Ludzkie koronawirusy - autor: Krzysztof Pyrć z Zakładu Mikrobiologii, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografię? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis – wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2012, s. 156-161
Bernadette Glatthaar-Saalmüller1, *Anna Michalak2, Petra Bastian3, Andrzej M. Fal4
Ocena aktywności przeciwwirusowej in vitro preparatów Biostymina i Bioaron C względem ludzkiego rinowirusa (HRV14)
In vitro evaluation of antiviral activity of biostymina and bioaron c against human pathogenic virus: rhinovirus type 14 (HRV14)
1Instytut Immunologii Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu, Austria
Kierownik Instytutu: prof. dr Armin Saalmüller
2Dział Informacji Naukowej, Phytopharm Klęka SA, Nowe Miasto nad Wartą
Kierownik Działu: mgr Natalia Walas-Marcinek
3Dział Medyczny, PhytoLab GmbH & Co. KG, Vestenbergsgreuth, Niemcy
Kierownik Działu: dr Petra Bastian
4Katedra Zdrowia Publicznego Akademii Medycznej we Wrocławiu
Kierownik Katedry: prof. dr hab. n. med. Andrzej M. Fal
Summary
Bioaron C and Biostymina are herbal medicinal products available on the Polish pharmaceutical market, intended for use in children and adults for the treatment of upper respiratory tract infections, in repeating bacterial and viral infections, convalescence, after illnesses and antibiotic therapy.
Active pharmaceutical ingredient of Bioaron C and Biostymina is a liquid aqueous extract of fresh candelabra aloe leaf (Aloe arborescens Mill.). This species of aloe is particularly valued for its immunomodulatory properties. Until now, there were no results confirming the antiviral activity of these preparations. The presented results are the first supporting this type of activity of Biostymina and Bioaron C in vitro against human rhinovirus (HRV14), belonging to the group of viruses responsible for the majority of acute respiratory infections in both children and adults. Biostymina and Bioaron C showed a clear dose-dependent antiviral activity against HRV14 when added to virus-infected HeLa cells. These results seem to be very promising and provide an interesting starting point for a broader study on the antiviral activity of Biostymina and Bioaron C towards other pathogenic viruses and on the mechanism of antiviral action of these medicinal products.
Wstęp
Zakażenia układu oddechowego należą do najczęstszych chorób infekcyjnych i są jedną z głównych przyczyn wizyt w gabinetach lekarskich (1). Ocenia się, że przeciętnie człowiek w ciągu swojego życia prawie 2 lata zmaga się z objawami przeziębień (2). Grupą najbardziej narażoną na infekcje dróg oddechowych są dzieci, ze względu na fizjologiczną niedojrzałość układu odpornościowego, a także środowiskowe czynniki ryzyka (np. uczęszczanie do żłobków, przedszkoli czy szkół) oraz coraz powszechniej występujące alergie.
Główną przyczyną ostrych infekcji układu oddechowego są wirusy. Najczęściej są to rinowirusy, adenowirusy, koronawirusy, wirusy grypy i paragrypy, wirus RS oraz enterowirusy (3). Rinowirusy mogą być odpowiedzialne nawet za 80% wszystkich wirusowych infekcji dróg oddechowych (4, 5). Powodują nieżyt nosa, zatok i gardła, są jednym z głównych czynników zapalenia migdałków, ucha środkowego, oskrzeli są także główną przyczyną zaostrzeń astmy w dzieciństwie oraz odpowiadają za dużą część zaostrzeń POChP (5-7).
Rinowirus może być obecny w drogach oddechowych przez okres 3 tygodni, a do zakażenia dochodzi u ok. 2/3 osób pozostających w kontakcie domowym z osobą chorą (9), dodatkowo u 40-90% zainfekowanych pacjentów stwierdzano obecność wirusów na dłoniach, co obrazuje niezwykłą łatwość rozprzestrzeniania się tych patogenów (10). Wg Rotbart i Hayde to właśnie infekcje HRV są głównym powodem błędnego, nieuzasadnionego przepisywania antybiotyków (11). Reasumując, infekcje wywołane wirusami HRV stanowią ważny społecznie i ekonomicznie problem w krajach rozwiniętych i rozwijających się (12, 13).
