Flavonoidid kui paljutõotavad viirusevastased ained SARS-CoV-2 nakkuse vastu: mehhaaniline ülevaade

Lisateabe saamiseks. kontaktitina.xiang@wecistanche.com

Abstraktne: äsja diagnoositud koroonaviirus 2019.COVID-19) on mõjutanud kogu inimtegevust alates selle avastamisest.FlavonoididTavaliselt leiduvad inimtoidus on pälvinud palju tähelepanu tänu oma märkimisväärsele bioloogilisele aktiivsusele. See artikkel annab põhjaliku ülevaate flavonoidide kasulikkusest COVID{0}} haiguse korral. Varem teatatud flavonoidide toimed viiele sarnaste kliiniliste ilmingute ja/või farmakoloogilise raviga RNA viirusele, sealhulgas gripp, inimese immuunpuudulikkuse viirus (HIV), raske äge respiratoorne sündroom (SARS), Lähis-Ida respiratoorse sündroom (MERS) ja Ebola. kaalus. Flavonoidid toimivad otseviirusevastaneomadused, kus nad inhibeerivad viiruse nakkustsükli erinevaid etappe ja kaudseid mõjusid, kui nad moduleerivad peremeesorganismi vastuseid viirusinfektsioonile ja sellele järgnevatele tüsistustele. Flavonoidid on näidanud viirusevastast toimet viiruse proteaasi, RNA polümeraasi, mRNA, viiruse replikatsiooni ja nakkavuse pärssimise kaudu. Ühendid olid tõhusad ka interferoonide, põletikueelsete tsütokiinide ja subtsellulaarsete põletikuradade, nagu tuumafaktor-kB ja Jun N-terminaalsed kinaasid, reguleerimisel. Baicalin,kvertsetiin, ning selle derivaadid hesperidiin ja katehhiinid on selles osas enim uuritud flavonoidid. Kokkuvõtteks võib öelda, et toiduga saadavad flavonoidid on paljulubavad ravivõimalused COVID{0}}-nakkuse vastu; siiski on soovitatav teha tulevasi uuringuid, et hinnata nende ühendite viirusevastaseid omadusi selle haiguse korral.

Märksõnad: põletik;kops; oksüdatiivne kahjustus; viirusevastane; polüfenool

Toodete lisateabe saamiseks klõpsake siin

1. Sissejuhatus

2019. aasta lõpuks teatati Hiinast ebatavalisest kopsupõletikust, mis diagnoositi uudse koroonaviirusena (CoV), mis põhjustab tõsist ägedat respiratoorset sündroomi (SARS) ja mida nimetati COVID-ks-19[1,2]. Hiljem levis viirus (SARS-CoV-2) teistesse riikidesse ja WHO kuulutas selle 11. märtsil 2020 pandeemiaks [3]. Theviiruslevib peamiselt hingamisteede tilkade kaudu ja selle raskusaste ulatub kergetest kuni raskete surmavate sümptomiteni. Arvatakse, et inkubatsiooniperioodi asümptomaatilised juhtumid on oluliseks nakkusallikaks [4]. Enamasti kulub kergete sümptomite taandumiseks 1-2 nädalat, samas kui rasked juhud võivad lõppeda surmaga [5].

SARS-CoV-2 mõjutab hingamisteid, põhjustades palavikku ja kuiva köha [4]; viirus võib aga põhjustada elundipuudulikkust, peamiselt südames ja neerudes, samuti tsütokiinitorme, mis suurendavad veelgi suremust. SARS-CoV-2 viiruse elutsükkel hõlmab

kinnitumine, tungimine, biosüntees, küpsemine ja vabastamine. Pärast kinnitumist siseneb viiruse RNA replikatsiooniks raku tuuma ja viiruse mRNA hakkab tootma viiruse struktuurvalke, sealhulgas spike (S), membraani (M), ümbrise (E) ja nukleokapsiidi (N) valke [6]. Samuti on näidatud, et angiotensiini konverteeriva ensüümi 2 (ACE2) retseptor, mis ekspresseerub tugevalt kopsudes, toimib SARS-CoV kaasretseptorina [7].

SARS, MERS ja SARS-CoV-2 on kõik RNA CoV-d. SARS-CoV-2 genoom on 88 protsenti identne nahkhiirtest põhjustatud raske ägeda respiratoorse sündroomiga (SARS) sarnaste CoV-dega, 79 protsenti SARS-CoV-ga ja 50 protsenti MERS-CoV-ga [8,9]. SARS-CoV-2 valgud on 90% -100% homoloogsed SARS-CoV-ga; kuigi orf10 ja orf8 on SARS-CoV-2 ja SARS-CoV puhul erinevad. Orf8 on CoV-de lisavalk. See moodustab kuueahelalise alfa-heeliksi valgu, mis suurendab viiruse levimisvõimet. SARS-CoV-2 orfla/b, naastud, ümbris, membraan ja nukleoproteiin on samuti tihedalt seotud SARS-CoV omadega [10]. .

Kuna SARS-CoV-2 vastu pole spetsiifilist viirusevastast ainet, kaalutakse COVID-19 raviks praegu saadaolevaid viirusevastaseid ravimeid. Remdesivir on uus viirusevastane ravim, mis võeti kasutusele spetsiaalselt Ebola viiruse jaoks 2015. aastal. Sellel on viiruse RNA polümeraasi pärssiv toime ja seda on hiljuti kasutatud mõnes COVID{4}}-ravi katses [11]. Favipiraviiril on sama mehhanismiga inhibeeriv toime gripile ja Ebola viirusele ning seda on hinnatud ka SARS-CoV-2 [12-14] korral. Lopinaviir on viiruse proteaasi inhibiitor ja see töötati esmalt välja HV raviks. In vitro uuringud näitasid lopinaviiri inhibeerivat toimet CoV-ga nakatunud rakkudele [15,16]; süstemaatilised ülevaated ei näidanud aga mingit kasulikku mõju SARS-CoV-le-2 [17].

