, , , , , , ,
Аннотация
Респираторные вирусы первоначально поражают носо- и ротоглотку, где они усиливаются, вызывают симптомы и могут также передаваться новым хозяевам. Предотвращение первоначального инфицирования или снижение вирусной нагрузки при инфицировании может облегчить симптомы, предотвратить распространение в нижние дыхательные пути или передачу другому человеку. Здесь мы проанализировали потенциал продуктов растительного происхождения для инактивации SARS-CoV-2 и вируса гриппа. Мы обнаружили, что сок черноплодной рябины ( Aronia melanocarpa ), сок граната ( Punica granatum ) и зеленый чай ( Camellia sinensis ) обладают вирулицидной активностью против обоих вирусов, что позволяет предположить, что полоскание рта может снизить вирусную нагрузку в полости рта, тем самым снижая передачу вируса.
Задний план
Респираторные вирусы, такие как вирусы гриппа и коронавирусы, представляют значительную угрозу для глобального здравоохранения и являются существенным социальным, экономическим бременем и бременем для здравоохранения, примером чего недавно стала пандемия коронавирусного заболевания 2019 г. (COVID-19), вызванная тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS- CoV-2) [ 1 ]. Для SARS-CoV-2 длительный инкубационный период до 14 дней, субклиническое течение и высокая трансмиссивность до появления симптомов привели к беспрецедентному распространению по всему миру [ 1 , 2 ]. Респираторные вирусы первоначально поражают верхние дыхательные пути, как носо-, так и ротоглотку, где они усиливаются, вызывая респираторные симптомы [ 3] и распространить на новых хостах. Недавние исследования показывают, что полоскание горла коммерческими ополаскивателями для полости рта может снизить распространение вируса и потенциально инфекцию [ 4 , 5 ]. Некоторые натуральные продукты также обладают прямым противовирусным действием или могут облегчить симптомы респираторных инфекций. Экстракты граната ( Punica granatum ) [ 6 ] и черноплодной рябины ( Aronia melanocarpa ) [ 7 ] показали свою противовирусную активность в отношении вирусов гриппа in vitro , сироп бузины ( Sambucus nigra ) улучшил облегчение симптомов у больных гриппом [ 8 ] и метаанализ показал, что полоскание горла зеленым чаем ( Camellia sinensis) снижение заболеваемости гриппом [ 9 ]. Поэтому натуральные продукты с широким спектром противовирусной активности были бы очень полезны для сокращения распространения респираторных вирусов среди населения, поскольку они недороги и быстро применяются. Здесь мы оценили in vitroвирулицидная активность зеленого чая и травяных соков с перспективой использования в качестве ополаскивателей для полости рта против оболочечных респираторных вирусов, SARS-CoV-2 и вируса гриппа A (IAV) и голого аденовируса типа 5 (AdV5). Мы обнаружили, что вирус гриппа A очень чувствителен к инактивации всеми тестируемыми веществами. Однако SARS-CoV-2 был менее подвержен влиянию: он инактивирован соком аронии и чувствителен к зеленому чаю и гранатовому соку. AdV5 был устойчив к большинству продуктов, но титры вирусов были снижены соком аронии. Эти результаты подчеркивают потенциал обычных пищевых продуктов растительного происхождения в плане предотвращения инфекций и заболеваний респираторных вирусов с оболочкой, при этом сок аронии был наиболее сильнодействующим натуральным продуктом, протестированным в данном исследовании.
Методы
Растительные вещества
Зеленый чай (Bio-Grüntee Japan Sencha Tee-Gschwendner Nr. 700; pH 4,46) получали путем настаивания 3 г листьев с 0,1 г аскорбиновой кислоты (Sigma Aldrich) в течение 4 минут в 300 мл свежекипяченой воды при осторожном движении с последующим фильтрация. Сохранялись сок черноплодной рябины (Bio-Aronia Direktsaft Fa. Aronia original L2719; pH: 3,69), гранатовый сок (Satower Granatapfelsaft Direktsaft klar; pH: 2,99) и сок бузины (Satower Fliederbeersaft; pH: 4,13) с действительными сроками годности. в холодильнике до использования.
Культура клеток
Клетки Vero E6 ( эпителиальная почка, полученная из Cercopithecus aethiops ) выращивали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM, Gibco), которая была дополнена 2,5% термоинактивированной фетальной телячьей сывороткой (FCS), 100 ед. / Мл пенициллина, 100 мкг / мл стрептомицина, 2 мМ L-глутамин, 1 мМ пируват натрия и 1x заменимые аминокислоты. Клетки почек собак Madin Darby (MDCK) и клетки A549 (аденокарциномный альвеолярный базальный эпителиальный эпителий человека) выращивали в минимальной необходимой среде с солями Эрла (EMEM; Biochrom AG, Берлин, Германия) с добавлением 1% заменимых аминокислот (Biochrom AG, Берлин , Германия), 10% FCS. БНК-21 ( Mesocricetus auratusпочки) клетки выращивали в среде DMEM (CCPro) с 10% FCS. Для экспериментов клетки высевали в среду, содержащую 2% FCS. Клетки инкубировали при 37 ° C в инкубаторе с увлажнением с 5% CO 2 .
Тестовые штаммы вирусов и культивирование
Вирус размножали путем инокуляции соответствующих клеток-мишеней и культивирования до появления сильного цитопатического эффекта. Затем собирали супернатант, центрифугировали для удаления клеточного дебриса, разделяли на аликвоты и хранили при -80 ° C как запасы вируса. Модифицированный вирус осповакцины Ankara (предоставлен Институтом гигиены животных и ветеринарного здравоохранения Университета Лейпцига) был пассирован на клетках BHK-21 (предоставленных институтом Фридриха Леффлера), вируса гриппа A A / H1N1 / Brisbane / 59/2007 (Novartis Vaccines and Diagnostics GmbH & Co. KG) на клетках MDCK (ATCC), аденовирусе типа 5, штамме аденоида 75 (любезно предоставлен профессором Sauerbrei, Университет Йены, Йена, Германия) на клетках A549 (ATCC) и SARS-CoV- 2 BetaCoV / France / IDF0372 / 2020 (получено из глобального европейского вирусного архива) на клетках Vero E6 (ATCC).
Анализы на инфекцию
Для определения вирулицидной активности растительных веществ их смешивали с соответствующим вирусом, инкубировали в течение определенного времени контакта при комнатной температуре, а оставшуюся инфекционность определяли титрованием конечной точки инфекционной дозы 50 (TCID 50 ) в культуре ткани . Это количественное испытание суспензии, описанное в EN 14476 [ 10] выполняли для модифицированного вируса осповакцины Анкара (MVA), вируса гриппа A (IAV) и аденовируса типа 5 (AdV5) путем инкубации соответствующего вируса с соком аронии, бузины или граната, зеленым чаем или буфером в качестве контроля. Вкратце, эффективность тестируемых продуктов была исследована в виде 80% раствора в присутствии 10% мешающего вещества (5% (мас. / Об.) BSA, фракция V (Sigma Aldrich), 0,4% (мас. / Об)) Муцин бычья Glandula submandibularis. Тип IS (Sigma Aldrich), 5% (мас. / Об.) Дрожжевой экстракт (Sigma Aldrich)). SARS-CoV-2 был проанализирован в 90% продукте. По истечении заданного времени контакта тестируемую смесь серийно разбавляли в 10 раз и титровали на 96-микротитровальном планшете, содержащем конфлюэнтный монослой соответствующих клеток-мишеней в шести повторностях, и клетки культивировали до тех пор, пока не стал виден сильный CPE. Клетки, инфицированные IAV, дополнительно иммуноокрашивали.50 рассчитано по Спирман-Керберу. Если цитотоксичность соединения превышала нижний предел количественного определения (LLOQ), титр корректировали соответствующим образом. Вирулицидную активность определяли по разнице логарифмического титра вируса в контроле за вычетом логарифмического титра вируса, инкубированного с исследуемым веществом.
Полученные результаты
Чтобы оценить вирулицидный потенциал четырех продуктов растительного происхождения, мы провели количественный тест суспензии с использованием MVA (EN 14476 [ 10 ]), устойчивого суррогатного вируса, который используется для валидации вирулицидных дезинфицирующих средств против всех вирусов в оболочке в соответствии с Европейским Руководство по регулированию биоцидных продуктов [ 11 ]. Хотя при инкубации с контрольным буфером снижения вирусного титра не наблюдалось, 5-минутная инкубация с соком черноплодной рябины, соком бузины, гранатовым соком или зеленым чаем дала снижение инфекционности на 3,17, 0,67, 1,0 или 1,0 log 10 соответственно ( рис. , Таблица 1), что указывает на то, что тестируемые продукты обычно активны против вирусов в оболочке. Время инкубации 20 минут было лишь незначительно более сильным, что свидетельствует о быстром действии противовирусного эффекта. Затем мы проанализировали два вируса с респираторной оболочкой, ответственные за «свиной грипп» в 2009/2010 гг. И продолжающуюся пандемию COVID-19, IAV и SARS-CoV-2, соответственно, а также AdV5 в качестве «голого» контрольного вируса. 5-минутная инкубация с соком черноплодной рябины продемонстрировала наиболее сильную противовирусную активность и инактивировала IAV, SARS-CoV-2, а также AdV5 до 99,99%, 96,98% и 93,23% соответственно ( Рисунок 1 , Таблица 1).). IAV был наиболее чувствителен ко всем продуктам, а инфекционность снижалась> 99% за счет сока бузины, гранатового сока и зеленого чая. Титры SARS-CoV-2 были снижены примерно на 80% под действием гранатового сока и зеленого чая уже после 1-минутной инкубации, однако на него не повлиял сок бузины, что соответствует результатам, полученным с более устойчивым суррогатным MVA. Голый AdV5 был устойчив к трем из четырех продуктов, однако был чувствителен к соку аронии ( рис. 1 , таблица 1 ). Таким образом, IAV очень чувствителен ко всем анализируемым продуктам, тогда как SARS-CoV-2 может быть эффективно инактивирован соком черноплодной рябины и в меньшей степени подвержен влиянию гранатового сока или зеленого чая.
Коэффициент снижения Log 10 и противовирусная активность черноплодной рябины, бузины, гранатового сока и зеленого чая в отношении MVA, IAV, SARS-CoV-2 и AdV5 после указанного времени контакта. MVA, модифицированный вирус осповакцины Анкара; IAV, вирус гриппа A (A / H1N1 / Brisbane / 59/2007); SARS-CoV-2, тяжелый острый респираторный синдром, коронавирус 2 (BetaCoV / France / IDF0372 / 2020); Аденовирус AdV5 типа 5 (аденоид 75).
MVA, IAV (A / H1N1 / Brisbane / 59/2007), SARS-CoV-2 (BetaCoV / France / IDF0372 / 2020) или AdV5 (аденоид 75) инкубировали с продуктами растительного происхождения в течение указанного времени контакта перед серийным титрованием. и инокуляция клеток-мишеней. Титры вирусов определяли путем мониторинга цитопатического эффекта и рассчитывали как инфекционную дозу в культуре ткани 50 (TCID 50 ) согласно Спирман-Керберу. Нижний предел количественного определения (LLOQ) определяется пределом титрования (пунктирная линия) или цитотоксичностью соединения (#). Столбики ошибок указывают на стандартное отклонение, а курсивом над соответствующими столбиками показано уменьшение титров по сравнению с контролем.
Обсуждение
Мы исследовали и сравнили вирулицидную активность четырех натуральных напитков на суррогатном и трех респираторных вирусах и обнаружили, что сок черноплодной рябины, зеленый чай и гранатовый сок снижают инфекционные титры вирусов в оболочке, причем сок черноплодной рябины является наиболее эффективным. Тестируемые пищевые продукты показали наивысшую противовирусную эффективность против ВГА, ≥ 4 log 10., что соответствует эффективности обычных дезинфицирующих средств. Высокая восприимчивость к IAV (H1N1), который также является представителем вируса гриппа B и других штаммов гриппа в отношении химической стабильности, указывает на низкую устойчивость этого семейства вирусов. SARS-CoV-2 вел себя аналогично европейскому модельному вирусу для вирусов с оболочкой, MVA, и оказался более устойчивым. Тем не менее, сок черноплодной рябины инактивировал инфекционность более 96%, а гранатовый сок и зеленый чай снижали титры, однако, в меньшей степени. Примечательно, что активность против MVA является предпосылкой для подтверждения общих дезинфицирующих свойств химических веществ в соответствии с Европейским химическим агентством [ 11] и наводит на мысль о широкой активности против всех вирусов в оболочке. Как и ожидалось, аденовирус без оболочки был менее восприимчив к тестируемым продуктам, однако на него также повлиял очень мощный сок аронии. Обычно разница во времени контакта не оказывала сильного влияния на эффективность инактивации, что свидетельствует о быстродействующем противовирусном эффекте.
Противовирусная активность растительных продуктов может быть основана на кислом pH, который может напрямую инактивировать вирусные частицы, или на (поли) фенолах, таких как катехины, дубильные вещества или флавоноиды, которые могут действовать на вирусные и клеточные белки [ 12 , 13 ]. Например, было показано, что полифенолы граната ингибируют вирусы гриппа, воздействуя на гликопротеины поверхности вириона и вызывая структурное повреждение вириона [ 14 ]. Аналогичным образом было показано, что катехины зеленого чая разрушают структуру вириона, а галлат эпигаллокатехина объединяет вирусные частицы, чтобы предотвратить их взаимодействие с клетками-мишенями [ 15]. Катехины не только действуют на вирусные частицы, но, кроме того, было показано, что они предотвращают слияние, препятствуя подкислению эндосом и вирусным ферментам. Для теафлавин-3,3'-дигаллата компьютерное моделирование показало, что он может предотвратить заражение SARS-CoV-2, взаимодействуя с его клеточным рецептором ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2) [ 13 , 15 ]. Следует отметить, что состав натуральных пищевых продуктов может варьироваться от партии к партии, что может повлиять на их противовирусную эффективность. Тем не менее, композиция различных противовирусных активных компонентов, действующих по разным механизмам, представляет собой мощную смесь, препятствующую вирусной инфекции.
Поскольку репликация вируса, симптомы и передача происходят в носо- и ротоглотке, как можно более раннее снижение титров вируса может представлять собой упреждающую стратегию предотвращения инфекции, распространения, заболевания и распространения. Травяные продукты - это обычные и доступные пищевые продукты, которые можно использовать в качестве удобных «полосканий для рта». Антисептические полоскания для полости рта, содержащие агенты, повреждающие мембраны (например, этанол, хлоргексидин, хлорид цетилпиридиния, перекись водорода и повидон-йод), используются в различных частных или клинических ситуациях в профилактических и терапевтических целях, а также в контексте вирусных инфекций [ 4 , 5]. В отличие от этих химических препаратов зеленый чай и травяные соки можно применять чаще, и их можно просто проглотить. Уже было показано, что полоскание горла чаем, чайным экстрактом или растительным соком с последующим употреблением алкоголя снижает частоту инфекций вирусом гриппа, снижает вирусную нагрузку и симптомы [ 8 , 9 ]. Точно так же противовирусные активные растительные продукты, такие как сок черноплодной рябины [ 7 ] или граната [ 6 ], могут быть использованы в «клинических условиях» против вирусов гриппа и SARS-CoV-2.
В случае SARS-CoV-2 вирус может передаваться до появления симптомов, что особенно опасно. Полоскание полости рта и полоскание горла испытанными соками и чаем в значительной степени беспроблемно при долгосрочном использовании и может быть подходящей профилактикой до и после контакта с SARS-CoV-2 во время текущей пандемии COVID-19 для любого человека, но особенно для людей с высоким риском инфекции или тяжелого заболевания, включая медицинских работников, пожилых людей или людей с ослабленным иммунитетом. Кроме того, возможность проглатывания «ополаскивателя для полости рта» практична во многих ситуациях, например, во время полета, поезда или поездки на автомобиле, в детских садах или школах, и даже может быть частью здорового питания. Более того,
Таким образом, употребление сока черноплодной рябины, гранатового сока или зеленого чая может дать возможность минимизировать распространение респираторных вирусов в оболочке, облегчить симптомы и потенциально способствовать профилактике заболеваний, и клинические исследования их пользы оправданы.
И не забывайте ставить программы по лечению COVID19 прибор ТРИНИТИ: https://biomedis-ru.blogspot.com/2020/11/blog-post.html
|
Комментариев нет:
Отправить комментарий