Lactoferrina: La proteína polivalente por excelencia.

1. Introducción a la Lactoferrina

La lactoferrina es una glicoproteína multifuncional de la familia de las transferrinas, reconocida principalmente por su capacidad para unirse al hierro y por su rol en la respuesta inmune. Fue descubierta inicialmente en la leche bovina en 1939 por Sørensen, mientras que su presencia en la leche humana fue confirmada en 1960 por el investigador Murray [1-3]. Además de encontrarse en la leche, esta proteína está presente en otros fluidos corporales como saliva, lágrimas y secreciones nasales, lo que sugiere un papel esencial en la protección de las barreras mucosas y en la inmunidad innata del organismo [4-6].

Desde su descubrimiento, la lactoferrina ha sido ampliamente investigada por sus propiedades inmunomoduladoras, antimicrobianas, antioxidantes y hasta antitumorales, con un interés creciente en su potencial para el tratamiento de infecciones bacterianas y virales, así como en su papel como coadyuvante en terapias contra el cáncer (figura 1) [7-9]. Esta proteína es clave en la regulación del hierro en el cuerpo humano, ya que su habilidad para unirse a este mineral limita su disponibilidad para microorganismos patógenos, creando un ambiente menos favorable para su crecimiento y reduciendo así la probabilidad de infecciones [10-12]. La lactoferrina ha sido referida como una "molécula milagrosa" en algunos estudios, debido a la variedad de beneficios terapéuticos que ofrece, lo que la convierte en un tema de interés en la medicina moderna [13].

 

2. Estructura y Propiedades Moleculares

La lactoferrina es una proteína de aproximadamente 80 kDa compuesta por 691 aminoácidos en humanos y 689 en la versión bovina. La estructura molecular de la lactoferrina se divide en dos lóbulos, conocidos como N y C, que están conectados por una hélice corta α [14-16]. Cada uno de estos lóbulos posee dos dominios específicos que permiten la unión de iones de hierro (Fe³⁺), una característica fundamental para su función antioxidante y antimicrobiana. La capacidad de la lactoferrina para unirse al hierro no solo restringe la disponibilidad de este mineral en el organismo, sino que también contribuye a su rol como modulador en procesos inflamatorios [17-19].

Variantes Moleculares y Saturación de Hierro
La lactoferrina se presenta en tres formas moleculares principales, que varían en función de la saturación de hierro: apolactoferrina (sin hierro), lactoferrina nativa (con una saturación de hierro natural del 10-20%) y hololactoferrina (con saturación de hierro cercana al 100%). Estas variantes no solo difieren en su afinidad y capacidad para unirse al hierro, sino también en sus propiedades biológicas y aplicaciones terapéuticas.

a) Apolactoferrina

La apolactoferrina es la forma de lactoferrina no saturada de hierro, es decir, sin hierro en su estructura. Esta variante es particularmente útil en situaciones donde la captación de hierro puede ser beneficiosa. La apolactoferrina se utiliza en la prevención y tratamiento de infecciones bacterianas debido a su capacidad para secuestrar el hierro necesario para la proliferación de bacterias, creando un ambiente inhóspito para su crecimiento [1-3]. Esta propiedad la convierte en una opción útil para el tratamiento de infecciones intestinales y en la prevención de biopelículas bacterianas en dispositivos médicos. Además, la apolactoferrina ha mostrado potencial en la modulación del sistema inmunitario, ayudando a reducir la inflamación mediante la regulación de citoquinas proinflamatorias, por lo que se investiga en contextos de enfermedades inflamatorias y autoinmunes [4].

b) Hololactoferrina

La hololactoferrina es la forma de lactoferrina que está completamente saturada de hierro. Debido a su alta saturación, la hololactoferrina posee una estabilidad superior en ambientes ácidos y es menos eficaz para secuestrar hierro en comparación con la apolactoferrina. Sin embargo, estudios han demostrado que la hololactoferrina tiene efectos protectores en la mucosa intestinal y puede promover la regeneración celular, lo cual es útil en enfermedades gastrointestinales como colitis y síndrome del intestino irritable [5-7]. La hololactoferrina también ha mostrado efectos antioxidantes debido a su estabilidad en ambientes fisiológicos adversos, protegiendo las células de estrés oxidativo y reduciendo el daño celular, lo que le confiere aplicaciones potenciales en el envejecimiento y enfermedades crónicas [8].

c) Lactoferrina Nativa

La lactoferrina nativa, que contiene aproximadamente un 10-20% de saturación de hierro, es la forma más ampliamente utilizada a nivel terapéutico debido a su equilibrio en propiedades antimicrobianas, inmunomoduladoras y antioxidantes. Este nivel de saturación permite que la lactoferrina nativa actúe tanto en la captación de hierro cuando es necesario, como en la estabilización de células y tejidos en ambientes fisiológicos diversos. La lactoferrina nativa tiene una mayor afinidad por el hierro libre y es capaz de adaptarse a las necesidades del organismo, secuestrando o liberando hierro en función de las condiciones locales [9-11].

