Un article récent publié sur Place de la recherche* Le serveur de préimpression décrit des agents antiviraux biologiquement actifs à base de plantes efficaces contre l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Arrière-plan
Le développement d’agents antiviraux avec une efficacité significative contre les lignées SARS-CoV-2 émergentes par la suite est d’une importance primordiale pour protéger la santé publique mondiale pendant la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) en cours. Les composés phytochimiques ou les composés bioactifs à base de plantes présentent des effets immunomodulateurs et thérapeutiques potentiels contre plusieurs cibles du SARS-CoV-2. En outre, les molécules bioactives à base de plantes ont des capacités biologiques intrinsèques à large spectre telles que des capacités antivirales, antioxydantes et anti-inflammatoires avec peu ou pas d’effets secondaires.
L’infection par le SRAS-COV-2 commence chez l’homme après la reconnaissance et l’adhérence du domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe virale (S) aux récepteurs humains de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (hACE2) à la surface de la cellule hôte. De plus, le nombre de résidus de liaison à l’ACE2 est plus élevé dans le SRAS-CoV-2 en raison de mutations importantes, en particulier dans ses RBD, que dans le SRAS-CoV. Par conséquent, des organes tels que le cœur, le système respiratoire, le foie, les reins et l’intestin présentent un risque élevé d’infection par le SRAS-CoV-2.
Une meilleure compréhension des voies sous-jacentes d’interaction entre le SRAS-CoV-2 et les récepteurs de la cellule hôte qui entravent la connexion virus-cellule est une stratégie potentielle pour la gestion du COVID-19.
À propos de l’étude
Dans la présente enquête, les chercheurs ont mené un in silico analyse d’environ 1000 composés phytochimiques contre deux cibles du SRAS-CoV-2, à savoir les récepteurs hACE2 et la protéine virale RBD, en utilisant une technique d’amarrage moléculaire en plusieurs étapes. Des simulations de dynamique moléculaire dirigée (SMD) des cinq principaux composés dérivés à l’aide du score d’amarrage de précision Glide Xtra (Glide-XP) ont été réalisées pour le calcul de la force de liaison.
Plusieurs critères, tels que la probabilité de drogue ; analyse de l’absorption, de la distribution, du métabolisme, de l’excrétion et de la toxicité (ADMET); pharmacocinétique; pharmacodynamique; constante d’inhibition (pKi); efficacité des ligands (LE); la probabilité d’être actif (Pa) ; et la probabilité d’être inactif (Pi), ont été pris en compte pour obtenir la plus grande efficacité de la cible thérapeutique avec peu ou pas d’effets indésirables. Les descripteurs tels que la probabilité d’un médicament, le poids moléculaire, le donneur/accepteur de liaison hydrogène (H), l’AlogP, la surface polaire, les liaisons rotatives, les cellules d’adénocarcinome colorectal 2 (Caco2), l’absorption intestinale humaine, la biodisponibilité orale humaine, la barrière hémato-encéphalique , la liaison aux protéines plasmatiques, la mutagenèse d’Ames, le nombre d’atomes d’oxygène et d’azote et la solubilité dans l’eau ont été prédits pour les composés.
Ces étapes ont conduit à l’identification des trois meilleurs ligands avec un travail et une force supérieurs. Par la suite, les molécules frappées ont été soumises à des simulations de dynamique moléculaire de 100 ns et à des évaluations d’énergie libre de liaison mécanique moléculaire-surface de Poisson Boltzmann (MM-PBSA).
Résultats
Les résultats de l’étude ont démontré cinq composés phytochimiques prometteurs pour la protéine SARS-CoV-2 RBD et les récepteurs hACE2 : l’acide ascorbique, la palasitrine, l’isoorientine et la rosavine, et l’ériocitrine pour l’ACE2 ; et la procyanidine C1, le cinnamtanin B1, l’acide tannique, la terflavine A et l’isoskimmiwalline pour la protéine SARS-CoV-2 RBD.
Les cinq composés ont démontré une capacité significative à se fixer à la région de liaison aux récepteurs des cibles, avec une énergie de liaison élevée, des scores d’amarrage substantiels, des contacts étroits et servent d’inhibiteur potentiel de l’infection SAR-CoV-2 en bloquant l’interaction du récepteur ACE2 et RBD virale.
Des analyses complémentaires ont permis d’identifier les trois best hits pour les deux cibles : palasitrine, rosavine, isoorientine ; et isoskimmiwalline, terflavine A, cinnamtannin B1 pour ACE2 et RBD, respectivement. L’énergie libre de liaison des composés à succès identifiés pour l’ACE2 et le RBD variait de -9,01 à -11,982 kcal/mol et de -7,782 à -8,51 kcal/mol, respectivement.
Dans le cas du récepteur ACE2, les valeurs de force et de travail interne les plus élevées ont été présentées par l’isoorientine, la deuxième valeur de force la plus élevée par la rosavine et la deuxième valeur de travail la plus élevée par la palasitrine. En outre, contre la protéine SARS-CoV-2 RBD, le travail le plus élevé et les deuxièmes valeurs de force les plus élevées ont été démontrées par l’isoSkimmiwallin, la deuxième valeur de travail la plus élevée par la terflavine A et la valeur de force la plus élevée par le cinnamtanin. Les valeurs Pa et Pi des composés principaux variaient entre 0,093 et 0,725 lorsque Pi était inférieur à Pa, indiquant leur meilleure pharmacobilité contre les deux cibles du SARS-CoV-2.
conclusion
Les résultats de l’étude ont décrit cinq phyto-composés puissants contre la protéine SARS-CoV-2 RBD et les récepteurs hACE2. En outre, des évaluations supplémentaires, y compris les analyses de probabilité de médicament, ont révélé trois composés principaux pour les cibles RBD (terflavine A, isoskimmiwalline, cinnamtanin B1) et ACE2 (palasitrine, isoorientine, rosavine). Les trois composés touchés étaient non toxiques et présentaient une meilleure pharmacocinétique et une bonne capacité inhibitrice dans des circonstances physiologiques. En conséquence, les phyto-composés pourraient être des médicaments antiviraux potentiels contre le COVID-19.
Les auteurs ont déclaré qu’avant d’envisager les phyto-molécules comme interventions thérapeutiques pour l’infection par le SRAS-CoV-2, leur optimisation préclinique via in-vitro ou alors in-vivo des essais expérimentaux sont nécessaires.
Dans l’ensemble, le présent travail a révélé des preuves solides de l’efficacité thérapeutique antivirale des composés bioactifs à base de plantes qui peuvent perturber le contact SARS-CoV-2-cellule hôte et donc être utilisés pour traiter et gérer le COVID-19.
*Avis important
Research Square publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
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