Immagine:SARS-CoV-2 replicazione inibita da estratto di buccia di melograno.Public Domain.
Il coronavirus SARS-CoV-2 che causa COVID-19 ha infettato oltre 58,5 milioni di persone in tutto il mondo e ucciso oltre 1,38 milioni, una delle crisi sanitarie globali più significative della memoria recente.
Non ci sono attualmente vaccini efficaci e sicuri per prevenire l’infezione da SARS CoV-2 né farmaci efficaci per trattare la malattia COVID-19. I ricercatori di tutto il mondo stanno quindi cercando di trovare molecole e composti efficaci che potrebbero combattere il virus.
I ricercatori guidati dalla prima autrice Relja Suručić del Dipartimento di Farmacognosia, Facoltà di Medicina, Università di Banja Luka, Banja Luka, Bosnia ed Erzegovina, hanno studiato l’uso degli estratti di buccia di melograno nella prevenzione delle infezioni da SARS-CoV-2. Il loro studio, “Studio computazionale dei polifenoli dell’estratto di buccia di melograno come potenziali inibitori dell’internalizzazione del virus SARS-CoV-2“, è stato pubblicato nell’ultimo numero della rivista Molecular and Cellular Biochemistry.
Sfondo
“I coronavirus”, spiegano i ricercatori, “sono noti per causare infezioni del tratto respiratorio negli esseri umani. Questi includono il coronavirus della sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS-CoV), il coronavirus della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV) e il nuovo coronavirus SARS-CoV-2, noto per causare sintomi gravi in alcuni individui che richiedono ricovero, ventilazione e cure in terapia intensiva. L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha dichiarato la pandemia COVID-19 l’11 marzo di quest’anno.
Vedi anche:SARS-CoV-2: molecola di zolfo potrebbe bloccare il virus
Struttura virale, trasmissione e infezione
Il virus SARS-CoV-2 ha anche una rapida velocità di trasmissione tra gli esseri umani. Il virus ha quattro proteine strutturali principali insieme ad altre proteine accessorie:
- glicoproteina spike (S)
- glicoproteina a busta piccola (E)
- glicoproteina di membrana (M)
- proteina nucleocapside (N)
Il virus SARS-CoV-2 entra nelle cellule del tratto respiratorio utilizzando la glicoproteina S. Interagisce con il recettore dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) che si trova abbondantemente nel sistema respiratorio.
La glicoproteina S ha due subunità funzionali note come S1, che è una subunità ammino (N) -terminale, e S2, una subunità carbossilica (C) -terminale. S1 sulla superficie si lega al recettore ACE2 e S2 interagisce con la membrana della cellula ospite per consentire la fusione delle membrane della cellula e del virus in modo che le particelle virali possano finalmente entrare nella cellula. La cellula ospite contiene proteasi specifiche che possono rompere o fendere S1 / S2 per consentire il processo di fusione e ingresso. La proteasi notevole è la serina proteasi 2 transmembrana (TMPRSS2). Sia l’ACE2 che TMPRSS2 sono necessari per l’ingresso virale nella cellula.
La furina porta anche alla scissione della glicoproteina S e quindi facilita l’ingresso del virus SARS-CoV-2 legandosi al recettore ACE2. Si ipotizza che gli inibitori di TMPRSS2 e gli inibitori della furina impediscano l’ingresso del virus nella cellula ospite.
Estratto di buccia di melograno
Diversi prodotti naturali sono allo studio per prevenire l’infezione da SARS-CoV-2 o trattarla in modo efficace. Il melograno ( Punica granatum L., famiglia Punicaceae) consumato in tutto il mondo è noto per avere proprietà salutari benefiche e utili nel trattamento del diabete di tipo 2, aterosclerosi, malattie cardiovascolari, malattie infiammatorie, tumori, ecc.