Ravimtaimed on iidsetest aegadest olnud usaldusväärseks looduslike ravimite, sealhulgas viirusevastaste ainete allikaks. Erinevate riikide traditsiooniline meditsiin ja etnofarmakoloogilised uuringud üle kogu maailma on alati avanud uusi võimalusi ravimite avastamiseks [18-22]. Oseltamiviir, mis on tavaline viirusevastane aine, on šikimiinhappe derivaat, tähtaniisi (Illicium verum Hook.f.) sekundaarne metaboliit. SARS-CoV-2 puhul on in silico uuringud paljastanud taimsete koostisosade võimalikud viirusevastased omadused [23-25]. Flavonoidid on suur fütokemikaalide klass, mida tavaliselt leidub paljudes inimeste toidus ja köögiviljades ning millel on palju väärtuslikke farmakoloogilisi toimeid, sealhulgas viirusevastaseid omadusi. On näidatud, et need ühendid võivad pärssida viiruse patogeneesi, sihtides viiruse elutsükli olulisi etappe [26]. Kvertsetiin, katehhiinid, kaempferool ja baikaleiin on näited kõige olulisematest flavonoididest, millel on viirusevastased omadused [18, 27, 28]. Selle uuringu eesmärk on arutada olemasolevaid viirusevastaseid tõendeid flavonoidide kui võimaliku SARS-CoV-2-vastase ravi kohta, võttes arvesse nende ühendite varem teatatud mõju viiele RNA viirusele, millel on sarnased kliinilised ilmingud ja/või farmakoloogiline ravi, sealhulgas gripp, inimese immuunpuudulikkuse viirus (HIV), raske äge respiratoorne sündroom (SARS), Lähis-Ida respiratoorne sündroom (MERS) ja Ebola.

2. Tulemused

Viirusevastane toimeFlavonoidid võib liigitada otsesteks viirusevastasteks toimeteks, kus flavonoid mõjutab otseselt viirust, ja kaudseks toimeks, kus flavonoid parandab peremeesorganismi kaitsemehhanisme viirusnakkuse vastu. Siin käsitletakse flavonoidide aluseks olevaid viirusevastaseid mehhanisme, viidates kõige olulisematele flavonoididele, mis neid mehhanisme demonstreerivad.

2.1. Otsene viirusevastane mehhanismS

2.1.1. Viiruse proteaasi inhibeerimine

Viiruse proteaase kasutatakse viiruse polüproteiini prekursorite lõhustamiseks teatud kohtades, et vabastada funktsionaalsed valgud. Samuti on näidatud, et spetsiifilised viirusproteaasid lõikavad HIV-is peremeesraku valke, sealhulgas translatsiooni initsiatsioonifaktoreid (eF4 ja elF3d), et vältida peremeesvalgu translatsiooni [29, 30]. Koronaviirused toodavad kolme tüüpi viirusproteaase, sealhulgas 3-kümotrüpsiinitaoline tsüsteiin (3CLpro), papaiinitaoline proteaas (PLpro) ja põhiproteaas (M pro)[31].3CLpro on oluline SARS-CoV elutegevuseks. tsükkel, PLpro mängib rolli SARS-CoV-2 replikatsioonis ja Mopar vastutab SARS-CoV-2 funktsionaalsete valkude küpsemise eest [32,33]. Selle tulemusena on need molekulid sobivad ravimite sihtmärgid viirusevastastes uuringutes ja ravimite avastamisel [34].

Kaempferool, mis on paljudes toiduainetes rikkalik flavonoid, vähendas CPE-d SARS-CoV-2 kliiniliste isolaatidega nakatunud Vero E6 rakkudes, inhibeerides ligikaudu 88 protsenti kontsentratsioonil 125 µM. Seotud in silico uuring viitab sellele, et SARS-CoV-2 3CLpro ensüümi inhibeerimine on peamine toimemehhanism [35]. Kaempferooli lisamine SARS-CoV ja MERS-CoV ekspresseeritud E.coli 3CLpro-le ja PLpro-le põhjustas nende ensüümide pärssimise kaudu viirusevastase toime [36]. Park ja töökaaslased (2017) näitasid, et hüdroksüülrühma olemasolu kaempferoolis põhjustab 3CLpro ja PLpro inhibeerimise kaudu tugevamat viirusevastast toimet [37]. Epigallokatehhiingallaat (EGCG) on tees (Camellia sinensis L.) leiduv flavonoid, millel on seenevastased, antibakteriaalsed ja viirusevastased omadused [38.39]. Uuringud näitasid, et EGCG inhibeerib pöördtranskriptaasi (RT) aktiivsust, proteaasi aktiivsust, p24, viiruse sisenemist ja viiruse tootmist HIV-ga nakatunud THP-1 ja H9 rakkudes-1 ning EGCG liposoomi modifikatsioon võimendas selle inhibeerivat toimet. mõjusid. Rakuvabad uuringud näitasid ka proteaasi kineetika olulist allareguleerimist pärast EGCG-ga töötlemist. EGCG galloüülrühma peetakse vastutavaks selle antibakteriaalse ja viirusevastase toime eest [40]. Kalkoon isoliquiritigeniini saab kasutada raviainena bakteriaalsete ja viirusnakkuste korral [41]. Sellel ühendil on inhibeeriv toime SARS-CoV ning E. colis ekspresseeritud MERS-CoV 3CLpro ja PLpro suhtes. Prenüüli funktsionaalrühma olemasolu resortsinoolitsüklis võimaldab moodustada hüdrofoobseid interaktsioone proteaasidega [37]. Theaflaviinid on polüfenoolid, mida leidub erinevates teeliikides [42]. Katsed SARS-CoV rekombinantse proteaasiga näitasid 3CLpro aktiivsuse olulist vähenemist pärast ravi teaflaviin-3,3'-digallaadiga IC50 väärtusega 9,5 uM. Mõne teaflaviini 3'-positsiooni külge kinnitatud gallaadirühm võib olla 3CL-i proaktiivse saidiga suhtlemiseks hädavajalik [43]. Erythrina senegalensis DC-st ekstraheeritud prenüülisoflavonoidid. kasutati proteaasivastase aktiivsuse hindamiseks rekombinantse HIV-1 proteaasi suhtes. Tulemused näitasid, et ühendid võivad in vitro inhibeerida HIV-1 rekombinantset proteaasi 0,5–30 μMIC50 väärtustega. Hüdroksü- ja prenüülrühmad võivad olla vastutavad HIV proteaasi inhibeerimise eest [44]. Kvertsetiin ja kvertsetiin- -galaktosiid vähendasid SARS-CoV, MERS-CoV ja HIV korral PLpro, 3CLpro, deubikvitinatsiooni ja DelSGülatsiooni aktiivsust-1. Hüdroksüülrühmade positsioon võib olla efektiivne proteaasivastases aktiivsuses. Viie hüdroksüülrühmaga 3, 5, 7, 3' ja 4' positsioonides kvertsetiin avaldas tugevat inhibeerivat toimet viiruse proteaasidele; samas kui glükosüülrühma olemasolu positsioonides 3,7A' vähendas inhibeerivat toimet [37,45].

