Profilaktyka i leczenie
Kolejne niezwykle obiecujące badanie, które zwiększa nasze możliwości w zakresie skutecznego wsparcia organizmu w walce z infekcjami wirusowymi:
The Potential Role of Xanthohumol in SARS-CoV-2 Treatment-Globally Accessible and
Economically Viable
Wykazano, że ksantohumol z ekstraktu z chmielu ma właściwości przeciwwirusowe in vitro i in vivo wobec wirusów RNA i DNA, ale także, co ważne, właściwości przeciwzapalne przeciwko zespołowi ostrej niewydolności oddechowej poprzez hamowanie szlaków zależnych od NFκB.
Dokonujemy przeglądu dowodów na to, że ksantohumol może być brany pod uwagę jako lek w leczeniu zakażenia SARS-CoV-2. Potrzebujemy ekonomicznej i dostępnej na całym świecie terapii, a myślenie pozatradycyjne jest ważne; dlatego też uzasadnione są badania oceniające skuteczność ksantohumolu przeciwko SARS-CoV-2.
Należy rozważyć wszystkie potencjalne opcje terapeutyczne, oceniając ich skuteczność i bezpieczeństwo, a także dostępność
i kosztów, tak aby społeczność międzynarodowa mogła korzystać z taniej i skutecznej terapi.
Ksantohumol jest naturalną substancją wyizolowaną z Humulus lupulus (chmiel).
Jego wzór molekularny to C21H22O5. Coraz więcej badań sugeruje korzyści płynące z ksantohumol w różnych stanach chorobowych, w tym przeciwnowotworowych, a także właściwości przeciwwirusowe, przeciwzapalne i antyoksydacyjne (rysunek 1).
Analizujemy potencjał ksantohumolu nie tylko jako kandydata do terapii przeciwwirusowej, ale także do zapobiegania nadmiernej aktywacji stanu zapalnego oraz oraz ochrony narządów w przypadku postępu choroby.
Metody
Przeszukano bazę PubMed pod kątem publikacji z lat 1990 do 2020, z użyciem następujących słów kluczowych, w tym
zarówno terminów z dziedziny medycyny (Medical Subject Head, MeSH), jak i słowa/frazy: "COVID-19", "SARS-COV-2",
"ekstrakt z chmielu", "ksantohumol", "przeciwwirusowy" i "medycyna alternatywna".
Artykuły, które dotyczyły przeciwwirusowego działania ekstraktu z chmielu zostały zakwalifikowane jako pełnotekstowe
artykuły. Nie stosowano ograniczeń językowych. Listy referencyjne z badań wyselekcjonowanych elektronicznie, przeszukano ręcznie w celu zidentyfikowania dalszych istotnych doniesień. Pod uwagę wzięto pod uwagę jakość i siłę wyników.
Przeciwwirusowe działanie ksantohumolu
Wykazano, że ksantohumol ma szerokie spektrum działania przeciwwirusowego w wielu badaniach in vitro i in vivo
przeciwko wirusom zarówno DNA, jak i RNA, takim jak wirus biegunki bydła (BDDV), wirus cytomegalii (CMV), wirus opryszczki
simplex typu 1 (HSV-1) i typu 2 (HSV-2), wirus zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRSV).3-5
Zakażenie PRRSV zostało po raz pierwszy zidentyfikowane w latach 80. XX wieku w Ameryce Północnej, a w 2006 roku w Chinach, co doprowadziło do niszczycielskiej epidemi u świń.4,5
Ten jednoniciowy RNA wykazuje podobieństwa do SARS-CoV -2 z wysoką gorączką, znaczną zachorowalnością i ciężką
chorobą układu oddechowego powodującą wysoką śmiertelność. W związku z tym, że występują podobne cechy kliniczne jak w przypadku SARS-CoV-2, przedstawiamy uzasadnienie związane z aktywnością przeciwwirusową, działaniem antycytokinowym
i ogólnych interakcji metabolicznych związanych głównie z zakażeniem PRRSV, które można potencjalnie przenieść
mechanizmów do SARS-COV-2.
Poprzednie badanie z użyciem metoda przesiewowej o wysokiej wydajności w 386 związkach naturalnych wykazała, że ksantohumol był najbardziej skuteczny w w hamowaniu PRRSV. 5
Badania in vitro wykazały, że ksantohumol może skutecznie skutecznie hamować replikację BVDV, CMV, HSV-1, HSV-2 i PRRSV z niskim stężeniem hamującym wymaganym, aby zredukować replikację wirusów o 50% w zakresie 1,7-7,0μM i wysokim stężeniu toksycznym sugerującym potencjalnie dobrą skuteczność terapeutyczną. 3-5
Badania in vivo wykazały również, że ksantohumol był skuteczny w zmniejszaniu poziomu wirusa u świń zakażonych PRRSV w sposób zależny od dawki.4
Przeciwzapalne działanie ksantohumolu
Burza cytokinowa wywołana zakażeniem SARS-CoV-2 może być jedną z głównych przyczyn prowadzących do wystąpienia ciężkiego zespołu zaburzeń oddechowych.
