Лечебный потенциал ценных фитохимических веществ при инфекции COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Лекарственные растения, относящиеся к категории «традиционной медицины», и содержащиеся в них химические соединения, перспективные в плане использования в медицине, являются потенциальными средствами от различных проблем со здоровьем. Благодаря своей сложной структуре и огромной пользе для здоровья ценные метаболиты растительного происхождения, которые в совокупности называются «фитохимическими веществами», стали важным источником для обнаружения и разработки новых лекарств. Однако некоторые лекарственные растения из различных природных источников всё ещё находятся в категории «малоизученных» с точки зрения механизмов их биологической активности и терапевтического потенциала. Коронавирусная инфекция (COVID-19), вызванная вирусом SARS-CoV-2, о которой впервые сообщили в ноябре 2019 г., привела к пугающему числу смертей (6,61 миллиона человек). Впоследствии эта болезнь была объявлена пандемией, и её распространение продолжается до сегодняшнего дня. Несмотря на то что развитый научный мир успешно внедрил вакцины против COVID-19 за короткий период времени, всё больше внимания уделяется альтернативным средствам для долгосрочного лечения симптомов и повышения иммунитета. На данный момент вмешательства, основанные на традиционной медицине, которые включают лекарственные растения, их биоактивные метаболиты, экстракты и составы, привлекли большое внимание в качестве альтернативных решений для лечения COVID-19. В настоящей работе нами рассмотрены полученные в последнее время результаты исследований, касающиеся эффективности использования фитохимических веществ в профилактике и лечении COVID-19. Кроме того, также обсуждается литература о механизмах профилактического или терапевтического действия этих природных фитохимических веществ. В заключение мы предполагаем, что активные компоненты растительного происхождения можно использовать по отдельности или в различных сочетаниях в качестве альтернативного решения для лечения инфекции SARS-CoV-2. Более того, структурные данные этих природных продуктов могут быть использованы для разработки новых стратегий, направленных на профилактику коронавирусной инфекции.

