Compușii bioactivi derivați din Ganoderma lucidum prezintă activitate anti-SARS-CoV-2

Compușii bioactivi derivați din Ganoderma lucidum prezintă activitate anti-SARS-CoV-2

Oamenii de știință au identificat acidul lucidenic A, unul dintre compușii bioactivi ai Ganoderma lucidum, ca un potențial inhibitor al pătrunderii celulelor gazdă a sindromului respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Studiul a fost publicat recent în jurnal Toxicologie alimentară și chimică.

Studiu: Acidul lucidenic A inhibă legarea receptorului hACE2 de proteina spike pentru a preveni invazia SARS-CoV-2. Credit foto: Sritakoset / Shutterstock

fundal

Plantele medicinale tradiționale chinezești sunt surse bogate de mulți compuși bioactivi care prezintă efecte antiinflamatorii, antivirale, antioxidante și anticancerigene. În ceea ce privește eficacitatea antivirală, s-a descoperit că compușii bioactivi izolați din aproximativ 30 de plante medicinale inhibă infecția cu coronavirus prin diferite mecanisme.

Compușii fungici bioactivi, inclusiv polizaharidele, terpenele și cordicepina, au demonstrat activitate antivirală împotriva coronavirusului prin modularea răspunsului imun și a activității proteazei.

Ganoderma lucidum este o ciupercă medicinală chineză comună din familia Polyporaceae. Compușii bioactivi izolați din această ciupercă au demonstrat activități puternice de stimulare a imunității și antivirale.

În studiul actual, oamenii de știință au examinat dacă Ganoderma lucidum poate împiedica SARS-CoV-2 să intre în celulele gazdă prin inhibarea interacțiunii dintre proteina virală spike și enzima de conversie a angiotensinei 2 (ACE2) a receptorului celulei gazdă.

Screeningul compușilor bioactivi din Ganoderma lucidum

Screening-ul inițial al Ganoderma lucidum a dus la identificarea a 54 de compuși bioactivi și a 574 de proteine ​​țintă antivirale. Comparând aceste ținte cu ținte specifice SARS-CoV-2, au fost identificate 80 de ținte anti-SARS-CoV-2 din Ganoderma lucidum.

A fost construit un model de rețea de potențiale gene țintă antivirale ale Ganoderma lucidum, care a inclus țintele legate de inflamație, infecție, cancer și alte căi de semnalizare. Pe baza activităților țintelor identificate, oamenii de știință au emis ipoteza că compușii bioactivi ar putea fi utilizați pentru a trata infecțiile cu SARS-CoV-2.

Analiza rețelei țintă-compuși a arătat că fiecare compus antiviral Ganoderma lucidum poate acționa asupra mai multor ținte. Mai exact, s-a descoperit că 54 de compuși identificați interacționează cu 80 de ținte legate de SARS-CoV-2. În plus, s-a descoperit că aceste ținte sunt asociate cu 20 de căi de semnalizare diferite. Cele mai multe dintre aceste căi au fost căi antivirale și antiinflamatorii.

Dinamica interacțiunilor compușilor bioactivi

Modelul de interacțiune al compușilor identificați a fost determinat prin andocare separat la ACE2 uman, la complexul de tip sălbatic spike-uman ACE2 și la complexul omicron spike-uman ACE2. Acest lucru a condus la identificarea acidului lucidenic A, care a arătat o afinitate puternică de legare pentru toți receptorii țintă.

S-a descoperit că acidul lucidenic A interacționează cu ACE2 uman prin formarea unei legături de hidrogen, care împiedică ulterior interacțiunea dintre proteina virală cu vârf și ACE2. În general, aceste observații sugerează că acidul lucidenic A poate inhiba puternic intrarea SARS-CoV-2 de tip sălbatic și a variantelor sale în celula gazdă.

Activitatea antivirală a acidului lucidenic A

Rezultatele simulării dinamicii moleculare au arătat că acidul lucidenic A face complexul spike-ACE2 instabil. Acest lucru evidențiază și mai mult capacitatea acidului lucidenic A de a preveni interacțiunea spike-ACE2.

O analiză ulterioară a arătat că acidul lucidenic A inhibă activitatea de legare a ACE2 chiar și la concentrații micromolare scăzute. Acesta poate fi modul principal de acțiune al acidului lucidenic A pentru a preveni intrarea SARS-CoV-2 în celulele gazdă.

Importanta studiului

Studiul efectuează o screening la scară largă a compușilor bioactivi din Ganoderma lucidum pentru a identifica potențiali agenți antivirali împotriva SARS-CoV-2. Majoritatea compușilor identificați sunt triterpenele și sterolii, care prezintă efecte antivirale și antiinflamatorii.

Experimentele de andocare moleculară identifică acidul lucidenic A ca un compus puternic anti-SARS-CoV-2 care are afinitate mare de legare pentru ACE2 uman. Din punct de vedere mecanic, acidul lucidenic A inhibă activitatea de legare a ACE2 la concentrații micromolare scăzute. Acest lucru blochează ulterior interacțiunea dintre vârful SARS-CoV-2 și ACE2 uman.

În special, acidul lucidenic A împiedică intrarea SARS-CoV-2 de tip sălbatic și a variantelor sale, în special Omicron, în celula gazdă.

Referinţă:

• Xu J. 2022. Lucidensäure A hemmt die Bindung des hACE2-Rezeptors an das Spike-Protein, um die Invasion von SARS-CoV-2 zu verhindern. Lebensmittel- und chemische Toxikologie. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278691522006366