2.1.2. Viiruse RNA polümeraasi ja viiruse mRNA inhibeerimine

RNA-sõltuv RNA polümeraas (RdRp) on oluline ensüüm, mis katalüüsib RNA replikatsiooni RNA järjestusest [46]. Seda ensüümi kodeerivad kõik RNA viirused, aga ka mõned eukarüootid [47]. Viirused on kohustuslikud intratsellulaarsed parasiidid, st nad ei suuda rakkudest iseseisvalt ellu jääda. Nad peavad kasutama raku translatsiooniseadmeid, et transleerida mRNA-sid valkude tootmiseks, mis on vajalikud replikatsiooniks. Seega pärsib igasugune sekkumine mRNA translatsiooni viiruse replikatsiooni, levikut ja evolutsiooni [48].

Zandi jt hiljutine uurimine. näitas baicaliini ja baikaleiini in vitro viirusevastast toimet SARS-CoV-2 infektsiooni vastu Vero CCL-81 rakuliinis RdRp inhibeerimise kaudu, kusjuures baicaleiini toime on suurem. Täiendavad in silico hindamised näitasid, et neil kahel ühendil on suurem afiinsus RdRp suhtes võrreldes uuesti toimetamisega: Baikaliini ja baikaleiini kinnituskoht näib samuti olevat erinev remdesiviiri omast; seega saab neid flavonoide kasutada adjuvantravina koos remdesiviiriga [49]. Kvertsetiin-7-O-glükosiidi (Q7G) toimet hinnati in vitro uuringus A- ja B-gripiviirustega nakatunud MDCK-rakkudega võrreldes standardse viirusevastase aine oseltamiviiriga. Oseltamiviiri kasutati kontrollitud ravimina ja sellel oli mõõdukas viirusevastane toime IC50 väärtustega 25,4 kuni 42,2 ug/ml; samas kui Q7G inhibeeris A- ja B-gripiviirust IC50 väärtustega 3,10 ug/ml kuni 8,19 ug/ml. Oseltamiviiri aktiivsus B-gripi vastu oli samuti nõrgem kui A-gripi suhtes; arvestades, et Q7G näitas tugevat aktiivsust kõigi gripiviiruste vastu. Lisaks näitasid kvantitatiivsed PCR-analüüsid viiruse RNA sünteesi suuremat langust pärast Q7G-ravi võrreldes oseltamiviiriga, mis näitab Q7G inhibeerivat toimet viiruse RNA polümeraasile. Molekulaarse dokkimise analüüs näitas, et see interaktsioon on tingitud Q7G kinnitumisest viiruse RNA polümeraasi PB2 subühikuga [50].

Oroksüliin A(OA) on flavonoid, mida leidub Oroxylum Indicum(L.)Kurz'is. On näidatud, et OA võib annusest sõltuval viisil inhibeerida mitmeid A-gripi tüvesid MDCK rakkudes. OA-ga gripiviirusega H1N1 nakatunud hiirte suukaudne ravi vähendas ka viiruse põhjustatud surma, kehakaalu langust ja kopsuvigastusi, ellujäämismäär 100 mg/kg päevase annuse korral oli 6{5}},0 protsenti. Teatati, et OA viirusevastane toime on tingitud H1N1 maatriks1(M1)mRNA transkriptsiooni ja valgusünteesi alareguleerimisest (jt 2018). M1 valk on viiruse ümbrises olev valk, mis seondub viiruse RNA-ga ja võib vahendada RNA nukleoproteiini tuumade kapseldamist membraani ümbrikusse [51]. Kuigi OA võib inhibeerida valgusünteesi, ei suutnud see blokeerida viiruse sisenemist peremeesrakku ega nukleoproteiini (NP) sisenemist peremeesraku tuuma [52]. Baikaliin ja biochaniin A võivad inhibeerida H5N1 gripi nakatumist A549 rakkudes IC50 väärtustega vastavalt 18,79 ja 8,92 μM. Seda toimet vahendas tuumaviiruse ribonukleoproteiini (RNP) ekspordi pärssimine [53]. Teised uuringud on samuti näidanud, et baikaliin võib vähendada M1 gripi valgu ekspressiooni [54,55].

