I tannini fitochimici possono essere usati per trattare il COVID-19

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Un nuovo studio condotto da ricercatori del College of Medicine, China Medical University, Taichung-Taiwan e Asia University, Taichung-Taiwan ha scoperto che una classe di sostanze fitochimiche chiamate tannini può essere utilizzata per trattare il COVID-19.

I tannini sono polifenoli arricchiti in legno, corteccia, radici, foglie, semi e frutti di una varietà di piante. Negli ultimi due decenni, c’è stato un crescente interesse nella comprensione delle funzioni biologiche dei tannini e delle loro applicazioni come antiossidanti, farmaci antitumorali e additivi alimentari. Dallo scoppio della pandemia di COVID-19, molti sforzi sono stati dedicati alla ricerca di una cura adeguata.

I tannini sono stati proposti come aventi possibili proprietà anti-COVID-19; tuttavia, a causa della natura profusa dei derivati ​​strutturalmente diversi dei tannini, le specie di tannini della famiglia associate a un’indicazione di anti-COVID-19 sono state scarsamente definite, aggravate da frequenti termini impropri di terminologia.

Questo articolo esamina la famiglia dei tannini nei frutti e le attuali conoscenze sulle attività dei composti per quanto riguarda la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Aiuterà i biologi molecolari e cellulari nello sviluppo di sostanze chimiche antivirali naturali come mezzo per superare le pandemie attuali e future.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sull’International Journal of Biological Sciences sottoposto a revisione paritaria. https://www.ijbs.com/v18p4669.htm

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Il primo studio di docking in silico che coinvolge una collaborazione internazionale, ha mostrato già nell’agosto 2020 che i tannini potrebbero essere impiegati per interrompere i cicli di replicazione SARS-CoV-2 prendendo di mira le  proteine ​​virali 3CL .
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7435556/
 
Già nel dicembre 2020, i ricercatori taiwanesi hanno scoperto che l’acido tannico potrebbe inibire la replicazione di SARS-CoV-2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7783773/
 
Uno studio canadese del marzo di quest’anno ha anche mostrato che i tannini potrebbero inibire l’attività SARS-CoV-2 attraverso tre distinti percorsi molecolari.
https://www.mdpi.com/1422-0067/23/5/2643
 
Uno studio giapponese che ha coinvolto i criceti ha anche mostrato l’efficacia dell’uso dei tannini derivati ​​dai cachi per trattare il COVID-19.
https://www.nature.com/articles/s41598-021-03149-3
Questo nuovo studio di revisione degli scienziati taiwanesi si concentra sulla famiglia dei tannini nei frutti e sulle attuali conoscenze sulle attività dei composti per quanto riguarda la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 o SARS-CoV-2.

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Figura 1
L’acido tannico agisce come un potente doppio inibitore della proteasi della superficie cellulare TMPRSS2 e della proteasi virale principale (Mpro/3CLpro) per inibire l’attività SARS-CoV-2 [65-70].

L’attività anti-COVID-19 dei tannini

Le due principali frontiere nella lotta al COVID-19 sono l’infezione e la propagazione dei coronavirus SARS-CoV-2 e la possibile reazione estrema del sistema immunitario del corpo in risposta all’intrusione patogena [57]. Mentre la maggior parte degli sforzi di ricerca sono stati dedicati alla prevenzione dell’infezione virale o all’eradicazione del virus dal corpo, relativamente meno attenzione è stata concentrata sullo sviluppo di metodi per far fronte alle risposte infiammatorie, la “tempesta di citochine”, nel corso di COVID-19.

Aumenti di IL-6, IL-1β, TNF-α, IFN-γ e IL-10, nonché riduzioni dei linfociti T CD4+ e CD8+ sono stati osservati nei pazienti con COVID-19, specialmente nei casi gravi [58]. Attualmente, sono stati condotti diversi studi clinici a base di polifenoli [59] e tannini (NCT04911777 [60], NCT04403646 [61] e IRCT20200418047122N1 [62]) con pazienti COVID-19. I tannini orali estratti da quebracho e castagno in combinazione con la vitamina B12 e il trattamento standard hanno ridotto i livelli di proteina infiammatoria dei macrofagi-1α (MIP-1α) e TNF-α nei pazienti ospedalizzati con COVID-19 [63].

In un modello di criceto siriano di COVID-19, i tannini derivati ​​dal cachi pre-somministrati per via orale sono stati in grado di sopprimere i titoli SARS-CoV-2, ridurre la gravità della polmonite e diminuire l’espressione genica correlata all’infiammazione come IL-6, TNF -α e IFN-γ [64].

La proteasi transmembrana serina 2 TMPRSS2 è una proteasi della superficie cellulare essenziale che elabora la proteina spike della superficie virale (proteina S) per migliorare il suo legame con il recettore della superficie cellulare ACE2 (enzima di conversione dell’angiotensina 2) seguito dall’ingresso cellulare tramite la fusione della membrana.

L’RNA genomico virale intracellulare viene quindi tradotto in poliproteine ​​che sono soggette a un’ulteriore scissione proteolitica da parte della proteasi virale principale proteasi/cisteina proteasi simile alla 3-chimotripsina (Mpro/3CLpro) per produrre proteine ​​funzionali non strutturali essenziali per la propagazione virale (Figura 1) [65-70].

È stato dimostrato da più gruppi che l’acido tannico è un potente inibitore doppio di TMPRSS2 e Mpro/3CLpro per inibire l’attività SARS-CoV-2 [65-69].

L’acido tannico inibisce Mpro/3CLpro con IC50 che va da 1 μM a 13,4 Μm [65-69] e inibisce TMPRSS2 con IC50 che va da 2,31 μM a 50 μM [68, 69]. La variabile IC50 può derivare da diverse metodologie come il trasferimento di energia di risonanza di fluorescenza e i saggi enzimatici basati su ELISA.

È importante sottolineare che la doppia inibizione di TMPRSS2 e Mpro/3CLpro da parte dell’acido tannico può essere tradotta nella soppressione dell’ingresso cellulare del virus [68]. Pertanto, l’acido tannico mostra un alto potenziale di inibizione della SARS-CoV-2 tra i polifenoli di origine vegetale. 

In studi in vitro sono state osservate anche attività inibitorie simili di Mpro/3CLpro da parte dei tannini delle proantocianidine dimeriche [71], della punicalagina [72] e delle miscele di acido tannico con polifenoli di origine vegetale [67].

Coerentemente, è stato riportato che i tannini derivati ​​dal tè verde hanno inibito la replicazione virale di SARS-CoV-2 in vitro e persistono stabilmente nella mucosa faringea 1 ora dopo la somministrazione mediante spray per la gola [73], supportando il potenziale dei tannini del tè verde in anti -Terapie COVID-19.

Inoltre, è stato dimostrato che i tannini idrolizzabili come pedunculagina, tercataina e castalin sono potenziali inibitori della SARS-CoV-2 utilizzando il software dell’ambiente operativo molecolare (MOE 09) che è una piattaforma di progettazione molecolare assistita da computer integrata [74].

Si prevede che questi composti naturali siano in grado di legarsi ai residui della diade catalitica di Mpro/3CLpro e inibire l’attività enzimatica [74]. Vale la pena ricordare che la somministrazione orale di isomeri altamente purificati dell’acido tannico esercita un’attività anti-COVID-19 sia contro la variante omicron che contro quella delta [60]. Una sperimentazione clinica di fase III sarà condotta nel 2022 (NCT04911777).

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