La lactoferrina nativa, con su saturación parcial de hierro, ofrece una versatilidad única que la hace ideal para diversas aplicaciones terapéuticas. Su equilibrio entre captura y liberación de hierro le permite adaptarse a las necesidades del organismo, ofreciendo beneficios tanto en la defensa antimicrobiana como en el apoyo inmunológico y la protección celular [17,18, 24]. Estas características hacen de la lactoferrina nativa un componente clave en la formulación de suplementos y terapias para enfermedades infecciosas, inmunológicas y oncológicas, siendo la variante preferida en estudios clínicos por su eficacia y seguridad en aplicaciones humanas [19, 25, 24].

3. Metabolismo, Absorción y Distribución

La biodisponibilidad de la lactoferrina en el cuerpo humano es un aspecto crucial para comprender su efectividad y aplicaciones terapéuticas. Al administrarse vía oral, esta proteína debe atravesar diferentes etapas en el sistema digestivo antes de llegar al torrente sanguíneo. La absorción de la lactoferrina ocurre principalmente en el intestino delgado, donde se transporta a través de enterocitos que expresan receptores específicos para esta proteína, lo que facilita su absorción eficiente y selectiva [23-25]. Esta especificidad es relevante, ya que asegura que la lactoferrina mantenga su actividad biológica en el organismo.

Una característica importante de la lactoferrina es su resistencia parcial a la degradación en el entorno ácido del estómago. Esta capacidad se debe a su estructura molecular, que permite que una fracción significativa de la lactoferrina permanezca intacta al pasar por el estómago, garantizando así su llegada al intestino, donde puede ser absorbida adecuadamente [23-25]. Este aspecto es crucial, ya que, si se descompusiera en el estómago, su biodisponibilidad y, en consecuencia, sus beneficios terapéuticos se verían significativamente reducidos. Este aspecto es crucial, ya que, si se descompusiera en el ambiente ácido del estómago, tanto la biodisponibilidad de la lactoferrina como sus beneficios terapéuticos se verían considerablemente limitados. En este sentido, la selección de una forma farmacéutica adecuada y una formulación galénica optimizada resulta fundamental en su suplementación. Estudios han demostrado que una formulación eficaz puede incrementar la biodisponibilidad de la lactoferrina hasta valores cercanos al 95%, lo cual maximiza su estabilidad, absorción y efectividad en el organismo, potenciando sus propiedades

En el caso de los neonatos, la biodisponibilidad de la lactoferrina es considerablemente mayor en comparación con los adultos. Esto se debe a la inmadurez de su sistema digestivo, que permite una absorción más eficiente de proteínas intactas. Esta alta biodisponibilidad en los primeros años de vida sugiere que la lactoferrina juega un papel fundamental en el desarrollo temprano del sistema inmunológico, proporcionando una defensa adicional contra patógenos en una etapa en la que el sistema inmune aún se encuentra en formación [26-28].

Una vez que la lactoferrina ingresa al torrente sanguíneo, se distribuye a través del sistema linfático, alcanzando diversos tejidos y órganos en el cuerpo. Sin embargo, la biodisponibilidad de esta proteína tiende a disminuir con la edad. En adultos mayores, la reducción en la absorción de lactoferrina también puede influir en la disminución de sus efectos inmunomoduladores, lo que subraya la importancia de la biodisponibilidad en su eficacia terapéutica [29-31].

La eliminación de la lactoferrina del cuerpo se realiza predominantemente a través del hígado, donde los hepatocitos y las células de Kupffer desempeñan un papel esencial en su degradación y reciclaje. Este proceso asegura que los niveles de lactoferrina en el organismo se mantengan en equilibrio. Otros órganos, como el bazo y los riñones, también participan en su eliminación, lo que contribuye a la regulación de sus niveles en el cuerpo y asegura que no se acumulen cantidades excesivas de esta proteína, lo cual podría alterar su balance fisiológico [32].

Este recorrido a través del sistema digestivo, la absorción en el intestino, su transporte en el sistema linfático, y la posterior eliminación a través del hígado, el bazo y los riñones reflejan la complejidad del metabolismo de la lactoferrina en el organismo. Estos procesos son esenciales para maximizar sus efectos terapéuticos y asegurar su funcionalidad como agente inmunomodulador, antimicrobiano y antioxidante en diferentes aplicaciones clínicas.