Host cdc{0}}nagu kinaas 1 (CLK1) omab võtmerolli H1N1 gripiviiruse M2 geeni splaissimisel ja on oluline gripivastane sihtmärk. M2 on A-gripiviiruse viiruse ümbrises olev prootonikanal [56,57]. Näidati, et Pithecellobium clypeariast eraldatud gallotehhiin-7-gallaat on peremeesorganismi cdc2-nagu kinaasi 1 (CLK1) inhibiitor, mis on gripivastane sihtmärk tänu oma rollile viiruse M2 mRNA alternatiivses splaissimises. Gallokatehhiin-7-gallaadi toime uuringud päevase annusega 30 mg/kg H1N1 viirusega nakatunud ICR-hiirtel näitasid oluliselt kõrgemat elulemust kuni 8 päevani. Samuti pärssis see viirusest põhjustatud ägedat kopsukahjustust ja kehakaalu langust. Lisaks näitasid H1N1-nakatunud A549 rakkude hinnangud viiruse NP ja M2 mRNA olulist vähenemist. Veelgi enam, splaissingufaktorite SF2/ASF ja SC35, mis on viiruse M2 geeni alternatiivse splaissimise võtmetegurid, fosforüülimine vähenes pärast gallokatehiin-7-gallaadiga töötlemist märkimisväärselt [58]. Tsirsimariin (CST), flavonoid, mis on pärit Artemisia scoparia Waldst. ja Kitami hinnati selle in vitro viirusevastase toime suhtes MDCK ja THP-1 rakkudele, mis olid nakatunud kolme gripiviiruse tüvega, mille IC50 väärtused jäid vahemikku 5,8–11,1 ug/ml, võrreldes ribaviriini 3,4–8,9 ug/ml. Andmed näitasid, et CST võib tõhusalt vähendada M2-gripi ja valgu ekspressiooni annusest sõltuval viisil, nii et CST tugevus 20 ug/ml juures oli suurem kui 10 uM standardse viirusevastase ribaviriini puhul [59]. Luteoliin on veel üks flavonoid, mis pärsib M2mRNA ekspressiooni. Erinevate gripitüvedega nakatunud MDCK rakkudes oli 15 µM luteoliini efektiivsem kui 10 µM oseltamiviiri nii H1N1 kui ka H2N3 nakatunud rakkudes. Luteoliin vähendas ka gripiviiruse kattevalgu I (COPI) ekspressiooni, vahendades viiruse sisenemist ja endotsüütide rada nakatunud rakkudes [60]. Santin on flavonoid, mis on ekstraheeritud taimest Artemisia rupestris L., millel arvati olevat ka gripiviirusevastane toime M2 mRNA ekspressiooni pärssimise kaudu annusest sõltuval viisil [61].

Näidati, et kvertsetiin võib olla tõenäoline terapeutiline aine gripi nakkuse vastu nakkuse varases staadiumis, nii et seda saab kasutada gripiviiruse profülaktikaks. Uuringud kvertsetiini mõju kohta A-gripiviiruse tüvedega nakatunud MDCK ja A549 rakkudele näitasid, et see võib inhibeerida viiruse NP mRNA-d annusest sõltuval viisil, kõrgeima aktiivsusega kontsentratsioonil 50 μM 【62】.

Uuringud on näidanud, et tritsiinil (4'5,7-trihüdroksü-3',5'-dimetoksüflavonil) on viirusevastane toime A- ja B-gripi tüvede vastu. RT-PCR testid näitasid, et tritsiin võib pärssida M-valgu mRNA sünteesi gripiviirusega nakatunud MDCK rakkudes; millel puudub oluline mõju neuraminidaasi ja hemaglutiniini biosünteesile. Tritsiini 50-protsendiline efektiivne kontsentratsioon, mis võib inhibeerida viiruse mRNA sünteesi, oli 3.4-10 uM

A-gripiviiruse tüvede puhul ja 4,9 μM B-gripiviiruse puhul. Gripiviirusega nakatunud hiirtel vähendas tritsiin annuses 20 ug/kg kehakaalu langust ja elulemust [63].

2.1.3. Viiruse sisenemine, replikatsioon ja nakkavus

RNA viirused kodeerivad valke, kasutades nende elutsükli jaoks peremeesraku masinaid. Nende peremeesraku vajaduste mõistmine mitte ainult ei teavita meid viiruse kasutatavatest molekulaarsetest radadest, vaid pakub ka täiendavaid sihtmärke ravimite väljatöötamiseks [64].

In vitro uuringus hinnati kvertsetiini ja isorhamnetiini mõju SARS-CoV{1}}sisenemisele ACE2h rakkudesse. Kopsurakkudel ekspresseeritud ACE2 on viiruse spike-valgu kaasretseptor ja seega SARS-CoV-vastaste viirusevastaste ainete peamine sihtmärk{7}}. Täheldati, et neil kahel flavonoidil on kõrge seondumisafiinsus ACE2 suhtes ja need vähendavad seejärel viiruse sisenemist, kuna inhibeerivad valgu selle retseptori külge kinnitumist [65]. Teises uuringus hinnati baikaleiini mõju SARS-CoV{11}} infektsioonile Vero E6 rakkudes ja hACE2 transgeensetes hiirtes. Täheldati olulist vähenemist in vitro ja in vivo viiruse replikatsioonis, samuti loomade kehakaalu langust ja kopsukahjustusi [66]. Dihüdroksü-6'-metoksü-3',5'-dimetüülkalkoon ja müritsetiin-3'5'-dimetüüleeter 3-O- -D-galaktopüranosiid on flavonoidid tuletatud liigist Cleistocalyx operculate (Roxb.) Merry. ja LM Perry. Tsütopaatilise toime (CPE) vähendamise test näitas, et need flavonoidid inhibeerivad gripiviiruse H1N1 replikatsiooni MDCK rakkudes. Struktuuri-aktiivsuse seose (SAR) uuringud näitasid, et OH-rühmad C-7 ja C-4 juures, kaksikside C-2 ja C-3 vahel ning eriti karbonüülrühm asendis C-4 on kriitilised funktsionaalrühmad, mis parandavad oluliselt flavonoidide viirusevastaseid omadusi [67].3-Caesalpinia sappan L. isoleeritud desoksüsappankalkoon (3DSC) võib inhibeerida gripiviiruse replikatsiooni suurtes kontsentratsioonides, viiruse NP ekspressiooni pärssimine H1N1 viirusega nakatunud MDCK rakkudes. Võrdsel kontsentratsioonil (30 uM) näitasid nii ribaviriin kui ka 3DSC NP ekspressiooni olulist pärssimist, kuigi ribaviriinil oli tugevam toime [68]. Uuringud on näidanud, et biochaniin A ja baikaleiin inhibeerivad kaspaasi -3 aktivatsiooni, ensüümi, mis osaleb viiruse replikatsioonis [53,69]. Need ühendid võivad pärssida ka viiruse RNP komplekside tuumaekspordi, mis on viiruse replikatsioonis kriitiline [53]. Biochaniin A avaldas inhibeerivat toimet mitogeen-aktiveeritud p38 ja NF-kB vastu, mis näidati olevat seotud viiruse replikatsiooniga. NF kB ja p38 aktiveeruvad oksüdatiivse stressi tõttu ning teadaolevalt mõjutavad A-gripiviiruse replikatsiooni ja patoloogiat [53, 70]. Gripiviirusega nakatunud MDCK rakkude ja A549 rakkude rakukultuuride uuringud näitasid, et baikaleiin võib inhibeerida viiruse replikatsiooni kontsentratsioonidel 20-80 ug/ml. Huvitaval kombel oli baikaliinil sarnane viirusevastane toime ribaviriini ja oseltamiviiriga kontsentratsioonidel vastavalt 40 ug/ml ja 60 ug/ml. Baikaliin pärssis ka viiruse replikatsiooni hiirte kopsudes in vivo[71]. Näidati, et CST vähendab NF-KB valgu ja NF-KB fosforüülimist tuumas [59]. On juba teada, et NF-KB-l on oluline rollpõletik, oksüdatiivne stressja peremeesorganismi immuunsuse pärssimine [72]. NF-kB alareguleerimine pärsib ka replikatsiooni erinevat tüüpi viirustes, sealhulgas gripiviiruses [73].

