Найти в Дзене
Артём свиридов

Противовирусная активность растительных соков и зеленого чая против ОРВИ-КоВ-2 и вируса гриппа in vitro

1
16 мин
Абстрактный Дыхательные вирусы сначала инфицируют назо- и ороглотные области, где они усиливаются, вызывают симптомы, а также могут передаваться новым хозяевам. Предотвращение первоначальной инфекции или снижение вирусных нагрузок на инфекцию может успокоить симптомы, предотвратить распространение в нижних дыхательных путей, или передачи следующему человеку. Здесь мы проанализировали потенциал растительных продуктов для инактивации вируса ТОРС-КоВ-2 и гриппа. Мы обнаружили, что черный chokeberry (Aronia melanocarpa) сок, гранат (Punica Granatum) сок, и зеленый чай (Camellia sinensis) имеют вирумиальную активность против обоих вирусов, предполагая, что полоскания рта может уменьшить вирусные нагрузки в полости рта тем самым снижая передачу вируса. Фон Дыхательные вирусы, такие как вирусы гриппа и коронавирусы, представляют значительную угрозу для глобального здравоохранения и являются значительным социальным, экономическим и медицинским бременем, о чем недавно свидетельствует коронавиру
Оглавление

Абстрактный

Дыхательные вирусы сначала инфицируют назо- и ороглотные области, где они усиливаются, вызывают симптомы, а также могут передаваться новым хозяевам. Предотвращение первоначальной инфекции или снижение вирусных нагрузок на инфекцию может успокоить симптомы, предотвратить распространение в нижних дыхательных путей, или передачи следующему человеку. Здесь мы проанализировали потенциал растительных продуктов для инактивации вируса ТОРС-КоВ-2 и гриппа. Мы обнаружили, что черный chokeberry (Aronia melanocarpa) сок, гранат (Punica Granatum) сок, и зеленый чай (Camellia sinensis) имеют вирумиальную активность против обоих вирусов, предполагая, что полоскания рта может уменьшить вирусные нагрузки в полости рта тем самым снижая передачу вируса.

Фон

Дыхательные вирусы, такие как вирусы гриппа и коронавирусы, представляют значительную угрозу для глобального здравоохранения и являются значительным социальным, экономическим и медицинским бременем, о чем недавно свидетельствует коронавирусная болезнь 2019 (COVID-19), вызванная тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (ТОРС-КоВ-2)No 1. Для ТОРС-КоВ-2 длительный инкубационный период до 14 дней, субклинический курс и высокая трансмиссивность до появления симптомов привели к беспрецедентному распространению по всему мируNo 1,2. Дыхательные вирусы первоначально инфицируют верхние дыхательные пути, как назо- и ороглотки областях, где они усиливаются, вызывают респираторные симптомыNo 3 и распространилсяна новые хозяева. Недавние исследования показывают, полоскания с коммерческими устные полоскания могут уменьшить распространение вируса и,возможно, инфекции No 4,5. Некоторые натуральные продукты также имеют прямую противовирусную активность или могут улучшить симптомы респираторных инфекций. Гранат (Punica granatum)- 6 - ичерная дроссельный ягода (Aronia melanocarpa)- 7 - экстрактыбыли показаны, чтобы быть противовирусны активными против вирусов гриппа in vitro, сироп бузины (Sambucus nigra) показал улучшение облегчения симптомов у больных гриппом No8,имета-анализпоказал, что gargling зеленый чай (Camellia sinensis) снизил заболеваемость гриппом . Поэтому натуральные продукты с широкой противовирусной активностью были бы весьма полезны для сокращения распространения респираторных вирусов среди населения, поскольку они являются недорогими и быстро развертываемыми. Здесь мы оценили вирумидальную активность зеленого чая и травяных соков с перспективным использованием в качестве пероральных полосканий против окутанных респираторных вирусов, ТОРС-КоВ-2 и вируса гриппа А (МАВ) и голого аденовируса типа 5 (AdV5). Мы обнаружили, что вирус гриппа А очень восприимчив к инактивации всеми проверенными веществами. ТОРС-КоВ-2 был менее затронут, однако, инактивированы дроссельным соком и чувствительны к зеленому чаю и гранатовому соку. AdV5 был устойчив к большинству продуктов, но вирусные титеры были сокращены за счет дроссельного сока. Эти выводы подчеркивают потенциал общих растительных пищевых продуктов, чтобы способствовать профилактике окутанных респираторных вирусных инфекций и заболеваний, где дроссельный сок был самым мощным натуральным продуктом, протестированным в настоящем.