“Gli estratti di buccia di melograno sono noti per contenere “fitobiotici come i tannini idrolizzabili (ellagitannina, punicalagine, punicalina, acido gallico ed ellagico), flavonoidi, antociani e altri fenoli“, spiegano i ricercatori. Questi polifenoli sono noti per avere diverse proprietà, tra cui:
- effetti antinfiammatori
- effetti antiossidanti
- effetti ipoglicemici
- effetti ipolipemizzanti o ipocolesterolemizzanti
- effetti antipertensivi
- effetti antimicrobici
Gli estratti di melograno sono noti per essere utili contro virus come “virus dell’influenza, virus dell’herpes, poxvirus e virus dell’immunodeficienza umana”. Le molecole presenti nell’estratto di melograno chiamate “punicalagine, punicalina e acido ellagico”, mostrano anche effetti contro il virus dell’epatite C (HCV). Gli estratti di buccia di melograno (PoPEx) hanno anche mostrato effetti contro il virus dell’influenza prevenendo l’ingresso del virus e la trascrizione dell’RNA.
Questo studio ha preso di mira quattro principali membri dell’ellagitannina presenti nella buccia di melograno, “punicalagina, punicalina, acido ellagico e acido gallico”, per vedere la loro efficacia contro SARS-CoV-2 in modelli di laboratorio.
Progettazione dello studio
I ricercatori hanno testato le affinità di legame di acido ellagico, acido gallico, punicalagina e punicalina su quattro bersagli proteici che potrebbero consentire l’ingresso del virus nella cellula ospite. Queste molecole testate erano;
- Umifenovir
- Lopinavir
- Camostat e
- Componenti PoPEx selezionati (punicalagine, punicalina, acido ellagico e acido gallico)
I quattro obiettivi erano:
- SARS-CoV-2 glicoproteina spike,
- Enzima di conversione dell’angiotensina 2,
- Furin,
- Serina proteasi transmembrana 2 (TMPRSS2).
Risultati
I risultati di questo studio hanno mostrato che i componenti degli estratti di buccia di melograno come la punicalagina e la punicalina mostrano un potenziale significativo nell’interazione con i bersagli proteici selezionati e quindi potrebbero impedire l’ingresso virale nella cellula ospite. Questo risultato deve essere seguito da studi in vitro e in vivo.
- Utilizzando lo strumento DoGSiteScorer, sono state determinate potenziali sacche di legame sulle proteine.
- Sono state scelte le tasche più attaccabili farmacologicamente per la glicoproteina S, ACE2, furin e TMPRSS2.
- Per la glicoproteina S è stato trovato un rapporto amminoacidico apolare elevato, il che significa che è stato trovato un buon bersaglio per il farmaco (il rapporto amminoacido apolare era 0,63)
- I rapporti degli amminoacidi apolari di ACE2, furina e TMPRSS2 erano rispettivamente 0,38, 0,26 e 0,40.
- I migliori valori di punteggio del farmaco per gli obiettivi analizzati erano compresi tra 0,73 e 0,84
- I volumi delle tasche per il legame del farmaco hanno determinato il potenziale del farmaco di legarsi con il bersaglio. Il volume, la superficie e la profondità più significativi della tasca selezionata sono stati rilevati per ACE2.
- Punicalagine e punicalina hanno formato i complessi più stabili con i bersagli proteici. Hanno anche mostrato interazioni intense con residui di amminoacidi TMPRSS2
Conclusioni e implicazioni
La prevenzione dell’ingresso virale nella cellula ospite potrebbe prevenire efficacemente l’infezione. Questo studio ha dimostrato che i polifenoli dell’estratto di buccia di melograno potrebbero offrire una potenziale attività inibitoria contro SARS-CoV-2, specialmente durante il suo ingresso nella cellula ospite. Gli autori dello studio scrivono, “punicalagina e punicalina sono candidati promettenti per ulteriori studi in vitro anti-SARS-CoV-2”. Il team ha concluso: “Essendo gli ingredienti di un prodotto naturale che viene utilizzato come alimento, questi candidati hanno anche un profilo di sicurezza confermato che è il loro vantaggio aggiuntivo e importante nel trattamento della malattia”.
