## Abstrak
Peptida antimikrobial  (PAM)  dalam  beberapa  tahun  terakhir  telah  menarik perhatian  di kalangan  ilmuwan,  profesional  kesehatan,  dan  perusahaan  farmasi  karena  potensi terapeutiknya yang sangat luas. Cathelicidin merupakan salah satu kelompok dari PAM dengan berat molekul rendah yang mempunyai berbagai aktivitas biologis pada rentang terapi  tertentu  yang  berfungsi  sebagai  antimikrobial,  antivirus,  dan  antijamur,  serta dapat memodulasi sistem imum terhadap infeksi bakteri (gram positif dan gram negatif). Walaupun  menarik  untuk  aplikasi  klinis, cathelicidin memiliki  keterbatasan  dalam  hal stabilitas dan aktivitasnya secara in-vivo , serta interaksi non-spesifik dengan membran biologis  inang  yang  mengarah  pada  efek  sitotoksik  yang  merugikan.  Enkapsulasi cathelicidin dapat mengakibatkan penurunan sitotoksisitas, meningkatkan stabilitas dan aktivitas  biologisnya.  Keterbatasan cathelicidin dapat  diatasi  dengan  mengenkapsulasi cathelicidin dalam  pembawa  lipid  seperti  liposom.  Review  ini  bertujuan  untuk memberikan  gambaran  singkat  mengenai  struktur,  sifat,  fungsi,  uji  klinis,  dan keterbatasan  dari cathelicidin yang  mana  keterbatasan cathelicidin ini  dapat  di  atasi dengan  pembawa  vesikular  salah  satunya  adalah  liposom.  Liposom  merupakan pembawa  vesikular  generasi  pertama  yang  bersifat  non-toksik,  biodegradable, biokompatibel,  dan  stabil  dalam  larutan  koloid  sistem  penghantaran  obat.  Sistem liposom  dapat  melindungi  peptida  yang  dienkapsulasi  dari  degradasi  protease.  Selain itu,  pembawa  liposom  disajikan  sebagai  alternatif  yang  menjanjikan  untuk mengoptimalkan  pemberian cathelicidin dalam  hal  dosis,  pola  pengiriman,  dan keamanan.
Kata kunci: Cathelicidin , sifat cathelicidin , sturktur cathelicidin , mekanisme cathelicidin , keterbatasan cathelicidin , liposom
Artikel Review

## Peptida Antimikrobial Cathelicidin dan Liposom sebagai Pembawa
e-ISSN : 2686-2506
Mayang Kusuma Dewi* ,1 , Anis Yohana C 2 , Sriwidodo 3
1 Program Studi Magister Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung Sumedang km 21 Jatinangor 45363, Jawa Barat, Indonesia
2 Departemen Teknologi Farmasi dan Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung Sumedang km 21 Jatinangor 45363, Jawa Barat, Indonesia *E-mail: mayang14001@mail.unpad.ac.id
(Submit 25/4/2021, Revisi 19/5/2021, Diterima 23/5/2021, Terbit 25/5/2021)

## Pendahuluan
Peptida  antimikrobial  (PAM)  adalah  kelompok  molekul  yang  diproduksi  oleh  sel  dan jaringan  dalam  tubuh  organisme  hidup,  yang  memiliki  peran  penting  sebagai  sistem pertahanan  tubuh.  Prokariot  dan  manusia  diketahui  memproduksi  PAM  dalam  tubuh mereka  (1).    Sistem  imun  bawaan  memainkan  peran  penting  dalam  pertahanan melawan  mikroba  serta  dalam  inisiasi  respon  inflamasi  pada  organisme  eukariotik. Ratusan PAM disintesis oleh sel epitel dan limfosit (2).
Manusia menghasilkan dua kelas PAM yaitu defensin dan cathelicidin . Dalam review ini hanya  akan  berfokus  pada cathelicidin ,  mulai  dari  struktur  hingga  keterbatasan  dari cathelicidin serta  cara untuk  mengatasi  keterbatasan cathelicidin tersebut. Cathelicidin dinamai  berdasarkan  kemampuannya  untuk  menghambat  protease  cathepsin-L,  yang merupakan peptida kelompok besar dan beragam yang mengandung domain terminal- N  yang  dikonservasi  yang  disebut  domain cathelin .  Aktivitas  antimikrobial cathelicidin dihasilkan melalui penghilangan proteolitik domain cathelin sebagai bagian dari proses sekresi  (3).  Banyak  publikasi  yang  menunjukan  sifat  antimikrobial  dari Cathelicidin terhadap berbagai patogen (4,5,6).
Dalam  beberapa  tahun  terakhir,  PAM  telah  mendapatkan  perhatian  yang  lebih  di kalangan  ilmuwan,  profesional  kesehatan  dan  perusahaan  farmasi  karena  potensi terapeutiknya  yang  sangat  luas.  Meskipun  menarik  untuk  aplikasi  klinis,  agen  ini memiliki  keterbatasan  dalam  hal  stabilitas  dan  aktivitas in-vivo ,  karena  penguraian enzimatik  oleh  peptidase  dan  interaksi  dengan  spesies  anionik  cairan  tubuh  dan membutuhkan matriks pelindung untuk memungkinkan pengobatan yang efisien (7,8,9).
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  untuk  mengatasi  ketebatasan cathelicidin (10). Kemajuan dalam nanoteknologi telah memungkinkan struktur nanoenkapsulasi sebagai strategi  untuk  meminimalkan  karakteristik  yang  tidak  diinginkan  dari  PAM  (11).  Telah dilaporkan bahwa peptida dalam struktur nanopartikel menunjukkan sitotoksisitas yang lebih  rendah,  mengurangi  degradasi  dan  meningkatkan  efisiensi  pada  target  yang diinginkan  (12,13).  Dalam  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Garcia-Orue  et  al  (2016), cathelicidin dienkapsulasi  dalam  pembawa Nanostructured  Lipid  Carrier (NLC), diproduksi dengan metode emulsi-leleh, untuk meningkatkan efektivitasnya (14).
