Les flavonoïdes sont une grande classe de composés phytochimiques que l’on trouve couramment dans les fruits et légumes. Ils sont bien connus pour avoir des caractéristiques pharmacologiques, notamment des propriétés antivirales grâce à leur capacité à inhiber la pathogenèse virale à un stade précoce du cycle de vie viral. Cette activité antivirale potentialise son utilisation comme traitement contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent pathogène responsable de la pandémie actuelle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Des rapports précédents sur les flavonoïdes ont étudié leur utilisation sur cinq virus à ARN, tels que la grippe, le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) et Ebola. À cette fin, un examen complet des flavonoïdes et de leur potentiel antiviral contre le SRAS-CoV-2 a été entrepris par des chercheurs en Iran et récemment publié dans la revue MPDI Molécules.
L’équipe s’est concentrée sur l’utilisation potentielle des flavonoïdes comme traitement possible de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), évaluant les capacités antivirales de ces composés phytochimiques contre le SRAS-CoV-2.
Sommaire
Contexte du SRAS-CoV-2
Le SRAS-CoV-2 est principalement un virus respiratoire, la plupart des individus symptomatiques présentant généralement de la fièvre, une toux sèche ou un essoufflement – bien que certains présentent d’autres symptômes, comme une perte d’odorat ou de goût, des douleurs musculaires, des problèmes gastro-intestinaux ou un mal de tête.
Dans le cas critique de COVID-19, le virus peut entraîner des «tempêtes de cytokines» – où le système immunitaire s’emballe et provoque une inflammation excessive – et un syndrome de détresse respiratoire aiguë sévère (SDRA), conduisant souvent à une défaillance de plusieurs organes. Ces effets indésirables peuvent tous conduire à un taux de mortalité plus élevé qui a été observé pendant la pandémie, avec plus de 182 millions de cas confirmés et 3,9 millions de décès enregistrés à ce jour.
Le cycle de vie viral de l’infection par le SRAS-CoV-2 comprend des processus tels que l’attachement, la pénétration, la biosynthèse, la maturation et la libération. Une fois que le virus s’est attaché à la cellule hôte, l’ARN viral utilise la machinerie métabolique de la cellule hôte pour lancer le processus de réplication. L’ARN messager viral (ARNm) commence à générer les protéines structurelles virales, qui comprennent la protéine de pointe (S), la membrane, l’enveloppe et les protéines de la nucléocapside.
Le récepteur de surface de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) est également impliqué dans l’interaction avec le virus et il a été démontré qu’il agit comme un co-récepteur du virus SARS-CoV-2 et est fortement exprimé dans les poumons, ce qui rend son interaction avec le virus un prétendant à des cibles thérapeutiques.
Les virus du SRAS, du MERS et du SRAS-CoV-2 restent sous l’égide des eta-coronavirus à ARN, le génome du SRAS-CoV-2 étant identique à 88 % au coronavirus de type SRAS dérivé de la chauve-souris, similaire à 79 % au SRAS -CoV et ayant une similitude de 50% avec le MERS. Les protéines du virus SARS-CoV-2 partagent environ 90 % ou plus d’homologie avec le SRAS, avec des différences entre ORF10 et ORF8, ce qui peut expliquer la nature infectieuse de ces virus.
En l’absence de traitement contre le SRAS-CoV-2, des antiviraux utilisés pour d’autres virus infectieux avaient été envisagés, comme le Remdesivir, qui a été introduit pour le virus Ebola en 2015 en raison de son effet sur l’ARN polymérase virale. D’autres antiviraux comprenaient ceux développés pour le virus de la grippe et le traitement du VIH. Bien que ceux-ci aient été testés pour le SRAS-CoV-2, des revues systématiques ont conclu à un manque de consensus sur leurs avantages pour le traitement du SRAS-CoV-2.