 

4. Aplicaciones Terapéuticas de la Lactoferrina

La lactoferrina es una molécula de gran versatilidad con aplicaciones destacadas en diversas áreas clínicas. Sus propiedades inmunomoduladoras, antimicrobianas, antivirales, antioxidantes y antitumorales le permiten actuar en diferentes frentes de la salud, brindando apoyo tanto en la prevención como en el tratamiento de múltiples patologías. Esta proteína no solo fortalece las defensas del organismo al modular el sistema inmune, sino que también interviene en la eliminación de patógenos y la protección de las células contra el daño oxidativo. Su capacidad para adaptarse y contribuir a procesos tan variados la posiciona como un candidato ideal en el desarrollo de tratamientos para infecciones, enfermedades crónicas y hasta como coadyuvante en terapias oncológicas [7,18,20,25,27].

Inmunomodulación y Regulación de la Respuesta Inmune

La lactoferrina modula la respuesta inmune tanto innata como adaptativa. Sus efectos se deben a su capacidad para influir en la expresión de citoquinas proinflamatorias, como IL-6 e IL-1β, y para promover la diferenciación y activación de células inmunitarias como los linfocitos T y B [33-35]. Este balance inmunitario es esencial para reducir el riesgo de enfermedades autoinmunes e inflamatorias crónicas, sin comprometer la capacidad del organismo para responder eficazmente a las infecciones [36-38].

Estudios recientes han demostrado que la lactoferrina puede reducir la replicación viral en células huésped en infecciones experimentales, sugiriendo su posible uso como inmunomodulador en pacientes con sistemas inmunes debilitados [39-40]. La administración de lactoferrina en modelos animales ha mostrado una disminución en los niveles de citoquinas inflamatorias y una respuesta inmune mejorada, lo cual respalda su uso en inmunoterapia [41].

Propiedades Antibacterianas y Eficacia en Infecciones Crónicas

La actividad antibacteriana de la lactoferrina es uno de los aspectos más estudiados de esta proteína. Actúa al secuestrar el hierro, lo cual es esencial para el crecimiento de muchas bacterias. Además, su capacidad para unirse al lipopolisacárido (LPS) en las bacterias gramnegativas desestabiliza su membrana, facilitando la acción de otras defensas inmunitarias, como la lisozima [42-44]. Se ha demostrado que la lactoferrina es efectiva contra E. coli, S. aureus y otras bacterias comunes en infecciones crónicas [45].

La lactoferrina también inhibe la formación de biopelículas, una estrategia utilizada por las bacterias para protegerse y persistir en infecciones crónicas. Este efecto es particularmente útil en infecciones de difícil tratamiento, como las asociadas a dispositivos médicos, donde la formación de biopelículas es una de las principales causas de fracaso terapéutico (figura 2)[46-48].

Figura 2: Diferentes acciones antibacterianas de la LF.

Actividad Antiviral y Aplicaciones en Virología

La lactoferrina es efectiva contra una variedad de virus, incluyendo el VIH, el virus de la hepatitis C y el virus de la influenza. Al unirse a los proteoglicanos de sulfato de heparán (HSPG) en las células huésped, la lactoferrina bloquea la entrada de estos virus, impidiendo su replicación y diseminación [49-51]. En estudios preclínicos, la lactoferrina ha mostrado efectos preventivos en la infección por SARS-CoV-2, sugiriendo un posible papel en el manejo de pandemias virales [52].

Además, la lactoferrina potencia la acción de tratamientos antivirales convencionales, haciendo que estos sean más efectivos y permitiendo dosis más bajas, lo cual minimiza los efectos secundarios (figura 3) [53].

Figura 3: Representación esquemática de la función antiviral de la LF.

 

Regulación del Metabolismo de la Glucosa y Resistencia a la Insulina

La lactoferrina ha mostrado resultados prometedores en la mejora de la sensibilidad a la insulina y en la regulación de los niveles de glucosa en sangre. Esto se atribuye a su habilidad para inhibir vías inflamatorias como TLR-4-NF-κB y activar SIRT-1, lo cual reduce la inflamación sistémica asociada con la diabetes tipo 2 [54-56]. Además, facilita el transporte de glucosa a las células epiteliales del intestino delgado a través del transportador SGLT1, ayudando a controlar la hiperglucemia sin interferir en la absorción de nutrientes [57-59].

Ensayos clínicos en pacientes con síndrome metabólico han mostrado mejoras significativas en los niveles de glucosa en ayunas y en la sensibilidad a la insulina tras la suplementación con lactoferrina [60]. Estos efectos posicionan a la lactoferrina como un candidato viable en el manejo de la diabetes y de trastornos metabólicos relacionados.

Homeostasis del Hierro y Protección Celular

La función de la lactoferrina en la regulación del hierro permite reducir la toxicidad asociada a su acumulación excesiva, previniendo así la formación de radicales libres y protegiendo las células del estrés oxidativo [61-63]. La lactoferrina contribuye a la llamada "inmunidad nutricional", al disminuir la disponibilidad de hierro para patógenos como bacterias y hongos, dificultando su proliferación [64-65].

