Els flavonoides com a agents antivirals prometedors contra la infecció per SARS-CoV-2: una revisió mecanicista

Per a més informació. contactetina.xiang@wecistanche.com

Resum: un coronavirus recentment diagnosticat el 2019(COVID-19) ha afectat totes les activitats humanes des del seu descobriment.Flavonoidesque es troben habitualment en la dieta humana han cridat molta atenció a causa de les seves notables activitats biològiques. Aquest article ofereix una revisió exhaustiva dels beneficis dels flavonoides en la malaltia COVID-19. Els efectes reportats prèviament dels flavonoides sobre cinc virus d'ARN amb manifestacions clíniques i/o tractaments farmacològics similars, incloent la grip, el virus de la immunodeficiència humana (VIH), la síndrome respiratòria aguda severa (SARS), la síndrome respiratòria de l'Orient Mitjà (MERS) i l'Ebola, van ser considerat. Els flavonoides actuen directamentantiviralpropietats, on inhibeixen diferents etapes del cicle infecciós del virus i els efectes indirectes quan modulen les respostes de l'hoste a la infecció viral i les complicacions posteriors. Els flavonoides han demostrat activitat antiviral mitjançant la inhibició de la proteasa viral, l'ARN polimerasa, l'ARNm, la replicació del virus i la infectivitat. Els compostos també van ser eficaços per a la regulació d'interferons, citocines proinflamatòries i vies inflamatòries subcel·lulars com el factor nuclear-kB i les cinases N-terminals Jun. Baicalin,quercetina, i els seus derivats, l'hesperidina i les catequines són els flavonoides més estudiats en aquest sentit. En conclusió, els flavonoides dietètics són opcions de tractament prometedores contra la infecció per COVID{0}}; no obstant això, es recomanen investigacions futures per avaluar les propietats antivirals d'aquests compostos sobre aquesta malaltia.

Paraules clau: inflamació;pulmó; dany oxidatiu; antiviral; polifenol

Feu clic aquí per conèixer més productes

1. Introducció

A finals del 2019, es va informar de pneumònia inusual a la Xina que es va diagnosticar més com un nou coronavirus (CoV) que causava síndrome respiratòria aguda severa (SARS) i es va anomenar COVID-19[1,2]. Més tard, el virus (SARS-CoV-2) es va estendre a altres països i va ser declarat pandèmia per l'OMS l'11 de març de 2020 [3]. Elviruses transmet principalment per gotes respiratòries i la gravetat oscil·la entre símptomes letals lleus i greus. Es creu que els casos asimptomàtics en el període d'incubació són una font important de contagi [4]. En la majoria dels casos, els símptomes lleus triguen 1-2 setmanes a resoldre's, mentre que els casos greus poden provocar la mort [5].

El SARS-CoV-2 afecta el sistema respiratori, provocant febre i tos seca [4]; tanmateix, el virus pot provocar insuficiència d'òrgans, principalment al cor i als ronyons, a més de provocar tempestes de citocines, que augmenten encara més la mortalitat. El cicle de vida viral del SARS-CoV-2 inclou

adhesió, penetració, biosíntesi, maduració i alliberament. Després de la fixació, l'ARN viral entra al nucli cel·lular per a la replicació i l'ARNm viral comença a generar proteïnes estructurals virals, incloses les proteïnes d'espiga (S), membrana (M), embolcall (E) i nucleocàpsida (N) [6]. També s'ha demostrat que el receptor de l'enzim convertidor d'angiotensina 2 (ACE2), que està molt expressat als pulmons, actua com a co-receptor del SARS-CoV [7].

SARS, MERS i SARS-CoV-2 són tots CoV d'ARN. El genoma del SARS-CoV-2 és un 88% idèntic als CoV similars a síndromes respiratòries agudes severes (SARS) derivats de ratpenats, un 79% similar al SARS-CoV i un 50% similar al MERS-CoV [8,9]. Les proteïnes SARS-CoV-2 són un 90% -100 per cent homòlogues a SARS-CoV; però, orf10 i orf8 són diferents entre SARS-CoV-2 i SARS-CoV. Orf8 és una proteïna accessoria per als CoV. Forma una proteïna alfa hèlix de sis cadenes que millora la capacitat de propagació del virus. El SARS-CoV-2 orfla/b, l'espiga, l'embolcall, la membrana i la nucleoproteïna també estan estretament relacionats amb els del SARS-CoV [10] .

Com que no hi ha cap agent antiviral específic contra el SARS-CoV-2, actualment es consideren els medicaments antivirals disponibles per al tractament de la COVID-19. El remdesivir és un nou fàrmac antiviral introduït específicament per al virus de l'Ebola l'any 2015. Té un efecte inhibidor sobre l'ARN polimerasa viral i recentment s'ha utilitzat en alguns assaigs per al tractament de la COVID-19 [11]. El favipiravir té un efecte inhibidor sobre la grip i el virus de l'Ebola amb el mateix mecanisme i també s'avalua en SARS-CoV-2 [12-14]. Lopinavir és un inhibidor de la proteasa viral i es va desenvolupar en primer lloc per al tractament de l'HV. Els estudis in vitro van mostrar un efecte inhibidor del lopinavir en cèl·lules infectades per CoV [15,16]; tanmateix, les revisions sistemàtiques no van demostrar cap efecte beneficiós contra el SARS-CoV-2 [17].