Об авторах

D. Sruthi

Indian Institute of Science

Email: sruthi.skylarks@gmail.com
560012 Bengaluru, Karnataka, India

M. Dhanalakshmi

Bharathiar University

Email: sruthi.skylarks@gmail.com
Coimbatore, Tamil Nadu, India

H. Ch.Y Rao

Indian Institute of Science

Email: sruthi.skylarks@gmail.com
560012 Bengaluru, Karnataka, India

Sh. P Deepanraj

Tata Institute for Genetics and Society

Email: sruthi.skylarks@gmail.com
560065 Bengaluru, Karnataka, India

C. Jayabaskaran

Indian Institute of Science

Email: sruthi.skylarks@gmail.com
560012 Bengaluru, Karnataka, India

Список литературы

  1. Jeon, S. R., Kang, J. W., Ang, L., Lee, H. W., Lee, M. S., Kim, T. H. (2022) Complementary and alternative medicine (CAM) interventions for COVID-19: An overview of systematic reviews, Integr. Med. Res., 11, 1-9, doi: 10.1016/j.imr.2022.100842.
  2. Oladele, J. O., Ajayi, E. I., Oyeleke, O. M., Oladele, O. T., Olowookere, B. D., Adeniyi, B. M., Oyewole, O. I., and Oladiji, A. T. (2020) A systematic review on COVID-19 pandemic with special emphasis on curative potentials of Nigeria based medicinal plants, Heliyon, 6, e04897, doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e04897.
  3. Ahmad, S., Zahiruddin, S., Parveen, B., Basist, P., Parveen, A., Gaurav, Parveen, R., and Ahmad, M. (2021) Indian medicinal plants and formulations and their potential against COVID-19 - preclinical and clinical research, Front. Pharmacol., 11, 1-34, doi: 10.3389/fphar.2020.578970.
  4. Hong-Zhi, D. U., Hou, X. Y., Miao, Y. H., Huang, B. S., and Liu, D. H. (2020) Traditional Chinese Medicine: an effective treatment for 2019 novel coronavirus pneumonia (NCP), Chin. J. Nat. Med., 18, 226-230, doi: 10.1016/S1875-5364(20)30022-4.
  5. Xu, K., Cai, H., Shen, Y., Ni, Q., Chen, Y., Hu, S., Li, J., Wang, H., Yu, L., Huang, H., Qiu, Y., Wei, G., Fang, Q., Zhou, J., Sheng, J., Liang, T., and Li, L. (2020) Management of coronavirus disease-19 (COVID-19): The Zhejiang Experience, J. Zhejiang. Univ. Med. Sci., 49, 147-157, doi: 10.3785/j.issn.1008-9292.2020.02.02.
  6. Lu, H. (2020) Drug treatment options for the 2019-new coronavirus (2019-nCoV), Biosci. Trends, 14, 69-71, doi: 10.5582/bst.2020.01020.
  7. Jin, Y. H., Cai, L., Cheng, Z. S., Cheng, H., Deng, T., Fan, Y. P., et al. (2020) A rapid advice guideline for the diagnosis and treatment of 2019 novel coronavirus (19-nCoV) infected pneumonia (standard version), Mil. Med. Res., 7, 1-23, doi: 10.1186/s40779-020-0233-6.
  8. Sruthi, D., and Jayabaskaran, C. (2021) in Biotechnological Approaches to Enhance Plant Secondary Metabolites: Recent Trends and Future Prospects (Shahnawaz, M., ed.) CRC Press, Taylor & Francis, FL., pp. 1-17.
  9. Ryu, Y. B., Jeong, H. J., Kim, J. H., Kim, Y. M., Park, J. Y., Kim, D., et al. (2010) Biflavonoids from Torreya nucifera displaying SARS-CoV 3CLpro inhibition, Bioorg. Med. Chem., 18, 7940-7947, doi: 10.1016/j.bmc.2010.09.035.
  10. Gyebi, G. A., Ogunro, O. B., Adegunloye, A. P., Ogunyemi, O. M., and Afolabi, S. O. (2021) Potential inhibitors of coronavirus 3-chymotrypsin-like protease (3CLpro): an in silico screening of alkaloids and terpenoids from African medicinal plants, J. Biomol. Struct. Dyn., 39, 3396-3408, doi: 10.1080/07391102.2020.1764868.
  11. Huang, J., Tao, G., Liu, J., Cai, J., Huang, Z., and Chen, J. X. (2020) Current prevention of COVID-19: Natural products and herbal medicine, Front. Pharmacol., 11, 1-18, doi: 10.3389/fphar.2020.588508.
  12. Benarba, B., and Pandiella, A. (2020) Medicinal plants as sources of active molecules against COVID-19, Front. Pharmacol., 11, 1-16, doi: 10.3389/fphar.2020.01189.
  13. Park, J. Y., Kim, J. H., Kim, Y. M., Jeong, H. J., Kim, D. W., Park, K. H., et al. (2012) Tanshinones as selective and slow-binding inhibitors for SARS-CoV cysteine proteases, Bioorg. Med. Chem., 20, 5928-5935, doi: 10.1016/j.bmc.2012.07.038.
  14. Wu, C. Y., Jan, J. T., Ma, S. H., Kuo, C. J., Juan, H. F., Cheng, Y. S. E., et al. (2004) Small molecules targeting severe acute respiratory syndrome human coronavirus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 10012-10017, doi: 10.1073/pnas.0403596101.
