A flavonoidok, mint ígéretes vírusellenes szerek a SARS-CoV-2 fertőzés ellen: Mechanisztikus áttekintés

További információért. kapcsolatba lépnitina.xiang@wecistanche.com

Absztrakt: 2019-ben újonnan diagnosztizált koronavírusCOVID{0}}) felfedezése óta minden emberi tevékenységre hatással volt.FlavonoidokAz emberi táplálkozásban gyakran előforduló, figyelemreméltó biológiai aktivitásuk miatt sok figyelmet vonzottak. Ez a cikk átfogó áttekintést nyújt a flavonoidok előnyeiről a COVID{0}} betegségben. A flavonoidok korábban bejelentett hatásai öt hasonló klinikai megnyilvánulású és/vagy farmakológiai kezelésű RNS-vírusra, beleértve az influenzát, a humán immunhiány vírust (HIV), a súlyos akut légúti szindrómát (SARS), a közel-keleti légúti szindrómát (MERS) és az ebolát, a következők voltak: figyelembe vett. A flavonoidok közvetlenül hatnakvírusellenestulajdonságok, ahol gátolják a vírus fertőzési ciklusának különböző szakaszait és a közvetett hatásokat, amikor módosítják a gazdaszervezet vírusfertőzésre és az azt követő szövődményekre adott válaszait. A flavonoidok vírusellenes aktivitást mutattak a vírus proteáz, RNS polimeráz, mRNS, vírus replikáció és fertőzőképesség gátlásán keresztül. A vegyületek hatékonyak voltak az interferonok, a gyulladást elősegítő citokinek és a szubcelluláris gyulladásos folyamatok szabályozásában is, mint például a nukleáris faktor-kB és a Jun N-terminális kinázok. Baicalin,kvercetin, és származékai, a heszperidin és a katechinek a leginkább tanulmányozott flavonoidok ebből a szempontból. Összefoglalva, az étrendi flavonoidok ígéretes kezelési lehetőségek a COVID{0}} fertőzés ellen; azonban a jövőbeni vizsgálatok javasoltak e vegyületek vírusellenes tulajdonságainak felmérésére ezen a betegségen.

Kulcsszavak: gyulladás;tüdő; oxidatív károsodás; vírusellenes; polifenol

További termékekért kattintson ide

1. Bemutatkozás

2019 végére Kínából szokatlan tüdőgyulladást jelentettek, amelyet súlyos akut légúti szindrómát (SARS) okozó új koronavírusként (CoV) diagnosztizáltak, és COVID-nak-19[1,2] nevezték el. Később a vírus (SARS-CoV{5}}) más országokban is elterjedt, és a WHO 2020. március 11-én világjárványnak nyilvánította [3]. Azvírustöbbnyire légúti cseppek útján terjed, és súlyossága az enyhétől a súlyos halálos tünetekig terjed. A lappangási időszak tünetmentes eseteit fontos fertőzési forrásnak tartják [4]. A legtöbb esetben az enyhe tünetek 1-2 hetet vesznek igénybe, míg a súlyos esetek halálhoz is vezethetnek [5].

A SARS-CoV-2 hatással van a légzőrendszerre, lázat és száraz köhögést okozva [4]; a vírus azonban szervi elégtelenséget okozhat, elsősorban a szívben és a vesében, valamint citokinviharokat okozhat, amelyek tovább növelik a halálozást. A SARS-CoV-2 vírus életciklusa magában foglalja

kötődés, behatolás, bioszintézis, érés és felszabadulás. A kötõdést követõen a vírus RNS bejut a sejtmagba replikáció céljából, és a vírus mRNS elkezdi termelni a virális szerkezeti fehérjéket, beleértve a tüskét (S), a membrán (M), a burok (E) és a nukleokapszid (N) fehérjéket [6]. A tüdőben erősen expresszálódó angiotenzin-konvertáló enzim 2(ACE2)-receptorról kimutatták, hogy a SARS-CoV társreceptorjaként is működik [7].

A SARS, a MERS és a SARS-CoV-2 mind RNS CoV-k. A SARS-CoV-2 genom 88 százalékban azonos a denevér eredetű súlyos akut légúti szindrómák (SARS)-szerű CoV-ival, 79 százalékban a SARS-CoV-hoz és 50 százalékban a MERS-CoV-hoz [8,9]. A SARS-CoV-2 fehérjék 90 százalékban -100 százalékban homológok a SARS-CoV-val; bár az orf10 és az orf8 különbözik a SARS-CoV-2 és a SARS-CoV között. Az Orf8 a CoV-k kiegészítő fehérje. Hatszálú alfa-hélix fehérjét képez, amely fokozza a vírus terjedési képességét. A SARS-CoV-2 orfla/b, tüske, burok, membrán és nukleoprotein szintén közeli rokonságban állnak a SARS-CoV fehérjéivel [10]. .

Mivel a SARS-CoV-2 ellen nincs specifikus vírusellenes szer, a jelenleg rendelkezésre álló vírusellenes gyógyszereket fontolóra veszik a COVID-19 kezelésére. A Remdesivir egy új vírusellenes gyógyszer, amelyet kifejezetten az Ebola vírus ellen vezettek be 2015-ben. Gátolja a vírus RNS-polimerázát, és a közelmúltban néhány COVID{4}}-kezelési kísérletben használták [11]. A favipiravir ugyanazzal a mechanizmussal gátló hatást fejt ki az influenzára és az Ebola vírusra, és SARS-CoV-ban is értékelik-2 [12-14]. A lopinavir egy vírusproteáz inhibitor, és először HV kezelésére fejlesztették ki. In vitro vizsgálatok a lopinavir gátló hatását mutatták ki CoV-fertőzött sejtekben [15,16]; a szisztematikus áttekintések azonban nem mutattak semmilyen jótékony hatást a SARS-CoV ellen{13}} [17].