Effets des flavonoïdes antiviraux
En raison du manque de traitement pour le virus du SRAS-CoV-2, il y a eu une augmentation des recherches portant sur différentes thérapies adjuvantes pour rectifier cela. Il a été rapporté que les flavonoïdes ont une activité antivirale, et cette étude a donc évalué son utilisation pour lutter contre le COVID-19.
L’effet antiviral des flavonoïdes peut être classé par leur action directe et indirecte. L’effet direct comprend que le virus est directement affecté par le flavonoïde, et l’effet indirect consiste en ce que le flavonoïde améliore le mécanisme de défense de l’hôte contre le virus.
Effet antiviral direct
L’activité antivirale directe des flavonoïdes peut inclure l’inhibition des protéases virales. Le virus SARS-CoV-2 génère trois types de protéases, telles que la cystéine de type 3-chymotrypsine (3CLpro), la protéase de type papaïne (PLpro) et la protéase principale (Mpro). Ces protéases sont importantes en raison de leur rôle dans le clivage des précurseurs polyprotéiques viraux afin de libérer des protéines fonctionnelles, ce qui en fait une cible importante pour les thérapies.
Des flavonoïdes tels que le kaempférol, que l’on trouve en abondance dans les aliments, ont été utilisés dans une étude précédente pour étudier leur effet sur les enzymes 3CLpro et PLpro du SRAS et du MERS dans E. coli. Le résultat de l’étude incluait l’inhibition des protéases par l’utilisation du kaempférol, ce qui peut être dû au groupe hydroxyle dans ce flavonoïde car il peut provoquer une activité antivirale plus potentielle.
À cette fin, en raison de recherches positives sur les flavonoïdes contre le SRAS, qui partagent les mêmes protéases que le virus SARS-CoV-2, il a été suggéré que l’utilisation de flavonoïdes pour cibler ces enzymes pourrait être bénéfique pour les thérapies antivirales.
Effet antiviral indirect
L’activité antivirale indirecte peut être perçue comme la méthode la plus importante pour moduler le système immunitaire contre le SRAS-CoV-2 afin de prévenir les complications graves de l’infection. Un flavonoïde qui peut être utilisé pour une activité antivirale indirecte est le gallate d’épigallocatéchine (EGCG).
L’EGCG s’est avéré avoir des propriétés antifongiques, antibactériennes et antivirales, des études suggérant que ce flavonoïde peut inhiber la transcription inverse, l’activité de la protéase et l’entrée virale. Cela serait important pour les infections virales telles que le SRAS-CoV-2, car cela pourrait empêcher le virus d’avoir un effet lors de sa transmission entre individus.
D’autres effets des flavonoïdes peuvent inclure l’inhibition de l’ARN polymérase, qui est importante pour catalyser la réplication de l’ARN, et donc cette perturbation possible de la traduction de l’ARNm entraînerait une inhibition de la réplication virale et la propagation conséquente de l’infection. Une récente in vitro étude incluse dans cette revue complète a illustré l’effet antiviral de la baicaline et de la baicaléine contre l’infection par le SRAS-CoV-2 dans la lignée cellulaire Vero CCL-81, entraînant une inhibition de l’ARN polymérase.
L’activité antivirale indirecte des flavonoïdes pourrait être utilisée comme adjuvant afin de réguler les effets graves du virus SARS-CoV-2 et la «tempête de cytokines» qui suit les infections graves. In vitro et in vivo les expériences qui étudient l’utilisation des flavonoïdes contre le SRAS-CoV-2 sont limitées. Cependant, ce composé d’origine végétale peut être prometteur en tant qu’ajout pour la gestion du virus, et donc d’autres recherches sur son potentiel – en particulier in vivo – serait bénéfique.
Référence de la revue :
- Khazeei Tabari, M., Iranpanah, A., Bahramsoltani, R. et Rahimi, R., 2021. Les flavonoïdes en tant qu’agents antiviraux prometteurs contre l’infection par le SRAS-CoV-2 : un examen mécanistique. Molécules, 26(13), p.3900. https://doi.org/10.3390/molecules26133900, https://www.mdpi.com/1420-3049/26/13/3900.