Immagine: Public domain.

I risultati di una recente ricerca negli Stati Uniti indicano che il gambo di ananas ricco di bromelina può essere utilizzato come agente antivirale contro COVID-19, ma anche per potenziali future epidemie di coronavirus.

Questo interessante documento è attualmente disponibile sul server di prestampa bioRxiv * .

La sindrome respiratoria acuta grave coronavirus-2 (SARS-CoV-2) è già ben nota per la sua rapida trasmissione da uomo a uomo, responsabile dell’inesorabile diffusione pandemica della pericolosa COVID-19.

Ma ogni giorno impariamo qualcosa di più sull’immunologia SARS-CoV-2. L’interazione iniziale tra la proteasi transmembrana della serina 2 (TMPRSS2), la glicoproteina spike innescata (proteina S) e l’enzima 2 di conversione dell’angiotensina del recettore della cellula ospite (ACE-2) è un prerequisito per l’ingresso cellulare e la patogenesi COVID-19.

Al momento, i pazienti infetti vengono trattati con diversi agenti antivirali, antinfiammatori e antimalarici. Tuttavia, il tasso di risposta è relativamente modesto ed è necessario confermare sia il profilo di sicurezza che di efficacia di questi farmaci contro COVID-19.

Ma riproporre i farmaci esistenti o sviluppare nuovi antivirali (basati su virus o su host) contro SARS-CoV-2 è ancora una via da seguire. 

La domanda pertinente è, potremmo forse usare la bromelina – un integratore alimentare isolato dal gambo di ananas usato per trattare i pazienti con dolore, infiammazione e trombosi – anche per i pazienti COVID-19?

Questa ipotesi è stata affrontata dai ricercatori dell’Università del Nebraska Medical Center e del Center for Biologics Evaluation and Research (CBER) della FDA a Silver Spring negli Stati Uniti, con risultati piuttosto entusiasmanti.

Clonazione ed espressione di proteine ​​ricombinanti

Poiché ACE-2 e TMPRSS2 sono pieni di residui di cisteina che stabiliscono legami disolfuro per supportare la struttura proteica, questo gruppo di ricerca ha valutato principalmente l’effetto della bromelina (che è una proteasi della cisteina) sull’espressione di ACE-2 e TMPRSS2.

Le sequenze genomiche a lunghezza intera di 45 isolati di SARS-CoV-2 sono state analizzate in profondità. Allo stesso tempo, le cellule epiteliali renali della scimmia africana (Vero E6) sono state scelte come linea cellulare primaria utilizzata in questo studio.

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I ricercatori hanno clonato e successivamente espresso l’ectodominio della proteina S SARS-CoV-2 che contiene il segnale di secrezione delle cellule degli insetti. Successivamente, hanno determinato l’interazione tra l’S-Ectodomain purificato e l’ACE-2 ricombinante umano utilizzando la tecnologia di risonanza plasmonica di superficie (ovvero, rilevamento in tempo reale delle interazioni biomolecolari).

Immagine: la bromelina inibisce / scinde l’espressione di ACE-2 e TMPRSS2, scinde / degrada la proteina spike SARS-CoV-2 e inibisce il legame S-Ectodomain e l’infezione SARS-CoV-2.

Infine, hanno espresso SARS-CoV-2 S-Ectodomain etichettato con una proteina fluorescente verde in cellule di insetto Tni da Trichoplusia ni (cioè, cavolo cappuccio). Il plasmone di risonanza superficiale e il test Luminex sono stati utilizzati per rivelare il legame S-Ectodomain purificato con l’ACE-2 umano, nonché l’immunoreattività con campioni positivi per COVID-19.

Molteplici modi per fermare SARS-CoV-2

“Abbiamo dimostriamo che il trattamento con la bromelina (isolata dal gambo dell’ananas e usata come integratore alimentare) diminuisce l’espressione di ACE-2 e TMPRSS2 nelle cellule VeroE6 e abbassa drasticamente l’espressione di S-Ectodomain“, affermano gli autori dello studio.

Più specificamente, è stato dimostrato che la bromelina diminuisce l’espressione sia di ACE-2 che di TMPRSS2 in modo dose-dipendente nelle cellule Vero E6. Inoltre, l’attività proteolitica della cisteina della bromelina era notevolmente più elevata in ACE-2 rispetto a TMPRSS2.

Ancora più importante è stata la scoperta che il trattamento con la bromelina è stato in grado di fermare l’interazione tra le cellule S-Ectodomain e Vero E6, riducendo significativamente l’infezione da SARS-CoV-2 in questa linea cellulare.

Inoltre, questo studio indica che la glicoproteina spike SARS-CoV-2 ha glicani legati sia N che O altamente sialilati e che la bromelina è riuscita a fenderla. Di conseguenza, una perdita di gruppi di acido sialico caricati negativamente nei glicani legati all’N e all’O può causare un ridotto spostamento della mobilità del dominio S-Ec.

Bromelina come antivirale ad ampio spettro

“Per la prima volta, i nostri risultati dimostrano che la bromelina può inibire l’infezione da SARS-CoV-2 prendendo di mira tutte e tre le proteine ​​host ACE-2 e TMPRSS2 e SARS-CoV-2 S“, riassumono gli autori dello studio in questo documento bioRxiv.

Precedenti studi hanno dimostrato che la bromelina può essere utilizzata per trattare pazienti con infiammazione e dolore e che il composto è ben assorbito e con attività biologica prolungata. Tutti questi vantaggi possono essere sfruttati quando si trattano pazienti con COVID-19.

In conclusione, il gambo di ananas ricco di bromelina rappresenta un’opzione praticabile come antivirale per il trattamento non solo della COVID-19, ma anche di potenziali future epidemie da altri coronavirus .

Fonte:  bioRxiv * .