Les plantes medicinals han estat una font fiable de fàrmacs naturals, inclosos els agents antivirals, des de l'antiguitat. La medicina tradicional i els estudis etnofarmacològics de diferents països d'arreu del món sempre han obert noves vies per al descobriment de fàrmacs [18-22]. L'oseltamivir, que és un agent antiviral convencional, és un derivat de l'àcid shikimic, un metabòlit secundari de l'anís estrellat (Illicium verum Hook.f.). En el cas del SARS-CoV-2, els estudis in silico han revelat les possibles propietats antivirals dels ingredients herbaris [23-25]. Els flavonoides són una gran classe de fitoquímics que es troben habitualment en diversos aliments i verdures de la dieta humana amb nombroses activitats farmacològiques valuoses, incloses propietats antivirals. Està demostrat que aquests compostos poden inhibir la patogènesi viral orientant-se a etapes essencials del cicle de vida viral [26]. La quercetina, les catequines, el kaempferol i la baicaleïna són exemples dels flavonoides més importants que presenten propietats antivirals [18,27,28]. Aquest estudi té com a objectiu discutir l'evidència antiviral disponible dels flavonoides com a possible tractament contra SARS-CoV-2 tenint en compte els efectes reportats anteriorment d'aquests compostos sobre cinc virus d'ARN amb manifestacions clíniques i/o tractaments farmacològics similars, inclosa la grip, el virus de la immunodeficiència humana (VIH), la síndrome respiratòria aguda severa (SARS), la síndrome respiratòria de l'Orient Mitjà (MERS) i l'Ebola.

2. Resultats

Activitat antiviraldels flavonoides es poden classificar en efectes antivirals directes on el virus es veu afectat directament pel flavonoide i efectes indirectes on el flavonoide millora els mecanismes de defensa de l'hoste contra la infecció viral. Aquí, es discuteixen els mecanismes antivirals subjacents dels flavonoides amb referència als flavonoides més importants que demostren aquests mecanismes.

2.1. Mecanismes antivirals directes

2.1.1. Inhibició de la proteasa viral

Les proteases víriques s'utilitzen per escindir els precursors de poliproteïnes virals en determinats llocs per alliberar proteïnes funcionals. També s'ha demostrat que proteases virals específiques escinden les proteïnes de la cèl·lula hoste, inclosos els factors d'iniciació de la traducció (eF4 i elF3d) en el VIH, per prevenir la traducció de la proteïna hoste [29,30]. Els coronavirus generen tres tipus de proteases virals, incloent la 3-cisteïna semblant a la quimotripsina (3CLpro), la proteasa semblant a la papaïna (PLpro) i la proteasa principal (M pro)[31].3CLpro és important per a la vida del SARS-CoV. cicle, PLpro té un paper en la replicació del SARS-CoV-2 i Mopar és responsable de la maduració de les proteïnes funcionals del SARS-CoV-2 [32,33]. Com a resultat, aquestes molècules són objectius de fàrmacs adequats en la investigació antiviral i el descobriment de fàrmacs [34].

El kaempferol, que és un flavonoide abundant en diversos aliments, va reduir el CPE a les cèl·lules Vero E6 infectades amb aïllats clínics de SARS-CoV-2 amb al voltant del 88 per cent d'inhibició a una concentració de 125 μM. Una investigació combinada in silico suggereix que la inhibició de l'enzim SARS-CoV-2 3CLpro és el principal mecanisme d'acció [35]. L'addició de kaempferol a 3CLpro i PLpro de SARS-CoV i MERS-CoVexpressat a E.coli va provocar efectes antivirals mitjançant la inhibició d'aquests enzims [36]. Park i col·laboradors (2017) van demostrar que la presència del grup hidroxil al kaempferol provoca una activitat antiviral més potent mitjançant la inhibició de 3CLpro i PLpro [37]. El galat d'epigalocatequina (EGCG) és un flavonoide que es troba al te (Camellia sinensis L.) amb propietats antifúngiques, antibacterianes i antivirals [38.39]. Els estudis van indicar que l'EGCG inhibeix l'activitat de la transcriptasa inversa (RT), l'activitat de la proteasa, la p24, l'entrada viral i la producció viral a les cèl·lules THP-1 i H9 infectades amb VIH{-1, i la modificació dels liposomes de l'EGCG va amplificar la seva inhibició. efectes. Els estudis sense cèl·lules també van mostrar una disminució significativa de la cinètica de la proteasa després del tractament amb EGCG. Es considera que el grup galoil de l'EGCG és responsable de les seves activitats antibacterianes i antivirals [40]. La isoliquiritigenina, una calcona, es pot utilitzar com a agent terapèutic en infeccions bacterianes i víriques [41]. Aquest compost ha demostrat un efecte inhibidor sobre SARS-CoV, i MERS-CoV 3CLpro i PLpro expressats a E.coli. La presència d'un grup funcional prenil a l'anell de resorcinol permet la formació d'interaccions hidrofòbiques amb proteases [37]. Les teaflavines són polifenols que es troben en diversos tipus de te [42]. Els experiments amb proteasa recombinant SARS-CoV van mostrar una reducció significativa de l'activitat de 3CLpro després del tractament amb teaflavina-3,3'-digallate amb un valor IC50 de 9,5 uM. El grup galat unit a la posició 3' en algunes teaflavines podria ser essencial per a la interacció amb el lloc proactiu 3CL [43]. Prenilisoflavonoides extrets d'Erythrina senegalensis DC. es van utilitzar per avaluar l'activitat anti-proteasa contra la proteasa del VIH-1 recombinant. Els resultats van mostrar que els compostos podrien inhibir la proteasa recombinant del VIH-1 in vitro amb valors de 0,5 a 30 μMIC50. Els grups hidroxi i prenil podrien ser responsables de la inhibició de la proteasa del VIH [44]. La quercetina i la quercetina- -galactoside van regular a la baixa l'activitat de PLpro, 3CLpro, deubiquitinació i DelSGylation en SARS-CoV, MERS-CoV i VIH-1. La posició dels grups hidroxil podria ser eficaç en l'activitat anti-proteasa. La quercetina amb cinc grups hidroxil a les posicions 3,5,7,3' i 4' va mostrar un fort efecte inhibidor sobre les proteases virals; mentre que la presència del grup glicosil a les posicions 3,7A va reduir l'efecte inhibidor [37,45].