Stwierdzono, że ciężki zespół COVID-19 jest związany z podwyższonym poziomem kilku cytokin, takich jak interleukina- 6 (IL-6).6
W niedawno przeprowadzonym badaniu stwierdzono, że blokada IL-6 może zmniejszyć zapotrzebowanie na przyjęcie na oddział intensywnej terapii i wentylację mechaniczną u pacjentów z COVID-19. 7
Ten obiecujący wynik wskazuje na znaczenie zniesienia stanu zapalnego lub przynajmniej anty-IL-6 w COVID-19.
Ponadto we wcześniejszym badaniu nad SARS-CoV z 2014 r. stwierdzono, że hamowanie zapalenia może znacząco wydłużyć przeżycie myszy zakażonych SARS-CoV oraz że aktywacja NF- κB, poprzedzająca IL-6, odgrywała główną rolę w zapaleniu wywołanym przez SARS-CoV. 8
Coraz większa liczba badań wskazuje, że ksantohumol może hamować szlak NF-κB, a także hamować zależne od NF- κB zależną od NF-κB ekspresję genów prozapalnych, takich jak IL-6, IL-1, 1L8 i TNF-α. 4,5,9 Stwierdzono również zależne od dawki hamowanie nacieku zapalnego w płucach przez ksantohumol w zakażeniu PRRSV u świń oraz znaczącą poprawę patologii pośmiertnej u świń leczonych ksantohumolem. 4
Może istnieć paradygmat z SARS-CoV-2 wywołującym w płucach zapalenie typu ARDS i zdolność ksantohumolu do potencjalnego hamowania zależnego od NF-κB zapalenia u pacjentów z ciężką postacią COVID-19.
Inne działania biologiczne
U pacjentów z COVID-19 zazwyczaj występują zaburzenia czynności wielu narządów, takie jak upośledzenie czynności wątroby i
nieprawidłowe stężenie glukozy we krwi. Niedawno stwierdzono, że poziom glukozy na czczo jest istotnie związany z gorszym rokowaniem u pacjentów z COVID-19.10 Skuteczność ksantohumolu w zakresie ochrony przed uszkodzeniem komórek i normalizacji stężenia glukozy we krwi została zbadana i potwierdzona przez szereg badań. 2,11-13
Ksantohumol może hamować aktywację czynnika transkrypcyjnego NF-κB i ekspresję zależnych od NF- κB genów prozapalnych w hepatocytach i komórkach gwiaździstych wątroby. 14
Bezpieczeństwo i farmakokinetyka ksantohumolu u ludzi
Ksantohumol jest w zasadzie szeroko stosowanym naturalnym suplementem diety.
W poprzednim badaniu klinicznym, w którym badano bezpieczeństwo i farmakokinetykę ksantohumolu u 24 mężczyzn i 24 kobiet, nie odnotowano żadnych działań niepożądanych.15
Ksantohumol może być przekształcony w 8-prenylnaringeninę (8-PN), która jest jednym z najsilniejszych fitoestrogenów, a w jednym z badań sprawdzono potencjalny niekorzystny wpływ ekstraktu z chmielu, w tym ksantohumolu, na hormony płciowe i stwierdzono, że ksantohumol nie wpływa na hormony płciowe ani na krzepliwość krwi. 16
Skalowalność i dostępność ksantohumolu
Ksantohumol jest obecnie dostępny z ekstraktu z chmielu, a w handlu dostępne są dostępne bez recepty kapsułki o wysokim stężeniu ksantohumolu. Istnieje możliwość, że ksantohumol mógłby być wytwarzany z ekstraktu chmielowego i mógłby być dostępny tanio i globalnie w leczeniu SARS-CoV-2. Wyższe stężenia można uzyskać poprzez produkcję syntetycznego ksantohumolu, ale może to być proces droższy, choć równie dostępny. Planowane są jeszcze niezbadane badania in vitro na komórkach zakażonych SARS- CoV-2 w celu oceny działania przeciwwirusowego i przeciwcytokinowego; potrzebne są także badania kliniczne o odpowiedniej mocy.
Wnioski
Istnieje pilna potrzeba leczenia SARS-CoV-2, które byłoby dostępne w społeczności globalnej, jak również w szpitalu, które byłoby skuteczne, niedrogie i bezpieczne. Wykazano, że ksantohumol ma skuteczność przeciwwirusową w innych zakażeniach wirusami DNA i RNA, a także właściwości przeciwzapalne oraz inne korzystne efekty metaboliczne. Myślenie poza tradycyjnym
jest ważne i uzasadnione są badania oceniające skuteczność ksantohumolu w zwalczaniu SARS-CoV-2.
Należy również zbadać inne "alternatywne" metody leczenia.