Warto podkreślić, że w przeciwieństwie do wielu innych znanych wirusów odpowiedzialnych za infekcje układu oddechowego, takich jak wirusy grypy czy adenowirusy (1), kliniczne objawy infekcji HRV są spowodowane przede wszystkim uruchomieniem kaskady reakcji zapalnych, co skutkuje powszechnymi objawami przeziębienia, nie dochodzi natomiast do zmian cytopatycznych komórek nabłonka oddechowego (6).
Około 90% infekcji rinowirusowych rozpoczyna się od przyłączenia wirusów do receptora błonowego ICAM-1 (międzykomórkowej cząstki adhezyjnej 1, CD54), co powoduje inicjację odpowiedzi gospodarza na infekcję poprzez zwiększenie napływu efektorowych komórek odpornościowych (14-17). W badaniach in vitro wykazano, że infekcja HRV powoduje wzrost ekspresji ICAM-1, co sprzyja rozprzestrzenianiu się infekcji poprzez ułatwione przyłączanie się wirusów i następnie wnikanie ich do komórek. Z drugiej strony wzrost ekspresji ICAM-1 osiągany jest w przypadku infekcji HRV również pośrednio, poprzez indukcję produkcji cytokin prozapalnych (18-21). Badania na kulturach tkankowych ludzkich komórek nabłonkowych dróg oddechowych zainfekowanych HRV wykazały indukcję ekspresji wielu plejotropowych cytokin: IL-1β, IL-6 i IL-11; czynników wzrostu: G-CSF i GM-CSF oraz chemokin, m.in. CXCL8 (IL-8), CXCL5 (ENA-78), CXCL10 (IP-10) i CCL5 (RANTES) (22). Przebieg tych procesów skutkuje rozszerzeniem naczyń i ich zwiększoną przepuszczalnością, infiltracją komórek, zwiększonym wytwarzaniem śluzu – czyli w klinice typowymi objawami przeziębienia. Jednym z elementów reakcji organizmu jest produkcja przeciwciał neutralizujących, w efekcie jeszcze po dwóch, trzech tygodniach od infekcji w wydzielinie nosa i surowicy krwi można wykryć przeciwciała neutralizujące (1).
W zakresie farmakoterapii lekarze mają do dyspozycji produkty lecznicze zawierające substancje czynne o działaniu przeciwwirusowym: chlorowodorek amantadyny, inhibitory neuraminidazy czy analogi nukleozydów. Są to jednak preparaty o ograniczonej skuteczności względem niektórych wirusów, a efekty uboczne ich stosowania i wykazana toksyczność ograniczają ich stosowanie szczególnie w pediatrii oraz geriatrii (23). Ponadto w ostatnich latach bardzo mocno podkreśla się znaczenie właściwej diagnostyki różnicowej etiologii infekcji, co może wpłynąć na ograniczenie nadużywania antybiotyków (3) i pozwoli unikać niepotrzebnej antybiotykoterapii, która z jednej strony może być wręcz szkodliwa, z drugiej – doprowadza do szybkiego powstawania oporności drobnoustrojów na antybiotyki. Poza intensywnymi badaniami nad nowymi syntetycznymi substancjami o właściwościach przeciwwirusowych, duże zainteresowanie wzbudza poszukiwanie aktywności przeciwwirusowej znanych, bezpiecznych i dobrze tolerowanych preparatów (m.in. pochodzenia roślinnego), wykorzystywanych od lat w leczeniu infekcji dróg oddechowych.
Informacje na temat przeciwwirusowego działania preparatów aloesowych pojawiały się od lat w literaturze naukowej (24-26). Dotychczas brak było doniesień o takim działaniu w odniesieniu do gatunku Aloe arborescens. Ten gatunek aloesu jest szczególnie ceniony ze względu na swoje wyraźne immunomodulujące właściwości, stąd jego preparaty, najczęściej w postaci wyciągów wodnych, stosowane są w okresach nasilonej zachorowalności, szczególnie w przypadku dzieci przedszkolnych i szkolnych. W wyniku ich działania dochodzi do przywrócenia prawidłowej odpowiedzi układu immunologicznego (działanie immunomodulujące). W licznych badaniach pobudzenie osłabionej odporności organizmu ułatwiało zwalczanie infekcji bakteryjnych i wirusowych oraz przyczyniało się do redukcji zachorowań u dzieci (27-29). Za działanie immunologiczne wyciągów z Aloe arborescens odpowiedzialne są w dużej mierze glikoproteidy – lektyny – S-1 i P-2 (m.in. pobudzające układ dopełniacza i inicjujące aglutynację). Lektyna P-2 reaguje z α2-makroglobulinami,,aktywuje komponent C-3 i proaktywator C-3 dopełniacza surowicy ludzkiej. Aktywowany komponent C-3 pobudza limfocyty B do produkcji przeciwciał oraz stymuluje przebieg mitozy limfocytów. W wielu badaniach wykazano immunomodulujące właściwości Bioaronu C i Biostyminy, zawierających wodny wyciąg z aloesu drzewiastego. Stwierdzono, że preparaty, w zależności od pierwotnego stanu immunologicznego organizmu, działają pozytywnie szczególnie na odporność typu komórkowego (limfocyty T) oraz aktywność fagocytową neutrofilów, a także w mniejszym stopniu na limfocyty B (30-32). Bioaron C, wykazuje również potwierdzone in vitro działanie przeciwzapalne i antyoksydacyjne (33, 34).