Ron-Doitch  (2016)  melakukan  penelitian  dimana cathelicidin dienkapsulasi  dalam pembawa liposom untuk tujuan terapi Herpes Simplex 1 Virus (HSV-1). Pada penelitian yang dilakukan Ron-Doitch, formulasi liposom- cathelicidin dilakukan dengan modifikasi permukaan  yang  dikenal  dengan  PEGylation  yang  bertujuan  untuk  mengurangi  efek samping  sistemik,  dan  meningkatkan  kemanjuran  terapeutik  (15).  Enkapsulasi cathelicidin dalam  pembawa  liposom  disajikan  sebagai  alternatif  yang  menjanjikan untuk  mengoptimalkan  pemberian cathelicidin dalam  hal  dosis,  pola  pengiriman,  dan keamanan (16) .
Sistem  liposom  dapat  melindungi  peptida  yang  dienkapsulasi  dari  degradasi  protease sehingga dapat diberikan melalui rute topikal yang memiliki risiko penguraian proteolitik oleh  sejumlah  proteinase  bakteri  (16) . Review  ini  bertujuan  untuk  memberikan gambaran  singkat  mengenai  struktur,  sifat,  fungsi,  uji  klinis,  dan  keterbatasan  dari cathelicidin yang  mana  keterbatasan cathelicidin ini  dapat  di  atasi  dengan  pembawa vesikular salah satunya adalah liposom.

## Cathelicidin
Manusia  hanya  mengekspresikan  satu  protein cathelicidin ,  yang  diidentifikasi  pada tahun  1995  dan  dinamai  hCAP18  ( human  cationic  antimicrobial  peptide )  (17).  Pada manusia, cathelicidin dihasilkan  dari  propotein  hCAP18  yang  merupakan  bentuk  tidak aktif dari cathelicidin . Gen cathelicidin mengkodekan prekursor protein 18 kDa hCap-18 yang melepaskan ujung atau terminal C aktif 37 asam amino (LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES)  pada  saat  pemrosesan.  Nama LL-37 berasal dari dua residu pertama dari ujung terminal C yaitu leusin dan terminal C tersebut terdiri dari 37 residu asam amino (dapat dilihat pada gambar 1) (10,11).
Gambar 1 Proses pembentukan Cathelicidin (LL-37) (20).
hCAP 18 disimpan dalam neutrofil pada konsentrasi molar setinggi laktoferin (40 μmol atau 630 μg/ 10 9 sel), yang merupakan bagian substansial protein dalam neutrofil (21). Tiga  protease  yang  dikenal  dalam  neutrofil  (elastase,  cathepsin  G,  dan  proteinase  3) telah  terbukti  dapat  membelah  hCAP-18  secara in-vitro .  Namun,  hanya  proteinase  3 yang  telah  ditemukan  mampu  membelah  dua-domain  protein  menjadi mature peptida dan  bagian  cathelin  dari  neutrofil  (22).  Proteinase  3  disimpan  dalam  neutrofil peroksidase,  terpisah  dengan  baik  dari  hCAP18.  Kedua  protein  ini  terkait  baik  dalam fagolysozymes yang  terbentuk  selama  proses  fagositik  atau  secara  ekstraseluler setelah  degranulasi.  Meskipun  hCAP-18  dan  proteinase  3  telah  terdeteksi  dalam fagolysozymes ,  analisis  terperinci  menunjukkan  bahwa  pemrosesan  hCAP-18  hanya terjadi di luar neutrofil (23).

## Aktivitas Biologi Cathelicidiin
Cathelicidin s  bertindak  sebagai  pertahanan  utama  terhadap  bakteri  dan  patogen  lain dalam  kasus  inflamasi. Cathelicidin mampu  membunuh  bakteri  dan  jamur  (24), menghambat  dan  menghancurkan  biofilm  bakteri  (25)  memiliki  aktivitas  sebagai antivirus  (27,28)  dan  aktivitas  antiparasit  (terhadap Entamoeba  hystolitica )  (28). Cathelicidin juga  dapat  memodulasi  dan/  atau  merangsang  sel-sel  sistem  kekebalan tubuh,  memengaruhi  sistem  imun  innate  maupun  adaptive  (29),  memainkan  peran dalam  angiogenesis  (31,32),  penyembuhan  luka  (32),  dan  mengatur  apoptosis  (33). Beberapa  perkiraan  konsentrasi  dari  berbagai  aktivitas Cathelicidin dapat  dilihat  pada gambar 2.
Gambar 2 Perkiraan konsentrasi dari berbagai aktivitas Cathelicidin (34).

## Sifat Fisikokimia Cathelicidin
Cathelicidin merupakan  peptida  antimikrobial  yang  terdiri  dari  37  asam  amino  dengan dua  residu  pertama  dari  ujung  terminal  C  adalah  leusin  (18).  Sifat  fisiko  kimia  dari cathelicidin LL37 dapat dilihat pada tabel 1.

## Tabel 1 Sifat Fisiko kimia Cathelicidin (35)

## Struktur Cathelicidin
54%  residu cathelicidin bersifat  hidrofilik  dengan  11  basa  dan  5  asam,  memberikan muatan  positif  sebesar ±6  pada  pH  fisiologis.  Dalam  larutan  aqueous, cathelicidin menunjukan  spektrum circular  dichroism yang  konsisten  dengan  struktur  yang  tidak teratur  (tabel  2  A).  Namun,  dalam  membran  di  mana  lingkungannya  lipofilik,  banyak asam  amino  dapat  membentuk  ikatan  hidrogen  intramolekul  yang  mengunci  struktur sekunder menjadi a-helix (25).
