Может ли ананас быть новым оружием против Коронавируса?

Результаты недавних исследований, проведенных в Соединенных Штатах, свидетельствуют о том, что стебель ананаса, богатый бромелаином, может быть использован в качестве противовирусного средства против коронавирусной болезни (КОВИД-19), но также и для потенциальных будущих вспышек коронавирусной болезни. Эта увлекательная статья в настоящее время доступна на сервере предварительной печати bioRxiv*.

Коронавирусный синдром тяжелого острого респираторного синдрома-2 (SARS-CoV-2) уже хорошо известен своей быстрой передачей от человека к человеку, ответственной за непрекращающееся пандемическое распространение опасного КОВИД-19.

Но с каждым днем мы узнаем немного больше об иммунологии атипичной пневмонии (SARS-CoV-2). Первоначальное взаимодействие между трансмембранной сериновой протеазой 2 (TMPRSS2), грунтованным шипованным гликопротеином (S-протеином) и ферментом 2, преобразующим ангиотензин в рецептор хозяина (ACE-2), является необходимым условием для проникновения в клетку и патогенеза КОВИД-19.

В настоящее время инфицированных лечат различными противовирусными, противовоспалительными и противомалярийными препаратами. Тем не менее, частота реакции относительно невелика, и необходимо подтвердить как профиль безопасности, так и профиль эффективности этих препаратов против патогенеза КОВИД-19.

Но перепрофилирование существующих препаратов или разработка новых (вирусных или хозяйских) против SARS-CoV-2 антивирусных препаратов — это еще один путь вперед. Соответствующий вопрос заключается в том, можно ли использовать бромелайн — диетическую добавку, изолированную от ствола ананаса и используемую для лечения больных с болью, воспалением и тромбообразованием — также и для пациентов с КОВИД-19?

Эта гипотеза была рассмотрена исследователями из Медицинского центра Университета Небраски и Центра оценки и исследования биологических свойств (CBER) FDA в Силвер-Спринге, США, с довольно захватывающими результатами.

Клонирование и экспрессия рекомбинантных белков

Поскольку АХЭ-2 и ТМПРСС2 заполнены остатками цистеина, устанавливающими дисульфидные связи для поддержки структуры белка, данная исследовательская группа в первую очередь оценила влияние бромелина (который является цистеиновой протеазой) на экспрессию АХЭ-2 и ТМПРСС2.

Глубоко проанализированы полноразмерные последовательности генома 45 изолятов SARS-CoV-2. В качестве первичной клеточной линии, используемой в данном исследовании, выбраны эпителиальные клетки почек африканской зеленой обезьяны (Vero E6).

Исследователи клонировали и впоследствии экспрессировали эктодомен белка SARS-CoV-2 S, который содержит сигнал секреции клеток насекомого. Далее они определили взаимодействие очищенного S-эктодомена с рекомбинантным ACE-2 человека с помощью поверхностного плазмонного резонанса (т.е. обнаружение биомолекулярных взаимодействий в реальном времени).

Наконец, они экспрессировали SARS-CoV-2 S-эктодомен, меченный зеленым флуоресцентным белком в клетках насекомых Tni из Trichoplusia ni (т.е. капустный лупер). Поверхностный резонансный плазмон и анализ Luminex были использованы для выявления очищенного S-эктодомена, связывающего с ACE-2 человека, а также иммунореактивности с положительными образцами COVID-19.

Многочисленные способы остановить атипичную пневмонию SARS-CoV-2

«Мы демонстрируем, что бромелайн (выделенный из ствола ананаса и используемый в качестве пищевой добавки) при лечении снижает экспрессию АХЭ-2 и ТМПРСС2 в клетках VeroE6 и резко снижает экспрессию S-эктодомена», — отмечают авторы исследования.

Точнее, было показано, что бромелайн снижает экспрессию как АХЭ-2, так и ТМПРСС2 дозозависимым образом в клетках VeroE6. Более того, протеолитическая активность цистеина бромелена в АХЭ-2 была заметно выше по сравнению с ТМПРСС2.

Еще более важным оказалось то, что лечение бромелаином смогло остановить взаимодействие между S-эктодоменом и клетками Веро E6, значительно уменьшив инфекцию SARS-CoV-2 в этой клеточной линии.

Более того, данное исследование показало, что шипованный гликопротеин SARS-CoV-2 имеет как высоко сиалилированные N-, так и O-связанные гликаны, и бромелайн сумел его расщепить. Следовательно, потеря отрицательно заряженных групп сиаловых кислот у N- и О-связанных гликанов может привести к снижению подвижности S-эктодомена.

Бромелайн, как противовирус широкого спектра действия.

«Впервые наши результаты показывают, что бромелайн может ингибировать инфекцию SARS-CoV-2, воздействуя на все три белка хозяина ACE-2 и TMPRSS2, а также SARS-CoV-2 S», — резюмируют авторы исследования в данной работе ioRxiv.

Предыдущие исследования показали, что бромелайн может быть использован для лечения пациентов с воспалением и болью, и что соединение хорошо усваивается и обладает длительной биологической активностью. Все эти преимущества могут быть использованы при лечении пациентов с КОВИД-19.

В заключение следует отметить, что либо стебель ананаса, богатый бромелаином, либо стебель ананаса с высоким содержанием бромелаинов является жизнеспособным вариантом в качестве противовирусного средства для лечения не только КОВИД-19, но и потенциальных будущих вспышек других коронавирусов.

*Важное примечание

bioRxiv публикует предварительные научные доклады, которые не проходят рецензирования и, следовательно, не должны рассматриваться как убедительные, определяющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.

Автор: Dr. Tomislav Meštrović