A gyógynövények ősidők óta megbízható forrásai a természetes gyógyszereknek, beleértve a vírusellenes szereket is. A világ különböző országaiban végzett hagyományos orvoslás és etnofarmakológiai tanulmányok mindig új utakat nyitottak a gyógyszerkutatás előtt [18-22]. Az oszeltamivir, amely egy hagyományos vírusellenes szer, a sikiminsav származéka, amely a csillagánizs (Illicium verum Hook.f.) másodlagos metabolitja. A SARS-CoV-2 esetében az in silico vizsgálatok feltárták a növényi összetevők lehetséges vírusellenes tulajdonságait [23-25]. A flavonoidok a fitokemikáliák nagy csoportját alkotják, amelyek az emberi étrendben számos élelmiszerben és zöldségben megtalálhatók, és számos értékes farmakológiai hatással, köztük vírusellenes tulajdonságokkal rendelkeznek. Kimutatták, hogy ezek a vegyületek a vírus életciklusának lényeges szakaszait megcélozva gátolhatják a vírus patogenezist [26]. A kvercetin, a katechinek, a kaempferol és a baicalein a vírusellenes tulajdonságokkal rendelkező legfontosabb flavonoidok példái [18, 27, 28]. Ennek a tanulmánynak a célja a flavonoidok elérhető vírusellenes bizonyítékainak megvitatása a SARS-CoV-2 lehetséges kezelésében, figyelembe véve ezeknek a vegyületeknek a korábban bejelentett hatásait öt hasonló klinikai megnyilvánulású és/vagy farmakológiai kezeléssel rendelkező RNS-vírusra, beleértve az influenzát is, humán immunhiány vírus (HIV), súlyos akut légúti szindróma (SARS), közel-keleti légzőszervi szindróma (MERS) és Ebola.

2. Eredmények

Vírusellenes aktivitásA flavonoidok direkt antivirális hatásokba sorolhatók, ahol a vírust közvetlenül érintik a flavonoidok, és indirekt hatásokra, ahol a flavonoid javítja a gazdaszervezet védekező mechanizmusait a vírusfertőzéssel szemben. Itt a flavonoidok mögöttes vírusellenes mechanizmusait tárgyaljuk, hivatkozva a legfontosabb flavonoidokra, amelyek ezeket a mechanizmusokat demonstrálják.

2.1.Közvetlen vírusellenes mechanizmus

2.1.1. Vírusproteáz gátlása

A vírusproteázokat bizonyos helyeken a vírus poliprotein prekurzorainak hasítására használják, hogy funkcionális fehérjéket szabadítsanak fel. Kimutatták, hogy specifikus vírusproteázok is hasítják a gazdasejt fehérjéit, beleértve a transzlációs iniciációs faktorokat (eF4 és elF3d) a HIV-ben, hogy megakadályozzák a gazdafehérje transzlációját [29,30]. A koronavírusok háromféle vírusproteázt termelnek, köztük a 3-kimotripszinszerű ciszteint (3CLpro), a papainszerű proteázt (PLpro) és a fő proteázt (M pro)[31]. A 3CLpro fontos a SARS-CoV életében. ciklusban, a PLpro szerepet játszik a SARS-CoV-2 replikációjában, a Mopar pedig a SARS-CoV-2 funkcionális fehérjék éréséért felelős [32,33]. Ennek eredményeként ezek a molekulák megfelelő gyógyszercélpontok a vírusellenes kutatásban és gyógyszerkutatásban [34].

A kaempferol, amely számos élelmiszerben bőséges flavonoid, csökkentette a CPE-t a SARS-CoV-2 klinikai izolátumaival fertőzött Vero E6 sejtekben, 125 μM koncentrációnál körülbelül 88 százalékos gátlás mellett. Egy kapcsolt in silico vizsgálat azt sugallja, hogy a SARS-CoV-2 3CLpro enzim gátlása a fő hatásmechanizmus [35]. A kaempferol hozzáadása az E. coliban expresszált SARS-CoV és MERS-CoV 3CLpro-hoz és PLpro-hoz ezen enzimek gátlásán keresztül vírusellenes hatást váltott ki [36]. Park és munkatársai (2017) kimutatták, hogy a hidroxilcsoport jelenléte a kaempferolban erősebb vírusellenes hatást fejt ki a 3CLpro és a PLpro gátlásán keresztül [37]. Az epigallocatechin-gallát (EGCG) a teában (Camellia sinensis L.) található flavonoid, amely gombaellenes, antibakteriális és vírusellenes tulajdonságokkal rendelkezik [38.39]. A vizsgálatok kimutatták, hogy az EGCG gátolja a reverz transzkriptáz (RT) aktivitást, a proteáz aktivitást, a p24-et, a vírus bejutását és a vírustermelést a HIV-vel fertőzött THP-1 és H9 sejtekben-1, és az EGCG liposzómamódosítása felerősítette annak gátlását hatások. A sejtmentes vizsgálatok azt is kimutatták, hogy az EGCG-kezelést követően jelentősen csökkent a proteáz kinetika. Az EGCG galloilcsoportját tartják felelősnek az antibakteriális és antivirális aktivitásáért [40]. Az izoliquiritigenin, egy kalkon, terápiás szerként használható bakteriális és vírusos fertőzésekben [41]. Ez a vegyület gátló hatást mutatott az E. coliban expresszált SARS-CoV-ra, valamint MERS-CoV 3CLpro-ra és PLpro-ra. A prenil funkciós csoport jelenléte a rezorcin gyűrűn lehetővé teszi hidrofób kölcsönhatások kialakulását proteázokkal [37]. A theaflavinok polifenolok, amelyek különféle teákban találhatók [42]. A SARS-CoV rekombináns proteázzal végzett kísérletek a 3CLpro aktivitás szignifikáns csökkenését mutatták ki theaflavin-3,3'-digalláttal, 9,5 uM IC50 értékkel. Egyes theaflavinokban a 3' pozícióhoz kapcsolódó gallátcsoport elengedhetetlen lehet a 3CL proaktív hellyel való interakcióhoz [43]. Az Erythrina senegalensis DC-ből kivont prenilizoflavonoidok. rekombináns HIV{41}} proteáz elleni anti-proteáz aktivitás értékelésére használták. Az eredmények azt mutatták, hogy a vegyületek 0,5-30 μMIC50 értékkel gátolhatják a HIV-1 rekombináns proteázt in vitro. A hidroxi- és prenilcsoportok felelősek lehetnek a HIV proteáz gátlásáért [44]. A kvercetin és a kvercetin{48}}galaktozid csökkentette a PLpro, 3CLpro, deubiquitinációs és DelSGilációs aktivitást SARS-CoV, MERS-CoV és HIV esetén-1. A hidroxilcsoportok helyzete hatékony lehet az anti-proteáz aktivitásban. A 3, 5, 7, 3' és 4' pozíciókban öt hidroxilcsoportot tartalmazó kvercetin erős gátló hatást fejtett ki a virális proteázokra; míg a glikozilcsoport jelenléte a 3,7A' pozíciókban csökkentette a gátló hatást [37,45].

