В поисках подходящих и эффективных решений для борьбы с инфекцией SARS-CoV-2 мы исследовали эффективность нескольких фенольных соединений в контроле ключевых клеточных механизмов, участвующих в инфекционности вируса.

Путь заражения клетки вирусом SARS-CoV-2 является сложным процессом и включает в себя четыре основных этапа: присоединение к рецептору, проникновение в клетку, репликацию и выход из клетки. Поскольку этот процесс состоит из нескольких этапов, существует возможность для разработки эффективных вмешательств на различных этапах.

Особый интерес представляет этап связывания вируса с рецептором хозяина, а именно, возможность предотвратить связывание-стыковку.

Здесь мы приводим доказательства того, что из 56 протестированных полифенолов, наибольшую эффективность в подавлении процесса стыковки рецептор-связывающего домена белка-шипа (SPIKE) с рецептором ACE2 человека и, таким образом, в предотвращении проникновения псевдо-вирионов SARS-CoV-2 в клетки, продемонстрировали следующие растительные экстракты: бразилин, теафлавин-3,3′-дигаллат и куркумин.

Теафлавин-3,3′-дигаллат в концентрации 25 мкг/мл и куркумин в концентрации выше 10 мкг/мл, показали подавление связывания рецепторов ACE2, снижая одновременно его активность как в бесклеточных, так и в клеточных анализах.

Наше исследование также показало, что бразилин и теафлавин-3,3′-дигаллат, и в еще большей степени куркумин, снижают активность рецептора ACE2 как в бесклеточных, так и в клеточных анализах.

Аналогичная картина наблюдалась и в отношении катепсина L, хотя один теафлавин-3,3′-дигаллат показал скромное снижение экспрессии катепсина L на белковом уровне.

Наконец, каждое из этих трех соединений умеренно повышало эндосомальный/лизосомальный рН. В заключение отметим, данное исследование демонстрирует плейотропную анти-SARS-CoV-2 эффективность специфических полифенолов и перспективы для дальнейших научных и клинических исследований.

Аннотация

Обоснование: Несмотря на вакцины COVID-19 остается главным в современном мире вызовом здоровью человека. В поисках эффективных, экономически и социологически приемлемых решений в борьбе с SARS-CoV-2 инфекцией мы исследовали эффективность некоторых природных компонентов (класса полифенолов) против ключевых клеточных механизмов развития вирусной инфекции. Поскольку вирусная инфекция это многоступенчатый процесс, имеются различные возможности для развития эффективных средств борьбы.

Результаты: Из 56 полифенольных компонентов и растительных экстрактов протестированных в нашем исследовании, мы обнаружили что бразилин, теафлавин-3,3’-дигалат и куркумин обладают наибольшей способностью связывать белок вирусного шипа, ингибируя прикрепление вирусных частиц к АСЕ2 рецептору и блокируя тем самым проникновение вируса в клетки. Среди других эффектов мы обнаружили что эти три природных компонента также снижали активность фермента TMPRSS, необходимого для входа вируса в клетку. Кроме того, они увеличивали щелочность (высокий рН) во внутриклеточных эндосомах/лизосомах. Поскольку для успешного проникновения внутрь клетки и последующей там репликации вирусу требуется преимущественно кислотная среда с низкими значениями рН, то увеличение этими компонентами щелочности внутриклеточной среды может дополнительно способствовать блокировке клеточных механизмов вирусной инфекции.

Выводы: Наше исследование демонстрирует анти SARS-CoV-2-вирусное действие специфичеких полифенолов через одновременное воздействие на различные ключевые клеточные механизмы вовлеченные в развитие вирусной инфекции. Дальнейшие научные и клинические исследования безотлагательно необходимы для начала практического применения этих открытий.