Chmiel zwyczajny (Humulus lupulus L.) zawiera około 130 różnych substancji wśród których są kwasy goryczkowe, polifenole, olejki eteryczne, monosacharydy, aminokwasy, białka, lipidy i kwasy tłuszczowe, pektyny, sole, ligniny i inne związki. Pośród związków polifenolowych (występujących w chmielu na poziomie ok. 3-5%) są flawonoidy.
Dominującym flawonoidem chmielowym jest ksantohumol, który stanowi ok. 90% wszystkich prenylowanych flawonoidów w chmielu. Z kolei jego zawartość w suchej masie szyszek chmielowych wynosi ok. 1%. Ksantohumol jest obecny w żeńskich kwiatostanach szyszek chmielu.
Na polskim rynku dostępny jest preparat złożony w postaci spray'u do gardła składający się z głównych składników aktywnych:
Ksantohumol+Kurkumina+Kurkuminoidy.
O roli kurkuminy w infekcji SARS-Cov-2 pisaliśmy już wcześniej:
Kurkumina nadzieja w walce z wirusem Sars-Cov-2.
Opracowała: lek.Ewelina Gierszewska
Odnośniki:
1. Ali I, Alharbi O. COVID-19: disease, management, treatment, and social impact. Sci Total Environ. 2020;728:138861. doi:10.1016/j. scitotenv.2020.138861
2. Lin M, Xiang D, Chen X, Huo H. Role of characteristic components of Humulus lupulus in promoting human health. J Agric Food Chem. 2019;67(30):8291. doi:10.1021/acs.jafc.9b03780
3. Buckwold V, Wilson R, Nalca A, et al. Antiviral activity of hop constituents against a series of DNA and RNA viruses. Antiviral Res. 2004;61(1):57-62
4. Liu X, Bai J, Jiang C, et al. Therapeutic effect of Xanthohumol against highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syn
drome viruses. Vet Microbiol. 2019;238:108431. doi:10.1016/j. vetmic.2019.108431
5. Liu X, Song Z, Bai J, Nauwynck H, Zhao Y, Jiang P. Xanthohumol inhibits PRRSV proliferation and alleviates oxidative stress induced by PRRSV via the Nrf2-HMOX1 axis. Vet Res. 2019;50(1):61. doi:10.1186/s13567-019-0679-2
6. Zhou F, Yu T, Du R, et al. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet. 2020;395(10229):1054-1062. doi:10.1016/S0140-6736(20)30566-3
7. Roumier M, Paule R, Groh M, Vallee A, Ackermann F. Interleukin-6 blockade for severe COVID-19. medRxiv. 2020. doi:10.1101/ 2020042020061861
8. DeDiego ML, Nieto-Torres JL, Regla-Nava JA, et al. Inhibition of NF-kappaB-mediated inflammation in severe acute respiratory syndrome coronavirus-infected mice increases survival. J Virol. 2014;88 (2):913-924. doi:10.1128/JVI.02576-13
9. Dorn C, Heilmann J, Hellerbrand C. Protective effect of xanthohumol on toxin-induced liver inflammation and fibrosis. Int J Clin Exp Pathol. 2012;5(1):29-36.
10. Yang J-K, Jin J-M, Liu S, et al. Blood glucose is a representative of the clustered indicators of multi-organ injury for predicting mortality of COVID-19 in Wuhan, China. China. 2020. doi:10.1101/ 2020040820058040.
11. Zhang N, Tian B, Zhao S, et al. A new formylated chalcone from Humulus lupulus with protective effect on HUVECs injury by angiotensin II. Nat Prod Res. 2019;33(5):617-621. doi:10.1080/ 14786419.2017.1402318
12. Dostalek P, Karabin M, Jelinek L. Hop phytochemicals and their potential role in metabolic syndrome prevention and therapy. Molecules (Basel, Switzerland). 2017;22(10). doi:10.3390/ molecules22101761
13. Mahli A, Seitz T, Freese K, et al. Therapeutic application of micellar solubilized Xanthohumol in a western-type diet-induced mouse model of obesity, diabetes and non-alcoholic fatty liver disease. Cells. 2019;8(4):359. doi:10.3390/cells8040359
14. Dorn C, Kraus B, Motyl M, et al. Xanthohumol, a chalcon derived from hops, inhibits hepatic inflammation and fibrosis. Mol Nutr Food Res. 2010;54(Suppl S2):S205-213. doi:10.1002/ mnfr.200900314
15.Legette L, Karnpracha C, Reed RL, et al. Human pharmacokinetics of xanthohumol, an antihyperglycemic flavonoid from hops. Mol Nutr Food Res. 2014;58(2):248-255. doi:10.1002/ mnfr.201300333
16. van Breemen RB, Yuan Y, Banuvar S, et al. Pharmacokinetics of prenylated hop phenols in women following oral administration of a standardized extract of hops. Mol Nutr Food Res. 2014;58 (10):1962-1969. doi:10.1002/mnfr.201400245