Ciri  khas  dari  a-heliks  LL-37  adalah  sifat  ampifatiknya,  diilustrasikan  oleh  roda  heliks (Tabel  2  B).  Struktur  sekunder,  dilihat  ke  dalam  koil,  menunjukan  sisi  lipofilik  dan  sisi polar yang bermuatan positif pada pH fisiologis (7,4) (Tabel 2 C). Untuk memperkirakan konformasi cathelicidin dalam  membran,  struktur  NMR  tiga  dimensi  telah  dijelaskan dalam dodecylphosphocholine  micelles (Tabel  2  D)  (36).    Dengan  cara  yang  sama, sebuah  studi  spektroskopi  NMR  tiga-resonansi  tiga-dimensi  LL-37  dalam  misel  SDS dilakukan  (37).  Dalam  kondisi  ini,  ampifatik    struktur  kationik-heliks  ditemukan  yang mencakup  residu 2  hingga 31 dengan  residu  C-terminal  32  hingga  37  tidak  terstruktur dan melengkung dengan rantai samping hidrofobik. Keempat rantai samping fenilalanin aromatik  membentuk  permukaan  hidrofobik cathelicidin yang  dibatasi  oleh  residu bermuatan  positif,  memungkinkan  interaksi  dengan  molekul  atau  struktur  bermuatan negatif, seperti dinding sel bakteri, LPS, dan bahan genetik (37)
Sifat Fisikokimia Cathelicidin Rumus molekul C 207 H 341 F 3 N 60 O 55 Berat molekul 4607 g/mol Sequence LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTE S IUPAC Terkondensasi H-Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys-Ser-Lys-Glu- Lys-Ile-Gly-Lys-Glu-Phe-Lys-Arg-Ile-Val-Gln-Arg-Ile- Lys-Asp-Phe-Leu-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu- Ser-OH.TFA Donor Ikatan Hidrogen 69 Akseptor Ikatan Hidrogen 70 Rotatable Bond 166
Terlihat  bahwa  N-terminal  heliks  dari cathelicidin terlibat  dalam  resistensi  proteolitik, oligomerisasi peptida, aktivitas hemolitik dan kemotaksis. Selanjutnya heliks C terminal bertanggung jawab atas efek antimikroba, antikanker dan antivirus (38).
Tabel 2 Struktur sekunder cathelicidin
LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIK
DFLRNLVPRTES LL-37 sequence A A LL-37 dalam media aquoeus menunjukkan konformasi yang tidak terstruktur (18). B Diagram heliks untuk LL-37 menunjukkan  area  12 –29  sebagai heliks  ampifatik.  N-(residu  1 –11) dan C- (residu 30-37) termini residu tidak terstruktur (39). C Tampilan  AMP  yang  dilihat  melalui koil  menunjukkan  struktur  LL-37 yang  bersifat  ampifatik.  Gambar dihasilkan menggunakan MacPyMol
D
Struktur NMR LL-37 dalam dodecylphosphocholine micelles menunjukkan  sudut  antara  dua domain heliks dan break point yang berpusat di K12 (36).

## Uji Klinik
Cathelicidin memiliki aktivitas spektrum yang sangat luas, salah satunya adalah sebagai agen  untuk  penyembuhan  luka.  Telah  dilakukan  uji  klinik  fase  II  dimana cathelicidin berfungsi sebagai obat untuk ulserasi tungkai bawah (venous leg ulcer) yang bertujuan untuk meningkatkan penyembuhan luka pada kelompok pasien dengan luka yang tidak sembuh  yang  diformulasikan  dalam  bentuk  sediaan  gel  (40).  Pengembangan  obat topikal  untuk  penyembuhan  luka  saat  ini  sangat  dipengaruhi  oleh  kebutuhan  untuk mengurangi penyebaran resistensi antibiotik (41).
Penyembuhan  luka  adalah  jalur  dinamis  yang  secara  optimal  mengarah  pada pemulihan  integritas  dan  fungsi  jaringan. “Luka  kronis”  adalah  luka  yang  proses penyembuhannya  berkepanjangan  yang  mengakibatkan  kurangnya  pemulihan integritas. Hard-to-heal (HTH) atau ulkus kronis merupakan salah satu contoh dari luka kronis.  Ulkus  yang  sulit  untuk  disembuhkan  pada  kaki,  seringkali  menyakitkan, menstigmatisasi,  dan  berdampak  negatif  pada  kemampuan  fungsional Venous  leg ulcers  (VLUs) merupakan  ulserasi  kulit  dan  subkutan  kronis  yang  terjadi  pada  kaki bagian bawah, antara lutut dan malleolus (40).
LL-37  berdampak  pada  beberapa  mekanisme  biologis  yang  relevan  dalam penyembuhan luka. Peptida menarik sel-sel inflamasi, termasuk monosit dan granulosit. Diketahui  bahwa  LL-37  memodulasi  fase  inflamasi  penyembuhan  luka  melalui pelepasan protein dan peptida yang mengatur urutan inflamasi (sitokin) (42). Keratinosit (sel epitel kulit) diaktifkan oleh LL-37, yang pada gilirannya menghasilkan aktivasi faktor pertumbuhan  pada  lapisan  kulit  luar  dengan  migrasi  sel  yang  konsekuen.  Ini diasumsikan  menghasilkan  re-epitelisasi  dan  penutupan  luka  (43).  Selain  itu,  produksi faktor  pertumbuhan  vaskular  seperti  VEGF  dan  aktivasi  sel  endotel  dalam  pembuluh darah  juga  penting  untuk  pembentukan  pembuluh  darah  baru  yang  diamati  setelah pengobatan dengan LL-37.