2.1.2. Inhibició de l'ARN polimerasa viral i l'ARNm viral

L'ARN polimerasa depenent de l'ARN (RdRp) és un enzim important que catalitza la replicació de l'ARN a partir d'una seqüència d'ARN [46]. Aquest enzim està codificat en tots els virus d'ARN, així com en alguns eucariotes [47]. Els virus són paràsits intracel·lulars obligats, és a dir, no poden sobreviure de manera independent fora de les cèl·lules. Han d'utilitzar equips de traducció cel·lular per traduir ARNm per a la producció de proteïnes, que és necessària per a la replicació. Així, qualsevol interferència amb la traducció de l'ARNm inhibiria la replicació, la propagació i l'evolució virals [48].

Una investigació recent de Zandi et al. va revelar l'efecte antiviral in vitro de la baicalina i la baicaleïna contra la infecció per SARS-CoV-2 a la línia cel·lular Vero CCL-81 mitjançant la inhibició de RdRp, amb una potència més alta de la baicaleïna. Avaluacions posteriors in silico van mostrar que aquests dos compostos tenien una afinitat més alta amb RdRp en comparació amb el relliver: el lloc d'unió de baicalina i baicaleïna també sembla ser diferent del de remdesivir; per tant, aquests flavonoides es poden utilitzar com a tractament adjuvant juntament amb remdesivir [49]. Els efectes de la quercetina-7-O-glucòsid (Q7G) es van avaluar en un estudi in vitro sobre cèl·lules MDCK infectades amb virus de la grip A i B en comparació amb l'agent antiviral estàndard oseltamivir. L'oseltamivir es va utilitzar com a fàrmac controlat i va mostrar una activitat antiviral moderada amb valors d'IC50 de 25,4 a 42,2 ug/ml; mentre que Q7G va inhibir els virus de la grip A i B amb valors d'IC50 de 3,10 ug/mL a 8,19 ug/mL. L'oseltamivir també va mostrar una activitat més feble contra la grip B que la grip A; mentre que Q7G va demostrar una forta activitat contra tots els virus de la grip. A més, els assaigs quantitatius de PCR van informar d'una disminució més gran de la síntesi d'ARN viral després del tractament amb Q7G en comparació amb oseltamivir, cosa que indica l'efecte inhibidor de Q7G sobre l'ARN polimerasa viral. L'anàlisi d'acoblament molecular va revelar que aquesta interacció es devia a la unió de Q7G a la subunitat PB2 de l'ARN polimerasa viral [50].

L'oroxilina A(OA) és un flavonoide que es troba a Oroxylum Indicum(L.)Kurz. S'ha demostrat que l'OA pot inhibir diverses soques de grip A a les cèl·lules MDCK de manera dependent de la dosi. El tractament oral de ratolins infectats amb el virus de la grip H1N1 amb OA també va reduir la mort induïda pel virus, la pèrdua de pes corporal i les lesions pulmonars, amb una taxa de supervivència del 60,0 per cent a una dosi diària de 100 mg/kg. Es va informar que els efectes antivirals de l'OA es deuen a la baixada de la transcripció de l'ARNm de la matriu H1N11 (M1) i la síntesi de proteïnes (a et al. 2018). La proteïna M1 és una proteïna dins de l'embolcall viral que s'uneix a l'ARN viral i pot mediar l'encapsidació dels nuclis de la nucleoproteïna d'ARN a l'embolcall de la membrana [51]. Tot i que l'OA podria inhibir la síntesi de proteïnes, no podria bloquejar l'entrada viral a la cèl·lula hoste o l'entrada de nucleoproteïnes (NP) al nucli de la cèl·lula hoste [52]. La baicalina i la biocanina A podrien inhibir la infecció per la grip H5N1 a les cèl·lules A549 amb els valors IC50 de 18,79 i 8,92 μM respectivament. Aquest efecte va ser mediat per la supressió de l'exportació de ribonucleoproteïna viral nuclear (RNP) [53]. Altres estudis també han demostrat que la baicalina pot regular a la baixa l'expressió de la proteïna M1 de la grip [54,55].

L'hoste cdc2-com la cinasa 1 (CLK1) té un paper clau en l'empalmament del gen M2 del virus de la grip H1N1 i és un objectiu important contra la grip. M2 és un canal de protons a l'embolcall viral del virus de la grip A [56,57]. Es va demostrar que el -7-gallat de gallocatequina aïllat de Pithecellobium clypearia és un inhibidor de la cdc2-hoste com la cinasa 1 (CLK1), una diana antigripal a causa del seu paper en l'empalmament alternatiu de l'ARNm M2 viral. Les investigacions sobre l'efecte del-7-gallat de gallocatequina a la dosi diària de 30 mg/kg en ratolins ICR infectats amb el virus H1N1 van mostrar una supervivència significativament més alta fins a 8 dies. També va inhibir la lesió pulmonar aguda induïda pel virus i la pèrdua de pes. A més, les avaluacions de cèl·lules A549 infectades amb H1N1- van demostrar una disminució significativa dels ARNm NP i M2 virals. A més, la fosforilació dels factors d'empalmament SF2/ASF i SC35, factors clau per a l'empalmament alternatiu del gen M2 del virus, es va reduir significativament després del tractament amb gallat-7-de gallocatequina [58]. La cirsimaritina (CST), un flavonoide d'Artemisia scoparia Waldst. i Kitam es va avaluar pel que fa als seus efectes antivirals in vitro sobre cèl·lules MDCK i THP-1 infectades amb tres soques de virus de la grip que mostraven valors d'IC50 entre 5,8 i 11,1 ug/mL, en comparació amb 3,4 i 8,9 ug/mL per a ribavirina. Les dades van demostrar que la CST podria reduir eficaçment la grip M2 i l'expressió de proteïnes d'una manera dependent de la dosi, de manera que la potència de la CST a 20 ug/mL fos superior a 10 uM de la ribavirina antiviral estàndard [59]. La luteolina és un altre flavonoide amb un efecte inhibidor sobre l'expressió d'ARNm M2. A les cèl·lules MDCK infectades amb diferents soques de grip, 15 μM de luteolina van ser més efectius que 10 μM d'oseltamivir tant a les cèl·lules infectades amb H1N1 com a H2N3. La luteolina també va reduir l'expressió de la proteïna I de la capa del virus de la grip (COPI), mediant l'entrada del virus i la via endocítica, a les cèl·lules infectades [60]. Santin és un flavonoide extret d'Artemisia rupestris L., que també es va suggerir que tenia efectes contra el virus de la grip mitjançant la supressió de l'expressió d'ARNm M2 de manera dependent de la dosi [61].

Es va indicar que la quercetina podria ser un agent terapèutic probable contra la infecció de la grip en les primeres etapes de la infecció perquè es pugui utilitzar per a la profilaxi del virus de la grip. Les investigacions sobre els efectes de la quercetina en cèl·lules MDCK i A549 infectades amb soques del virus de la grip A van revelar que podria inhibir l'ARNm de NP viral de manera dependent de la dosi, amb l'activitat més alta a una concentració de 50 μM 【62】.

La investigació ha demostrat que la tricina (4'5,7-trihidroxi{-3',5'-dimetoxiflavona) presenta activitats antivirals contra les soques de la grip A i B. Les proves de RT-PCR van indicar que la tricina podria suprimir la síntesi d'ARNm de proteïna M a les cèl·lules MDCK infectades amb el virus de la grip; sense efectes significatius sobre la biosíntesi de neuraminidasa i hemaglutinina. La concentració efectiva del 50 per cent de tricina, que podria inhibir la síntesi d'ARNm viral, va ser de 3.4-10 uM

per a les soques del virus de la grip A i 4,9 μM per al virus de la grip B. En ratolins infectats amb el virus de la grip, la tricina amb una dosi de 20 ug/kg va millorar la pèrdua de pes corporal i el temps de supervivència [63].

2.1.3. Entrada viral, replicació i infectivitat

Els virus ARN codifiquen proteïnes utilitzant la maquinària cel·lular hoste per al seu cicle de vida. Entendre aquestes necessitats de les cèl·lules hoste no només ens informa de les vies moleculars utilitzades pel virus, sinó que també presenta objectius addicionals per al desenvolupament de fàrmacs [64].

Un estudi in vitro va avaluar l'efecte de la quercetina i l'isorhamnetina en l'intent de SARS-CoV-2a les cèl·lules ACE2h. L'ACE2 expressat a les cèl·lules pulmonars és un co-receptor de la proteïna d'espiga viral i, per tant, és l'objectiu principal dels agents antivirals contra el SARS-CoV-2. Es va observar que aquests dos flavonoides tenen una alta afinitat d'unió a l'ACE2 i, posteriorment, disminueixen l'entrada viral mitjançant la inhibició de l'adhesió de la proteïna espiga a aquest receptor [65]. Un altre estudi va avaluar l'efecte de la baicaleïna sobre la infecció per SARS-CoV-2 en cèl·lules Vero E6 i ratolins transgènics hACE2. Es va observar una reducció significativa en la replicació viral in vitro i in vivo, així com la pèrdua de pes corporal i lesions pulmonars en animals [66]. La dihidroxi-6'-metoxi{-3', la 5'-dimetilcalcona i la miricetina-3'5'-dimetil èter 3-O{- -D-galactopiranòsid són flavonoides derivat de Cleistocalyx operculate(Roxb.) Merry. i LM Perry. L'assaig de reducció de l'efecte citopàtic (CPE) va demostrar que aquests flavonoides inhibeixen la replicació viral del virus de la grip H1N1 a les cèl·lules MDCK. Els estudis de relació estructura-activitat (SAR) van indicar que els grups OH a C-7 i C{-4, un doble enllaç entre C-2 i C{-3, i especialment un grup carbonil a la posició C-4, són grups funcionals crítics que milloren significativament les propietats antivirals dels flavonoides [67].3-desoxisappanchalcone (3DSC) aïllat de Caesalpinia sappan L. podria inhibir la replicació del virus de la grip en concentracions elevades mitjançant inhibició de l'expressió NP viral en cèl·lules MDCK infectades amb el virus H1N1. A una concentració igual (30 uM), tant la ribavirina com la 3DSC van mostrar una inhibició significativa de l'expressió de NP, tot i que la ribavirina va tenir un efecte més fort [68]. Els estudis han demostrat que la biocanina A i la baicaleïna van inhibir l'activació de la caspasa-3, un enzim implicat en la replicació viral [53,69]. Aquests compostos també podrien inhibir l'exportació nuclear de complexos RNP virals, que és fonamental en la replicació viral [53]. La biocanina A va mostrar un efecte inhibidor contra p38 i NF-kB activats per mitògens, que es va demostrar que estaven implicats en la replicació viral. NF kB i p38 s'activen a causa de l'estrès oxidatiu i se sap que afecten la replicació i la patologia del virus de la grip A [53,70]. Les investigacions sobre cultius cel·lulars de cèl·lules MDCK i cèl·lules A549 infectades amb virus de la grip van demostrar que la baicaleïna podria inhibir la replicació viral a concentracions de 20-80 ug/ml. Curiosament, la baicalina va mostrar una activitat antiviral similar a la ribavirina i l'oseltamivir a concentracions de 40 ug/ml i 60 ug/ml, respectivament. La baicalina també va inhibir la replicació viral als pulmons dels ratolins in vivo [71]. Es va demostrar que CST regula la proteïna NF-kB i la fosforilació de NF-KB al nucli [59]. Ja se sap que NF-KB té un paper importantinflamació, estrès oxidatiui supressió de la immunitat de l'hoste [72]. La regulació a la baixa de NF-kB també inhibeix la replicació en diversos tipus de virus, inclòs el virus de la grip [73].

