Вирус SARS-CoV-2 заражает человека-хозяина путем связывания с рецепторами ангиотензин-превращающего фермента 2 (AПФ2), которых особенно много на клетках эпителия, выстилающего дыхательные пути. Рецептор-связывающий домен белка шипа коронавируса связывается с AПФ 2 с последующим слиянием мембран с клеткой-хозяином, что позволяет вирусу проникнуть в клетку и начать репликацию. Один из подходов, позволяющих остановить этот процесс, заключается в поиске соединений, которые также способны эффективно связываться с рецепторами AПФ2 и могут составить конкуренцию вирусу SARS-CoV-2, заблокировав его «входные ворота».
Исследователи из различных учреждений в Китае использовали вычислительный анализ, чтобы обнаружить такие потенциальные молекулы-кандидаты. Используя базу данных активных ингредиентов традиционной китайской медицины, они провели скрининг на молекулы, которые могут быть нацелены на AПФ2.
Они выделили пять лекарственных трав, содержащих 41 соединение, которые потенциально могут воздействовать на AПФ2. Проанализировав, какие соединения присутствовали в максимальном количестве трав, они обнаружили, что пуерарин присутствовал во всех пяти травах, а кверцетин и кемпферол – в трех.
Дальнейшее изучение трех потенциальных лекарств против COVID-19 показало, что из трех соединений кверцетин обладал самым высоким сродством связывания с АПФ2, образуя как сильные, так и слабые водородные связи. Кроме того, он также связывается с рецептор-связывающим доменом белком шипа коронавируса.
Проверив связывание экспериментально, ученые заметили, что пуэрарин влияет на связывание белка шипа SARS-CoV-2 с AПФ2, а кверцетин почти полностью нарушает связывание белка шипа SARS-CoV-2 с AПФ2. Они также обнаружили, что кверцетин влияет на иммуномодуляцию и активность вирусной инфекции.
- Все три протестированных соединения одновременно присутствуют в растении Radix Bupleuri или володушка китайская. Это растение популярно в Китае и используется для лечения гриппа, воспалений, малярии и гепатита B. Это одна из 26 китайских лекарственных трав, рекомендованных практиками традиционной китайской медицины для борьбы с COVID-19.
- Кемпферол относится к флавоноидам растительного происхождения, которые в большом количестве содержатся в овощах семейства крестоцветных и могут обуславливать биологическую активность данных растений. Считается, что он может обладать широким спектром фармакологической активности, однако его исследований с участием людей пока было проведено не много.
- Пуэрарин был одобрен для использования в Китае на протяжении десятилетий и может быть идеальным лекарством из-за его противовирусных свойств. Хотя его аффинность, то есть сила связывания ниже, чем у кверцетина, он имеет безопасную дозу около 0,5 грамма, поэтому его можно использовать в высоких дозах для достижения подходящего противовирусного эффекта. Он также способствует снижению повышенной температуры тела, оказывает благотворное влияние при сердечно-сосудистых заболеваниях и неврологической дисфункции.
- Эффект двойного связывания кверцетина (как с рецептором АПФ2, так и с белком шипа) может быть синергическим и обеспечивать сильный противовирусный эффект против SARS-CoV-2. Кроме того кверцетин может влиять на иммуномодуляцию, то есть предотвратить или облегчить симптомы цитокинового шторма, которые испытывают пациенты с тяжелым заболеванием COVID-19.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Pan, B. et al. (2020) Chinese herbal compounds against SARS-CoV-2: puerarin and quercetin impair the binding of viral S-protein to ACE2 receptor. Computational and Structural Biology Journal. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2020.11.010
