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Cistus Incanus contra el VIH y filovirus

Potent in vitro antiviral activity of Cistus incanus extract against HIV and Filoviruses targets viral envelope proteins

Stephanie Rebenburg, Markus, Martha Schneider, Herwig Koppensteiner, Josef Eberle, Michael Schindler, Lutz Gürtler, Ruth Brack-Werner – Sci Rep . 2016; 6: 20.394. Publicado en línea el 2 de FEB 2016 doi:  10.1038 / srep20394https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4735868/

Helmholtz Zentrum München – Centro Alemán de Investigación de Salud Ambiental, Instituto de Virología, Oberschleißheim –  Centro Alemán de Investigación de Infecciones, el sitio asociado de Munich, Alemania.

Resumen

Se necesitan con urgencia nuevas opciones terapéuticas para mejorar el tratamiento global de las infecciones por el virus. Productos a base de plantas con características de seguridad correspondientes clínica son material de partida atractivo para la identificación de nuevas actividades antivirales. Aquí demostramos que Cistus incanus (Ci) productos herbales inhiben infecciones por virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) in vitro. Extracto Ci inhibida clínicos de VIH-1 y VIH-2 aislados, y, sobre todo, un virus aislado con múltiples resistencias a fármacos, lo que confirma una actividad de amplio anti-VIH. La actividad antiviral fue altamente selectivo para partículas de virus, evitando de unión primaria del virus a la superficie celular y proteínas de la envoltura viral de la unión a heparina. fraccionamiento guiado por bioensayo indica que el extracto de Ci contiene numerosos compuestos antivirales y por lo tanto tiene favorablemente baja propensión a inducir resistencia a los virus. De hecho, no hay virus resistentes surgieron durante 24 semanas de propagación continua del virus en presencia de extractos de CI. Finalmente, Ci extrae también la infección inhibida por el virus de partículas pseudotyped con proteínas de la envoltura del virus Ébola y Marburg, indicando que la actividad antiviral de extracto Ci extiende a patógenos virales emergente.in vitro la actividad antiviral contra los virus que causan enfermedades que amenazan la vida en los seres humanos y son prometedores fuentes de agentes que se dirigen las partículas de virus.

En este estudio, hemos investigado las actividades antivirales de Cistus incanus (Rosa Jara) contra el VIH y filovirus. Cistus incanus (Ci) es nativo de las regiones mediterráneas de Europa del Sur y del Norte de África y pertenece a un orden taxonómico diferente (Malvales) que Pelargonium sidoides (Geraniales). Extractos Ci se ha demostrado que tienen efectos anti-inflamatorios, anti-oxidantes, antimicóticos y antibacterianos actividades 16 , 17 , 18 , 19 . Ci es rico en polifenoles 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23, Una clase química de compuestos que incluye muchos representantes con actividades antivirales / antimicrobiana 24 , 25 . Además, los extractos Ci se demostraron para inhibir la infección por el virus A 21 , 26 . Ci diferentes preparaciones están disponibles comercialmente, incluyendo un CYSTUS052 ® decocción, pastillas para la garganta y un té de hierbas. Los estudios clínicos realizados con pacientes con infecciones del tracto respiratorio superior reveladas disminuyeron los síntomas y menos efectos adversos en los pacientes tratados en comparación con los pacientes de control, lo que indica la eficacia clínica y un perfil de seguridad favorable de CYSTUS052 ® 27 , 28 .

Demostramos que los extractos Ci muestran amplia actividad inhibidora frente a diferentes aislados de VIH, incluyendo un virus aislado clínico con resistencias múltiples contra las drogas convencionales. Mode-de-acción estudios demuestran que los extractos Ci se dirigen a proteínas de la envoltura viral, evitando la fijación primaria del virus a las células huésped. La actividad antiviral de los extractos de CI también se dirige contra la proteína de envoltura del virus Ébola. Los estudios revelaron que el extracto de deconvolución extractos Ci contienen numerosos principios activos contra el virus VIH y el ébola. Nuestros resultados demuestran que el extracto de Ci tiene una potente actividad antiviral contra el virus de VIH y Ebola e indicar que el extracto de Ci contiene varios compuestos que previenen estos virus entren en las células huésped para la replicación.

Cistus incanus extracto inhibe la infectividad de una amplia gama de virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

A ) La actividad antiviral de extracto de Cistus incanus (Ci) inhibe el VIH tipo 1 y tipo 2 aislados de VIH . La inhibición de la infección se evaluó con células humanas VIH Reporter (LC5-RIC o LC5-RIC-R5 para el VIH-1 AD8 (R5) ) utilizando el VIH-1 aislados con diferentes tropismos correceptores (VIH-1 LAI : X4-trópico; VIH 1 AD8 (R5) : R5-trópico), VIH-1 aislados clínicos pertenecientes a la M (Mayor) (VIH-1 M MVP899-87 ) o el grupo o (valor atípico) (VIH-1O MVP5180-91 ), un aislado clínico de VIH tipo 2 (VIH-2 MVP10668-93 ) y una clínica del VIH-1 aislado con resistencias múltiples fármacos (VIH-1 V13-03413B ). ( B )Cistus incanus (Ci) extracto inhibe la infección por VIH de células diana humanas primarias. La interleucina-2 estimulada células mononucleares de sangre periférica (PBMC) fueron expuestos a VIH-1 LAI o 1O-VIH MVP5180-91 virus en presencia de diferentes concentraciones de extracto de Ci. Los niveles de virus infeccioso producido por el PBMC se determinaron mediante el análisis de sobrenadantes de cultivo de las PBMC con células LC5-RIC. Los experimentos se realizaron con PBMC a partir de 3 donantes. Las curvas de dosis-respuesta se muestran para 3 ensayos de infección independientes, cada uno realizado con 6 concentraciones de extracto de Ci entre 100 g / ml y 3,12 g / ml. Símbolos significan valores medios y las barras de error la desviación estándar de la media. CE 50 significa la calculada media concentración eficaz máxima.

Cystus052

El extracto Ci comercial normalizado Cystus052 ® ha sido objeto de pruebas clínicas, muestra muchas actividades biológicas beneficiosas para la salud humana, y fue demostrado previamente para inhibir la replicación del virus de la gripe A en cultivo celular 26 y en un modelo animal 21 (véase también la introducción). Aquí demostramos efectos antivirales potentes de extracto Ci contra el VIH y filovirus y demostrar que los componentes de la envoltura objetivos de extracto Ci virales, el bloqueo de la unión de partículas de virus a las células.

Estudio de la actividad anti-VIH de extracto Ci (tanto extracto completo y la fracción de polifenol-enriquecido) con múltiples aislados de VIH reveló eficacias antivirales comparables contra aislados clínicos que representan diferentes genotipos principales del VIH, incluyendo VIH tipo 1 y tipo 2 y VIH-1 grupo O así como el grupo M. Este hallazgo fue inesperado debido a la alta diversidad genética entre los tipos de VIH 1 y 2 (más del 50% la diversidad de aminoácidos) y el VIH-1 grupo M y O (diversidad de aminoácidos más del 35%) 45 . Además, el VIH-2 y VIH-1 grupo O son menos susceptibles a varios fármacos anti-VIH aprobados que el VIH-1 grupo M. Por lo tanto HIV-2 es inherentemente resistente a T20 (Efavirenz) y el grupo O del VIH-1 a varios integrasa y inhibidores no nucleósidos de la transcriptasa inversa 46 , 47 , 4849 . Además, el extracto Ci prevenirse la infección por partículas de virus que contienen proteínas de la envoltura del virus de Ébola o Marburg, lo que demuestra que la actividad antiviral de extracto Ci también se dirige a los componentes de la envuelta de filovirus. Junto con los informes anteriores de anti-Influenza A actividad 21 , 26 , estos resultados indican que el extracto de Ci muestra la actividad antiviral de amplio espectro contra múltiples principales patógenos virales no relacionadas, humanos (es decir, el VIH, el virus de Marburg, virus del Ébola, el virus de Influenza A).

