Forskare hittar bevis för att karnosinsyra kan blockera SARS-CoV-2-infektion och minska inflammation.
Ett team som leds av forskare vid Scripps Research har hittat bevis för att en förening som ingår i den medicinska och kulinariska örten rosmarin kan vara ett tvådelat vapen mot SARS-CoV-2-coronaviruset som orsakar covid-19.
Forskarna, i experiment som beskrivs i en artikel publicerad den 6 januari 2022 i tidskriften Antioxidants , fann att föreningen, karnosinsyra, kan blockera interaktionen mellan SARS-CoV-2:s yttre "spike"-protein och receptorproteinet, ACE2, som viruset använder för att ta sig in i celler.
Teamet presenterade också bevis, och granskade bevis från tidigare studier, att karnosinsyra har en separat effekt när det gäller att hämma en kraftfull inflammatorisk väg – en väg som är aktiv vid svår covid-19 såväl som vid andra sjukdomar inklusive Alzheimers.
"Vi tycker att karnosinsyra, eller något optimerat derivat, är värt att undersöka som en potentiellt billig, säker och effektiv behandling för covid-19 och vissa andra inflammationsrelaterade sjukdomar", säger studiens seniorförfattare Stuart Lipton, MD, PhD, professor och Step Family Foundation Endowed ordförande vid Institutionen för molekylär medicin och grundande meddirektör för Neurodegeneration New Medicines Center vid Scripps Research.
I en studie från 2016 visade Lipton och kollegor att karnosinsyra aktiverar en antiinflammatorisk antioxidantsignalkaskad som kallas Nrf2-vägen, och fann bevis för att den minskar Alzheimers-liknande tecken i musmodeller av den sjukdomen, som är känd för att ha hjärninflammation. .
För den nya studien beskrev Lipton, tillsammans med Chang-ki Oh, PhD, och Dorit Trudler, PhD, en stabsforskare respektive postdoktor i Lipton-labbet, och förstaförfattaren Takumi Satoh, PhD, vid Tokyo University of Technology, deras vidare studier av denna antiinflammatoriska effekt på immuncellerna som driver inflammation vid covid-19 och Alzheimers. Forskarna granskade också bevis från andra forskares studier som tyder på att karnosinsyra hämmar inflammation i andra sjukdomsmodeller. De föreslog att denna effekt skulle kunna vara fördelaktig mot inflammationen som observerats i COVID-19 och i vissa fall av post-COVID-syndromet känt som lång covid, vars rapporterade symtom inkluderar kognitiva svårigheter som ofta beskrivs som "hjärndimma."
Dessutom beskrev forskarna ett COVID-19-infektionsblockerande experiment utfört av Oh. Med hjälp av en standardinfektivitetsanalys visade han att karnosinsyra direkt kan blockera SARS-CoV-2:s förmåga att infektera celler, med progressivt större infektionsblockerande aktivitet vid högre doser.
Medan forskningen är preliminär, föreslår forskarna att karnosinsyra har denna antivirala effekt, trots att den är en säker och relativt oreaktiv förening, eftersom den omvandlas till sin aktiva form av inflammation och oxidation som finns på infektionsställen. I den aktiva formen, föreslår de, modifierar föreningen ACE2-receptorn för SARS-CoV-2 – vilket gör receptorn ointaglig för viruset och blockerar därigenom infektion.
"Karnosinsyra representerar ett "patologiskt aktiverat terapeutikum" i prekliniska sjukdomsmodeller - inaktiv och ofarlig i sitt normala tillstånd, men omvandlad till en aktiv form där den behöver vara aktiv, säger Lipton.
Lipton och hans kollegor arbetar nu med kemister från Scripps Research, inklusive Phil Baran och Ben Cravatt, professorer vid Institutionen för kemi, för att syntetisera och testa mer potenta derivat av karnosinsyra med förbättrade läkemedelsegenskaper för potentiell användning vid inflammationsrelaterade sjukdomar.
Lipton och Satoh har patent för användning av karnosinsyraderivat för degenerativa sjukdomar.
Referens:"Potentiell terapeutisk användning av rosmarinditerpen-karnossyra för Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och lång-COVID genom NRF2-aktivering för att motverka NLRP3-inflammasomen" av Takumi Satoh, Dorit Trudler, Chang-Ki Oh och Stuart A. Lipton, 6 Januari 2022, Antioxidanter .
DOI:10.3390/antiox11010124
Studien var medförfattare av Takumi Satoh från Tokyo University of Technology; och av Dorit Trudler, Chang-ki Oh och Stuart Lipton från Scripps Research.
Forskningen stöddes delvis av National Institutes of Health (R35 AG071734, RF1 AG057409, R01 AG056259, R01 AG066750, R01 AG073418, R01 DA048882, R01 NS086806, R01 NS086806, R516 the Fast Institute, California AG1406, R516 the Fast Institute, 7, DAgenerative AG, 516, 7, 7, 2010 Bidrag.