A les cèl·lules Vero E6 infectades amb SARS-CoV-2, la naringenina podria inhibir la CPE d'una manera depenent del temps i de la concentració. Aquest efecte va ser mediat per la inhibició dels canals de dos porus (TPC) endo-lisosomals, una via que implica la infectivitat del SARS-CoV -2, l'Ebola i el MERS mitjançant la facilitació de l'entrada viral [74]. L'EGCG ha demostrat un efecte inhibidor depenent de la dosi (25,50 μM) sobre la replicació del VIH a les cèl·lules T; tanmateix, la inhibició de la replicació viral no es va veure afectada directament per la inhibició de la RT. Fassina et al. van analitzar l'enzim p24, que està implicat en l'envasament de partícules virals. Els resultats van mostrar una baixada de la concentració de p24 i de l'activitat de RT en limfoblasts T infectats pel VIH. A partir dels resultats següents, es va observar que l'EGCG inhibia la replicació viral mitjançant la regulació a la baixa de la infecció viral. Encara no hi ha certesa sobre l'efecte exacte de la infecció viral EGCGon [75]. La senyalització gp120 s'associa habitualment amb l'augment de la replicació del VIH-1 en cèl·lules prèviament infectades[75]. Els estudis mostren l'efecte inhibidor de la genisteïna sobre la gp120 i, posteriorment, la replicació del virus HV-1. No hi va haver cap canvi en la replicació viral després de l'administració.

istració de genisteïna amb una concentració de {{0}},5 ug/ml, però en un rang de 5-10 ug/ml, la genisteïna podria suprimir la replicació viral [76]. L'herbacitrina és un flavonoide derivat de Drosera peltata Thunb. i abans era conegut com a agent antiviral. Es va demostrar que l'herbacitrina inhibeix tant la RT com la integrasa en cultius de cèl·lules MT{-4 i MT-2 infectades pel VIH-1, donant lloc a un bloqueig de la replicació viral en diferents etapes. A una concentració de 21,5 ug/M, l'herbacitrina podria suprimir l'activitat R, mentre que podria inhibir la integrasa a una concentració més baixa, 2,15 uM [77]. L'escutellarina purificada d'Erigeron breviscapus és un flavonoide amb activitat anti-VIH-1. Aquest flavonoide va inhibir l'activitat RT del VIH-1 i la fusió cel·lular com a principals participants de la replicació viral [Z8]. L'hesperidina i la linarina són flavonoides amb rutinosa a l'anell A i substitució de metoxi (-OCH3) a l'anell B. S'ha demostrat que la isoquercetina inhibeix la replicació dels virus de la grip A i B a les cèl·lules MDCK infectades. La combinació d'isoquercetina amb amantadina també va mostrar un efecte sinèrgic sobre la replicació viral en cèl·lules MDCK infectades amb el virus de la grip A només en dosis baixes (0,5 uM per a isoquercetina i 1 uM per amantadina). Els valors del títol del virus després de l'administració d'isoquercetina i amantadina van ser d'uns 7,5; l'augment de les concentracions d'isoquercetina i amantadina va reduir l'efecte sinèrgic sobre els títols de virus fins al valor de 5 [79]. Q3R derivat de Houttuynia cordata exerceix efectes anti-gripal. Els efectes de Q3R sobre les cèl·lules MDCK infectades amb el virus de la grip A es van comparar amb l'oseltamivir. Les lesions pulmonars i l'edema van ser inhibits per Q3R més que l'oseltamivir. Q3R també va tenir una major eficàcia en comparació amb l'oseltamivir. L'efecte inhibidor de Q3R sobre la replicació del virus de la grip va ser indirecte i mitjançant la interacció amb partícules virals. L'oseltamivir va demostrar una activitat antiviral moderada, al voltant del 58% contra el virus de la grip A, i una activitat antiviral feble menys del 49% amb dosis inferiors a 10 ug/ml; mentre que Q3R va mostrar un 86 per cent d'inhibició viral a 100 ug/mL i un 66 per cent d'inhibició en concentracions de 10 ug/mL [80]. Es va demostrar que la quercetina 3- -OD-Glucoside (Q3G) prevé la replicació del virus de l'Ebola in vitro. L'administració profilàctica de Q3G 30 minuts abans de la infecció va mostrar una prevenció significativa del virus de l'Ebola. Q3G també podria inhibir l'entrada viral en les primeres etapes. Així, l'O3G podria ser un flavonoide eficaç per a la profilaxi del virus de l'Ebola [81].