2.1.2. A vírusos RNS-polimeráz és a vírus-mRNS gátlása

Az RNS-függő RNS polimeráz (RdRp) egy fontos enzim, amely katalizálja az RNS replikációját egy RNS-szekvenciából [46]. Ezt az enzimet az összes RNS-vírus, valamint néhány eukarióta kódolja [47]. A vírusok kötelező intracelluláris paraziták, azaz nem tudnak önállóan túlélni a sejtekből. Sejttranszlációs berendezést kell használniuk az mRNS-ek lefordításához a fehérjetermeléshez, ami a replikációhoz szükséges. Így az mRNS transzlációjával való bármilyen interferencia gátolja a vírus replikációját, terjedését és evolúcióját [48].

Zandi és munkatársai nemrégiben végzett vizsgálata. feltárta a baicalin és a bicalein in vitro antivirális hatását a SARS-CoV-2 fertőzés ellen Vero CCL-81 sejtvonalban az RdRp gátlásán keresztül, a baicalein nagyobb hatékonyságával. További in silico értékelések azt mutatták, hogy ennek a két vegyületnek nagyobb affinitása van az RdRp-hez képest, mint az újraszállításhoz: A baicalin és a baicalein kapcsolódási helye szintén különbözik a remdesivirétől; így ezek a flavonoidok adjuváns kezelésként alkalmazhatók a remdesivir mellett [49]. A kvercetin-7-O-glükozid (Q7G) hatását egy in vitro vizsgálatban értékelték A és B influenzavírussal fertőzött MDCK-sejteken, összehasonlítva a standard vírusellenes szerrel, az oszeltamivirrel. Az oszeltamivirt kontrollált gyógyszerként használták, és mérsékelt vírusellenes aktivitást mutatott 25,4-42,2 ug/ml IC50-értékkel; míg a Q7G 3,10 ug/ml és 8,19 ug/ml közötti IC50 értékkel gátolta az influenza A és B vírust. Az oszeltamivir gyengébb aktivitást mutatott az influenza B ellen, mint az influenza A; mivel a Q7G erős aktivitást mutatott az összes influenzavírus ellen. Ezenkívül a kvantitatív PCR vizsgálatok a vírus RNS szintézisének nagyobb csökkenéséről számoltak be Q7G kezelés után, mint az oszeltamivirrel, ami a Q7G vírus RNS polimerázra gyakorolt ​​gátló hatását jelzi. A molekuláris dokkolási analízis kimutatta, hogy ez a kölcsönhatás a Q7G-nek a virális RNS-polimeráz PB2 alegységéhez való kapcsolódásának tulajdonítható [50].

Az Oroxylin A(OA) egy flavonoid, amely az Oroxylum Indicum(L.)Kurzban található. Kimutatták, hogy az OA számos influenza A törzset képes gátolni MDCK sejtekben dózisfüggő módon. A H1N1 influenzavírussal OA-val fertőzött egerek szájon át történő kezelése szintén csökkentette a vírus által kiváltott elhullást, a testtömeg-csökkenést és a tüdősérülést, a túlélési arány 60,0 százalék volt 100 mg/kg napi adag mellett. Beszámoltak arról, hogy az OA vírusellenes hatásai a H1N1 mátrix1(M1)mRNS transzkripció és fehérjeszintézis csökkent szabályozásának tulajdoníthatók (in et al. 2018). Az M1 fehérje a vírusburokban lévő fehérje, amely a vírus RNS-éhez kötődik, és közvetítheti az RNS nukleoprotein magjainak a membránburokba való bezáródását [51]. Bár az OA gátolhatja a fehérjeszintézist, nem tudta megakadályozni a vírus bejutását a gazdasejtbe vagy a nukleoprotein(NP) bejutását a gazdasejt magjába [52]. A baicalin és a biochanin A 18,79 és 8,92 μM IC50 értékkel gátolhatja az influenza H5N1 fertőzést A549 sejtekben. Ezt a hatást a nukleáris vírus ribonukleoprotein (RNP) exportjának elnyomása közvetítette [53]. Más tanulmányok azt is kimutatták, hogy a baikalin csökkentheti az influenza M1 fehérje expresszióját [54,55].