Wieloletnie obserwacje skłoniły producenta do rozpoczęcia badań nad przeciwwirusową aktywnością produktów Bioaron C i Biostymina. Autorzy opracowali protokół badania, w którym oceniano bezpośredni wpływ preparatów Biostymina i Bioaron C na replikację ludzkiego rinowirusa typu 14 (HRV14) w zainfekowanych wcześniej komórkach HeLa. Badanie przeprowadziła Dr Bernadette Glatthaar-Saalmüller w Instytucie Immunologii Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu.
Materiały i metody
Substancje badane
Do badania wykorzystano dostępne na rynku preparaty: Bioaron C (syrop) i Biostymina (płyn doustny w ampułkach).
100 ml Bioaronu C zawiera jako substancje czynne: wyciąg z aloesu drzewiastego (38,4 g) i witaminę C (1,02 g). Substancje pomocnicze to sacharoza, sok z aronii zagęszczony, benzoesan sodu, woda oczyszczona.
Biostymina to wyciąg z aloesu drzewiastego. Substancją pomocniczą jest woda oczyszczona (Aqua purificata).
Jako kontroli użyto w przypadku Bioaronu C – sacharozę, benzoesan sodu i wodę oczyszczoną, a w przypadku Biostyminy – wodę oczyszczoną.
Natomiast jako kontroli dodatnich użyto preparatów o znanej aktywności przeciwwirusowej: rybawirynę (Virazole, ICN Pharmacuticals, Frankfurt, Niemcy, 4 μg/ml) – analog nukleozydu guanozyny, która wykazuje in vitro przeciwwirusową aktywność względem wielu wirusów RNA oraz chlorowodorek oksymetazoliny (Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Steinheim, Niemcy, 20 μg/ml) związek aktywny in vitro względem rinowirusów (HRV14).
Komórki i wirusy
Linia komórek HeLa (ludzkich komórek nabłonkowych pochodzących z raka szyjki macicy) wrażliwych na HRV14 oraz szczep ludzkiego rinowirusa B, typ 14 (HRV14), pochodziły z Wydziału Wirusologii Medycznej i Epidemiologii Chorób Wirusowych Instytutu Higieny Uniwersytetu w Tübingen, Niemcy i z Friedrich-Schiller-University, Jena, Niemcy.
Ocena cytotoksyczności preparatów
Aby wykluczyć cytotoksyczne działanie preparatów na komórki HeLa w trakcie właściwych badań przeciwwirusowych oraz określić nietoksyczne stężenia Bioaronu C i Biostyminy w medium tkankowym, wykorzystano metodę enzymatyczną MTT. W badaniu tym komórki HeLa inkubowano z różnymi rozcieńczeniami (10-2) Bioaronu C i Biostyminy oraz bez badanych substancji (kontrola). W teście MTT wykorzystuje się aktywność mitochondrialnej dehydrogenazy bursztynianowej, enzymu, który przekształca sól tetrazoliową, bromek 3-(4,5-dimetylotiazol-2-yl)-2,5-difenylotetrazoliowy, w formę zredukowaną – formazan. W komórkach uszkodzonych, upośledzonych metabolicznie lub martwych, formazan tworzy się w mniejszych ilościach lub nie powstaje, co pozwala na szybkie i dokładne określenie wpływu preparatów na żywotność linii komórkowej. Test ten przeprowadzono po 1 i 3 dniu od podania preparatów. Równolegle prowadzono mikroskopową obserwację komórek (po 3 dniach) celem weryfikacji efektów cytotoksycznych, tj. zmienionej morfologii komórek, tworzenia wewnątrzkomórkowych wakuol i zniszczenia monowarstwy komórek.
Ocena aktywności przeciwwirusowej

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 30 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

Piśmiennictwo
1. Van Kempen M, Bachert C, Van Cauwenberge P. An update on the pathophysiology of rhinovirus upper respiratory tract infections. Rhinology 1999; 37:97-103. 2. Rowlands DJ. Rhinoviruses and cells: molecular aspects. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152:31-5. 3. Hryniewicz W, Ozorowski T, Radzikowski A i wsp. Rekomendacje postępowania w pozaszpitalnych zakażeniach układu oddechowego 2010. Narodowy Program Ochrony Antybiotyków. http://www.antybiotyki.edu.pl/pdf/RekomendacjeA42009.pdf. 4. Rossman MG, Palmenberg AC. Conservation of the putative receptor attachment site in picornaviruses. Virol 1988; 164:373-82. 5. Röseler S, Holtappels G, Wagenmann M i wsp. Elevated levels of interleukins IL-1beta, Il-6, IL-8 in naturally acquired viral rhinitis. Eur Arch Oto- Rhinolaryngol 1995; 252:61-6. 6. Arden KE, Mackay IM. Minireview human rhinoviruses: coming in from the cold. Genome Med 2009; 1:44. 7. Gavala M, Bertics PJ, Gern JE. Rhinoviruses, allergic inflammation, and asthma. Immunol Rev 2011; 242:69-90. 8. Johnston NW, Johnston SL, Norman GR i wsp. The September epidemic of asthma hospitalization: school children as disease vectors. J Allergy Clin Immunol 2006; 117:557-62. 9. Hendley J, Gwaltney J, Jordan W. Rhinovirus infections in an industrial population IV. Infections within families of employees during two fall peaks of respiratory illness. Am J Epidemiol 1969; 89:184-96. 10. Gwaltney Jr JM, Hendley JO. Transmission of experimental rhinovirus infection by contaminated surfaces. Am J Epidemiol 1982; 116:828-33. 11. Rotbart HA, Hayden FG. Picornavirus infections: a primer for the practitioner. Arch Fam Med 2000; 9:913-20. 12. Fendrick AM, Monto AS, Nightengale B. The economic burden of non-influenza-related viral respiratory tract infection in the United States. Arch Intern Med 2003; 163:487-94. 13. Bertino JS. Cost burden of viral respiratory infections: issues for formulary decision makers. Am J Med 2002; 112:42-9. 14. Winther B, Brofeldt S, Gronborg H i wsp. Pathology of naturally occurring colds. Eur J Respir Dis Suppl 1983; 128:345-7. 15. Dreschers S, Dumitru CA, Adams C i wsp. The cold case: are rhinoviruses perfectly adapted pathogens? Cell Mol Life Sci 2007; 64:181-91. 16. Hendley JO. The host response, not the virus, causes the symptoms of the common cold. Clin Infect Dis 1998; 26:847-8. 17. Turner RB, Weingand KW, Yeh CH i wsp. Association between interleukin-8 concentration in nasal secretions and severity of experimental rhinovirus colds. Clin Infect Dis 1998; 26:840-6. 18. Terajima M, Yamaya M, Sekizawa K i wsp. Rhinovirus infection of primary cultures of human tracheal epithelium: role of ICAM-1 and IL-1. Am J Physiol 1997; 273:749-59. 19. Bianco A, Sethi SK, Allen JT i wsp. Th2 cytokines exert a dominant influence on epithelial cell expression of the major group human rhinovirus receptor, ICAM-1. Eur Respir J 1998; 12:619-26. 20. Paolieri F, Battifora M, Riccio AM i wsp. Intercellular adhesion molecule-1 on cultured human epithelial cell lines: influence of proinflammatory cytokines. Allergy 1997; 52:521-31. 21. Bloemen PGM, van den Tweel MC, Hendricks PAJ i wsp. Expression and modulation of adhesion molecules on human bronchial epithelial cells. Am J Respir Cell Mol Biol 1993; 9:586-93. 22. Leigh R, Proud D. Modulation of epithelial biology by rhinovirus infection: role in inflammatory airway diseases. Future Virol 2011; 6:375-86. 23. Bacon TH, Levin MJ, Leary JJ i wsp. Herpes simplex virus resistance to acyclovir and penciclovir after two decades of antiviral therapy. Clin Microbiol Rev 2003; 16:114-28. 24. Olatunya OS, Olatunya AM, Anyabolu HC i wsp. Preliminary trial of Aloe vera gruel on HIV infection. Altern Complement Med 2012; 8 (Epub ahead of print). 25. Lin CW, Wu CF, Hsiao NW i wsp. Aloe-emodin is an interferon-inducing agent with antiviral activity against Japanese encephalitis virus and enterovirus 71. Int J Antimicrob Agents 2008; 32:355-9. 26. Sydiskis RJ, Owen DG, Lohr JL i wsp. Inactivation of enveloped viruses by anthraquinones extracted from plants. Antimicrob Agents Chemother 1991; 35:2463-6. 27. Pampura AH. Kliniczna skuteczność, bezpieczeństwo, osobliwości odpornościowego działania przy profilaktycznym zastosowaniu preparatu Bioaron C u często chorujących dzieci. Instytut Badawczy Pediatrii i Chirurgii Dziecięcej (Wydział Alergologii i Immunologii Klinicznej), Rosszdrav, Rosja, 2006. 28. Tsodikova OA, Harbar KB, Barchan HS. Kliniko-imunolohichni osoblyvosti homeostazu u ditey z retsydyvnymy respiratornymy infektsiyamy ta ikh dynamika pry vykorystanni fitopreparatu "Bioaron C". Sov Pedyatryya 2011; 5:117-21. 29. Prokhorov EV, Ostrovskiy IM, Belskaya EA i wsp. Effektivnost ispolzovaniya „Bioarona C” v lechenii ostrogo i retsidiviruyushchego bronhita u detey. Sov Pediatriya 2011; 3:81-4. 30. Demkow U, Skopińska-Różewska E. Wpływ preparatu Bioaron C na odporność. Medyk 2003; 51-6. 31. Alkiewicz J. Biostymina, Bioaron i Bioaron C – roślinne biostymulatory w praktyce lekarskiej. Post Fitoter 2000; 4:18-20. 32. Horoszkiewicz-Hassan M, Beuscher N, Lehnfeld R i wsp. Tolerability and efficacy of Bioaron C syrup in the treatment of upper respiratory tract infection in children. Results of a post-marketing surveillance study in Poland. Herba Pol 2005; 51:45-53. 33. Lehnfeld R, Appel K, Sievers H. Anti-innflammatory activity of the herbal product Bioaron C, 51st Annual Congress of the Society for Medical Plant Research, 2003, Kiel, Niemcy. 34. Cichocki M, Michalak A, Appel K. Anti-inflammatory properties of Aloe arborescens and Aronia melanocarpa preparation Bioaron C, 1st Polish-German Biochemical Societies Joint Meeting, 2012, Poznań. Acta Bioch Pol 2012; 3:196. 35. Douglas RM, Hemila H, D’Souza R i wsp. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane database of systematic reviews 2004; 18, Art. No.: CD000980. 36. Valcheva-Kuzmanova SV, Belcheva A. Current knowledge of Aronia melanocarpa as a medicinal plant. Folia Med (Plovdiv) 2006; 48:11-7. 37. Kokotkiewicz A, Jaremicz Z, Luczkiewicz M. Aronia plants: a review of traditional use, biological activities, and perspectives for modern medicine. J Med Food 2010; 13:255-69. 38. Snegotskaya MN, Konopelko OJ. Ob effektivnosti ispolzovaniya preparata Bioaron C dlya profilaktiki i lecheniya ORZ. Praktika Pediatra 2009; 22-6. 39. Aryayev NL, Starikova AA, Pivak OE. Otsenka klinicheskoy effektivnosti ispolzovaniya preparata Bioaron C v ambulatornom lechenii i profilaktike retsidiviruyushchikh – respiratornykh infektsiy u detey. Sov Pediatriya 2010; 5:34.
otrzymano: 2012-08-20
zaakceptowano do druku: 2012-09-11

Adres do korespondencji:
*dr Anna Michalak
Dział Informacji Naukowej, Phytopharm Klęka SA
Klęka 1, 63-040 Nowe Miasto nad Wartą
tel.: +48 (61) 286-82-91, +48 697-741-811
e-mail: anna.michalak@europlant-group.pl

Postępy Fitoterapii 3/2012
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii