Un estratto di alghe può aiutare a prevenire la reazione immunitaria eccessiva che spesso causa gravi malattie da COVID, affermano i ricercatori israeliani.
Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Marine Biotechnology su esperimenti in cui l’estratto ha ridotto la gravità delle tempeste di citochine indotte artificialmente in un laboratorio.
Questo è un termine usato per descrivere la sovrapproduzione di piccole proteine, chiamate citochine, che galvanizzano le cellule immunitarie all’azione.
I ricercatori hanno monitorato la produzione della proteina TNF-α – pronunciata TNF alfa – una delle proteine chiave che causa tempeste di citochine, in diverse provette. Alcuni includevano solo cellule del sistema immunitario e un agente patogeno che innesca una tempesta di citochine.
Altre provette includevano anche un estratto da una versione appositamente modificata della spirulina, un’alga che sta attirando l’ interesse degli studiosi per una serie di benefici per la salute possibili ma non ancora provati .
“Quando l’estratto di alghe è stato incluso in quantità ottimali, c’è stata una riduzione del 70% nel rilascio di proteine TNF-α, il che è molto incoraggiante”, ha detto il dottor Asaf Tzachor, ricercatore di biotecnologia presso il Centro interdisciplinare (IDC) di Herzliya e autore principale dello studio.
“Questo indica che l’estratto di alghe può essere utilizzato per prevenire le tempeste di citochine se somministrato ai pazienti subito dopo la diagnosi”.
Presto inizieranno le sperimentazioni cliniche, con l’obiettivo di produrre gocce orali, ma Tzachor ha sottolineato che la ricerca è attualmente in una fase iniziale. Ha affermato che il fatto che la spirulina sia già considerata sicura nella produzione alimentare e come integratore alimentare – anche dalla Food and Drug Administration americana – dovrebbe consentire agli studi clinici di progredire rapidamente.
L’estratto di alghe è prodotto da un’azienda islandese, VAXA, che da tempo sostiene le sue qualità se assunto come integratore alimentare per migliorare le attività antiossidanti, antinfiammatorie e antitumorali.
L’azienda ha ricevuto finanziamenti dall’Unione Europea per esplorare e sviluppare trattamenti per COVID-19. Per fare ciò, altera le condizioni di crescita delle alghe utilizzando l’illuminazione a LED per controllarne il profilo metabolico e “potenziarlo”.
Tzachor ha affermato che la sua IDC School of Sustainability ei suoi collaboratori, l’istituto israeliano Migal Galilee finanziato dallo stato e il MATIS islandese, hanno esplorato il potenziale delle alghe su base indipendente e non stanno ricevendo finanziamenti da VAXA.
La nuova malattia da coronavirus (COVID-19) è una malattia contagiosa del tratto respiratorio emergente causata dalla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) (Hu et al.2020). Dalla fine del 2019, le infezioni da SARS-CoV-2 hanno prodotto una serie di risposte cliniche che differiscono tra i singoli casi, da condizioni asintomatiche a manifestazioni dannose e mortalità.
Mentre precisi processi immunopatologici attivati dal COVID-19 rimangono, per ora, contestati (Coperchini et al.2020 ), esiste un apparente accordo sul meccanismo principale con cui il virus causa sintomi gravi.
Studi epidemiologici hanno indicato che l’esposizione all’agente eziologico SARS-CoV-2 induce macrofagi e monociti a rilasciare una quantità eccessiva di diverse citochine pro-infiammatorie, come il fattore di necrosi tumorale (TNF) -α e l’interleuchina (IL) -6, a causare un’ipercitochina, comunemente chiamata tempesta di citochine (CS) (Ishikawa 2012; Ye et al.2020).
Un afflusso di TNF-α, come parte del CS, destabilizza le reti cellulari endoteliali e induce danni alla barriera vascolare, danno capillare, danno alveolare diffuso (DAD), morte cellulare apoptotica e insufficienza multiorgano. Inoltre, una recente analisi ha indicato livelli sistemici più elevati di IL-2, IL-7, IL-10, proteina chemiotattante dei monociti-1 (MCP-1), proteina infiammatoria dei macrofagi-1A (MIP-1A) e TNF-α, tra pazienti con COVID-19 in condizioni critiche (McGonagle et al.2020; Ruan et al.2020).
In particolare, il rilascio eccessivo di TNF-α gioca un ruolo fondamentale nel distruggere le barriere endoteliali ed epiteliali polmonari, che possono causare sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) (Shimizu 2019). L’ARDS richiede l’ammissione alle unità di terapia intensiva (ICU), dove può essere somministrata la ventilazione meccanica invasiva (Mittermaier et al.2020).
Inoltre, è generalmente accettato che l’ARDS sia la principale causa di morte dei pazienti con COVID (Mehta et al.2020). La prevalenza delle incidenze di COVID-19 ARDS ha portato a un’emergenza sanitaria pubblica globale, spingendo i governi a sospendere le attività sociali e imporre restrizioni di movimento e allontanamento sociale senza precedenti.
Queste misure erano fissate per mantenere le unità di terapia intensiva entro i limiti della loro capacità operativa, un problema di sanità pubblica in sospeso (Alkuzweny et al.2020; Moghadas et al.2020).
Considerando il ruolo del TNF-α nell’innescare la sindrome da tempesta di citochine correlata a COVID-19 (COVID-CS) e l’ARDS, è necessario sviluppare nuovi approcci per la terapia anti-TNF. In effetti, dallo scoppio della pandemia, i bloccanti del TNF-α hanno mostrato risultati promettenti nel trattamento e nella mitigazione di malattie gravi (Robinson et al.2020).
Nel presente documento, viene proposto un nuovo approccio per l’inibizione del TNF-α, basato su un trattamento con l’estratto di alga blu-verde Spirulina (Arthrospira platensis).
I potenziali benefici per la salute della Spirulina sono ben documentati (Belay et al.1993; Furmaniak et al.2017). Questa alga blu-verde contiene C-ficocianina (C-PC), una proteina che lega i pigmenti, che migliora le attività antiossidanti, antinfiammatorie e antitumorali (Cian et al.2012; Saini e Sanyal 2015).
Inoltre, la Spirulina può essere coltivata in diverse condizioni ed estratta utilizzando varie tecniche, che possono influenzare il contenuto del metabolita bioattivo della Spirulina (Minhas et al.2016). In determinate condizioni, ad esempio, l’irradiazione da diodi emettitori di luce (LED) per controllare la fotosintesi, la bioattività delle alghe come le proprietà antinfiammatorie può essere migliorata (De Morais et al.2015; Ooms et al.2016).
In questo studio, abbiamo esposto macrofagi e monociti attivati dallo stimolatore patogeno lipopolisaccaride (LPS) a diverse dosi di estratti di Spirulina, coltivati in uno spettro solare completo o in condizioni di luce controllata. Segnaliamo che un estratto acquoso di una Spirulina fotosinteticamente controllata (LED Spirulina) inibisce la secrezione di TNF-α di oltre il 70% dai macrofagi attivati da LPS e di oltre il 40% da cellule monociti attivate da LPS.
link di riferimento: https://link.springer.com/article/10.1007/s10126-021-10020-z
Gli ultimi tre decenni hanno assistito a un enorme aumento del numero di virus emergenti altamente patogeni [1] che hanno causato gravi minacce globali avviando diversi approcci per comprendere la biologia del virus e per un robusto sviluppo di vaccini e terapeutici. I coronavirus sono esempi notevoli di virus zoonotici emergenti che possono infettare una vasta gamma di mammiferi e uccelli, compreso l’uomo [2].
La principale epidemia di coronavirus umani si è verificata nel 2003 in cui la sindrome respiratoria acuta grave (SARS) CoV è emersa dallo zibetto di palma cinese e ha causato un’epidemia in Cina con più di 8000 casi, inclusi 774 casi fatali [3]. Con l’aiuto delle autorità sanitarie pubbliche, l’epidemia è stata efficacemente contenuta entro sei mesi.
Dieci anni dopo, un altro CoV chiamato sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS) è emerso da cammello dromedario a essere umano e continua a causare epidemie nella regione del Medio Oriente [4]. Ad oggi, sono stati riportati 2519 casi con tassi di mortalità del 34% [5].
Non esiste ancora una terapia o un vaccino approvato per questo virus. Entro la fine del 2019, un altro coronavirus pandemico denominato sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) è emerso a Wuhan, in Cina [6] sebbene ospite intermedio sconosciuto. Finora sono stati segnalati più di 8.000.000 di casi e 450.000 decessi in tutto il mondo [7].
Allo stesso modo, nel prossimo futuro potrebbero verificarsi epidemie virali nuove o riemergenti. Pertanto, sono necessarie strategie antivirali e terapeutiche efficaci per controllare i focolai in corso o futuri.
La proteina spike del coronavirus è un obiettivo promettente per lo sviluppo di composti antivirali perché il loro tropismo cellulare è determinato principalmente dalla capacità della proteina spike (S) di legarsi a un recettore della superficie della cellula ospite e può bloccare l’ingresso del virus nella fase iniziale dell’infezione . Ma la scoperta di farmaci per virus altamente patogeni come SARS, MERS, Ebola, Lassa o SARS-2 è impegnativa a causa della necessità di una struttura di contenimento del laboratorio BSL-3 / BSL-4. Tuttavia, sono disponibili strutture molto limitate, specialmente nei paesi in via di sviluppo.
I virus pseudotipati forniscono un modello sostitutivo in cui la proteina dell’involucro nativo di un virus BSL-2 non patogeno (virus della stomatite vescicolare) viene sostituita con una glicoproteina dell’involucro di un virus altamente patogeno come SARS, MERS, Ebola o SARS-2 [8]. Questi virus imitano un virus normale ma sono di natura non infettiva.
Inoltre, sono incompetenti alla replicazione con un singolo ciclo di infezione e quindi possono essere utilizzati per fare ricerca nei laboratori BSL-2 di routine. I virus pseudotipati sono stati utilizzati nella diagnostica, nei vaccini e nello screening ad alto rendimento degli inibitori d’ingresso per diversi patogeni di livello BSL-3 / BSL-4 [8].
Prodotti naturali come piante, alghe e alghe sono sempre stati coinvolti in molteplici campi della biologia per le loro proprietà antibatteriche, antivirali e antimicotiche. Diverse piante medicinali sono state tradizionalmente utilizzate per trattare le infezioni virali [9] e sono state dimostrate la loro capacità dei loro effetti inibitori (Tabella 1) sulla replicazione o l’ingresso di diversi virus come il virus dell’herpes simplex (HSV) di tipo 2, l’epatite B ( HBV), virus dell’influenza [10] – [13] e anche altri patogeni virali emergenti come il poxvirus e la SARS [14].
La curcumina agisce come un agente antivirale contro diversi virus come il virus della parainfluenza di tipo 3, il virus della stomatite vescicolare (VSV), l’HSV, ecc. [15]. Diammonium glycyrrhizin il componente principale dell’estratto di radice di liquirizia ha dimostrato di avere un effetto inibitorio sul virus della pseudorabbia (PrV) [16]. Gli estratti di foglie di Neem e Tulsi sono potenti agenti antivirali contro il virus dell’influenza [17], [18]. Inoltre, l’estratto di tè verde, un altro composto naturale, inibisce il virus dell’immunodeficienza umana (HIV), il virus zika, il virus dell’influenza e il virus dell’epatite C (HCV) [19].
La spirulina è un integratore alimentare disponibile in commercio che è stato registrato per le sue diverse proprietà. È un cianobatterio fluttuante, che ha un contenuto proteico del 70% ed è ricco di acidi fenolici, acidi grassi essenziali, polisaccaridi solfati e vitamina B12 [20].
È stato dimostrato che gli estratti di Spirulina hanno attività antivirale contro più virus con involucro compreso il virus dell’influenza, HSV, adenovirus, ecc. [21] Oltre agli estratti vegetali grezzi, è stato riscontrato che diversi composti specifici del tè verde, le catechine, come l’epicatechina (EC), l’epigallocatechina (EGC), l’epicatechina gallato (ECG) e l’epigallocatechina-3-gallato (EGCG) hanno proprietà antivirali e anticancerogene proprietà [22] (tabella supplementare 1).
L’EGCG è un componente importante e una catechina attiva del tè verde e ha diversi effetti bio-modulatori come proprietà antiallergiche, antinfiammatorie, antitumorali, antiossidanti e antivirali. È stato riportato che EGCG inibisce HCV, HIV, HSV tipo 1 e 2, enterovirus 71, influenza A e altri virus [10], [23] – [27]. Per l’HIV, l’EGCG si lega alla molecola CD4 ad alta affinità e inibisce il legame dell’HIV gp120 alle cellule T CD4 + umane [28].
Inoltre, l’inibizione indotta da EGCG è stata osservata anche in un ampio spettro di sottotipi di HIV-1. L’EGCG agisce attraverso l’inattivazione diretta della particella virale, l’inibizione della proteasi adenina e la crescita intracellulare in vitro [29]. Polisaccaridi solfati e composti simili a Spirulan sono i componenti principali dell’estratto di spirulina, che inibisce l’ingresso di diversi virus tra cui HSV-1, epatite A, citomegalovirus umano (HCMV), VSV e HIV [13].
Ciò mostra chiaramente l’importanza delle proprietà antivirali dei composti naturali e quindi potrebbero essere promettenti agenti terapeutici per malattie virali emergenti tra cui SARS-CoV 2. In questo studio, mostriamo le applicazioni biologiche dei coronavirus pseudotipati e l’attività antivirale della Spirulina e del tè verde estratti utilizzando i coronavirus pseudotipati sviluppati.
link di riferimento: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.06.20.162701v1.full