Методы

Травяные вещества

Зеленый чай (Био-Грюнти Япония Сенча Ти-Гшвенднер Nr. 700; рН 4,46) был подготовлен путем вливая 3 г листьев с 0,1 г аскорбиновой кислоты (Сигма Олдрич) в течение 4 мин в 300 мл свежевываренной воды под нежным движением, а затем фильтрации. Черный дроссельный сок (Bio-Aronia Direktsaft Fa. Aronia original L2719; pH: 3.69), гранатовый сок (Satower Granatapfelsaft Direktsaft klar; pH: 2.99) и сок бузины (Satower Fliederbeersaft; pH: 4.13) с действительным лучшим до даты держали в холодильнике до использования.

Культура клеток

Vero E6 (Cercopithecus aethiops производные эпителиальные почки) клетки были выращены в модифицированной среде орла Дулбекко (DMEM, Gibco), которая была дополнена 2,5% тепловой инактивированной сыворотки теленка плода (FCS), 100 единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина, 2 мМ Л-глутамина, 1 мМ пирувата натрия и 1x несущественных аминокислот. Клетки собак Madin Darby (MDCK) и A549 (аденокарциномические человеческие альвеолярные базальные эпителиальные) клетки были выращены в минимально необходимой среде с солями Эрла (EMEM; Biochrom AG, Берлин, Германия) дополнен 1% несущественных аминокислот (Biochrom AG, Берлин, Германия), 10% FCS. Клетки BHK-21(Mesocricetus auratus kidney) были выращены в DMEM (CCPro) с 10% FCS. Для экспериментов, клетки были посеяны в среде, содержащей 2% FCS. Клетки были инкубированы при 37 градусов по Цельсию при 5% CO2 увлажненные инкубатора.

Штаммы и культивирование вирусных тестов

Вирус распространялся путем прививки соответствующих целевых клеток и культивирования до тех пор, пока не был виден сильный цитопатический эффект. Затем супернатант собирали, центрифугировать, чтобы истощать клеточный мусор, алицитировать и хранить при 80 градусах Цельсия в качестве вирусных запасов. Модифицированный вирус вакцины Анкара (предоставлено Институтом гигиены животных и ветеринарного общественного здравоохранения Лейпцигского университета) был принят на клетки BHK-21 (предоставлен институтом Фридриха Леффлера), вирус гриппа A/H1N1/Brisbane/59/2007 (Novartis Vaccines and Diagnostics GmbH; Co. KG) на клетках MDCK (ATCC), аденовирусном типе 5, аденоиде напряжения 75 (любезно предоставленном профессором Зауэрбреем, Университет Джены, Джена, Германия) на клетках A549 (ATCC) и SARS-CoV-2 BetaCoV/France/IDF0372/2020 (получено через Европейский Вирусный Архив Глобального) на клетках Vero E6 (ATCC).

Инфекционные анализы

Для определения вивузидальной активности травяных веществ они смешивались с соответствующим вирусом, инкубировались в течение определенного времени контакта при комнатной температуре, а оставшаяся инфекционность определялась инфекционной дозой ткани 50 (TCID50) конечная точка титровать. Этот количественный тест подвески, описанный в EN 14476No 10,был проведен для модифицированного вируса вакцины Анкара (MVA), вируса гриппа А (IAV) и аденовирусного типа 5 (AdV5) путем инкубации соответствующего вируса с дроссельной ягодой, бузиной или гранатовым соком, зеленым чаем или буфером в качестве контроля. Короче говоря, эффективность проверенных продуктов была рассмотрена в качестве 80% раствора в присутствии 10% вмешивающееся вещество (5% (w/v) BSA Fraction V (Sigma Aldrich), 0,4% (w/v) Муцин крупного рогатого скота Glandula submandibularis Тип I-S (Sigma Aldrich), 5% (w/v) дрожжевой экстракт (Sigma Aldrich)). ТОРС-КОВ-2 был проанализирован в 90% продукта. После указанного времени контакта испытательная смесь была последовательно разбавлена в 10 раз и олицетворялась на 96 микротитровую пластину, содержащую сотый монослой соответствующих целевых клеток в секступликатах, а клетки культурировались до тех пор, пока не был виден сильный CPE. Инфицированные маВ-клетки были дополнительно ослаблены иммунитетом. Клетки затем были исследованы с помощью светового микроскопа, инфицированные скважины подсчитаны, и TCID50 рассчитывается в соответствии с Спирман-Каербер. Если цитотоксичность соединения сменила нижний предел количественной оценки (LLO), рейтер был соответствующим образом скорректирован. Вирумидальная активность определялась разницей логаритмического титра борьбы с вирусом за вычетом логаритмического титра вируса, инкубированного веществом для тестирования.