Diferentes ensayos experimentales diseñados para investigar el modo de actividad antiviral de extracto Ci revelaron que el extracto de Ci evita que las partículas de virus de la interacción con las células huésped. El tratamiento con extracto de Ci bloqueado entrega del ARN viral en las células, lo que demuestra que Ci actúa a nivel de la entrada. ensayos de tiempo de adición indicaron que el tratamiento Ci bloqueado la entrada del virus en una etapa muy temprana, anterior a la fusión de las membranas virales y celulares. Además, el tratamiento Ci inhibe la unión de partículas de virus marcadas con GFP (VIH-1 y virus Ebola pseudotyped) a las células. En conjunto, estos resultados confirman que el tratamiento Ci impide de unión primaria de partículas de virus a las células, un mecanismo de acción de que confiere una protección máxima de las células huésped contra el ataque de virus. A diferencia de,50 , 51 , 52 . La colección de los actuales medicamentos contra el VIH clínicamente aprobados contiene sólo dos inhibidores de la entrada 3 , es decir, fusión T20 inhibidor y el CCR5 bloqueador de co-receptor maraviroc. La mayoría de los fármacos aprobados enzimas diana del VIH, es decir, la proteasa, la transcriptasa y unos pocos inhibidores de la integrasa inversa. Puesto que el extracto Ci inhibe el VIH por una acción de modo-de-diferente que debe ser capaz de inhibir los virus con resistencias a los medicamentos de uso común. De hecho hemos demostrado que el extracto de Ci bloqueado eficazmente in vitro la replicación de un multi-VIH-1 resistente aislado (VIH-1 V13-03413 ) con mutaciones que confieren resistencia a todos proteasa aprobado y revertir fármacos inhibidores de la transcriptasa.

Este estudio también proporciona evidencia de que los componentes antivirales de proteínas de la envoltura viral diana extracto Ci y muestran selectividad para viral más componentes celulares. ensayos de pre-incubación confirmaron que los componentes antivirales de Ci extraen los dirigen específicamente a partículas de virus, pero no son retenidos por las células huésped. Más apoyo para virus-selectividad de la actividad antiviral de extracto Ci proviene de los ensayos de captura de virus VIH-1 realizados en este estudio, que muestran que el extracto de Ci inhibe gp120 mediada por la unión de partículas de virus a la heparina, pero no impide la unión del anfitrión células beta derivado de proteína CD44 con su ligando anticuerpo. El bloqueo selectivo de gp120, pero no la proteína CD44 en partículas de virus sugiere que los componentes de Ci extraen específicamente enmascaran gp120 en sobres virales en lugar de que envuelve inespecíficamente partículas de virus enteros.

No sólo el VIH-1 33 , pero muchos otros virus no relacionados uso de heparina y sulfato de heparán restos de proteoglicanos para la fijación primaria a las células. Además de filovirus, estos incluyen los virus del herpes y hepatitis B y C los virus 53 , 54 , 55 , 56 . Nuestro hallazgo de que los bloques de extracto Ci unión de componentes virales a la celda restos utilizados por numerosos virus para la fijación proporciona además apoyo a una amplia actividad de extracto Ci contra diferentes virus. Recientemente, también se informó de un producto natural de una sola molécula de té verde para inhibir la fijación primaria de diferentes viriones a glicanos de sulfato de heparano 57, Proporcionando evidencia de la aparición de amplio espectro de productos naturales que bloquean la unión del virus a las células. Con respecto al VIH, la orientación de la gp120 sugiere que el extracto de CI también puede proteger a las células de las consecuencias nocivas de las interacciones célula-gp120 que van más allá de la entrada del VIH. Estos incluyen la inducción de los eventos de señalización aberrante 58 , 59 , apoptosis de las células T 60 y el daño neuronal 61 , 62 .