Además, según un estudio reciente de El Amrousy D, El-Afify D, Elsawy A, et al., la lactoferrina también se puede emplear en el tratamiento de la anemia ferropénica al contribuir a la normalización de los niveles séricos de IL-6 y hepcidina, principales reguladores del equilibrio sistémico del hierro, ayudando a restablecer los niveles adecuados de hierro en el organismo.

Prevención del Daño Mitocondrial y Salud Celular

La lactoferrina ayuda a mantener la salud mitocondrial al reducir la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS), protegiendo así el ADN mitocondrial y evitando el deterioro celular asociado con enfermedades neurodegenerativas y envejecimiento prematuro [66-68]. Su papel como antioxidante mitocondrial ayuda a conservar la capacidad energética de las células, disminuyendo la inflamación crónica y promoviendo la longevidad (figura 4) [69].

Figura 4: Papel clave de la LF en la salud mitocondrial.

Aplicaciones Oncológicas

La lactoferrina ha demostrado efectos prometedores en oncología al inhibir la proliferación de células tumorales y promover la apoptosis. En estudios preclínicos, se ha visto que actúa sobre el microambiente tumoral, modificándolo para hacerlo menos favorable para el crecimiento de células malignas [27, 30, 40]. Además, la lactoferrina actúa como coadyuvante en quimioterapia, aumentando la tolerancia al tratamiento y reduciendo los efectos secundarios, como la inmunosupresión y el daño a tejidos sanos [69, 70-72].

Beneficios en Salud Materno-Infantil

En neonatos y niños, la lactoferrina juega un papel esencial en el desarrollo del sistema inmunológico y en la defensa contra infecciones, siendo especialmente beneficiosa en bebés prematuros, quienes presentan una mayor vulnerabilidad inmunológica [29, 36, 45]. Esta proteína ayuda a fortalecer las primeras líneas de defensa del organismo y a modular las respuestas inmunes, lo que es fundamental en las etapas iniciales de vida. Asimismo, en mujeres embarazadas, la lactoferrina contribuye significativamente a mejorar la absorción de hierro, un mineral crítico durante la gestación. Esto no solo protege a la madre de posibles infecciones y anemias, sino que también resguarda al feto, favoreciendo un desarrollo adecuado, en particular en la formación de huesos y en la fortificación de su sistema inmune en gestación [50, 57, 61].

 

5. Indicaciones y Precauciones para el Uso Clínico

Aunque la lactoferrina es, en términos generales, una molécula segura y bien tolerada, existen algunas precauciones importantes que deben tenerse en cuenta en contextos específicos de salud. En individuos que padecen hemocromatosis, una condición genética caracterizada por la sobrecarga de hierro en el cuerpo, el consumo de lactoferrina podría ser contraproducente, ya que esta proteína facilita la absorción de hierro, lo cual podría agravar el exceso de este mineral y aumentar el riesgo de efectos adversos, incluyendo daño hepático y otros problemas asociados [69-71]. De manera similar, en personas con pancreatitis, una enfermedad inflamatoria del páncreas, la suplementación con lactoferrina puede no ser recomendable, ya que podría influir en la dinámica del hierro y agravar la inflamación de los tejidos pancreáticos, intensificando los síntomas y complicaciones de esta condición [72].

Además, en aquellos que presentan intolerancia a la lactosa, es aconsejable seleccionar formulaciones de lactoferrina que sean completamente libres de lactosa. Aunque la lactoferrina en sí no contiene lactosa, algunos preparados comerciales pueden incluir trazas, lo que podría desencadenar síntomas gastrointestinales no deseados en personas sensibles. Optar por lactoferrina libre de lactosa permite a estos individuos beneficiarse de las propiedades inmunomoduladoras, antimicrobianas y antioxidantes de esta proteína sin experimentar efectos adversos [66,73]. Estas precauciones subrayan la importancia de una administración supervisada de lactoferrina en contextos médicos específicos para garantizar su seguridad y efectividad.

Conclusión

La lactoferrina es una proteína con aplicaciones potenciales amplias debido a sus propiedades inmunomoduladoras, antimicrobianas, antioxidantes y antitumorales. Su capacidad de regular la respuesta inmune y controlar la homeostasis del hierro la convierte en un agente prometedor tanto en la medicina preventiva como en la terapia complementaria. Las investigaciones actuales apoyan su uso en el tratamiento de infecciones crónicas y como coadyuvante en terapias contra el cáncer, con estudios que también sugieren beneficios en la resistencia a la insulina y el síndrome metabólico.

En conclusión, la lactoferrina representa una herramienta terapéutica versátil en la medicina de precisión. Futuros ensayos clínicos ayudarán a confirmar su rol en la terapia de enfermedades infecciosas, metabólicas y oncológicas.

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