Результаты

Для оценки вирусидального потенциала четырех растительных продуктов мы провели количественный тест подвески с использованием MVA (EN 14476и 10),который является устойчивым суррогатным вирусом, который используется для проверки вирусидальных дезинфицирующих средств против всех окутанных вирусов в соответствии с Европейским руководством по регулированию биоцидных продуктов No11. Хотя никакого снижения вирусного титра не наблюдалось при инкубации с контрольным буфером, 5-минутная инкубация с дроссельным соком, соком бузины, гранатовым соком или зеленым чаем дала 3,17, 0,67, 1,0 или 1,0 бревна10 снижение инфекционности, соответственно ( Рисунок1, Таблица 1), указывая, что проверенные продукты, как правило, активны против окутанных вирусов. Инкубационное время в 20 минут было лишь незначительно более мощным, что свидетельствует о быстром действуя противовирусный эффект. Затем мы проанализировали два респираторных окутанных вирусов, ответственных за "свиной грипп" в 2009/2010 году и продолжающейся пандемии COVID-19, IAV и SARS-CoV-2, соответственно, а также AdV5 в качестве голого вируса контроля. 5-минутная инкубация с дроссельным соком дала наиболее мощные противовирусные препараты и инактивированные МАВ, ТОРС-КоВ-2, а также AdV5 до 99,99%, 96,98% и 93,23%, соответственно(рисунок 1, таблица 1). IAV был наиболее восприимчивым ко всем продуктам и инфекционность снижается на 99% бузины сок, гранатовый сок и зеленый чай. SarS-CoV-2 титеры были сокращены примерно на 80% гранатовым соком и зеленым чаем уже после 1-минутной инкубации, однако, не зависит от бузины сок, соответствующий результатам, полученным с более устойчивым суррогатной MVA. Голый AdV5 был устойчив к трем из четырех продуктов, однако, восприимчивы к дроссельного сока (Рисунок 1, Таблица 1). Таким образом, IAV очень восприимчив ко всем анализируемым продуктам, в то время как SARS-CoV-2 может быть эффективно инактивирован соком дроссельной ягоды и находится на более низком уровне, подверженном воздействию гранатового сока или зеленого чая.

Таблица 1:Противовирусная активность натуральных продуктов против MVA, IAV, SARS-CoV-2 и AdV5.

Журнала10 снижение коэффициента и противовирусной активности дроссельной ягоды, бузины, гранатового сока и зеленого чая против MVA, IAV, SARS-CoV-2 и AdV5 после указанного времени контакта. MVA, Модифицированный вирус вакцины Анкара; IAV, вирус гриппа А (A/H1N1/Brisbane/59/2007); ТОРС-КоВ-2, тяжелый коронавирус острого респираторного синдрома 2 (BetaCoV/France/IDF0372/2020); Аденовирус AdV5 типа 5 (аденоид 75).

Рисунок 1:Виравидальная активность натуральных продуктов против MVA, IAV, SARS-CoV-2 и AdV5.

MVA, IAV (A/H1N1/Brisbane/59/2007), SARS-CoV-2 (BetaCoV/France/IDF0372/2020), или AdV5 (аденоид 75) были инкубированы растительными производными продуктами для указанного времени контакта до серийного титрования и прививки клеток-мишеней. Вирусные титеры были определены путем мониторинга цитопатический эффект и рассчитывается как ткани культуры инфекционной дозы 50 (TCID50) в соответствии с Спирман-Каербер. Нижний предел количественной оценки (LLO) определяется пределом титрова (пунктирная линия) или цитотоксией соединения ( . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Бары ошибок указывают на стандартное отклонение и многогалку выше соответствующих баров снижение титеров по сравнению с контролем.

Обсуждения

Мы изучили и сравнили вивузидальную деятельность четырех натуральных напитков на суррогатном и трех респираторных вирусах и обнаружили, что дроссельный сок, зеленый чай и гранатовый сок снижают инфекционные титеры окутанных вирусов с дроссельным соком, что является наиболее эффективным. Испытанные пищевые продукты показали самую высокую противовирусную эффективность против IAV, с ≥ 4 бревна10, что соответствует эффективности типичных дезинфицирующих средств. Высокая восприимчивость МАВ (H1N1), который также является представителем штаммов гриппа В и других штаммов гриппа в отношении химической стабильности, свидетельствует о низкой устойчивости этого вирусного рода. SARS-CoV-2 вел себя аналогично европейской модели вируса для окутанных вирусов, MVA, и оказался более устойчивым. Тем не менее, дроссельный сок инактивируется йgt;96% инфекционность и гранатовый сок и зеленый чай снижение титры, однако, в меньшей степени. Примечательно, что деятельность против MVA является необходимым условием для проверки общего дезинфицирующего свойства химических веществ в соответствии с Европейскимхимическим агентством No 11 и наводитна себя широкую активность против всех окутанных вирусов. Как и ожидалось, неокубный аденовирус, был менее восприимчив к проверенным продуктам, однако, также пострадали от очень мощного сока chokeberry. Как правило, различия во времени контакта не оказали сильного влияния на эффективность инактивации, что свидетельствует о быстром действуя противовирусное действие.

Противовирусная деятельность растительных продуктов может быть основана на кислых рН, которые могут непосредственно инактивировать вирусные частицы или (поли-)фенолы, такие как катехины, дубильные вещества или флавоноиды, которые могут действовать на вирусныхи клеточныхбелков . Например, было показано, что гранатовые полифенолы подавляют вирусы гриппа, действуя на вирионные поверхностные гликопротеины и нанося структурные повреждения вирионуNo 14. Аналогичным образом, зеленый чай катехины было показано, чтобы уничтожить структуру вириона и эпигаллокатехин галлат агрегирует вирусные частицы, чтобыпредотвратить их взаимодействие с клетками-мишенями. Катехины не только действуют на частицы вируса, но дополнительно было показано, чтобы предотвратить слияние, вмешиваясь в эндосомы подкисления и вирусных ферментов. Для theaflavin-3,3 "-digallat компьютерного моделирования предположил, что это может предотвратить инфекцию ТОРС-CoV-2, взаимодействуя с его клеточным рецептором ангиотензина преобразования фермента 2 (ACE2)No 13,15. Следует отметить, что состав натуральных пищевых продуктов может варьироваться в зависимости от партий, что может повлиять на их противовирусную эффективность. Тем не менее, состав различных противовирусны активных компонентов, действующих различными механизмами, представляет собой мощную смесь, мешающая вирусной инфекции.

Поскольку вирусная репликация, симптомы и передача происходят в области назо- и ороглотки, снижение вирусных титров как можно раньше может представлять собой активную стратегию по предотвращению инфекции, распространения, болезни и распространения. Травяные продукты являются общими и доступны пищевые препараты, которые могут быть применены в качестве удобного "устные полоскания". Антисептические пероральные полоскания, содержащие мембранно-повреждающие агенты (т.е. этанол, хлоргексидин, хлорид цетилпиридиния, перекись водорода ипувидон-йод)используются в различных частных или клинических ситуациях в профилактических и терапевтических целях и в дальнейшем применяются в контексте вирусных инфекций No4, 5. В отличие от этих химических препаратов, зеленый чай и травяные соки могут быть применены чаще и могут быть просто проглотил. Gargling чай, чай экстракты или растительный сок следуют питьевой уже было показано, снизить заболеваемость вирусом гриппа инфекций, вирусных нагрузок и симптомовNo 8,9. Аналогичным образом, противовирусно активные растительныепродукты, такие как дроссельник No 7или гранатовый сок No 6, могутбыть переведены на "клиническое" использование против вирусов гриппа и ТОРС-КоВ-2.

В случае ТОРС-КоВ-2 вирус может быть передан до появления симптомов, что особенно коварно. Устные полоскания и полоскания с проверенными соками и чаем в значительной степени непроблемным в долгосрочном использовании и может быть подходящим до и послеэкспозиционной профилактики против ТОРС-КоВ-2 во время текущей пандемии COVID-19 для любого человека, но особенно тех, с высоким риском заражения или тяжелой болезни, включая медицинских работников, пожилых людей, или иммунокомпромиссных. Кроме того, возможность проглатывания "орального полоскания" является практичной во многих ситуациях, таких как во время полета, поезд или поездка на автомобиле, в детских садах или школах и даже может быть частью здорового питания. Кроме того, было бы полезно снизить риск передачи инфекции в школьных классах и у детей, используя вместо агрессивных дезинфицирующих средств и обструкционистской меры пищевые продукты, которые являются питательно ценными и здоровыми пищевыми продуктами.

Таким образом, администрация дроссельного сока, гранатового сока или зеленого чая может предложить возможность свести к минимуму распространение окутанных респираторных вирусов, облегчить симптомы и потенциально способствовать профилактике заболеваний и клиническое исследование их преимуществ является оправданным.

Ссылки

  1. 1.↵Бар-он YM, Фламгольц A, Филлипс R, Мило R. ТОРС-Ков-2 (COVID-19) по номерам. Elife (Интернет). 2020 г.; 9(10):697-698. Доступно по: https://elifesciences.org/articles/57309Стипендиат Google
  2. 2.↵Ганди M, Yokoe DS, Хавлир D V. Асимптоматическая передача, ахиллесова пята нынешних стратегий управления Covid-19. N Энгл J Med. 2020 г.; 382(22):2158-2160.PubmedСтипендиат Google
  3. 3.↵Хоу YJ, Okuda K, Эдвардс CE, и др. ТОРС-CoV-2 Обратная генетика показывает переменный градиент инфекции в дыхательных путей. Ячейка. 2020 г.; 182(2):429-446.e14.Стипендиат Google
  4. 4.↵О'Доннелл VB, Томас D, Стэнтон R , и др. Потенциальная роль устные полоскания ориентации вирусных липидов конверт в ТОРС-CoV-2 инфекции. Функция. 2020 г.; 1(1):1-12.Стипендиат Google
  5. 5.↵Мейстер TL, Брюггеманн Y, Тодт D , и др. Вирусидаль Эффективность различных устных промывок против тяжелой острый респираторный синдром коронавирус 2. J Заразить Dis (Интернет). 2020 г.; 222(8):1289-1292. Доступно от: https://academic.oup.com/jid/advance-article/doi/10.1093/infdis/jiaa471/5878067Стипендиат Google
  6. 6.↵Хайдари M, Али M, Уорд Кассселлс S, Мадджид М. Гранат (Punica granatum) очищенный экстракт полифенола подавляет вирус гриппа и имеет синергетический эффект с осельтамивиром. Фитомедицина (Интернет). Эльевье; 2009 г.; 16(12):1127-1136. Доступно от: http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2009.06.002Стипендиат Google
  7. 7.↵Park S, Kim J Il, Lee I, и др. Арония меланокарпа и ее компоненты демонстрируют противовирусную активность против вирусов гриппа. Биохимическая биофизика Res Commun (Интернет). Elsevier Inc.; 2013 г.; 440(1):14-19. Доступно от: http://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2013.08.090Стипендиат Google
  8. 8.↵Закай-Ронес , Том E, Воллан T, Wadstein J. Рандомизированное исследование эффективности и безопасности экстракта пероральной бузины при лечении вирусных инфекций гриппа А и В. J Int Med Res. 2004 г.; 32(2):132-140.PubmedСтипендиат Google
  9. 9.↵Иде K, Ямада H, Кавасаки Y. Влияние полоскания чаем и ингредиентами чая на профилактику инфекции гриппа: мета-анализ. BMC общественного здравоохранения (Интернет). BMC общественного здравоохранения; 2016 г.; 16(1):1-7. Доступно по: http://dx.doi.org/10.1186/s12889-016-3083-0Стипендиат Google
  10. 10.↵E DIN EN 14476: 2011-12 Chemische Desinfektionsmittel und Antiseptika - Количественный Suspensionsversuch Viruzidie f'р в дер Humanmedizin verwendete Desinfektionsmittel und Antiseptika - Префверфарен и Анфордерунген (Фаза 2/Stufe 1). Бет-Верлаг, Берлин Вен Цюрих;Стипендиат Google
  11. 11.↵Европейское химическое агентство. Руководство по регулированию биоцидных продуктов: Эффективность тома II - Оценка аан оценки (части B и C). 2018 г..Стипендиат Google
  12. 12.↵Хенсель A, Бауэр R, Генрих M, и др. Вызовы во время COVID-19: Возможности и инновации в противовирусных препаратов от природы. Планта Мед. 2020 г.; 86(10):659-664.Стипендиат Google
  13. 13.↵Mhatre S, Шривастава T, Наик S, Patravale V. Противовирусная активность зеленого чая и черного чая полифенолов в профилактике и лечении COVID-19: Обзор. Фитомедицина (Интернет). Elsevier; 2020 г.; (Май):153286. Доступно от: https://doi.org/10.1016/j.phymed.2020.153286Стипендиат Google
  14. 14.↵Сундарараджан A, Ганапатия R, Huan L, и др. Изменение вируса гриппа в восприимчивости к инактивации гранатовых полифенолов определяется конверт гликопротеинов. Противовирусные Res (Интернет). Elsevier B.V.; 2010 г.; 88(1):1-9. Доступно от: http://dx.doi.org/10.1016/j.antiviral.2010.06.014Стипендиат Google
  15. 15.↵Сюй J, Сюй Цзюй , Чжэн W. Обзор противовирусной роли зеленого чая катехинов. Молекулы. 2017 г.; 22(8):1-18.КроссФефСтипендиат Google