  15. Kim, J. W., Ha, T. K. Q., Cho, H., Kim, E., Shim, S. H., and Yang, J. L. (2017) Antiviral escin derivatives from the seeds of Aesculus turbinata Blume (Japanese horse chestnut), Bioorg. Med. Chem. Lett., 27, 3019-3025, doi: 10.1016/j.bmcl.2017.05.022.
  16. Kumar, V., Dhanjal, J. K., Bhargava, P., Kaul, A., Wang, J., Zhang, H., et al. (2022) Withanone and Withaferin-A are predicted to interact with transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2) and block entry of SARS-CoV-2 into cells, J. Biomol. Struct. Dyn., 40, 1-13, doi: 10.1080/07391102.2020.1775704.
  17. Weber, C., and Opatz, T. (2019) Bisbenzylisoquinoline Alkaloids, in The Alkaloids: Chemistry and Biology (Knölker, H. J., ed.) Academic Press Inc., pp. 1-249.
  18. Ruan, Z., Liu, C., Guo, Y., He, Z., Huang, X., Jia, X., et al. (2020) SARS-CoV-2 and SARS-CoV: virtual screening of potential inhibitors targeting RNA-dependent RNA polymerase activity (NSP12), J. Med. Virol., 93, 389-400, doi: 10.1002/jmv.26222.
  19. Gao, Y., Yan, L., Huang, Y., Liu, F., Zhao, Y., Cao, L., et al. (2020) Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus, Science, 368, 779-782, doi: 10.1126/science.abb7498.
  20. El-Aziz, N. M. A., Shehata, M. G., Awad, O. M. E., and El-Sohaimy, S. A. (2020) Inhibition of COVID-19 RNA-dependent RNA polymerase by natural bioactive compounds: molecular docking analysis, Research Square, doi: 10.21203/RS.3.RS-25850/V1.
  21. Chen, C. N., Lin, C. P. C., Huang, K. K., Chen, W. C., Hsieh, H. P., Liang, P. H., et al. (2005) Inhibition of SARS-CoV 3C-like protease activity by theaflavin-3,3′-digallate (TF3), Evid. Based. Complement. Altern. Med., 2, 209-215, doi: 10.1093/ecam/neh081.
  22. Kim, D. W., Seo, K. H., Curtis-Long, M. J., Oh, K. Y., Oh, J. W., Cho, J. K., et al. (2014) Phenolic phytochemical displaying SARS-CoV papain-like protease inhibition from the seeds of Psoralea corylifolia, J. Enzyme. Inhib. Med. Chem., 29, 59-63, doi: 10.3109/14756366.2012.753591.
  23. Cho, J. K., Curtis-Long, M. J., Lee, K. H., Kim, D. W., Ryu, H. W., Yuk, H. J., et al. (2013) Geranylated flavonoids displaying SARS-CoV papain-like protease inhibition from the fruits of Paulownia tomentosa, Bioorg. Med. Chem., 21, 3051-3057, doi: 10.1016/j.bmc.2013.03.027.
  24. Nguyen, T. T. H., Woo, H. J., Kang, H. K., Nguyen, V. D., Kim, Y. M., Kim, D. W., et al. (2012) Flavonoid-mediated inhibition of SARS coronavirus 3C-like protease expressed in Pichia pastoris, Biotechnol. Lett., 34, 831-838, doi: 10.1007/s10529-011-0845-8.
  25. Jo, S., Kim, S., Shin, D. H., and Kim, M. S. (2020) Inhibition of SARS-CoV 3CL protease by flavonoids, J. Enzyme. Inhib. Med. Chem., 35, 145-151, doi: 10.1080/14756366.2019.1690480.
  26. Yu, M. S., Lee, J., Lee, J. M., Kim, Y., Chin, Y. W., Jee, J. G., et al. (2012) Identification of myricetin and scutellarein as novel chemical inhibitors of the SARS coronavirus helicase, nsP13, Bioorg. Med. Chem. Lett., 22, 4049-4054, doi: 10.1016/j.bmcl.2012.04.081.
  27. Park, J. Y., Ko, J. A., Kim, D. W., Kim, Y. M., Kwon, H. J., Jeong, H. J., et al. (2016) Chalcones isolated from Angelica keiskei inhibit cysteine proteases of SARS-CoV, J. Enzyme. Inhib. Med. Chem., 31, 23-30, doi: 10.3109/14756366.2014.1003215.
  28. Park, J. Y., Jeong, H. J., Kim, J. H., Kim, Y. M., Park, S. J., Kim, D., et al. (2012) Diarylheptanoids from Alnus japonica inhibit papain-like protease of severe acute respiratory syndrome coronavirus, Biol. Pharm. Bull., 35, 2036-2042, doi: 10.1248/bpb.b12-00623.
  29. Park, J. Y., Kim, J. H., Kwon, J. M., Kwon, H. J., Jeong, H. J., Kim, Y. M., et al. (2013) Dieckol, a SARS-CoV 3CL(pro) inhibitor, isolated from the edible brown algae Ecklonia cava, Bioorg. Med. Chem., 21, 3730-3737.
  30. Elfiky, A. A. (2021) Natural products may interfere with SARS-CoV-2 attachment to the host cell, J. Biomol. Struct. Dyn., 39, 3194-3203, doi: 10.1080/07391102.2020.1761881.
  31. Song, Y. H., Kim, D. W., Curtis-Long, M. J., Yuk, H. J., Wang, Y., Zhuang, N., et al. (2014) Papain-like protease (PLpro) inhibitory effects of cinnamic amides from Tribulus terrestris fruits, Biol. Pharm. Bull., 37, 1021-1028, doi: 10.1248/bpb.b14-00026.

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах