(Curcumina-Immagine Credit Public Domain).
Un nuovo studio pubblicato in Biomedicina e Farmacoterapia esamina il potenziale della curcumina, un alcaloide naturale derivato dalla curcuma e dei nanosistemi per il trattamento della COVID 19. Con l’emergere di nuove varianti del virus SARS-CoV-2, la pandemia di malattia da coronavirus COVID-19 è tutt’altro che finita. Mentre il lancio globale del vaccino si è mosso a una velocità impressionante, la ricerca di nuove terapie sicure, efficaci e mirate è ancora in corso.
La necessità di terapie
COVID 19 è causata dall’infezione con il nuovo agente patogeno SARS-CoV-2 che entra nelle cellule ospiti attraverso la sua proteina spike. Al momento, ci sono più di 138,3 milioni di casi documentati a livello globale, con il bilancio delle vittime che si avvicina ai tre milioni. Sebbene i vaccini siano stati approvati per l’uso di emergenza, la loro efficacia contro alcune delle nuove varianti è stata messa in dubbio. Inoltre, è probabile che la copertura vaccinale di almeno il 70% della popolazione in tutti i paesi del mondo richieda molto tempo, considerando l’attuale ritmo di vaccinazione, la carenza nella produzione di vaccini e le sfide logistiche. Il mondo avrà ancora bisogno di farmaci efficaci e sicuri per intervenire su COVID 19 grave causata da questo virus. L’attuale revisione si concentra sull’attività individuale e sinergica della curcumina e delle nanostrutture contro il virus.
Curcumina
La curcumina è un composto polifenolico isolato dal rizoma della pianta della curcuma, la Curcuma longa. La curcumina è stata caratterizzata e studiata a fondo come una molecola naturale con proprietà medicinali. La sua tollerabilità e sicurezza sono state ben documentate, con una dose massima di 12 g / giorno.
I suoi usi sono stati descritti come antinfiammatori, antitumorali e antiossidanti, oltre che antivirali. La curcumina è stata suggerita come una molecola con il potenziale per curare l’edema polmonare e altri processi dannosi che portano alla fibrosi polmonare a seguito di COVID 19.
La curcumina inibisce gli enzimi virali
Si pensa che la curcumina abbia la capacità di inibire il virus stesso, nonché di modulare le vie infiammatorie. Regola la trascrizione e la regolazione virale, si lega con elevata potenza all’enzima virale principale proteasi (Mpro) che è la chiave per la replicazione e inibisce l’attaccamento virale e l’ingresso nella cellula ospite. Può anche interrompere le strutture virali. La sua gamma di bersagli antivirali comprende il virus dell’epatite C, il virus dell’immunodeficienza umana (HIV), il virus Epstein-Barr e il virus dell’influenza A. È stato segnalato che inibisce la proteasi protease 3CLpro in modo più efficace rispetto ad altri prodotti naturali, inclusa la quercetina o farmaci come la clorochina e l’idrossiclorochina. Ciò potrebbe consentire la riduzione delle cariche virali all’interno della cellula umana molto più rapidamente rispetto ad altri farmaci meno inibitori e quindi prevenire la progressione della malattia verso la sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS). Inoltre inibisce la proteasi simile alla papaina (PLpro) con una concentrazione inibitoria del 50% (IC50) di 5,7 µM che supera la quercetina e altri prodotti naturali.
La curcumina inibisce il recettore della cellula ospite
Il virus si lega al recettore della cellula bersaglio dell’ospite umano, l’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2). Studi di modellazione hanno dimostrato che la curcumina inibisce questa interazione virus-recettore in due modi, inibendo sia la proteina spike che il recettore ACE2. Tuttavia, la curcumina ha una bassa biodisponibilità, perché non si dissolve bene in acqua ed è instabile in mezzi acquosi, specialmente a pH più elevato. Quando somministrata per via orale, subisce un rapido metabolismo da parte dell’intestino e del fegato. Questo ostacolo può essere superato utilizzando nanosistemi.
Vedi anche:La curcuma ha proprietà antivirali
A questo scopo possono essere utilizzati molti diversi vettori nanostrutturati, come nanoemulsioni, microemulsioni, nanogel, micelle, nanoparticelle e liposomi. Tali trasportatori prevengono la degradazione metabolica della curcumina, ne aumentano la solubilità e la aiutano a muoversi attraverso le membrane biologiche.
Tre o più prodotti di curcumina basati su nanostrutture sono già disponibili in commercio, ma pochi studi hanno esaminato la loro efficacia contro COVID 19 in vivo. Questi hanno mostrato la capacità delle formulazioni di modulare le risposte immunitarie e di ridurre i sintomi della malattia e forse di accelerare il recupero.
Vantaggi delle nanoparticelle
Le nanoparticelle (NP) sono una categoria di nanostrutture che possono essere funzionalizzate con facilità e hanno un’ampia gamma potenziale di materiali e strutture. Ciò potrebbe consentire loro di essere progettate per specifici target virali all’interno e all’esterno della cellula ospite. L’aggiunta di gruppi funzionali sulla superficie delle nanoparticelle, come anticorpi, eparina e zuccheri, può ampliare il range di attività della nanoparticella.
Meccanismi NP indipendenti dell’attività antivirale
Le NP agiscono in molti modi, come l’inattivazione della particella virale, l’inibizione dell’attaccamento e dell’ingresso virale e la prevenzione della replicazione virale. A seconda del gruppo funzionale e del tipo di NP utilizzato, possono alterare la struttura del capside virale e quindi ridurre la carica virale.
Interagendo con la spike di SARS-CoV-2, possono inattivare il virus, come mostrato in precedenza con le NP metalliche, impedendo sia il legame spike-ACE2 che l’internalizzazione virale. Il verificarsi di interazioni elettrostatiche tra le NP cariche e il virus abolisce la carica effettiva su quest’ultimo, provocando l’aggregazione virale.
Con le particelle virali all’interno della cellula, le NP possono coinvolgere l’RNA virale e prevenire la replicazione, seguita dalla propagazione virale alle cellule vicine.
Formulazioni combinate
Pertanto, la curcumina può inibire i bersagli virali, mentre le NP possono aumentare il blocco all’ingresso del virus o utilizzare altri meccanismi di inattivazione, a seconda del gruppo funzionale.
Studi precedenti mostrano che le NP d’argento caricate con curcumina hanno portato ad una maggiore attività antivirale rispetto alla curcumina o alle NP d’argento in isolamento, con riduzione della fusione cellula-cellula e formazione di sincizio. I punti di carbonio-curcumina sono un’altra opzione che si è rivelata efficace nell’inibire l’ingresso del virus della diarrea epidemica suina, sempre un coronavirus.
Implicazioni e direzioni future
Questi risultati indicano il potenziale per lo studio sia della curcumina che dei nanosistemi per il trattamento di SARS-CoV-2. Sono necessari ulteriori studi per convalidare l’attività anti-SARS-CoV-2 di entrambe queste molecole e la loro efficienza e sinergia in vitro e in vivo, seguiti da studi clinici. Le formulazioni di curcumina-NP possono essere in prima linea in tali indagini poiché sono già approvate per l’uso terapeutico.
Fonte: Biomedicina e Farmacoterapia