A gazdaszervezet cdc2--hoz hasonló kináz 1 (CLK1) kulcsszerepet játszik a H1N1 influenzavírus M2 génjének összeillesztésében, és fontos influenza elleni célpont. Az M2 egy protoncsatorna az influenza A vírus vírusburjában [56,57]. Kimutatták, hogy a Pithecellobium clypearia-ból izolált gallocatechin{10}}gallát gátolja a gazdaszervezet cdc2-szerű kináz 1-jét (CLK1), amely az influenza elleni célpont a vírus M2 mRNS alternatív splicingben játszott szerepe miatt. A gallocatechin-7-gallát napi 30 mg/ttkg dózisú hatásának vizsgálata H1N1 vírussal fertőzött ICR egereken szignifikánsan magasabb túlélést mutatott 8 napig. Ezenkívül gátolta a vírus által kiváltott akut tüdőkárosodást és a súlycsökkenést. Ezenkívül a H1N1-fertőzött A549-sejteken végzett felmérések a virális NP és M2 mRNS-ek jelentős csökkenését mutatták ki. Ezenkívül az SF2/ASF és az SC35 splicing faktorok, amelyek a vírus M2 gén alternatív splicing kulcsfontosságú tényezői, foszforilációja szignifikánsan csökkent gallocatechin-7-galláttal végzett kezelés után [58]. Cirsimaritin (CST), az Artemisia scoparia Waldst flavonoidja. és a Kitam-ot a három influenzavírustörzzsel fertőzött MDCK- és THP-1-sejtekre gyakorolt ​​in vitro vírusellenes hatása tekintetében értékelték, amelyek IC50-értékei 5,8-11,1 ug/ml között mozogtak, szemben a ribavirin 3,4-8,9 ug/ml-es értékével. Az adatok azt mutatták, hogy a CST hatékonyan képes csökkenteni az influenza M2-t és a fehérje expresszióját dózisfüggő módon, így a CST hatékonysága 20 ug/ml-nél magasabb volt, mint a standard antivirális ribavirin 10 uM-é [59]. A luteolin egy másik flavonoid, amely gátló hatással van az M2mRNS expressziójára. A különböző influenzatörzsekkel fertőzött MDCK sejtekben a 15 μM luteolin hatásosabb volt, mint 10 μM oszeltamivir mind a H1N1, mind a H2N3 fertőzött sejtekben. A luteolin emellett csökkentette az influenza vírus coat protein I (COPI) expresszióját, amely közvetíti a vírus bejutását és az endocita útvonalat a fertőzött sejtekben [60]. A Santin az Artemisia rupestris L.-ből kivont flavonoid, amelyről azt is feltételezték, hogy influenza vírusellenes hatással bír az M2 mRNS expressziójának dózisfüggő elnyomása révén [61].

Azt jelezték, hogy a kvercetin valószínűsíthető terápiás szer lehet az influenzafertőzés ellen a fertőzés korai szakaszában, így használható az influenzavírus megelőzésére. Az influenzavírus A törzsekkel fertőzött MDCK- és A549-sejtekre kifejtett hatásának vizsgálata során a kvercetin dózisfüggő módon képes gátolni a vírus NP mRNS-ét, a legnagyobb aktivitással 50 μM koncentrációban 【62】.

A kutatások kimutatták, hogy a tricin(4'5,7-trihidroxi-3',5'-dimetoxiflavon) vírusellenes hatást fejt ki az influenza A és B törzsei ellen. Az RT-PCR tesztek azt mutatták, hogy a tricin elnyomhatja az M fehérje mRNS szintézisét influenzavírussal fertőzött MDCK sejtekben; nincs jelentős hatással a neuraminidáz és hemagglutinin bioszintézisére. A vírus mRNS szintézisét gátló tricin 50 százalékos hatékony koncentrációja 3.{9}} uM volt.

az influenza A vírustörzsekre és 4,9 μM az influenza B vírusra. Az influenzavírussal fertőzött egerekben a 20 ug/kg dózisú tricin javította a testsúlycsökkenést és a túlélési időt [63].

2.1.3. Vírus bejutása, replikációja és fertőzőképessége

Az RNS-vírusok fehérjéket kódolnak, életciklusuk során a gazdasejt gépezetét használják fel. Ezeknek a gazdasejt-szükségleteknek a megértése nemcsak a vírus által használt molekuláris útvonalakról ad tájékoztatást, hanem további célpontokat is jelent a gyógyszerfejlesztés számára [64].

Egy in vitro vizsgálatban értékelték a kvercetin és az izorhamnetin hatását a SARS-CoV{1}} ACE2h sejtekbe való bejutására. A tüdősejteken expresszálódó ACE2 a virális tüskeprotein társreceptora, és így a SARS-CoV elleni antivirális szerek fő célpontja-2. Megfigyelték, hogy ez a két flavonoid nagy kötődési affinitással rendelkezik az ACE2-hez, és ezt követően csökkenti a vírus bejutását azáltal, hogy gátolja a tüskefehérje ehhez a receptorhoz való kötődését [65]. Egy másik tanulmány a baicalein SARS-CoV{11}} fertőzésre gyakorolt ​​hatását értékelte Vero E6 sejtekben és hACE2 transzgenikus egerekben. Szignifikáns csökkenést figyeltek meg állatok in vitro és in vivo vírusreplikációjában, valamint a testtömeg-csökkenésben és a tüdőkárosodásban [66]. A dihidroxi-6'-metoxi-3',5'-dimetil-kalkon és a miricetin-3'5'-dimetil-éter-3-O- -D-galaktopiranozid flavonoidok származó Cleistocalyx operculate(Roxb.) Merry. és LM Perry. A citopátiás hatás (CPE) redukciós vizsgálata azt mutatta, hogy ezek a flavonoidok gátolják a H1N1 influenzavírus vírusreplikációját MDCK sejtekben. A szerkezet-aktivitás kapcsolat (SAR) vizsgálatok azt mutatták, hogy a C-7 és C-4 helyen OH csoportok, kettős kötés a C-2 és C-3 között, és különösen egy karbonilcsoport a C-4 pozícióban olyan kritikus funkciós csoportok, amelyek jelentősen javítják a flavonoidok vírusellenes tulajdonságait [67].3-A Caesalpinia sappan L.-ből izolált dezoxiszappanchalcon (3DSC) nagy koncentrációban gátolhatja az influenzavírus replikációját azáltal, hogy a vírus NP expressziójának gátlása H1N1 vírussal fertőzött MDCK sejtekben. Egyenlő koncentrációban (30 uM) mind a ribavirin, mind a 3DSC szignifikánsan gátolta az NP-expressziót, bár a ribavirinnek erősebb volt a hatása [68]. Tanulmányok kimutatták, hogy a biochanin A és a baicalein gátolták a kaszpáz-3 aktivációját, amely egy olyan enzim, amely részt vesz a vírus replikációjában [53,69]. Ezek a vegyületek gátolhatják a vírus RNP komplexek nukleáris exportját is, ami kritikus a vírus replikációjában [53]. A Biochanin A gátló hatást mutatott a mitogén által aktivált p38 és NF-kB ellen, amelyekről kimutatták, hogy részt vesznek a vírus replikációjában. Az NF kB és a p38 az oxidatív stressz hatására aktiválódik, és ismert, hogy befolyásolja az influenza A vírus replikációját és patológiáját [53,70]. Az influenzavírussal fertőzött MDCK sejtek és A549 sejtek sejttenyészetén végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy a bicalein gátolja a vírus replikációját 20-80 ug/ml koncentrációban. Érdekes módon a baicalin hasonló vírusellenes aktivitást mutatott, mint a ribavirin és az oszeltamivir 40 ug/ml, illetve 60 ug/ml koncentrációban. A baikalin in vivo gátolta a vírusreplikációt az egerek tüdejében is[71]. Kimutatták, hogy a CST csökkenti az NF-kB fehérje és az NF-KB foszforilációját a sejtmagban [59]. Az már ismert, hogy az NF-KB-nak fontos szerepe vangyulladás, oxidatív stresszés a gazdaszervezet immunitásának szuppressziója [72]. Az NF-kB leszabályozása különböző típusú vírusokban is gátolja a replikációt, beleértve az influenzavírust is [73].