Penelitian in vivo dengan cathelicidin sintetik telah menunjukkan bahwa injeksi subkutan merangsang angiogenesis dan pemberian topikal berulang pada luka akut menarik sel- sel  inflamasi  ke  jaringan  di  sekitarnya  (44).  Peningkatan  yang  nyata  dan  signifikan dalam  penyembuhan  luka  diamati  sebagai  respon  terhadap  pemberian  dua  dosis rendah LL -37 (0,5 dan 1, 6 mg/mL). Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa dosis 0,5 (yang setara dengan 13 mg LL - 37 per cm2 area luka), dan 1,6 mg/mL (yang setara dengan  40  mg  LL  -  37  per  cm2  area  luka)  setiap  hari  ketiga  menghasilkan  stimulasi penyembuhan luka yang signifikan (40).

## Keterbatasan Cathelicidin
Walaupun  menarik  untuk  aplikasi  klinis, cathelicidin memiliki  keterbatasan  dalam  hal stabilitas dan aktivitasnya secara in vivo, serta interaksi non-spesifik dengan membran biologis  inang,  yang  mengarah  pada  efek  sitotoksik  yang  merugikan.  Enkapsulasi Cathelicidin dapat mengakibatkan penurunan sitotoksisitas, meningkatkan stabilitas dan aktivitas  biologisnya  (45).  Selain  itu,  enkapsulasi  dapat  melindungi  obat  (peptide)  dari degradasi (46) (47).
Terdapat  beberapa  penelitian  yang  mengenkasulasi cathelicidin dengan  beberapa pembawa lipid seperti liposom (45), Solid Lipid Nanopartikel (48), Nanostructured Lipid Carrier  (14),  dan  Cubosome  (49).  Dari  penelitian  tersebut,  terbukti  bahwa  dengan mengenkapsulasi cathelicidin dalam  pembawa  lipid,  dapat  mengatasi  keterbatasan cathelicidin .

## Liposom
Liposom  merupakan  pembawa  vesicular  generasi  pertama.  Liposom  pertama  kali diperkenalkan oleh Dr. Alec D. Bangham FRS pada tahun 1961 dari Institute Babraham di  Cambridge.  Liposom  tersusun  atas  fosfolipid  yang  dalam  medium  aquoeus membentuk  struktur  bilayer  (50).  Kemudian,  struktur  bilayer  tersebut  disebut  sebagai liposom oleh Sessa. Awalnya, liposom digunakan untuk mempelajari sifat fisik membran biologis seperti orientasi lipid dalam bilayer, sifat fisiokimia lipid dan transport ion melaui membrane  biologis  (51).  Namun  pada  saat  ini,  liposom  banyak  digunakan  sebagai pembawa  pada  sistem  penghantaran  obat  karena  memenuhi  semua  persyaratan pembawa obat yang baik.
Liposom  bersifat  non-toksik,  biodegradable,  biokompatibel,  dan  stabil  dalam  larutan koloid sistem penghantaran obat. Liposom berbentuk spheris (bulat) dengan membran yang  yang  bersifat  ampifilik,  terdiri  dari  bilayer  (lipid  alami  maupun  sintetik)  yang keduanya  biokompatibel  dan  biodegradable.  Sistem  penghantaran  obat  liposom bertujuan  untuk  mengubah  sifat  farmakokinetik  dan/  atau  farmakodinamik  dari  suatu obat.  Liposom  ini  dapat  mengatasi  berbagai  kekurangan  seperti  efikasi  rendah, bioavailabilitas rendah dan toksisitas tinggi (54,55).
Liposom dapat mengenkapsulasi obat baik yang bersifat hidrofilik maupun yang bersifat lipofilik.  Hal  ini  dikarenakan  struktur  liposom  yang  terdiri  dari  kepala  dan  ekor  yang bersifat  ampifili.,  Ekor  liposom  bersifar  polar  dan  kepala  liposom  bersifat  nonpolar (56,55).
Fosfolipid  pembentuk liposom  dapat  berasal dari  sintetik  maupun  alami.  Fosfolipid  tak jenuh  yang  berasal  dari  alam  seperti egg atau soybean  phosphatidylcholine memberikan  lapisan  bilayer  yang  lebih  permeabel  dan  kurang  stabil,  sedangkan fosfolipid  jenuh  yang  berasal  dari  sintetis  seperti  dipalmitoylphos  phatidylcholine membentuk bilayer yang rigid (53).
Temperatur  fase  transisi  (Tc)  fosfolipid  merupakan  kriteria  penting  untuk  memilih fosfolipid untuk preparasi liposom (55). Suhu fase transisi didefinisikan sebagai suhu di mana  keadaan  fisik  lipid  berubah  dari  fase  gel  menjadi  fase  kristal  cair  yang  tidak teratur.  Konversi  fase  tergantung  pada  panjang  rantai  hidrokarbon,  derajat  kejenuhan, dan muatannya (57,58).

## Komposisi Liposom
Liposom  tersusun  atas  fosfolipid,  kolesterol,  dan  buffer.  Fosfolipid  berasal  dari  asam fosfatidat yang merupakan backbone dari gliserol. Gliserol yang mengandung fosfolipid adalah komponen yang paling umum digunakan dalam formulasi liposom dan mewakili lebih dari 50% berat lipid dalam membran biologis (57). Fosfolipid memiliki kemampuan untuk  merakit  diri  secara  spontan  dalam  media  aquoeus  dan  membentuk  satu  atau beberapa  bilayer.  Fosfolipid  memiliki  gugus  kepala  hidrofilik  dan  ekor  hidrofobik  yang membuatnya tidak larut dalam air kecuali jika mereka merakit diri menjadi bilayer (58).