Experimentos de cultivo celular diseñados para investigar la propensión de extracto Ci para inducir resistencia a los virus no revelaron consecuencia de virus Ci resistente durante 24 semanas (= 168 días) de pases del VIH-1 en presencia de extracto de Ci. En contraste, se informó que el riesgo de resistencia a los virus a ser mucho más alto para el inhibidor de un solo compuesto de fijación Fostemsavir (BMS-663068) 63 . Por lo tanto, de 14 días de selección en cultivo de células eran suficientes para generar Fostemsavir resistentes a VIH-1 LAI virus y una única sustitución de aminoácido en el VIH-1 LAIEnv fue suficiente para la resistencia. estudios de fraccionamiento guiado por bioensayo indican la presencia de múltiples compuestos antivirales en el extracto de Ci. Esta combinación de moléculas activas es presumiblemente responsables de la baja riesgo de la aparición de virus resistentes durante el tratamiento Ci, en comparación con el tratamiento con fármacos antirretrovirales de un solo compuesto.

Este estudio demuestra actividad antiviral potente y amplia de extracto Ci bajo condiciones de cultivo celular. Además, los estudios clínicos han demostrado un perfil de seguridad favorable para el extracto Ci in vivo 27 , 28 . A pesar de estas observaciones apoyan una mayor exploración de las actividades antivirales de extracto de Ci, es importante señalar que no abogamos por el uso del extracto Ci como drogas sobre la base de los resultados presentados en este estudio. Evaluación del potencial de extracto Ci para in vivoaplicaciones terapéuticas antivirales requiere extensas investigaciones futuras. Un paso importante en esta dirección será la identificación de los agentes antivirales individuales de extracto y análisis de sus propiedades farmacocinéticas Ci. Otra vía para la exploración de in vivo aplicación de extracto Ci es su potencial uso como microbicidas tópicos para prevenir la transmisión sexual de la transmisión del VIH 64 . La resistencia de la actividad antiviral a un pH bajo y las altas temperaturas encontradas en este estudio son alentadores adicionalmente las propiedades de extracto Ci apoyar su exploración para aplicaciones tópicas.

Por último, el extracto de Ci también puede proporcionar una fuente para la minería de agentes antivirales novedosos. Por lo tanto, los productos naturales están recuperando popularidad para el descubrimiento de fármacos debido a que superar varias restricciones de bibliotecas sintéticas, incluida la diversidad química limitada 65 . Además, los productos naturales demostrado ser cables muy exitoso para el desarrollo de fármacos en el pasado, con 34% de los fármacos aprobados por la FDA 1981-2010 siendo ya sea basados en o derivados de productos naturales 66. Se demuestra que la actividad antiviral puede ser aislado de extracto de Ci por enriquecimiento de compuestos polifenólicos y se retiene a lo largo de numerosas etapas de fraccionamiento secuenciales. Esto indica que los agentes activos con una complejidad reducida se pueden producir a partir de extracto Ci. La identificación de compuestos activos individuales del extracto de Ci complejo o simplificada puede producir potenciales para agentes antivirales novedosos, así como proporcionar moléculas de firma para la monitorización de propiedades farmacológicas de agentes antivirales derivados-Ci en los estudios clínicos.Ir:

Conclusión

Extracto Ci combina amplia actividad antiviral con bajo riesgo de resistencia a los virus. Su mecanismo de acción implica el bloqueo de la fijación del virus a las células primaria por orientación selectiva de las glicoproteínas de la envoltura viral. Por el contrario, muchos otros productos naturales con componentes de la célula huésped diana actividad antiviral de amplio espectro 67 . Nuestros resultados demuestran que varios componentes antivirales dentro del extracto Ci fijación del virus bloque a la célula huésped. En total, los amplios y potentes in vitro efectos antivirales de extracto Ci demostraron en este estudio apoyan la exploración adicional de extracto de Ci y sus componentes para nuevos enfoques antivirales.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4735868/pdf/srep20394.pdf

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