SARS-CoV-2-ga nakatunud Vero E6 rakkudes võib naringeniin pärssida CPE-d ajast ja kontsentratsioonist sõltuval viisil. Seda toimet vahendas endo-lüsosomaalsete kahepooriliste kanalite (TPC) pärssimine, mis hõlmab SARS-CoV-2, Ebola ja MERS-i nakkavust viiruse sisenemise hõlbustamise kaudu [74]. EGCG on näidanud annusest sõltuvat inhibeerivat toimet (25,50 μM) HIV replikatsioonile T-rakkudes; aga RT inhibeerimine ei mõjutanud otseselt viiruse replikatsiooni pärssimist. Fassina jt analüüsisid ensüümi p24, mis osaleb viirusosakeste pakkimises. Tulemused näitasid p24 kontsentratsiooni ja RT aktiivsuse vähenemist HIV-nakatunud T-lümfoblastides. Järgmiste tulemuste põhjal märgiti, et EGCG inhibeeris viiruse replikatsiooni viirusinfektsiooni alareguleerimise kaudu. EGCGoni viirusinfektsiooni täpse mõju kohta pole veel kindlust [75]. gp120 signaaliülekanne on tavaliselt seotud HIV{19}} suurenenud replikatsiooniga varem nakatunud rakkudes[75]. Uuringud näitavad genisteiini pärssivat toimet gp120 ja seejärel HV-1 viiruse replikatsioonile. Pärast manustamist viiruse replikatsioonis muutusi ei toimunud

genisteiin kontsentratsiooniga {{0}},5 ug/ml, kuid vahemikus 5-10 ug/mL võib genisteiin pärssida viiruse replikatsiooni [76]. Herbatsitriin on flavonoid, mis on saadud Drosera peltata Thunbist. ja oli varem tuntud viirusevastase ainena. Näidati, et herbatsitriin inhibeerib nii RT-d kui ka integraasi HIV-1-ga nakatunud MT-4 ja MT-2 rakukultuurides, mille tulemuseks on viiruse replikatsiooni blokaad erinevates etappides. Kontsentratsioonil 21,5 ug/M võib herbatsitriin R-aktiivsust pärssida, samas kui integraasi inhibeerida madalamal kontsentratsioonil, 2,15 uM [77]. Erigeron breviscapusest puhastatud scutellariin on HIV-vastase -1-vastase toimega flavonoid. See flavonoid inhibeeris HIV-1 RT aktiivsust ja rakkude sulandumist kui viiruse replikatsiooni peamisi osalejaid [Z8]. Hesperidiin ja linariin on flavonoidid, mille A-tsüklis on rutinoos ja B-tsüklis metoksü (-OCH3) asendus. On näidatud, et isokvertsetiin inhibeerib A- ja B-gripiviiruse replikatsiooni nakatunud MDCK rakkudes. Isokvertsetiini kombinatsioon amantadiiniga näitas ka sünergistlikku toimet viiruse replikatsioonile A-gripiviirusega nakatunud MDCK rakkudes ainult väikestes annustes (0,5 uM isokvertsetiini ja 1 uM amantadiini puhul). Viiruse tiitri väärtused pärast isokvertsetiini ja amantadiini manustamist olid ligikaudu 7,5; isokvertsetiini ja amantadiini kontsentratsioonide suurendamine alandas sünergistlikku toimet viiruse tiitritele väärtuseni 5 [79]. Houttuynia cordata'st tuletatud Q3R avaldab gripiviirusevastast toimet. Q3R toimet A-gripiviirusega nakatunud MDCK rakkudele võrreldi oseltamiviiriga. Q3R inhibeeris kopsukahjustusi ja turseid rohkem kui oseltamiviir. Q3R-l oli ka suurem efektiivsus võrreldes oseltamiviiriga. Q3R inhibeeriv toime gripiviiruse replikatsioonile oli kaudne ja koostoime kaudu viirusosakestega. Oseltamiviiri viirusevastane toime oli mõõdukas, umbes 58 protsenti A-gripiviiruse vastu, ja nõrk viirusevastane toime alla 49 protsendi alla 10 ug/ml; samas kui Q3R näitas 86 protsenti viiruse inhibeerimist kontsentratsioonil 100 ug/ml ja 66 protsenti 10 ug/ml kontsentratsioonil [80]. On näidatud, et kvertsetiin 3- -OD-glükosiid (Q3G) takistab Ebola viiruse replikatsiooni in vitro. Q3G profülaktiline manustamine 30 minutit enne nakatumist näitas olulist Ebola viiruse ennetamist. Q3G võib samuti pärssida viiruse sisenemist varases staadiumis. Seega võib O3G olla tõhus flavonoid Ebola viiruse profülaktikaks [81].

2.2. Kaudne viirusevastane toime

2.2.1. Mõju interferoonidele

Interferoonid (IFN-id) hõlmavad valkude rühma, mida toodavad mitmed immuunrakud vastuseks paljudele patogeenidele, nagu viirused, parasiidid, bakterid ja kasvajarakud. IFN-e on kolm peamist klassi, sealhulgas I tüüpi ehk happestabiilsed interferoonid (IFN-alatüübid, IFN-, IFN-K, IFN-e, IFN-w ja IFN-t), II tüüp (IFN-y), ja III tüüpi IFN-id, mida tuntakse kui IFN-λ 【82-84】. Neil on lai valik bioloogilisi aktiivsusi, nagu kaasasündinud immuunvastuse aktiveerimine, peamiste histo-sobivuskompleksi (MHC) molekulide ekspressiooni suurendamine, angiogeneesi pärssimine. Nende kõige olulisem roll on viirusinfektsioonide sekkumine [84, 85].

Viirusinfektsiooni varases faasis aktiveerivad IFN-id kaasasündinudimmuunsussüsteem. Hiljutised uuringud on teatanud I ja I tüüpi IFN-i induktsiooni ja signaalimise vähenemisest COVID{0}} patsientidel [86]. Seda tüüpi IFN-id on näidanud viirusevastast toimet, vähendades neutrofiilide immigratsiooni põletikukohta, suurendades antigeeni esitlust, pärssides mononukleaarsete makrofaagide poolt vahendatud põletikku ja aktiveerides omandatud immuunsust antigeenispetsiifiliste B- ja T-rakkude vastuste arendamiseks. 86-90]. Seega võib IFN-ide kasutamine haiguse varases faasis vähendada COVID-19 sümptomeid, vähendades viiruse replikatsiooni. Teadlased teatasid ka, et IFN-i tase võib ARDS-i põdevatel COVID{9}} patsientidel tõusta. IFN-i taseme kiire tõus võib kutsuda põletikueelseid tsütokiine alveolaarkoesse ja põhjustada kopsupõletikku ja kopsukahjustusi [90, 91]. Seetõttu näib, et kas IFN-ide ja teiste põletikueelsete tsütokiinide vastuste üles- või düsregulatsioon või mõlemad võivad avaldada olulist rolli SARS-CoV progresseerumisel ja patoloogilistel tunnustel-2.

Olgu al. uurima baikaliini, glükosüüloksüflavooni, mis on baicaleiini 7-O-glükuroniid, gripivastast toimet A-gripiviiruse infektsiooni in vitro ja in vivo mudelis. TNF-i retseptoriga seotud faktor 6 (TRAF6) on tõhus vahendaja IFN-i tootmise signaaliülekande rajal. TRAF6 üleekspressioon suurendab I tüüpi IFN-i tootmist [54]. MikroRNA-d (miRNA-d) on väikesed molekulid, mis kontrollivad transkriptsioonijärgset geeniregulatsiooni [92]. On näidatud, et miR-146a omab põletikku reguleerivat rolli [93]. miR-146a võib TRAF6 allareguleerimise kaudu suurendada H1N1 ja H3N2 replikatsiooni. Baikaliin (20 ug/mL) näitas miR-146a ekspressiooni, viiruse NP, Ml valgu taseme, viiruse tiitri olulist vähenemist ja ka hiirte ellujäämise määra suurenemist [54]. Teises uuringus esindasid Nayak ja tema kolleegid baikaliini gripiviirusevastast (H1N1-pdm09) aktiivsust viirusvalgu NS1 reguleerimise kaudu, mille tulemuseks oli interferooni regulatoorse faktori 3 (IRF-3), IFN, ülesreguleerimine. - ja IFN-. See IFN-i ülesreguleerimine vähendas viiruse replikatsiooni, mis võib vähendada viiruse transkripte ja põletikku soodustavate tsütokiinide, sealhulgas IL-8 ja TNF-x ekspressiooni [55].

Ding et al. kavandas uuringu flavanoonglükosiidi hesperidiini mõju uurimiseks A-gripiviiruse (H1N1) põhjustatud kopsukahjustuse korral isastel rottidel. Tulemused näitasid, et hesperidiin nõrgendas kopsukahjustusi, vähendades põletikueelsete tsütokiinide, sealhulgas IFN-, TNF-x ja IL-6 tootmist, pärssides MAPK signaaliülekande radu. Hesperidiin vähendas ka IFN-i H1N1-ga nakatunud kopsu mikrovaskulaarsetes endoteelirakkudes [94]. Teises Kim jt uuringus. isokvertsetiin nõrgendas tõhusalt H1N1 viiruse poolt hiirtel indutseeritud kopsukahjustusi, vähendades IFN-, iNOS-i, RANTES-i, viiruse tiitreid, viiruslikku bronhiiti ja bronhioliiti [79].

Oroxylum Indicum(L.)Kurz'i oroksüliin A (OA) hoidis hiirtel ära A-gripiviiruse H1NI põhjustatud kopsukahjustusi IFN- ja IFN-【52】 ülesreguleerimise kaudu. Wogoniin, teine ​​​​Scutellaria baicalensis Georgist eraldatud flavonoid, avaldas AMPK radade reguleerimise kaudu märkimisväärset gripivastast toimet. Wogonin suurendas ka IFN-, IFN-λl ja IFN allavoolu molekulide, sealhulgas müksoviiruse resistentsuse geeni A (MxA) ja 2-5' oligoadenülaadi süntetaasi (OAS) regulatsiooni MDCK ja A549 nakatunud rakkudes [95].