2.2.Efectes antivirals indirectes

2.2.1. Efecte sobre els interferons

Els interferons (IFN) comprenen un grup de proteïnes produïdes per diverses cèl·lules immunitàries en resposta a molts patògens com virus, paràsits, bacteris i cèl·lules tumorals. Hi ha tres classes principals d'IFN, inclosos els interferons de tipus I o estables a l'àcid (subtipus IFN, IFN-, IFN-K, IFN-e, IFN-w i IFN-t), tipus II (IFN-y), i els IFN de tipus III coneguts com a IFN-λ 【82-84】. Mostren una àmplia gamma d'activitats biològiques com l'activació de la resposta immune innata, augmentant l'expressió de molècules del complex d'histocompatibilitat major (MHC) i suprimint l'angiogènesi. El seu paper més important és interferir amb les infeccions víriques [84,85].

En les primeres fases de la infecció viral, els IFN activen l'innatsistema immunitari. Estudis recents han informat d'una disminució de la inducció i senyalització d'IFN de tipus I i tipus I en pacients amb COVID-19 [86]. Aquests tipus d'IFN han demostrat efectes antivirals reduint la immigració de neutròfils al lloc d'inflamació, augmentant la presentació d'antigen, suprimint la proinflamació mediada per macròfags mononuclears i activant la immunitat adquirida per a la progressió de les respostes de cèl·lules B i T específiques de l'antigen. 86-90]. Així, l'ús d'IFN en la fase inicial de la malaltia podria disminuir els símptomes de la COVID-19 reduint la replicació viral. Els investigadors també van informar que els nivells d'IFN podrien augmentar en pacients amb COVID-19 amb SDRA. El ràpid augment dels nivells d'IFN podria convidar citocines proinflamatòries al teixit alveolar i provocar inflamació pulmonar i lesió pulmonar[90,91]. Per tant, sembla que la regulació o la desregulació dels IFN i altres respostes de citocines proinflamatòries o ambdues podrien exercir un paper important en la progressió i les característiques patològiques del SARS-CoV-2.

Deixem al. investigar els efectes contra la grip de la baicalina, una glicosiloxi flavona que és l'7-O-glucurònid de la baicaleïna, en el model in vitro i in vivo d'infecció pel virus de la grip A. El factor 6 associat al receptor de TNF (TRAF6) és un mediador eficaç en la via de senyalització de producció d'IFN. La sobreexpressió de TRAF6 condueix a una major producció d'IFN tipus I [54]. Els microARN (miRNAs) són petites molècules que controlen la regulació gènica post-transcripcional [92]. S'ha demostrat que miR-146a té un paper regulador en la inflamació [93]. miR-146a podria millorar la replicació de H1N1 i H3N2 mitjançant la regulació a la baixa de TRAF6. La baicalina (20 ug/mL) va indicar una reducció significativa de l'expressió miR-146a, NP viral, nivells de proteïna Ml, títol viral i també augment de la taxa de supervivència dels ratolins [54]. En un altre estudi, Nayak i els seus col·legues van representar l'activitat del virus antigripal (H1N1-pdm09) de la baicalina mitjançant la regulació de la proteïna viral NS1, donant lloc a una regulació positiva del factor regulador de l'interferó 3 (IRF-3), IFN. - , i IFN- . Aquesta regulació de l'IFN va disminuir la replicació viral que podria reduir les transcripcions virals i l'expressió de citocines proinflamatòries, incloent IL{35}} i TNF-x [55].

Ding et al. va dissenyar un estudi per investigar els efectes de l'hesperidina, un glucòsid de flavanona, en la lesió pulmonar induïda pel virus de la grip A (H1N1) en rates mascles. Els resultats van demostrar que l'hesperidina va atenuar la lesió pulmonar mitjançant la disminució de la producció de citocines proinflamatòries, incloent IFN-, TNF-x i IL-6, suprimint les vies de senyalització MAPK. L'hesperidina també va disminuir l'IFN- a les cèl·lules endotelials microvasculars pulmonars infectades amb H1N1 [94]. En un altre estudi de Kim et al. La isoquercetina va atenuar eficaçment la lesió pulmonar induïda pel virus H1N1 en ratolins mitjançant la reducció d'IFN-, iNOS, RANTES, títols de virus, bronquitis viral i bronquiolitis [79].

L'oroxilina A (OA) d'Oroxylum Indicum(L.)Kurz va prevenir la lesió pulmonar induïda pel virus de la grip A H1NI en ratolins mitjançant la regulació de l'IFN- i l'IFN-【52】. La wogonina, un altre flavonoide aïllat de Scutellaria baicalensis Georgi, va mostrar una activitat antigripal important mitjançant la regulació de les vies AMPK. Wogonin també va augmentar la regulació de les molècules aigües avall d'IFN-, IFN-λl i IFN, inclòs el gen de resistència al mixovirus A (MxA) i l'oligoadenilat sintetasa (OAS), a les cèl·lules infectades amb MDCK i A549 [95].

2.2.2. Efecte sobre les citocines proinflamatòries (TNF, IL i MCP)

Els CoV contenen alguns marcs de lectura oberts que codifiquen unes quantes proteïnes accessories. S'ha demostrat que aquestes proteïnes accessories modulen vies inflamatòries com la senyalització d'IFN i les citocines proinflamatòries [96]. S'ha dilucidat que el pronòstic de COVID-19 podria empitjorar per la secreció de citocines proinflamatòries, incloses les interleucines, IFNy i TNF- [97]. Blanco-Mello et al. van indicar que una resposta immune inadequada podria ajudar a la replicació del virus i les complicacions a causa dels tipus greus de COVID-19 [98]. Ruan et al. també van demostrar que una elevació de les citocines inflamatòries com la IL-6 s'associa amb SDRA, insuficiència respiratòria i resultats clínics adversos [99]. La insuficiència respiratòria causada per danys pulmonars és el resultat de la sobreproducció de citocines proinflamatòries després de la infiltració de cèl·lules immunitàries al pulmó [100]. La tempesta de citocines és una resposta inflamatòria sistèmica associada a una àmplia gamma de factors com infeccions i certs fàrmacs. Diversos estudis van mostrar una connexió significativa entre la tempesta de citocines, la inflamació severa i la fallada múltiple d'òrgans en pacients amb COVID-19 [101-103]. El reconeixement del virus SARS-CoV-2 amb sistemes immunitaris innats i adaptatius podria provocar l'activació i la producció de citocines inflamatòries. Segons estudis recents, els nivells plasmàtics de citocines proinflamatòries es milloren en pacients amb COVID-19. Aquestes citocines inflamatòries com el TNF-, IL6, IL 2, IL-1, IL7, IL 10 i IL-18, així com la proteïna quimioatraient monòcits-1(MCP{-1 ), tenen un paper fonamental en la progressió patològica i la gravetat de la COVID-19 mitjançant un augment de la càrrega viral, la pneumònia, el dany pulmonar, els trastorns neurològics i la mortalitat [97,101].

Aquests esdeveniments podrien provocar una insuficiència multiorgànica i una lesió pulmonar com a principal complicació del SARS-CoV-2; per tant, la modulació de les citocines proinflamatòries es pot considerar un objectiu de tractament raonable en COVID-19. A més, en molts estudis s'han demostrat efectes antiinflamatoris significatius dels flavonoides; per tant, poden ser compostos prometedors per combatre les complicacions relacionades amb la inflamació de COVID-19 [97].

Yang et al. va demostrar l'efecte protector de la 3-desoxisappancalcone （30 μM） sobre la inflamació i l'apoptosi induïda pel virus de la grip H1N1 in vitro mitjançant la disminució dels nivells d'IL-1 i IL-6 [68]. La baicaleïna, una flavona, i la biocanina A, una isoflavona O-metilada, van reduir l'expressió de citocines proinflamatòries a les cèl·lules A549 i als macròfags (MDM) derivats de monòcits humans primaris infectats amb soques de virus de la grip H5N1, que podrien prevenir l'activació de la via inflamatòria i els danys als teixits. [53]. A les cèl·lules A549 i MDCK infectades per la grip A, la baicalina, la forma glicosilada de la baicaleïna (glucurònid de baicaleïna-7-), podria augmentar els nivells d'IFN, donant lloc a una reducció de la producció de citocines proinflamatòries. Així, IL-8 i TNF- eren significativament més baixos a les cèl·lules tractades amb baicalina en comparació amb les cèl·lules de control no tractades [55].

Un estudi in vitro ha demostrat que les concentracions de 2,5, 5 i 10 ug/ml de CST, una dimetoxiflavona, tenen un efecte significatiu en l'atenuació de la via de transducció del senyal NF-kB a les cèl·lules THP-1 infectades amb la grip A. virus (H1N1). Després de la inhibició de NF-kB, la producció de citocines proinflamatòries incloses I-1 , IL{-8, IL{-10 i TNF- , així com la proteïna relacionada amb la inflamació COX{{ 15}}, van ser suprimits per CST de manera dependent de la dosi[59]. En un estudi in vitro de Yonekawa et al. sobre les propietats antivirals de l'hesperidina i la linarina, aquests glucòsids flavonoides van inhibir la replicació viral del R5-VIH{-1-NL(AD8) a les cèl·lules CD4 més NKT augmentant la producció. de citocines antiinflamatòries incloent IL-2, IL-5 i IL-13. Es va observar que l'efecte estimulador d'aquests dos flavonoides depèn críticament de la part del sucre, ja que les aglicones (hesperetina i acacetina) no van mostrar aquesta activitat. A més, la substitució de metoxi (-OCH3) a l'anell B és essencial per a l'activitat estimuladora de l'hesperidina i la linarina a les cèl·lules CD4 més NKT. També podrien induir la secreció de RANTES, MIP-1 i MIP-1 a partir de V61 a més de receptors de cèl·lules T que expressen que posteriorment van suprimir la replicació viral a les cèl·lules CD4 més NKT[104]. Kang et al. va informar d'efectes antigripal dels flavonoides purificats de Pithecellobium clypearia Benth en el model in vitro d'infecció pel virus de la grip A. Aquests flavonoides purificats van suprimir la producció d'IL-6 i MCP{-1 a les cèl·lules pulmonars A549 humanes infectades amb H1N1-[105]. Mehrbod et al. va investigar l'efecte antiinflamatori de la quercetina-3-O{- -L-ramnopiranòsid (Q3R), una flavona glicosilada, sobre cèl·lules MDCK infectades amb el virus de la grip H1N1. Q3R a una concentració de 150 ug/ml va disminuir significativament el títol del virus i va augmentar la producció d'IL-27, cosa que podria augmentar encara més la secreció d'IL{-10 per les cèl·lules CD4 més T i millorar la seva activitat antiviral. D'altra banda, l'O3R va suprimir la producció de TNF com un dels mediadors inflamatoris importants que causaven febre i desencadenaven la via proinflamatòria de NF-kB, empitjorant encara més la condició dels pacients [106]. La trimetoxi flavona Santin ha demostrat activitat antigripal en cèl·lules THP-1 i MDCK en una concentració de 60 μM. El virus de la grip A (H3N2) indueix la producció de citocines proinflamatòries a les cèl·lules THP-1 que resulta en inflamació i lesions pulmonars [61]. Les citocines antiinflamatòries també es poden alterar durant la infecció pel virus de la grip.IL-10 és una citocina antiinflamatòria que pot ser induïda pel virus de la grip. IL-10 inhibeix les cèl·lules T assassines naturals invariants regulant a la baixa la producció d'IL-12 per les cèl·lules dendrítiques derivades de monòcits pulmonars[107]. Els nivells d'IL-6, IL{-8, IL{-10, IL{-1 i TNF- es van reduir significativament en el grup tractat amb Santin mitjançant la regulació a la baixa de MAPK i NF- vies de senyalització kB [61].