A SARS-CoV-2-vel fertőzött Vero E6 sejtekben a naringenin idő- és koncentrációfüggő módon gátolja a CPE-t. Ezt a hatást az endo-lizoszomális kétpórusú csatornák (TPC) gátlása közvetítette, amely útvonal magában foglalja a SARS-CoV-2, az Ebola és a MERS fertőzőképességét a vírus bejutásának elősegítése révén [74]. Az EGCG dózisfüggő gátló hatást (25,50 μM) mutatott ki a HIV-replikációra a T-sejtekben; azonban a vírusreplikáció gátlását nem befolyásolta közvetlenül az RT-gátlás. Fassina és munkatársai a p24 enzimet elemezték, amely részt vesz a vírusrészecskék csomagolásában. Az eredmények a p24-koncentráció és az RT-aktivitás csökkenését mutatták HIV-fertőzött T-limfoblasztokban. Az alábbi eredmények alapján megállapították, hogy az EGCG gátolta a vírus replikációját a vírusfertőzés leszabályozása révén. Még nincs bizonyosság az EGCGon vírusfertőzés pontos hatásáról [75]. A gp120 jelátvitel általában a HIV{19}} megnövekedett replikációjához kapcsolódik a korábban fertőzött sejtekben[75]. A vizsgálatok azt mutatják, hogy a genistein gátló hatást gyakorol a gp120-ra, majd a HV-1 vírusreplikációra. Nem volt változás a vírus replikációjában az adminisztráció után

genistein kimutatása {{0}},5 ug/ml koncentrációban, de egy 5-10 ug/ml tartományban a genistein elnyomhatja a vírusreplikációt [76]. A herbacitrin a Drosera peltata Thunb-ból származó flavonoid. és korábban vírusellenes szerként ismerték. Kimutatták, hogy a herbacitrin gátolja mind az RT-t, mind az integrázt HIV-1-fertőzött MT-4 és MT-2 sejtkultúrákban, ami a vírusreplikáció blokkolását eredményezi a különböző szakaszokban. 21,5 ug/M koncentrációban a herbacitrin elnyomhatja az R aktivitást, míg alacsonyabb, 2,15 uM koncentrációban gátolja az integrázt [77]. Az Erigeron breviscapusból tisztított scutellarin egy HIV--1-ellenes hatással rendelkező flavonoid. Ez a flavonoid gátolta a HIV-1 RT aktivitását és a sejtfúziót, mint a vírusreplikáció fő résztvevőit [Z8]. A heszperidin és a linarin flavonoidok, amelyekben az A gyűrűben rutinóz, a B gyűrűben pedig metoxi (-OCH3) szubsztitúció található. Az izokvercetinről kimutatták, hogy gátolja az influenza A és B vírus replikációját a fertőzött MDCK sejtekben. Az izokvercetin és amantadin kombinációja szintén csak kis dózisokban mutatott szinergista hatást a vírus replikációjára az influenza A vírussal fertőzött MDCK sejtekben (0,5 uM izokvercetin és 1 uM amantadin). A vírustiterek izokvercetin és amantadin beadása után körülbelül 7,5; az izoquercetin és az amantadin koncentrációjának növelése a vírustiterekre gyakorolt ​​szinergista hatást 5-re csökkentette [79]. A Houttuynia cordata-ból származó Q3R influenza vírus elleni hatást fejt ki. A Q3R hatását az influenza A vírussal fertőzött MDCK sejtekre az oszeltamivirrel hasonlították össze. A Q3R jobban gátolta a tüdőelváltozásokat és az ödémát, mint az oszeltamivir. A Q3R hatékonysága is magasabb volt, mint az oszeltamivir. A Q3R gátló hatása az influenzavírus replikációjára közvetett és vírusrészecskékkel való kölcsönhatáson keresztül történt. Az oszeltamivir mérsékelt vírusellenes aktivitást mutatott, körülbelül 58%-ot az influenza A vírus ellen, és gyenge vírusellenes aktivitást 49%-nál kevesebbet 10 ug/ml alatti dózisoknál; míg a Q3R 86 százalékos vírusgátlást mutatott 100 ug/ml-nél és 66 százalékos gátlást 10 ug/ml koncentrációban [80]. Kimutatták, hogy a kvercetin 3- -OD-glükozid (Q3G) megakadályozza az Ebola vírus replikációját in vitro. A Q3G profilaktikus alkalmazása 30 perccel a fertőzés előtt az Ebola vírus jelentős megelőzését mutatta. A Q3G gátolhatja a vírus bejutását is a korai szakaszban. Tehát az O3G hatékony flavonoid lehet az Ebola-vírus megelőzésében [81].

2.2. Közvetett vírusellenes hatások

2.2.1. Interferonokra gyakorolt ​​​​hatás

Az interferonok (IFN-ek) olyan fehérjék csoportját foglalják magukban, amelyeket számos immunsejt termelnek válaszul számos kórokozóra, például vírusokra, parazitákra, baktériumokra és daganatsejtekre. Az IFN-eknek három fő osztálya van, beleértve az I-es típusú vagy savstabil interferonokat (IFN-altípusok, IFN-, IFN-K, IFN-e, IFN-w és IFN-t), a II-es típusú (IFN-y), és III-as típusú IFN-ek, amelyek IFN-λ 【82-84】 néven ismertek. A biológiai aktivitások széles skáláját mutatják, mint például a veleszületett immunválasz aktiválása, a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) molekulák expressziójának fokozása, az angiogenezis elnyomása. Legfontosabb szerepük a vírusfertőzések megzavarása [84,85].

A vírusfertőzés korai fázisában az IFN-ek aktiválják a veleszületettimmunrendszer. A közelmúltban végzett tanulmányok az I. és I. típusú IFN-indukció és -jelzések csökkenését mutatták be COVID{0}}-betegeknél [86]. Az ilyen típusú IFN-ek vírusellenes hatást mutattak azáltal, hogy csökkentik a neutrofilek bevándorlását a gyulladás helyére, fokozzák az antigénprezentációt, elnyomják a mononukleáris makrofágok által közvetített pro-gyulladást, és aktiválják a megszerzett immunitást az antigén-specifikus B- és T-sejtes válaszok előrehaladásához. 86-90]. Így az IFN-ek használata a betegség korai szakaszában csökkentheti a COVID{7}} tüneteit a vírusreplikáció csökkentésével. A kutatók arról is beszámoltak, hogy az IFN-szint emelkedhet az ARDS-ben szenvedő COVID{9}}-betegeknél. Az IFN-szintek gyors emelkedése pro-inflammatorikus citokineket vonhat be az alveoláris szövetbe, és tüdőgyulladáshoz és tüdőkárosodáshoz vezethet [90,91]. Ezért úgy tűnik, hogy az IFN-ek és más pro-inflammatorikus citokinválaszok felszabályozása vagy diszregulációja, vagy mindkettő jelentős szerepet játszhat a SARS-CoV progressziójában és patológiás jellemzőiben-2.

Legyen al. a baicalin, egy glikozil-oxi-flavon, amely a baicalein 7-O-glükuronidja, influenzaellenes hatását vizsgálja az influenza A vírusfertőzés in vitro és in vivo modelljében. A TNF-receptor-asszociált 6-os faktor (TRAF6) hatékony mediátor az IFN-termelés jelátviteli útvonalában. A TRAF6 túlzott expressziója az I. típusú IFN fokozott termeléséhez vezet [54]. A mikroRNS-ek (miRNS-ek) kis molekulák, amelyek transzkripció után szabályozzák a génszabályozást [92]. A miR-146a-ról kimutatták, hogy szabályozó szerepet játszik a gyulladásban [93]. A miR-146a a TRAF6 leszabályozása révén fokozhatja a H1N1 és H3N2 replikációját. A baicalin (20 ug/ml) a miR-146a expresszió, a vírus NP, az Ml fehérjeszintek, a vírustiter jelentős csökkenését, valamint az egerek túlélési arányának növekedését jelezte [54]. Egy másik tanulmányban Nayak és munkatársai a baicalin influenza vírus (H1N1-pdm09) aktivitását képviselték az NS1 vírusfehérje szabályozásán keresztül, ami az interferon 3-as szabályozó faktor (IRF-3), IFN felpörgését eredményezte. - , és IFN-. Ez az IFN-felszabályozás csökkentette a vírusreplikációt, ami csökkentheti a vírustranszkriptumot és a gyulladást elősegítő citokinek expresszióját, beleértve az IL-8-t és a TNF-x-et [55].

Ding et al. tanulmányt tervezett a heszperidin, egy flavanon-glikozid hatásának vizsgálatára az influenza A vírus (H1N1) által kiváltott tüdőkárosodásban hím patkányokban. Az eredmények azt mutatták, hogy a heszperidin gyengítette a tüdőkárosodást azáltal, hogy csökkentette a pro-inflammatorikus citokintermelést, beleértve az IFN-, TNF-x-et és IL-6-t, a MAPK jelátviteli útvonalak elnyomásával. A heszperidin emellett csökkentette az IFN-szintet a H1N1-vel fertőzött pulmonalis mikrovaszkuláris endothel sejtekben [94]. Kim és munkatársai egy másik tanulmányában. Az izoquercetin hatékonyan gyengítette a H1N1 vírus által kiváltott tüdőkárosodást egerekben az IFN-, iNOS, RANTES, vírustiterek, vírusos bronchitis és bronchiolitis csökkentésével [79].

Az Oroxylum Indicum(L.)Kurz oroxylin A (OA) megakadályozta az influenza A H1NI vírus által kiváltott tüdőkárosodást egerekben az IFN- és IFN-【52】 fokozásával. A Wogonin, egy másik Scutellaria baicalensis Georgi-ból izolált flavonoid, jelentős influenzaellenes aktivitást mutatott az AMPK útvonalak szabályozása révén. A Wogonin fokozta az IFN- , IFN-λl és IFN downstream molekulák szabályozását is, beleértve a myxovírus rezisztencia gén A (MxA) és az 2-5' oligoadenilát szintetáz (OAS) szabályozását az MDCK és A549 fertőzött sejtekben [95].

2.2.2. Gyulladásgátló citokinekre (TNF, IL és MCP) gyakorolt ​​hatás

A CoV-k tartalmaznak néhány nyitott leolvasási keretet, amelyek néhány járulékos fehérjét kódolnak. Ezekről a járulékos fehérjékről kimutatták, hogy modulálják a gyulladásos útvonalakat, például az IFN jelátvitelt és a gyulladást elősegítő citokineket [96]. Kiderült, hogy a COVID-19 prognózisát ronthatja a gyulladást elősegítő citokinek, köztük az interleukinok, az IFNy és a TNF- szekréciója [97]. Blanco-Mello és munkatársai jelezték, hogy a nem megfelelő immunválasz elősegítheti a vírus replikációját és a COVID súlyos típusai miatti szövődményeket-19 [98]. Ruan és munkatársai azt is kimutatták, hogy a gyulladásos citokinek, például az IL-6 emelkedése ARDS-sel, légzési elégtelenséggel és kedvezőtlen klinikai következményekkel jár [99]. A tüdőkárosodás okozta légzési elégtelenség a proinflammatorikus citokinek túltermelésének eredménye az immunsejtek tüdőbe való beszivárgása után [100]. A citokinvihar egy szisztémás gyulladásos válasz, amely számos tényezőhöz, például fertőzésekhez és bizonyos gyógyszerekhez kapcsolódik. Számos tanulmány szignifikáns kapcsolatot mutatott ki a citokinvihar, a súlyos gyulladás és a többszörös szervi elégtelenség között COVID{13}}-betegeknél [101-103]. A SARS-CoV-2 vírus felismerése veleszületett és adaptív immunrendszerrel gyulladásos citokinek aktiválódását és termelését eredményezheti. A legújabb vizsgálatok szerint a gyulladást elősegítő citokinek plazmaszintje megemelkedett a COVID-19 betegekben. Ezek a gyulladásos citokinek, mint a TNF-, IL6, IL 2, IL-1, IL7, IL 10 és IL-18, valamint a monocita kemoattraktáns fehérje-1(MCP-1) ), kulcsszerepet játszanak a COVID kóros progressziójában és súlyosságában a vírusterhelés, a tüdőgyulladás, a tüdőkárosodás, a neurológiai rendellenességek és a mortalitás növekedése révén [97,101].

Ezek az események a SARS-CoV fő szövődményeként többszervi elégtelenséghez és tüdőkárosodáshoz vezethetnek-2; ezért a gyulladást elősegítő citokinek modulálása ésszerű kezelési célnak tekinthető a COVID-ban-19. Emellett számos tanulmány kimutatta a flavonoidok jelentős gyulladáscsökkentő hatását; így ígéretes vegyületek lehetnek a COVID gyulladással összefüggő szövődményei elleni küzdelemben-19 [97].

Yang et al. igazolta a 3-dezoxiszappanchalcon (30 μM) védő hatását az in vitro influenza H1N1 vírus által kiváltott gyulladásra és apoptózisra az IL-1 és IL-6 szint csökkentésével [68]. A bicalein, egy flavon és a biochanin A, egy O-metilezett izoflavon, csökkentette a gyulladást elősegítő citokin expressziót az influenza H5N1 vírustörzsekkel fertőzött A549 sejtekben és elsődleges humán monocita eredetű makrofágokban (MDM), ami megakadályozhatja a gyulladásos útvonal aktiválódását és a szövetkárosodást [53]. Az influenza A-fertőzött A549- és MDCK-sejtekben a baikalin, a baikalein (baicalein-7-glükuronid) glikozilált formája növelheti az IFN-szintet, ami csökkenti a gyulladást elősegítő citokinek termelését. Így az IL-8 és a TNF-szint szignifikánsan alacsonyabb volt a baicalinnel kezelt sejtekben, mint a kezeletlen kontrollsejtekben [55].

Egy in vitro vizsgálat kimutatta, hogy a CST, egy dimetoxiflavon, 2,5, 5 és 10 ug/ml koncentrációja jelentős hatással van az NF-kB jelátviteli útvonal gyengülésére az A-vel fertőzött THP-1 sejtekben. (H1N1) vírus. Az NF-kB gátlást követően gyulladást elősegítő citokinek, köztük I-1, IL-8, IL-10 és TNF-, valamint a gyulladással összefüggő COX{{ fehérje termelése. 15}}, a CST dózisfüggő módon elnyomta[59]. Yonekawa és munkatársai a heszperidin és a linarin vírusellenes tulajdonságairól végzett in vitro vizsgálatban ezek a flavonoid glikozidok gátolták az R5-HIV-1-NL(AD8) vírus replikációját CD4 plusz NKT sejtekben a termelés fokozásával gyulladásgátló citokinek, köztük az IL-2, IL-5 és IL-13. Megfigyelték, hogy e két flavonoid stimuláló hatása kritikusan függ a cukorrésztől, mivel az aglikonok (hesperetin és acetin) nem mutattak ilyen aktivitást. Ezenkívül a B-gyűrű metoxi(-OCH3) szubsztitúciója elengedhetetlen a heszperidin és linarin stimuláló aktivitásához CD4 plusz NKT sejteken. Ezenkívül RANTES, MIP-1 és MIP-1 szekréciót indukálhatnak a V61 plusz expresszáló T-sejt-receptorokból, amelyek ezt követően elnyomták a vírus replikációját a CD4 plusz NKT sejtekben[104]. Kang és mtsai. a Pithecellobium clypearia Benthből származó tisztított flavonoidok influenzaellenes hatásáról számoltak be az influenza A vírusfertőzés in vitro modelljén. Ezek a tisztított flavonoidok elnyomták az IL-6 és MCP-1 termelődését H1N1-fertőzött humán A549 tüdősejtekben[105]. Mehrbod et al. a kvercetin-3-O{- -L-ramnopiranozid (Q3R), egy glikozilált flavon gyulladáscsökkentő hatását vizsgálta az influenza H1N1 vírussal fertőzött MDCK-sejteken. A 150 ug/ml koncentrációjú Q3R szignifikánsan csökkentette a vírustitert és megnövelte az IL{51}} termelést, ami tovább fokozhatja a CD4 plusz T sejtek IL-10 szekrécióját, és fokozhatja antivirális aktivitásukat. Másrészt az O3R gátolta a TNF-termelést, mint az egyik fontos gyulladásos mediátort, ami lázat okoz, és NF-kB pro-inflammatorikus útvonalat váltott ki, tovább rontva a betegek állapotát [106]. A Santin trimetoxi-flavon 60 μM koncentrációban influenzaellenes aktivitást mutatott THP{60}} és MDCK sejtekben. Az influenza A(H3N2）) vírus gyulladást elősegítő citokintermelést indukál a THP{65}} sejtekben, ami tüdőgyulladást és -sérülést okoz [61]. A gyulladásgátló citokinek az influenzavírus-fertőzés során is megváltozhatnak. Az IL-10 egy gyulladásgátló citokin, amelyet az influenzavírus indukálhat. Az IL-10 gátolja az invariáns természetes gyilkos T-sejteket azáltal, hogy csökkenti az IL-12 pulmonalis monocita eredetű dendrites sejtek termelését[107]. Az IL-6, IL-8, IL-10, IL-1 és TNF-szintek szignifikánsan csökkentek a Santin-nal kezelt csoportban a MAPK-k és az NF- csökkentése miatt. kB jelátviteli útvonalak [61].