2.2.2. Mõju põletikku soodustavatele tsütokiinidele (TNF, IL ja MCP)

CoV-d sisaldavad mõnda avatud lugemisraami, mis kodeerivad mõnda lisavalku. On näidatud, et need lisavalgud moduleerivad põletikulisi teid, nagu IFN signaaliülekanne ja põletikueelsed tsütokiinid [96]. On selgitatud, et COVID-19 prognoosi võib halvendada põletikueelsete tsütokiinide, sealhulgas interleukiinide, IFNy ja TNF- sekretsioon [97]. Blanco-Mello jt osutasid, et sobimatu immuunvastus võib aidata kaasa viiruse paljunemisele ja rasketest COVID-i tüüpidest tingitud tüsistustele-19 [98]. Ruan jt näitasid ka, et põletikuliste tsütokiinide, nagu IL-6 taseme tõus on seotud ARDS-i, hingamispuudulikkuse ja ebasoodsate kliiniliste tulemustega [99]. Kopsukahjustusest põhjustatud hingamispuudulikkus on põletikueelsete tsütokiinide ületootmise tagajärg pärast immuunrakkude imbumist kopsu [100]. Tsütokiinitorm on süsteemne põletikuline reaktsioon, mis on seotud paljude teguritega, nagu infektsioonid ja teatud ravimid. Mitmed uuringud näitasid olulist seost tsütokiini tormi, raske põletiku ja mitme organi puudulikkuse vahel COVID{13}} patsientidel [101-103]. SARS-CoV-2 viiruse äratundmine kaasasündinud ja adaptiivse immuunsüsteemiga võib põhjustada põletikuliste tsütokiinide aktiveerumist ja tootmist. Hiljutiste uuringute kohaselt on COVID-19 patsientidel suurenenud põletikueelsete tsütokiinide tase plasmas. Need põletikulised tsütokiinid nagu TNF-, IL6, IL 2, IL-1, IL7, IL 10 ja IL-18, samuti monotsüütide kemoatraktantne valk-1(MCP-1) ), omavad keskset rolli COVID-19 patoloogilises progresseerumises ja raskusastmes viiruskoormuse suurenemise, kopsupõletiku, kopsukahjustuste, neuroloogiliste häirete ja suremuse tõttu [97,101].

Need sündmused võivad SARS-CoV peamise tüsistusena põhjustada mitme organi puudulikkust ja kopsuvigastusi-2; seetõttu võib põletikueelsete tsütokiinide moduleerimist pidada COVID-i puhul mõistlikuks ravieesmärgiks-19. Lisaks on paljudes uuringutes näidatud flavonoidide märkimisväärset põletikuvastast toimet; seega võivad need olla paljulubavad ühendid COVID-i põletikuga seotud tüsistuste vastu võitlemisel-19 [97].

Yang et al. tõestas 3-desoksüsapankalkooni (30 μM) kaitsvat toimet in vitro gripiviiruse H1N1 viiruse poolt põhjustatud põletikule ja apoptoosile, vähendades IL-1 ja IL-6 taset [68]. Baikaleiin, flavoon ja biochaniin A, O-metüülitud isoflavoon, vähendasid põletikueelset tsütokiini ekspressiooni H5N1 gripiviiruse tüvedega nakatunud A549 rakkudes ja primaarsetes inimese monotsüütidest pärinevates makrofaagides (MDM), mis võib takistada põletikuraja aktivatsiooni ja koekahjustusi. [53]. A-gripiga nakatunud A549 ja MDCK rakkudes võib baikaliin, baicaleiini (baicaleiin-7-glükuroniidi) glükosüülitud vorm, tõsta IFN taset, mille tulemuseks on põletikueelsete tsütokiinide tootmise vähenemine. Seega olid IL-8 ja TNF-d oluliselt madalamad baikaliiniga töödeldud rakkudes võrreldes töötlemata kontrollrakkudega [55].

In vitro uuring on näidanud, et dimetoksüflavooni CST kontsentratsioonidel 2,5, 5 ja 10 ug/ml on märkimisväärne mõju NF-kB signaali ülekanderaja nõrgenemisele A-gripiga nakatunud THP-1 rakkudes. (H1N1) viirus. Pärast NF-kB inhibeerimist tekivad põletikueelsed tsütokiinid, sealhulgas I-1, IL-8, IL-10 ja TNF-, samuti põletikuga seotud valgu COX{{ 15}}, suruti CST alla annusest sõltuval viisil[59]. Yonekawa jt in vitro uuringus hesperidiini ja linariini viirusevastaste omaduste kohta inhibeerisid need flavonoidglükosiidid R5-HIV-1-NL(AD8) viiruse replikatsiooni CD4 ja NKT rakkudes, suurendades nende tootmist. põletikuvastaste tsütokiinide, sealhulgas IL-2, IL-5 ja IL-13. Täheldati, et nende kahe flavonoidi stimuleeriv toime sõltub kriitiliselt suhkruosast, kuna aglükoonid (hesperetiin ja atsetsiin) ei näidanud sellist aktiivsust. Lisaks on metoksü (-OCH3) asendus B-tsüklis oluline hesperidiini ja linariini stimuleeriva aktiivsuse jaoks CD4 pluss NKT rakkudes. Samuti võivad nad esile kutsuda RANTES-i, MIP-1 ja MIP-1 sekretsiooni V61 pluss ekspresseerivatest T-raku retseptoritest, mis seejärel pärssisid viiruse replikatsiooni CD4 ja NKT rakkudes[104]. Kang et al. teatas Pithecellobium clypearia Benth'i puhastatud flavonoidide gripivastasest toimest A-gripiviiruse infektsiooni in vitro mudelil. Need puhastatud flavonoidid pärssisid IL-6 ja MCP-1 tootmist H1N1-nakatunud inimese A549 kopsurakkudes[105]. Mehrbod et al. uuris kvertsetiin-3-O- -L-ramnopüranosiidi (Q3R), glükosüülitud flavooni, põletikuvastast toimet H1N1 gripiviirusega nakatunud MDCK rakkudele. Q3R kontsentratsioonis 150 ug/ml alandas oluliselt viiruse tiitrit ja suurendas IL-27 tootmist, mis võib veelgi suurendada IL-10 sekretsiooni CD4 pluss T-rakkude poolt ja suurendada nende viirusevastast aktiivsust. Teisest küljest pärssis O3R TNF-i tootmist kui ühte olulist põletikumediaatorit, mis põhjustab palavikku ja käivitas NF-kB põletikueelse raja, halvendades veelgi patsientide seisundit [106]. Trimetoksüflavoon Santin on näidanud gripivastast toimet THP-1 ja MDCK rakkudes kontsentratsioonis 60 μM. Gripiviirus A (H3N2) kutsub esile põletikueelse tsütokiini tootmise THP-1 rakkudes, mille tulemuseks on kopsupõletik ja -kahjustus [61]. Põletikuvastased tsütokiinid võivad muutuda ka gripiviiruse infektsiooni ajal. IL-10 on põletikuvastane tsütokiin, mida gripiviirus võib indutseerida. IL-10 inhibeerib invariantseid looduslikke tapja-T-rakke, vähendades kopsumonotsüütidest pärinevate dendriitrakkude IL-12 tootmist[107]. IL-6, IL-8, IL-10, IL-1 ja TNF-i tase langes Santiniga ravitud rühmas oluliselt MAPK-de ja NF-i alareguleerimise tõttu. kB signaalirajad [61].

Lisaks ülaltoodutele on gallokatehiin-7-gallaat, genisteiin ja teaflaviinid teised flavonoidid, millel on põletikueelsete tsütokiinide tootmist moduleeriv toime [58,76,108]; seega näib nendel molekulidel olevat soovitav põletikuvastane toime, mis on abiks viirusinfektsiooniga seotud põletiku kontrolli all hoidmisel.

2.2.3. Mõju subtsellulaarsetele põletikuteedele (NF-kB, PI3K/Akt ja MAPK/JNK)

Kui viirus siseneb peremeesrakku, tunneb peremeesrakk selle replikatsiooni ära mustrituvastusretseptorite (PRR) kaudu[109]. Viiruse RNA struktuur osaleb PRR-de oligomerisatsioonis ja allavoolu transkriptsioonifaktorite, eriti interferooni reguleerivate tegurite (IRF) ja NF-kB aktiveerimises. NF-kB ja IRF-ide aktiveerimine põhjustab raku viirusevastase kaitse kaasamist I ja I tüüpi interferoonide ja kemokiini sekretsiooni indutseerimise kaudu [110].

Chiou jt uurisid 8-prenüülkempferooli (8-PK) mõju A549 rakkudele, mis olid nakatunud A-gripiviirusega (H1N1). Tulemused näitasid, et PI3K-Akt raja häirimine on 8-PK peamine mehhanism, mis põhjustab kaitsvat toimet A-gripiviiruse vastu.8-PK vähendas NF-kB ja IRF{10}} tuuma translokatsiooni. Akt fosforüülimise ja PI3K aktiivsuse nõrgenemise kaudu. Lõpuks, reguleeritud aktivatsiooni vähenenud tootmisega ekspresseerusid ja sekreteerisid normaalsed T-rakud (RANTES) läbi H1N1-nakatatud A549 rakkude [111]. Zhu et al. näitas, et A549 ja Ana{20}} nakatunud rakkudes põhjustas A549- ja Ana{20}}-ga nakatunud rakkudes gripiviiruse A (H3N2) põhjustatud autofagia, pärssides mTOR-i signaalirada. Baikaliin võib suurendada mTOR-i fosforüülimist ja päästa H3N2 viiruse mõju annusest sõltuval viisil [112]. Teises uuringus leiti, et baikaliinil on gripiviirusevastane (H1N1-pdm09) aktiivsus PI3k/Akt raja allareguleerimise tõttu, mis on põhjustatud viirusvalgu NS1 ekspressiooni moduleerimisest 55]. Lisaks näitas biochaniin A, O-metüülitud isoflavoon, kaitsvat toimet H5N1 gripi A viirusega nakatunud rakkudele, vähendades AKT, ERK1/2, JNK ja p38 fosforüülimist. Samuti võib see moduleerida raku signaaliülekande radu, vähendada IL-6, IL-8, CXCL10(IP-10), TNF- ja parandada IkB taset [53].

CST esindas inhibeerivat toimet A-gripiviiruse infektsiooni in vitro mudelile NF-kB/p65 signaaliraja inhibeerimise kaudu, mille tulemuseks oli põletikueelsete tsütokiinide alareguleerimine. CST vähendas ka fosfo-p38 MAPK ja fosfo-JNK taset [59]. Teises Dingi jt uuringus võib hesperidiini manustamine ööpäevastes annustes 200 ja 500 mg/kg viie päeva jooksul pärssida kopsupõletikku A-gripiviiruse (H1N1) põhjustatud kopsukahjustuse korral rottidel. Seda toimet vahendas põletikueelsete tsütokiinide, sealhulgas IL-6 ja TNF- produktsiooni nõrgenemine. Hesperidiin vähendas ka IL-6 ja TNF-i ekspressiooni H1N1-ga nakatunud kopsu mikrovaskulaarsetes endoteelirakkudes, pärssides MAPK signaaliülekanderadu [94]. Lisaks näitasid uuringud ERK signaalirada MAPK signaaliraja peamise modulaatorina. Isorham-netiin (50 μM), monometoksüflavoon, vähendas ERK fosforüülimist MDCK rakkudes pärast A(H1N1) gripiviirusega nakatumist [113]. Jeong ja tema kolleegid uurisid püroksüliin A ja tektorigeniini tsütotoksilist toimet CHME5 rakkudes ja inimese primaarsetes makrofaagides, mis olid nakatunud HIV-1-D3-ga. Need flavonoidid avaldavad oma toimet, vähendades PI3K, Akt, mTOR, PDK1, GSK-3 ja Bad fosforüülimist lipopolüsahhariidi/tsükloheksimiidiga töödeldud rakkudes. Santin pärssis A-gripiviiruse replikatsiooni MDCK-s ja THP-s-1 nakatunud rakud [114]. Kontsentratsioonil 60 uM nõrgendas Santin p38 MAPK, ERK, JNK/SAPK ja NF-kB [61] fosforüülimist.