydrobromide (MW 150000-300000) es un polipéptido sintético de alto peso molecular y cargado positivamente ampliamente utilizado para mejorar la adhesión celular a las superficies de cultivo. Poly-L-lysine hydrobromide exhibe una excelente solubilidad en agua y biocopatibilidad y sirve como un reactivo esencial para el cultivo de neurones primarias, células epiteliales y células madre[1-2]. Cuando se recubre sobre sustratos, Poly-L-lysine hydrobromide forma una capa estable y uniforme que resiste el desprendimiento durante el cultivo a largo plazo [3], y Poly-L-lysine hydrobromide también se emplea como vehículo de sumnistro de medicamentos[4].
In vitro, Poly-L-lysine hydrobromide (20μg/mL) aplicado a las células HeLa durante 30min–2h inhibe significativamente el DNA, RNA y la síntesis de proteínas de las células tumorales, altera la permeabilidad de la membrnana, induce la fuga de pequeñas moléculas intracelulares y causa el redondeo celular, la granulación y la lisis[5]. El tratamiento de células T de Jurkat, células similares a hepatocitos THLE-3 y células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC) con Poly-L-lysine hydrobromide(10–30μg/ml) durante 24h induce notablemente la apoptosis, como la demuestra la pérdida de potencial de la membrana mitocondrial, la liberación del citocromo c y la activación de la caspase-9 y la caspase-3.[6].
In vivo, Poly-L-lysine hydrobromide (50mg/kg/día; i.v.) administrado a ratones C57BL/6 con melanoma B16F10 subcutáneo en los días 1 y 2 después de la inoculación suprime notablemente la neovascularización tumoral, induce la apoptosis/necrosis generalizada de las células tumorales y retrasa el crecimiento del tumor sólido[7]. Una sola inserción intraluminal de una sutura de nailon monofilamento 5-0 recubierta con hydrobromide Poly-L-lysine al 0.1%w/v en la arteria carótida interna de ratones C57BL/6 produce 30–180 minutos de oclusión de la arteria cerebral media seguida de reperfusión de 24 horas, lo que resulta en infartos 100% consistentes en regiones ipsilaterales esperadas (striatum, thalamus, hippocampus, frontoparietal cortex) y ´deficits neurógicos dependientes del tiempo[8].
References:
[1] Olivera-Ardid S, Bello-Gil D, Tuzikov A et al, et al. Poly-L-Lysine-Based αGal-Glycoconjugates for Treating Anti-αGal IgE-Mediated Diseases. Front Immunol. 2022 Mar 31;13:873019.
[2] Hatcher JM, Zwirek M, Sarhan AR, et al. Development of a highly potent and selective degrader of LRRK2. Bioorg Med Chem Lett. 2023 Oct 1;94:129449.
[3] Tengberg JF, Russo F, Benned-Jensen T, et al. LRRK2 and RAB8A regulate cell death after lysosomal damage in macrophages through cholesterol-related pathways. Neurobiol Dis. 2024 Nov;202:106728.
[4] Harsiddharay RK, Gupta A, Singh PK, et al. Poly-L-lysine Coated Oral Nanoemulsion for Combined Delivery of Insulin and C-Peptide. J Pharm Sci. 2022 Dec;111(12):3352-3361.
[5] Arnold LJ Jr, Dagan A, Gutheil J, et al. Antineoplastic activity of poly(L-lysine) with some ascites tumor cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1979 Jul;76(7):3246-50.
[6] Symonds P, Murray JC, Hunter AC, et al. Low and high molecular weight poly(L-lysine)s/poly(L-lysine)-DNA complexes initiate mitochondrial-mediated apoptosis differently. FEBS Lett. 2005 Nov 7;579(27):6191-8.
[7] Al-Jamal KT, Al-Jamal WT, Akerman S, et al. Systemic antiangiogenic activity of cationic poly-L-lysine dendrimer delays tumor growth. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Mar 2;107(9):3966-71.
[8] Belayev L, Busto R, Zhao W, et al. Middle cerebral artery occlusion in the mouse by intraluminal suture coated with poly-L-lysine: neurological and histological validation. Brain Res. 1999 Jul 3;833(2):181-90.