A fentieken kívül a gallocatechin-7-gallát, a genistein és a theaflavinok egyéb flavonoidok, amelyek módosítják a gyulladást elősegítő citokinek termelését [58,76,108]; így úgy tűnik, hogy ezek a molekulák kívánatos gyulladáscsökkentő hatással bírnak, és segítenek a vírusfertőzéssel összefüggő gyulladások szabályozásában.

2.2.3. Hatás a sejt alatti gyulladásos pályákra (NF-kB, PI3K/Akt és MAPK/JNK)

Amikor egy vírus belép a gazdasejtbe, a gazdasejt a mintafelismerő receptorokon (PRR) keresztül ismeri fel annak replikációját[109]. A vírus RNS szerkezete részt vesz a PRR-ek oligomerizációjában és a downstream transzkripciós faktorok, különösen az interferon szabályozó faktorok (IRF) és az NF-kB aktiválásában. Az NF-kB és az IRF-ek aktiválása a celluláris antivirális védekezéshez vezet az I. és I. típusú interferonok és kemokin szekréció indukciója révén [110].

Chiou és munkatársai a 8-prenylkaempferol(8-PK) hatásait vizsgálták az influenza A (H1N1) vírussal fertőzött A549 sejtekben. Az eredmények azt mutatták, hogy a PI3K-Akt útvonal megzavarása a 8-PK fő mechanizmusa, ami az influenza A vírus elleni védőhatásokhoz vezet.8-A PK csökkentette az NF-kB és az IRF{10}} nukleáris transzlokációját az Akt foszforiláció és a PI3K aktivitás gyengítésén keresztül. Végül, a szabályozott aktiváció csökkent termelésével a normál T-sejtek a H1N1-fertőzött A549-sejteken keresztül expresszálódnak és szekretálódnak (RANTES) [111]. Zhu et al. kimutatta, hogy az influenza A (H3N2) vírus által kiváltott autofágiát az A549 és Ana{20}} fertőzött sejtekben az mTOR jelátviteli útvonal elnyomásával. A baikalin dózisfüggő módon növelheti az mTOR foszforilációját és megmentette a H3N2 vírus hatásait [112]. Egy másik vizsgálatban a baicalin influenza vírus (H1N1-pdm09) ellenes aktivitást fejt ki a PI3k/Akt útvonal leszabályozása révén, amelyet a vírusfehérje NS1 expressziójának modulálása okoz 55]. Emellett a biochanin A, egy O-metilezett izoflavon, védő hatást mutatott a H5N1 influenza A vírussal fertőzött sejteken az AKT, ERK1/2, JNK és p38 foszforilációjának csökkentésével. Ezenkívül modulálhatja a sejtes jelátviteli útvonalakat, csökkentheti az IL-6, IL-8, a CXCL10(IP-10), a TNF- és az IkB szinteket [53].

A CST az influenza A vírusfertőzés in vitro modelljére gyakorolt ​​gátló hatást képviselte az NF-kB/p65 szignálút gátlásán keresztül, ami a gyulladást elősegítő citokinek csökkenését eredményezte. A CST csökkentette a foszfo-p38 MAPK és a foszfo-JNK szintet is [59]. Ding és munkatársai egy másik tanulmányában a heszperidin napi 200 és 500 mg/ttkg adagban öt napon át történő beadása gátolja a tüdőgyulladást az influenza A vírus (H1N1) által kiváltott tüdőkárosodásban patkányokban. Ezt a hatást a pro-inflammatorikus citokintermelés, köztük az IL-6 és a TNF- termelés gyengítése közvetítette. A heszperidin a MAPK jelátviteli útvonalak gátlása révén csökkentette az IL-6 és a TNF-expressziót a H1N1-vel fertőzött pulmonalis mikrovaszkuláris endothel sejtekben [94]. Ezenkívül a tanulmányok az ERK jelátviteli útvonalat javasolták a MAPK jelátviteli útvonal fő modulátoraként. Az Isorham-netin (50 μM), egy monometoxi-flavon, csökkentette az ERK foszforilációját az MDCK sejtekben az influenza A(H1N1) vírusfertőzés után [113]. Jeong és munkatársai a piroxilin A és a tektorigenin citotoxikus hatásait vizsgálták a CHME5 sejtekben és a HIV-1-D3-mal fertőzött elsődleges humán makrofágokban. Ezek a flavonoidok a PI3K, Akt, mTOR, PDK1, GSK-3 és Bad foszforilációjának csökkentésén keresztül fejtik ki hatásukat a lipopoliszachariddal/cikloheximiddel kezelt sejtekben. A Santin elnyomta az influenza A vírus replikációját az MDCK-ban és a THP-ben{32}} fertőzött sejtek [114]. 60 uM koncentrációnál a Santin gyengítette a p38 MAPK, ERK, JNK/SAPK és NF-kB foszforilációját[61].