Kolesterol  sering  ditambahkan  untuk  meningkatkan  stabilitas  bilayer  dengan  adanya cairan biologis. Kolesterol, sebagai molekul ampifilik, dengan ekor karbohidrat fleksibel dan  gugus  hidroksil  yang  mampu  membentuk  ikatan  hidrogen  dengan  fosfolipid. kolesterol berfungsi untuk mengatur permeabilitas, elastisitas dan kekakuan membran. Selain itu, secara signifikan mengurangi deformabilitas membran dan mobilitas protein. Kolesterol,  sebagai  sterol  yang  paling  umum  digunakan  dalam  formulasi  liposom, mampu  mencegah  agregasi  dan  meningkatkan  stabilitas  membran  liposom.  Buffer digunakan  untuk  menghidrasi  liposom.  Buffer  yang  biasa  digunakan  untuk  pembuatan liposom adalah buffer fosfat (59).

## Pembentukan liposom
Liposom  adalah  vesikel  yang  tersusun  dari  molekul  amfifilik  dalam  konformasi  bilayer. Fosfolipid  banyak  digunakan  dalam  pembuatan  liposom,  memiliki  bentuk  silinder, dengan  kepala  polar  (hidrofilik)  dan dua  rantai  asil  nonpolar  (hidrofobik).  Dalam  media air (aqueous), molekul fosfolipid merakit dirinya sendiri ( self-assemble) menjadi struktur bilayer  di  mana  gugus  hidrofobik berinteraksi  satu  sama  lain  dan  diarahkan  ke  dalam, dan  bagian  hidrofilik  diorientasikan  di  luar,  berinteraksi  dengan  air  (60).  Struktur tersebut dapat dilihat pada (Gambar 3).
Gambar 3 Liposom – lipid amfifilik dengan struktur molekul silindris. Dalam media aqueous, diatur dalam struktur bilayer vesikel yang tertutup
Bagian Hidrofilik Bagian Hidrofobik Media Aqueous Konformasi  Bilayer Liposom
Dalam bilayer, gugus polar fosfolipid berbaris membentuk permukaan yang menarik air sementara  rantai  lipofiliknya  saling  berhadapan  untuk  menghasilkan  zona  bebas  air. Pada pengadukan atau pemanasan mekanis, fosfolipid bilayer terus menerus menutupi medium  berair  dan  membentuk  sistem  vesikuler.  Dalam  sistem  ini,  gugus  hidrofilik fosfolipid  berorientasi  pada  fase  air  dalam  dan  luar,  sedangkan  ekor  hidrofobiknya berpusat  di  dalam  lapisan  ganda  (63,64).  Ilustrasi  (Gambar  4)  ini  menggarisbawahi kemampuan  liposom  untuk  dengan  mudah  mengenkapsulasi  material  hidrofilik  dan hidrofobik di dalam inner aqueous core dan lipid bilayers, masing-masing.
Gambar 4 Flowchart yang menggambarkan pembentukan liposom dan enkapsulasi molekul obat

## Kesimpulan
Cathelicidin merupakan  kelompok  Peptida  Antimikrobial  (PAM)  dengan  berat  molekul rendah yang memiliki berbagai aktivitas biologi pada rentang terapi tertentu. Struktur a- heliks  pada  C  terminal  bertanggung  jawab  atas  efek  antimikrobial,  antikanker  dan antivirus.  Pengembangan cathelicidin sebagai  obat  telah  memasuki  uji  klinik  fase  II dengan indikasi  yang diajukan  sebagai  obat untuk  ulserasi  tungkai  bawah (venous  leg uler) yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  penyembuhan  luka  pada  kelompok  pasien dengan  luka  yang  tidak  sembuh  yang  diformulasikan  dalam  bentuk  sediaan  gel. Walaupun  menarik  untuk  aplikasi  klinis, cathelicidin memiliki  keterbatasan  dalam  hal stabilitas dan aktivitasnya secara in-vivo , serta interaksi non-spesifik dengan membran biologis  inang  yang  mengarah  pada  efek  sitotoksik  yang  merugikan.  Keterbatasan cathelicidin tersebut  dapat  diatasi  dengan  mengenkapsulasi cathelicidin dalam pembawa  lipid  seperti  liposom.  Enkapsulasi cathelicidin dapat  mengakibatkan penurunan  sitotoksisitas,  meningkatkan  stabilitas  dan  aktivitas  biologisnya.  Selain  itu, enkapsulasi dapat melindungi peptida dari degradasi

## Daftar Pustaka
1. Agier  J,  Efenberger  M, Brzezińska-Błaszczyk  E.  Review  paper Cathelicidin impact on  inflammatory  cells.  Cent  Eur  J  Immunol  [Internet].  2015;2(2):225 –35.  Available from: http://www.termedia.pl/doi/10.5114/ceji.2015.51359 2. Phoenix DA, Dennison SR, Harris F. Antimicrobial Peptides: Their History, Evolution, and  Functional  Promiscuity.  In:  Antimicrobial  Peptides  [Internet].  Weinheim, Germany:  Wiley-VCH  Verlag  GmbH  &  Co.  KGaA;  2013.  p.  1 –37.  Available  from: http://doi.wiley.com/10.1002/9783527652853.ch1 3. Bals  R.  Epithelial  antimicrobial  peptides  in  host  defense  against  infection.  Respir
Res [Internet]. 2000 Dec 20;1(3):5. Available from: http://respiratory- research.biomedcentral.com/articles/10.1186/rr25 4. Amer  LS,  Bishop  BM,  van  Hoek  ML.  Antimicrobial  and  antibiofilm  activity  of cathelicidin s and short, synthetic peptides against Francisella. Biochem Biophys Res
Commun [Internet]. 2010 May;396(2):246 –51. Available from:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0006291X10007424
5. de Latour FA, Amer LS, Papanstasiou EA, Bishop BM, Hoek ML van. Antimicrobial activity  of  the  Naja  atra cathelicidin and  related  small  peptides.  Biochem  Biophys Res Commun [Internet]. 2010 Jun;396(4):825 –30. Available from:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0006291X10008661
6. Kanthawong S, Bolscher JGM, Veerman ECI, van Marle J, de Soet HJJ, Nazmi K, et al.  Antimicrobial  and  antibiofilm  activity  of  LL-37  and  its  truncated  variants  against Burkholderia pseudomallei. Int J Antimicrob Agents [Internet]. 2012 Jan;39(1):39 –44.
Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0924857911003712
7. Eckert R. Road to clinical efficacy: challenges and novel strategies for antimicrobial peptide  development.  Future  Microbiol  [Internet].  2011  Jun;6(6):635 –51.  Available from: https://www.futuremedicine.com/doi/10.2217/fmb.11.27
8. Mahlapuu  M,  Håkansson  J,  Ringstad  L,  Björn  C.  Antimicrobial  Peptides:  An
Emerging  Category  of  Therapeutic  Agents.  Front  Cell  Infect  Microbiol  [Internet]. 2016 Dec 27;6. Available from: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fcimb.2016.00194/full 9. Nordström R, Malmsten M. Delivery systems for antimicrobial peptides. Adv Colloid Interface Sci [Internet]. 2017 Apr;242:17 –34. Available from:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0001868616303700
10. Chou  H-T,  Kuo  T-Y,  Chiang  J-C,  Pei  M-J,  Yang  W-T,  Yu  H-C,  et  al.  Design  and synthesis  of  cationic  antimicrobial  peptides  with  improved  activity  and  selectivity against  Vibrio  spp.  Int  J  Antimicrob  Agents  [Internet].  2008  Aug;32(2):130 –8. Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S092485790800160X 11. Umerska  A,  Cassisa  V,  Bastiat  G,  Matougui  N,  Nehme  H,  Manero  F,  et  al.
Synergistic  interactions  between  antimicrobial  peptides  derived  from  plectasin  and lipid nanocapsules containing monolaurin as a cosurfactant against Staphylococcus aureus. Int J Nanomedicine [Internet]. 2017 Aug;Volume 12:5687 –99. Available from: https://www.dovepress.com/synergistic-interactions-between-antimicrobial-peptides- derived-from-p-peer-reviewed-article-IJN
12. Sun  L,  Zheng  C,  Webster  T.  Self-assembled  peptide  nanomaterials  for  biomedical applications: promises and pitfalls. Int J Nanomedicine [Internet]. 2016 Dec;Volume 12:73 –86.  Available  from:  https://www.dovepress.com/self-assembled-peptide- nanomaterials-for-biomedical-applications-promi-peer-reviewed-article-IJN 13. Wang L, Hu C, Shao L. The antimicrobial activity of nanoparticles: present situation and  prospects  for  the  future.  Int  J  Nanomedicine  [Internet].  2017  Feb;12:1227 –49. Available from: https://www.dovepress.com/the-antimicrobial-activity-of- nanoparticles-present-situation-and-pros-peer-reviewed-article-IJN 14. Garcia-Orue  I,  Gainza  G,  Girbau  C,  Alonso  R,  Aguirre  JJ,  Pedraz  JL,  et  al.  LL37 loaded nanostructured lipid carriers (NLC): A new strategy for the topical treatment of chronic wounds. Eur J Pharm Biopharm [Internet]. 2016 Nov;108:310 –6. Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0939641116301308 15. Patel  K,  Chauhan  D,  Sodha  R,  Vadhwani  K,  Daxini  K.  Dermal  Delivery  of  Protein and  Peptides:  Recent  advances  and  clinical  outcome.  PharmaTutor.  2019;7(7):21 – 31.
16. McCrudden  MTC,  McLean  DTF,  Zhou  M,  Shaw  J,  Linden  GJ,  Irwin  CR,  et  al.  The Host  Defence  Peptide  LL-37  is  Susceptible  to  Proteolytic  Degradation  by  Wound Fluid  Isolated  from  Foot  Ulcers of  Diabetic  Patients.  Int  J  Pept  Res  Ther  [Internet].
2014 Dec 17;20(4):457 –64. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s10989- 014-9410-3 17. Larrick JW, Hirata M, Balint RF, Lee J, Zhong J, Wright SC. Human CAP18: a novel antimicrobial lipopolysaccharide-binding protein. Infect Immun [Internet].
1995;63(4):1291 –7. Available from: https://iai.asm.org/content/63/4/1291 18. Duplantier AJ, van Hoek ML. The Human Cathelicidin Antimicrobial Peptide LL-37 as a  Potential  Treatment  for  Polymicrobial  Infected Wounds.  Front  Immunol  [Internet].
2013;4(143). Available from:
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2013.00143/abstract 19. Bandurska  K,  Berdowska  A, Barczyńska-Felusiak  R,  Krupa  P.  Unique  features  of human cathelicidin LL-37.  BioFactors  [Internet].  2015  Sep  10;41(5):289 –300.
Available from: http://doi.wiley.com/10.1002/biof.1225
20. Steinmann  J.  Induction  and  regulation  of  CAMP  gene  expression.  University  of Iceland; 2008.
21. Sørensen  O,  Cowland  JB,  Askaa  J,  Borregaard  N.  An  ELISA  for  hCAP-18,  the cathelicidin present  in  human  neutrophils  and  plasma.  J  Immunol  Methods.  1997 Aug;206(1 –2):53–9.
22. Stapels  DAC,  Geisbrecht  B  V.,  Rooijakkers  SHM.  Neutrophil  serine  proteases  in antibacterial  defense.  Curr  Opin  Microbiol  [Internet].  2015  Feb;23:42 –8.  Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1369527414001611
23. Sørensen  OE,  Follin  P,  Johnsen  AH,  Calafat  J,  Tjabringa  GS,  Hiemstra  PS,  et  al.
Human cathelicidin ,  hCAP-18,  is  processed  to  the  antimicrobial  peptide  LL-37  by extracellular cleavage with proteinase 3. Blood [Internet]. 2001 Jun 15;97(12):3951 – 9. Available from:
https://ashpublications.org/blood/article/97/12/3951/107245/Human- cathelicidin - hCAP18-is-processed-to-the 24. Wong JH, Ng TB, Legowska A, Rolka K, Hui M, Cho CH. Antifungal action of human
cathelicidin fragment (LL13 –37)  on  Candida  albicans.  Peptides.  2011
Oct;32(10):1996 –2002.
25. Dean  SN,  Bishop  BM,  van  Hoek  ML.  Susceptibility  of  Pseudomonas  aeruginosa Biofilm to Alpha-Helical Peptides: D-enantiomer of LL-37. Front Microbiol [Internet].
2011;2. Available from:
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2011.00128/abstract 26. Barlow PG, Svoboda P, Mackellar A, Nash AA, York IA, Pohl J, et al. Antiviral Activity and  Increased  Host  Defense  against  Influenza  Infection  Elicited  by  the  Human Cathelicidin LL-37. Kovats S, editor. PLoS One. 2011 Oct;6(10):e25333. 27. Wong JH, Legowska A, Rolka K, Ng TB, Hui M, Cho CH, et al. Effects of cathelicidin and  its  fragments  on  three  key  enzymes  of  HIV-1.  Peptides.  2011  Jun;32(6):1117 –
22.
28. Rico-Mata  R,  De  Leon-Rodriguez  LM,  Avila  EE.  Effect  of  antimicrobial  peptides derived  from  human cathelicidin LL-37  on  Entamoeba  histolytica  trophozoites.  Exp Parasitol. 2013 Mar;133(3):300 –6.
29. Davidson  DJ,  Currie  AJ,  Reid  GSD,  Bowdish  DME,  MacDonald  KL,  Ma  RC,  et  al.
The  Cationic  Antimicrobial  Peptide  LL-37  Modulates  Dendritic  Cell  Differentiation and  Dendritic  Cell-Induced  T  Cell  Polarization.  J  Immunol.  2004  Jan;172(2):1146 – 56.
30. Salvado  MD,  Di  Gennaro  A,  Lindbom  L,  Agerberth  B,  Haeggström  JZ. Cathelicidin LL-37 Induces Angiogenesis via PGE 2 –EP3 Signaling in Endothelial Cells, In Vivo Inhibition by Aspirin. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013 Aug;33(8):1965 –72. 31. Pfosser  A,  El-Aouni  C,  Pfisterer  I,  Dietz  M,  Globisch  F,  Stachel  G,  et  al.  NF  Î o B Activation  in  Embryonic  Endothelial  Progenitor  Cells  Enhances  Neovascularization Via PSGL-1 Mediated Recruitment: Novel Role for LL37. Stem Cells. 2009;N/A-N/A. 32. Ramos  R,  Silva  JP,  Rodrigues  AC,  Costa  R,  Guardão  L,  Schmitt  F,  et  al.  Wound healing  activity  of  the  human  antimicrobial  peptide  LL37.  Peptides.  2011 Jul;32(7):1469 –76.
33. Coffelt SB, Marini FC, Watson K, Zwezdaryk KJ, Dembinski JL, LaMarca HL, et al.
The  pro-inflammatory  peptide  LL-37  promotes  ovarian  tumor  progression  through recruitment  of  multipotent  mesenchymal  stromal  cells.  Proc  Natl  Acad  Sci.  2009 Mar;106(10):3806 –11.
34. Kai-Larsen  Y.  The  role  of  the  multifunctional  peptide  LL-37  in  host  defense.  Front Biosci. 2008;Volume(13):3760.
35. National  Center  for  Biotechnology  Information.  PubChem  Database.  LL-37, Source=IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY, SID=178102170. 2020.
36. Porcelli F, Verardi R, Shi L, Henzler-Wildman KA, Ramamoorthy A,  Veglia G. NMR Structure  of  the Cathelicidin -Derived  Human  Antimicrobial  Peptide  LL-37  in Dodecylphosphocholine Micelles †. Biochemistry. 2008 May;47(20):5565–72. 37. Guangshun  W.  Structures  of  Human  Host  Defense Cathelicidin LL-37  and  Its Smallest  Antimicrobial  Peptide  KR-12  in  Lipid  Micelles.  J  Biol  Chem.  2008 Nov;283(47):32637 –43.
38. Wang  G.  Human  Antimicrobial  Peptides  and  Proteins.  Pharmaceuticals  [Internet]. 2014 May 13;7(5):545 –94. Available from: http://www.mdpi.com/1424-8247/7/5/545
39. Burton  MF,  Steel  PG.  The  chemistry  and  biology  of  LL-37.  Nat  Prod  Rep. 2009;26(12):1572.
40. Grönberg  A,  Dieterich  C,  Mahlapuu  M.  U.S.  Patent  No.  10,226,508.  Washington, DC; 2019.
41. Öhnstedt  E,  Lofton  Tomenius  H,  Vågesjö  E,  Phillipson  M.  The  discovery  and development of topical medicines for wound healing. Expert Opin Drug Discov. 2019 May;14(5):485 –97.
42. Scott  MG,  Davidson  DJ,  Gold  MR,  Bowdish  D,  Hancock  REW.  The  Human Antimicrobial  Peptide  LL-37  Is  a  Multifunctional  Modulator  of  Innate  Immune Responses. J Immunol. 2002 Oct;169(7):3883 –91.
43. Tokumaru  S,  Sayama  K,  Shirakata  Y,  Komatsuzawa  H,  Ouhara  K,  Hanakawa  Y,  et al.  Induction  of  Keratinocyte  Migration  via  Transactivation  of  the  Epidermal  Growth Factor  Receptor  by  the  Antimicrobial  Peptide  LL-37.  J  Immunol.  2005 Oct;175(7):4662 –8.
44. Koczulla  R,  von  Degenfeld  G,  Kupatt  C,  Krötz  F,  Zahler  S,  Gloe  T,  et  al.  An angiogenic role for the human peptide antibiotic LL-37/hCAP-18. J Clin Invest. 2003 Jun;111(11):1665 –72.
45. Ron-Doitch S, Sawodny B, Kühbacher A, David MMN, Samanta A, Phopase J, et al.
Reduced  cytotoxicity  and  enhanced  bioactivity  of  cationic  antimicrobial  peptides liposomes in cell cultures and 3D epidermis model against HSV. J Control Release [Internet]. 2016 May;229:163 –71. Available from:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0168365916301596
46. Angelova  A,  Garamus  VM,  Angelov  B,  Tian  Z,  Li  Y,  Zou  A.  Advances  in  structural design  of  lipid-based  nanoparticle  carriers  for  delivery  of  macromolecular  drugs, phytochemicals  and  anti-tumor  agents.  Adv  Colloid  Interface  Sci.  2017 Nov;249:331 –45.
47. Matougui N, Boge L, Groo A-C, Umerska A, Ringstad L, Bysell H, et al. Lipid-based nanoformulations for peptide delivery. Int J Pharm. 2016 Apr;502(1 –2):80–97.
48. Fumakia M, Ho EA. Nanoparticles Encapsulated with LL37 and Serpin A1 Promotes Wound  Healing  and  Synergistically  Enhances  Antibacterial  Activity.  Mol  Pharm [Internet]. 2016 Jul 5;13(7):2318 –31. Available from:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.molpharmaceut.6b00099 49. Boge  L,  Hallstensson  K,  Ringstad  L,  Johansson  J,  Andersson  T,  Davoudi  M,  et  al.
Cubosomes  for  topical  delivery  of  the  antimicrobial  peptide  LL-37.  Eur  J  Pharm Biopharm. 2019 Jan;134:60 –7.
50. Bangham AD,  Standish MM, Weissmann G. The action of steroids and streptolysin S  on  the  permeability  of  phospholipid  structures  to  cations.  J  Mol  Biol.  1965 Aug;13(1):253-IN28.
51. Gregoriadis G, Florence AT. Liposomes in Drug Delivery. Drugs. 1993 Jan;45(1):15 – 28.
52. Kraft  JC,  Freeling  JP,  Wang  Z,  Ho  RJY.  Emerging  Research  and  Clinical Development Trends of Liposome and Lipid Nanoparticle Drug Delivery Systems. J Pharm Sci. 2014 Jan;103(1):29 –52.
53. Akbarzadeh A, Rezaei-Sadabady R, Davaran S, Joo SW, Zarghami N, Hanifehpour Y, et al. Liposome: classification, preparation, and applications. Nanoscale Res Lett [Internet]. 2013 Dec 22;8(1):102. Available from:
https://nanoscalereslett.springeropen.com/articles/10.1186/1556-276X-8-102
54. Gregoriadis  G,  Perrie  Y.  Liposomes.  In  Encyclopedia  of  Life  Sciences  (ELS).
Chichester: John Wiley & Sons, Ltd; 2010.
55. Laouini  A,  Jaafar-Maalej  C,  Limayem-Blouza  I,  Sfar  S,  Charcosset  C,  Fessi  H. Preparation,  Characterization  and  Applications  of  Liposomes:  State  of  the  Art.  J Colloid  Sci  Biotechnol  [Internet].  2012  Dec  1;1(2):147 –68.  Available  from: http://www.ingentaconnect.com/content/10.1166/jcsb.2012.1020 56. Bozzuto  G,  Molinari  A.  Liposomes  as  nanomedical  devices.  Int  J  Nanomedicine
[Internet]. 2015 Feb;10(1):975. Available from:
http://www.dovepress.com/liposomes-as-nanomedical-devices-peer-reviewed- article-IJN
57. Shashi,  K.,  Satinder,  K.,  &  Bharat  P.  A  complete  review  on:  Liposomes.  Int  Res  J Pharm. 2012;3(7):10 –6.
58. Patil  YP,  Jadhav  S.  Novel  methods  for  liposome  preparation.  Chem  Phys  Lipids. 2014 Jan;177:8 –18.
59. Khadke  S,  Stone  P,  Rozhin  A,  Kroonen  J,  Perrie  Y.  Point  of  use  production  of liposomal solubilised products. Int J Pharm. 2018 Feb;537(1 –2):1–8.
60. Goñi  FM.  The  basic  structure  and  dynamics  of  cell  membranes:  An  update  of  the Singer –Nicolson  model.  Biochim  Biophys  Acta  -  Biomembr  [Internet].  2014
Jun;1838(6):1467 –76. Available
from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S000527361400008X
61. Lila  ASA,  Ishida  T.  Liposomal  Delivery  Systems:  Design  Optimization  and  Current Applications.  Biol  Pharm  Bull  [Internet].  2017;40(1):1 –10.  Available  from: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bpb/40/1/40_b16-00624/_article
62. Pattni BS, Chupin V V., Torchilin VP. New Developments in Liposomal Drug Delivery. Chem Rev [Internet]. 2015 Oct 14;115(19):10938 –66.  Available  from: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.5b00046
©  2021  di  penulis.  Majalah  Farmasetika  (ISSN  :  2686-2506)  berlisensi  dibawah Creative Commons  Attribution  4.0  International ( CC  BY  4.0).  Majalah  Farmasetika  menerima  karya ilmiah di bidang farmasetika di alamat http://jurnal.unpad.ac.id/farmasetika/ .