Novinky ve výzkumurostlin proti koronaviru SARS-CoV-2
Léčivé byliny a přírodní produkty jsou historickým základem medicíny a nedílnou součástí kulturního dědictví lidstva. Nakonec řada tradičních rostlinných produktů nám poskytla cenná vodítka pro navrhování a formulaci většiny léčiv zařazených dnes v moderním lékopise. Rostlinná říše je neocenitelným zdrojem mnoha bioaktivních látek s nejrůznějšími farmakologickými profily. Není bez zajímavosti, že během posledních čtyř desetiletí přibližně 50 % všech klinicky schválených léků má svůj původ v přírodě.

Virové infekce jsou jedním z palčivých problémů veřejného zdraví na celém světě. Dobře víme, jaké obavy v nás vyvolává virus lidské imunodeficience (HIV), virus hepatitidy C (HCV), hepatitidy B (HBV), dengue, ebola či každoročně nás pronásledující chřipkové viry. V současné době nás znepokojuje především pandemie nemoci covid-19, způsobená virem SARS-CoV-2. Jsme proto svědky intenzivního hledání a výzkumu nových léčiv, která by byla schopna covid-19 léčit včetně jeho nejrůznějších mutací. V centru pozornosti je také celá řada látek rostlinného původu.

Metody výzkumu antivirového účinku látek

In silico je poměrně nový termín, který znamená „zjištěno počítačem, počítačovou simulací“. V případě možných farmakologických účinků látek a vývoje nových léčiv je jednou z nejčastějších metod tzv. molekulární dokování pomocí počítačových programů. To je schopné předpovědět orientaci jedné molekuly k druhé při vzájemné vazbě, a tím jejich možné interakce. Takto je možné prověřit obrovské množství látek a vytipovat mezi nimi vhodné kandidáty pro další výzkum. Další fází jsou in vitro („ve skle“) studie, které hodnotí účinek látek např. na buněčných kulturách. In vivo studie probíhají na experimentálních zvířatech, u kterých byla vyvolána infekce daným virem. Klinické studie pak ověřují tyto účinky u lidí a jsou nejnáročnější jak časově, tak finančně.

SARS-CoV-2 a covid-19

SARS-CoV-2 je RNA koronavirus, který způsobuje nemoc covid-19. Ta se poprvé objevila v čínském městě Wu-Chan na konci roku 2019. Původ viru není dosud zcela jasný. Virus se rychle rozšířil po celém světě a 11. března 2020 označila WHO situaci jako pandemii. Bylo zjištěno, že tento virus je příbuzný viru SARS-CoV způsobujícímu nemoc SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome, těžký akutní respirační syndrom), která se objevila v roce 2002 v Číně, postupně se rozšířila do 30 zemí a nakazila více než 8000 lidí. Virus způsobující covid-19, původně označovaný 2019-nCoV, byl proto pojmenován SARS-CoV-2.
Covid-19 je vysoce infekční respirační onemocnění, k jehož přenosu dochází kapénkami při kašli, kýchání nebo mluvení infikovaného. Nejvíce rizikový je přenos nemoci při kontaktu se sliznicemi dýchacích cest a očí. Šíří se také kontaktem s kontaminovanými povrchy. K nejčastějším příznakům patří horečka, kašel, dušnost, bolesti svalů a kloubů a ztráta chuti a čichu. Dále se může nemoc projevovat únavou, zvracením a průjmem, bolestí v krku a rýmou. Mnozí nakažení procházejí onemocněním prakticky bez příznaků. Otázky dlouhodobých negativních účinků virové infekce a její schopnost latentního přežívání a reaktivace v organismu nejsou dosud dostatečně zodpovězeny. Udržování se v dobré kondici a dostatečný příjem vitaminů (především C a D) a stopových prvků jsou kromě dalších preventivních opatření včetně vakcinace nezbytné.
V současné době probíhá po celém světě intenzivní výzkum, který má za cíl získat účinné a bezpečné léčivo pro léčbu covidu-19. Pomocí molekulárního dokování bylo vytipováno obrovské množství látek, řada z nich je rostlinného původu. Následující přehled uvádí rostliny, které se zatím jeví nejperspektivnější. Klinických studií je zatím minimum.

Díky znalosti struktury a působení viru je možné předpovědět mechanismy, kterými by potenciální léčiva mohla působit. Virus SARS-CoV-2 obsahuje 4 strukturní proteiny - membrane (M), spike (S), envelope (E) a nucleocapsid (N). Spike proteiny používá virus k navázání na ACE-2 receptory hostitelských buněk, do kterých poté proniká. Po proniknutí do buňky se virová RNA uvolňuje do cytoplazmy a dochází k tvorbě nových virových částic. Hotové virové částice se z hostitelských buněk uvolňují sekrečními váčky procesem zvaným exocytóza. Důležitou roli hrají enzymy, především hlavní a vedlejší proteáza, jejichž inhibice tak představuje další možný mechanismus účinku anticovidových léčiv.
Odhalte skrytá tajemství rostlinné říše...




Přehled rostlin s potenciálem proti viru SARS-CoV-2 k léčbě covid-19

Bazalka posvátná (Ocimum tenuiflorum, syn. O. sanctum)
Čeleď: hluchavkovité (Lamiaceae)
Původ: jihovýchodní Asie
Testované látky: vicenin, kys. ursolová, isoorientin
Vicenin, kys. ursolová a isoorientin byly vytipovány jako možné inhibitory hlavní proteázy SARS-CoV-2.

Citrusy (Citrus spp.)
Čeleď: routovité (Rutaceae)
Původ: jihovýchodní Asie
Studované látky: flavonoidy (hesperidin, naringenin)
Naringenin se váže na hlavní proteázu a inhibuje replikaci viru SARS-CoV-2. Navíc působí protizánětlivě a snižuje produkci prozánětlivých cytokinů. Hesperidin se může vázat na spike proteiny viru SARS-CoV-2 a působí antioxidačně a protizánětlivě. Na antioxidačním působení citrusů se podílí i kyselina askorbová (vitamin C). Jako inhibitory hlavní proteázy působí i další flavonoidy obsažené v citrusech.

Čajovník čínský (Camellia sinensis)
Čeleď: čajovníkovité (Theaceae)
Původ: jižní Čína, východní Indie, Vietnam
Studované látky: polyfenoly (theaflaviny, thearubiginy)
Dle in silico studie se thearubiginy mohou vázat na hlavní proteázu viru SARS-CoV-2 a představují tak slibné kandidáty pro léčbu covidu-19. Inhibice hlavní proteázy theaflavinem a epigallokatechin gallátem (EGCG) byla ověřena in vitro. EGCG a theaflavin se mohou vázat také na virové spike proteiny a ACE-2 receptory, a tím ovlivňovat vstup viru do hostitelských buněk.

Černucha setá (Nigella sativa)
Čeleď: pryskyřníkovité (Ranunculaceae)
Původ: západní Asie, severní Afrika
Studované látky: thymochinon, dithymochinon
Thymochinon a dithymochinon byly vytipovány jako možné inhibitory SARS-CoV-2 hlavní proteázy. Kromě toho působí protizánětlivě a imunomodulačně. V současnosti probíhá klinická studie, ve které je černuchový olej používán jako doplněk při léčbě pacientů s covidem-19.

Chebule srdčitá, guduchi (Tinospora cordifolia)
Čeleď: lunoplodovité (Menispermaceae)
Původ: Indie
Studované látky: tinokordisid, tinosponon
In silico bylo zjištěno, že obsahové látky by mohly inhibovat SARS-CoV-2 hlavní proteázu a narušovat vazbu viru na ACE-2 receptory hostitelských buněk.

Kurkuma dlouhá (Curcuma longa)
Čeleď: zázvorovité (Zingiberaceae)
Původ: Indie
Testované látky: kurkumin
Kurkumin působí proti řadě virů včetně SARS-CoV-1. Inhibuje jeho replikaci a hlavní proteázu. Dle in silico studií by mohl podobně působit i u viru SARS-CoV-2.
Kurkumin působí také protizánětlivě a může redukovat poškození plicní tkáně, navíc tlumí kašel a rozšiřuje průdušky. Výhodou je, že není toxický, problematická je jeho nízká rozpustnost ve vodě a biologická dostupnost.

Meduňka lékařská (Melissa officinalis)
Čeleď: hluchavkovité (Lamiaceae)
Původ: Středozemí, Přední Asie
Studované látky: salvanolová kyselina A
In silico bylo zjištěno, že salvanolová kyselina A by mohla působit jako inhibitor SARS-CoV-2 hlavní proteázy.

Ocún jesenní (Colchicum autumnale)
Čeleď: ocúnovité (Colchicaceae)
Původ: Evropa, severní Afrika
Studované látky: kolchicin
Alkaloid kolchicin se používá již dlouho k léčbě dny a revmatoidní artritidy. Nyní byl hodnocen jeho účinek u pacientů s covidem-19. Kolchicin působí protizánětlivě, čímž ovlivňuje i průběh infekce SARS-CoV-2 a snižuje mortalitu. Jde o toxickou látku a léčba může probíhat pouze pod dohledem lékaře.

Papírovník čínský (Broussonetia papyrifera)
Čeleď: morušovníkovité (Moraceae)
Původ: jihovýchodní Asie, pěstuje se jako okrasná dřevina
Studované látky: polyfenoly
Polyfenoly papírovníku čínského inhibují proteázy virů MERS-CoV a SARS-CoV-1. In silico bylo zjištěno, že mají potenciál inhibovat i proteázy viru SARS-CoV-2.

Pepřovník černý (Piper nigrum)
Čeleď: pepřovníkovité (Piperaceae)
Původ: jihozápadní Indie
Studované látky: alkaloidy (piperin)
Piperin v kombinaci s kurkuminem inhibují se váží na ACE-2 receptory, a tím blokují vstup SARS-CoV-2 do buněk.

Právenka latnatá (Andrographis paniculata)
Čeleď: paznehtníkovité (Acanthaceae)
Původ: Indie, Srí Lanka
Studované látky: diterpenické laktony (andrographolid, neoandrographolid)
In silico bylo zjištěno, že andrographolid by mohl působit jako inhibitor hlavní proteázy viru SARS-CoV-2. Působí také imunomodulačně a může ovlivnit zánětlivou reakci během infekce.

Řemdihák plstnatý, vilkakora (Uncaria tomentosa)
Čeleď: mořenovité (Rubiaceae)
Původ: Jižní Amerika (Peru)
Studované látky: proanthocyanidiny, alkaloidy, glykosidy kys. chinové
Obsahové látky řemdiháku vykazují in silico vazebnou kapacitu na ACE-2 receptory buněk a spike proteiny SARS-CoV-2, a tím by mohly blokovat vazbu viru na hostitelské buňky. Kromě toho by mohly inhibovat SARS-CoV-2 hlavní proteázu.

Toreja japonská (Torreya nucifera)
Čeleď: tisovité (Taxaceae)
Původ: Japonsko
Studované látky: diterpenoidy, biflavonoidy
Obsahové látky toreje působí proti viru SARS-CoV-1 a in silico bylo zjištěno, že by mohly působit i proti SARS-CoV-2 jako inhibitory hlavní proteázy.

Trojkřídlec (Tripterygium spp.)
Čeleď: jesencovité (Celastraceae)
Původ: Čína, Korea, Japonsko
Studované látky: chinon-methidové triterpenoidy (celastrol, dihydrocelastrol)
Obsahové látky trojkřídlece působí in vitro proti viru SARS-CoV-1. Celastrol by dle in silico studie mohl inhibovat i SARS-CoV-2 proteázy, kromě toho působí jako scavenger volných kyslíkových radikálů.

Třapatka nachová, třapatka úzkolistá (Echinacea purpurea, E. angustifolia)
Čeleď: hvězdnicovité (Asteraceae)
Původ: Severní Amerika
Studované látky: různé extrakty
Třapatka se v Severní Americe odedávna používala k léčbě respiračních infekcí. In vitro působí proti 4 lidským koronavirům včetně SARS-CoV-1 a SARS-CoV-2. Mechanismus účinku dosud není zcela jasný. Třapatka vykazuje také imunomodulační účinek, snižuje produkci prozánětlivých cytokinů, které hrají klíčovou roli v patogenezi tzv. cytokinové bouře, která se při infekci covid-19 může objevit. Vzhledem k imunostimulačnímu účinku třapatky je však třeba opatrnosti.

Tymián obecný (Thymus vulgaris)
Čeleď: hluchavkovité (Lamiaceae)
Původ: Středozemí
Studované látky: silice, hlavní účinnou složkou je thymol
V klinické studii byla tymiánová silice podávána pacientům trpícícím covidem-19. Tymián signifikantně snižoval tíži příznaků, jako je horečka, kašel, únava, dušnost, nechutenství a bolesti svalů a hlavy.

Vitánie snodárná, ašvaganda (Withania somnifera) - více viz Nová Botanika 2021/1
Čeleď: lilkovité (Solanaceae)
Původ: Indie, Čína, Nepál
Studované látky: withanosid II, IV, V, withaferin A, somniferin
In silico bylo zjištěno, že obsahové látky vitánie by mohly působit jako inhibitory hlavní proteázy SARS-CoV-2 a pomáhat při léčbě covidu-19, jako nejperspektivnější se jeví withanosid V.

Vrcholák tříslovinný (Terminalia chebula)
Čeleď: uzlencovité (Combretaceae)
Původ: jižní Asie
Studované látky: triterpeny, flavonoidy, ellagitaniny
In vitro působí proti viru SARS-CoV-2, mechanismem působení je pravděpodobně inhibice SARS-CoV-2 hlavní proteázy.

Zázvor lékařský (Zingiber officinale) - více viz Nová Botanika 2021/1
Čeleď: zázvorovité (Zingiberaceae)
Původ: jihovýchodní Asie
Studované látky: gingerol, shogaol, paradol
Obsahové látky zázvoru se in silico váží na spike protein SARS-CoV-2 a na ACE-2 receptory, čímž by mohly inhibovat vstup viru do buněk. V klinické studii byl pacientům s covidem-19 podáván zázvor v kombinaci s třapatkou nachovou, při jejich užívání došlo k redukci některých symptomů, jako je kašel, dušnost a bolest svalů.

Zederach indický, nimba (Azadirachta indica)
Čeleď: zederachovité (Meliaceae)
Původ: jihovýchodní Asie
Studované látky: nimbolin A, nimocin, nimbin, nimbolid
Dle in silico studií by některé obsahové látky azadirachty mohly působit jako inhibitory hlavní proteázy viru SARS-CoV-2. V současné době probíhá klinická studie, která hodnotí účinek kloktání extraktu ze zederachu na množství viru v ústní dutině.

Zimolez japonský (Lonicera japonica)
Čeleď: zimolezovité (Caprifoliaceae)
Původ: východní Asie (Korea, Čína, Tchaj-wan, Japonsko). Pěstuje se jako okrasná dřevina.
Studované látky: flavonoidy
In silico studie naznačují, že obsahové látky zimolezu by se mohly vázat na hlavní proteázu a ACE-2 receptory, a tím působit proti viru SARS-CoV-2.
Objevujte léčivou sílu rostlin...




V  čísle Nové Botaniky 2020/1 jsme si již představili řadu rostlin s antivirovým účinkem, z nichž některé by mohly působit i proti viru SARS-CoV-2. Jde např. o boryt barvířský (Isatis tinctoria), lékořici lysou (Glycyrrhiza glabra), lykoris (Lycoris radiata), marhaník granátový (Punica granatum), pelyněk roční (Artemisia annua), právenku léčivou (Justicia adhatoda), šalvěj červenokořennou (Salvia miltiorrhiza), šišák bajkalský (Scutellaria baicalensis), touleň srdčitou (Houttuynia cordata) a zlatici převislou (Forsythia suspensa). Mezitím díky intenzivnímu výzkumu přibylo o jejich potenciálu při léčbě covidu-19 mnoho informací, na které se nyní zaměříme.

Boryt barvířský (Isatis tinctoria)
Studované látky: polyfenoly
In vitro bylo ověřeno, že polyfenolické látky obsažené v borytu působí proti viru SARS-CoV-1 a vzhledem k podobným vlastnostem s virem SARS-CoV-2 se předpokládalo, že by mohly působit i proti němu. To naznačují i počítačové studie, sinigrin a hesperetin interagují s hlavní proteázou viru SARS-CoV-2.

Lékořice lysá (Glycyrrhiza glabra)
Testované látky: triterpenické saponiny
Glycyrrhizová kyselina byla vytipována jako možný inhibitor spike proteinu viru SARS-CoV-2, glycyrrhizová kyselina, liquiritigenin a glabridin inhibují hlavní proteázu. Jako perspektivní molekula se jeví také glyasperin A, který inhibuje Nsp15 endoribonukleázu. Obsahové látky lékořice tak mohou proti původci covidu-19 působit více mechanismy; při léčbě se může uplatnit i protizánětlivý účinek. Probíhá i klinická studie.

Lykoris, „pavoučí lilie“ (Lycoris radiata)
Studované látky: alkaloidy (lykorin)
Lykorin, který je obsažen i v dalších rostlinách čeledi amarylkovitých, inhibuje in vitro replikaci viru SARS-CoV-2, a to v pro buňky netoxické koncentraci.

Marhaník granátový, granátové jablko (Punica granatum)
Studované látky: polyfenoly (punikalagin, punikalin)
Punikalagin a punikalin by dle in silico studií mohly inhibovat vazbu proteinů SARS-CoV-2 na ACE-2 receptory hostitelských buněk, a jsou tak vhodnými kandidáty pro budoucí in vitro studie.

Pelyněk roční (Artemisia annua)
Studované látky: seskviterpenický lakton artemisinin
Artemisinin je znám především pro svůj antimalarický účinek, perspektivní je však také účinek antivirový. Artemisinin a jeho deriváty artesunát a artenimol se dle in silico studie mohou vázat na spike proteiny viru SARS-CoV-2 a působily proti tomuto viru in vitro. Artemisinin a jeho deriváty mají jako levné a snadno dostupné látky velký potenciál pro léčbu covidu-19, klinické studie však zatím chybí.

Právenka léčivá (Justicia adhatoda)
Studované látky: alkaloidy
In silico studie naznačují inhibiční účinek alkaloidu anisotinu na hlavní proteázu viru SARS-CoV-2.

Šalvěj červenokořenná (Salvia miltiorrhiza)
Testované látky: diterpenoidy tanshinony, salvianolové kyseliny A, B, C
Tanshinony působí in vitro jako inhibitory vedlejší papain-like cysteinové proteázy viru SARS-CoV-2. Salvianolové kyseliny se váží na spike proteiny SARS-CoV-2 a receptory ACE-2, čímž inhibují vstup viru do buněk.

Šišák bajkalský (Scutellaria baicalensis)
Studované látky: flavonoidy (bajkalein, bajkalin, oroxylin A, skutellarin), terpeny, fenyletanoidy
Bajkalin a bajkalein působí in vitro proti řadě druhů virů včetně SARS-CoV-1, skutellarin interaguje s ACE-2 receptory, čímž omezuje vazbu viru na hostitelské buňky. Předpokládá se, že tyto látky by mohly pomáhat i proti covidu-19. Bajkalein and oroxylin A vykazují určitou vazebnou aktivitu na ACE-2 a SARS-CoV-2. Proběhly i experimenty na potkanech, u kterých bajkalein inhiboval replikaci viru a redukoval poškození plicní tkáně.

Touleň srdčitá (Houttuynia cordata)
Studované látky: flavonoidy, polysacharidy
Polysacharidy mají protizánětlivý a imunomodulační účinek a mohou redukovat poškození plicní tkáně při covidu-19. Flavonoidy působí in vitro proti různým koronavirům včetně SARS-CoV-1 a předpokládá se, že by mohly působit i proti SARS-CoV-2.

Zlatice převislá (Forsythia suspensa)
Testované účinné látky: lignany a fenyletanoidy
Antivirový účinek phillyrinu na SARS-CoV-2 byl ověřen in vitro, kde inhiboval jeho replikaci, kromě toho phillyrin snižuje expresi prozánětlivých cytokinů. Podobně působil i forsythosid A a B. Tyto látky se jeví jako perspektivní pro léčbu covidu-19. V současné době probíhají klinické studie.

Celé znění článku si přečtete v Nové Botanice 20120/1 zde.
Autoři:
Mgr. Zdeňka Navrátilová (Botanica Nova, z. s., a Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy)
a
Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc. (Zdravotně sociální fakulta Jihočeské univerzity a Centrum biomedicínského výzkum FNHK)


Další zajímavé informace z vědeckého výzkumu si přečtete v sekci Bonusy on-line nebo v tištěné či e-verzi časopisu Nová Botanika.

Objevujte zajímavosti rostlinné říše

s časopisem Nová Botanika

Předplatné

Jak objednat časopis


PŘEDPLATNÉ I JEDNOTLIVÁ ČÍSLA V TIŠTĚNÉ I ELEKTRONICKÉ VERZI MŮŽETE OBJEDNÁVAT:

• on-line na e-shopu MujSvetRostlin.eu
• e-mailem na adrese redakce
redakce@novabotanika.eu nebo predplatne@novabotanika.eu a objednavky@mujsvetrostlin.eu
• v síti vybraných distributorů

Roční předplatné


TIŠTĚNÁ VERZE
Cena ročního předplatného je 369,- Kč
BONUS PRO PŘEDPLATITELE
• elektronická verze ZDARMA (na CD spolu s posledním číslem ročníku)
JEDNOTLIVÁ ČÍSLA
Pokud si budete přát, můžeme vám zaslat vybraná čísla časopisu jednotlivě.
• jednotlivá čísla 135,- Kč (plus poštovné) 

Elektronická verze


ELEKTRONICKÁ VERZE
Cena ročního předplatného je 125,- Kč