A més de l'anterior, la galocatequina-7-gallat, la genisteïna i les teaflavines són altres flavonoides amb efectes moduladors en la producció de citocines proinflamatòries [58,76,108]; per tant, aquestes molècules semblen tenir un efecte antiinflamatori desitjable, útil per controlar la inflamació relacionada amb la infecció viral.

2.2.3. Efecte sobre les vies inflamatòries subcel·lulars (NF-kB, PI3K/Akt i MAPK/JNK)

Quan un virus entra a una cèl·lula hoste, la cèl·lula hoste reconeix la seva replicació mitjançant receptors de reconeixement de patrons (PRR)[109]. L'estructura de l'ARN del virus està implicada en l'oligomerització dels PRR i l'activació de factors de transcripció aigües avall, en particular, els factors reguladors de l'interferó (IRF) i NF-kB. L'activació de NF-kB i IRF condueix a la implicació de la defensa antiviral cel·lular mitjançant la inducció d'interferons tipus I i I i la secreció de quimiocines [110].

Chiou et al. van investigar els efectes del 8-prenilkaempferol (8-PK) a les cèl·lules A549 infectades amb el virus de la grip A (H1N1). Els resultats van mostrar que interferir amb la via PI3K-Akt és el mecanisme principal de 8-PK que condueix a efectes protectors contra el virus de la grip A.8-PK va disminuir la translocació nuclear de NF-kB i IRF-3 mitjançant l'atenuació de la fosforilació Akt i l'activitat de PI3K. Finalment, amb una producció reduïda d'activació regulada, les cèl·lules T normals expressades i secretades (RANTES) a través de cèl·lules A549 infectades amb H1N1-[111]. Zhu et al. va representar que l'autofàgia induïda pel virus de la grip A (H3N2) a les cèl·lules infectades A549 i Ana-1 mitjançant la supressió de la via de senyalització mTOR. La baicalina podria augmentar la fosforilació de mTOR i rescatar els efectes del virus H3N2 de manera dependent de la dosi [112]. En un altre estudi, es va trobar que la baicalina exercia activitat antigripal (H1N1-pdm09) mitjançant la regulació a la baixa de la via PI3k/Akt causada per la modulació de l'expressió de la proteïna viral NS1 55]. A més, la biocanina A, una isoflavona O-metilada, va indicar efectes protectors sobre les cèl·lules infectades pel virus de la grip A H5N1 mitjançant la disminució de la fosforilació AKT, ERK1/2, JNK i p38. També podria modular les vies de senyalització cel·lular, disminuir IL-6, IL{-8, CXCL10(IP{-10), TNF- i millorar els nivells d'IkB [53].

CST va representar efectes inhibidors sobre el model in vitro d'infecció pel virus de la grip A mitjançant la inhibició de la via del senyal NF-kB/p65, donant lloc a la baixada de les citocines proinflamatòries. CST també va disminuir els nivells de fosfo-p38 MAPK i fosfo-JNK [59]. En un altre estudi de Ding et al., l'administració d'hesperidina a les dosis diàries de 200 i 500 mg/kg durant cinc dies podria inhibir la inflamació pulmonar en la lesió pulmonar induïda pel virus de la grip A (H1N1) en rates. Aquest efecte es va mediar mitjançant l'atenuació de la producció de citocines proinflamatòries, incloent IL-6 i TNF-. L'hesperidina també va disminuir l'expressió IL-6 i TNF a les cèl·lules endotelials microvasculars pulmonars infectades amb H1N1 mitjançant la inhibició de les vies de senyalització MAPK [94]. A més, els estudis van suggerir la via de senyalització ERK com a modulador principal de la via de senyalització MAPK. Isorham-netina （50 μM）, una monometoxi flavona, va disminuir la fosforilació ERK a les cèl·lules MDCK després de la infecció pel virus de la grip A (H1N1) [113]. Jeong i els seus col·legues van investigar els efectes citotòxics de la piroxilina A i la tectorigenina a les cèl·lules CHME5 i als macròfags humans primaris infectats amb el VIH-1-D3. Aquests flavonoides exerceixen els seus efectes mitjançant la reducció de la fosforilació de PI3K, Akt, mTOR, PDK1, GSK-3 i Bad a les cèl·lules tractades amb lipopolisacàrids/cicloheximida. Santin va suprimir la replicació del virus de la grip A a MDCK i THP-1 cèl·lules infectades [114]. A la concentració de 60 uM, Santin va atenuar la fosforilació de p38 MAPK, ERK, JNK/SAPK i NF-kB [61].