I betacianini sembrano promettenti contro l'influenza A
I pigmenti naturali della pitahaya rossa potrebbero aiutare a combattere il virus dell'influenza A.
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Indice
L'influenza, conosciuta comunemente come la flu, è causata da un virus che può portare a seri problemi di salute. Ogni anno, molte persone si ammalano a causa di questo virus e a volte può anche portare alla morte. Il virus dell'influenza esiste in diversi tipi, tra cui A, B, C e D. Tra questi, l'Influenza A è nota per causare malattie più gravi ed è responsabile di epidemie stagionali e occasionali pandemie. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che ci siano circa 1 miliardo di casi di influenza stagionale ogni anno, con milioni di quei casi considerati gravi.
Struttura del Virus dell'Influenza
Il virus dell'influenza A ha una struttura unica composta da otto segmenti di RNA, che è il materiale genetico del virus. Questi segmenti hanno istruzioni per produrre parti del virus, come emaglutinina (HA) e neuraminidasi (NA), che sono essenziali per il virus per infettare le cellule e riprodursi. Quando qualcuno si infetta con questo virus, può portare a infiammazione e danni al sistema respiratorio.
Trattamenti Attuali per l'Influenza A
I trattamenti per l'influenza A includono farmaci Antivirali come oseltamivir (comunemente noto come Tamiflu), peramivir e zanamivir. Anche se questi farmaci sono utilizzati per gestire l'infezione, c'è preoccupazione che il virus sviluppi resistenza a questi farmaci nel tempo. Questo significa che alcuni virus potrebbero non rispondere bene al trattamento, rendendo le infezioni più difficili da controllare.
Betacianine: Una Potenziale Soluzione
Le betacianine sono pigmenti naturali trovati in alcune piante, noti per i loro potenziali benefici per la salute. Si trovano principalmente nel pitahaya rosso (chiamato anche frutto del drago) e nella barbabietola. La ricerca ha dimostrato che questi pigmenti possono avere proprietà antibatteriche e altri benefici per la salute, come aiutare con l'infiammazione e proteggere le cellule dai danni. Tuttavia, la maggior parte degli studi si è concentrata sui loro effetti sui batteri, con pochissima ricerca condotta sul loro impatto sui virus.
Lo Studio sulle Betacianine e l'Influenza A
Questo studio mirava a esplorare se le betacianine provenienti dal pitahaya rosso potessero aiutare a combattere il virus dell'influenza A nelle cellule polmonari.
Estrazione delle Betacianine
Per ottenere le betacianine dal pitahaya rosso, gli scienziati hanno prima rimosso la buccia e frullato la frutta con una miscela di acqua e metanolo. Questo processo ha aiutato a estrarre i pigmenti. La miscela è stata poi filtrata e concentrata per ottenere una soluzione di betacianine più forte.
Analisi delle Betacianine
Gli scienziati hanno utilizzato una tecnica speciale chiamata cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) per identificare e misurare i diversi tipi di betacianine presenti nell'estratto. La betacianina più comune trovata è stata la fillocactina, seguita da betanina, hylocerenina e isobetanina.
Test delle Betacianine su Cellule Polmonari
I ricercatori hanno utilizzato cellule polmonari A549 per testare quanto bene funzionassero le betacianine contro l'influenza A. Hanno trattato le cellule con diverse quantità di betacianine e poi le hanno esposte al virus dell'influenza.
Valutazione della Salute delle Cellule
Prima di testare gli effetti del virus, i ricercatori hanno controllato come le betacianine e un farmaco antivirale chiamato oseltamivir influenzassero la salute delle cellule. Volevano scoprire quali quantità fossero sicure e quali concentrazioni potessero essere tossiche per le cellule. I risultati hanno mostrato che basse quantità di betacianine erano sicure per le cellule, mentre concentrazioni più alte causavano più danni.
Combattere l'Infezione Virale
Dopo aver confermato che le betacianine erano sicure a basse dosi, i ricercatori hanno esposto le cellule A549 al virus dell'influenza. Hanno notato cambiamenti significativi nel comportamento cellulare quando le cellule erano trattate con betacianine. Le cellule trattate sembravano più sane e mantenevano la loro struttura rispetto alle cellule infettate non trattate.
Analisi del Virus
I ricercatori hanno misurato la quantità di virus prodotto nelle cellule infettate. Hanno trovato che il trattamento con betacianine portava a un numero inferiore di virus rispetto alle cellule non trattate. Questo suggeriva che le betacianine potessero aiutare a ridurre il carico virale nelle cellule infettate.
Comprendere i Cambiamenti Cellulari
Per capire meglio come funzionassero le betacianine, i ricercatori hanno esaminato marcatori specifici che indicano un'infezione virale. Hanno scoperto che le betacianine potevano ridurre i livelli di questi marcatori, il che suggeriva che potessero limitare la capacità del virus di replicarsi e diffondersi.
Il Tempo Conta: Quanto Possono Durare le Betacianine?
I ricercatori hanno anche testato quanto a lungo durassero i benefici delle betacianine. Dopo aver trattato le cellule infettate con betacianine per diversi periodi, hanno trovato che le riduzioni nei livelli di virus erano ancora visibili anche dopo 72 ore, ma gli effetti protettivi sulla struttura cellulare sembravano diminuire dopo 48 ore.
Risultati Chiave
Lo studio ha dimostrato che le betacianine provenienti dal pitahaya rosso possono avere un effetto positivo sulle cellule polmonari infettate dall'influenza A. Hanno aiutato a ridurre i livelli virali in quelle cellule e sembravano fornire anche una certa protezione alle cellule stesse.
Cosa Significa per i Futuri Trattamenti
Questi risultati fanno pensare al potenziale delle betacianine come trattamento naturale per l'influenza A. Anche se i farmaci antivirali attuali possono essere efficaci, lo sviluppo di resistenza è una vera preoccupazione. Le betacianine potrebbero offrire un approccio alternativo o complementare alla gestione delle infezioni influenzali.
Prossimi Passi nella Ricerca
Servono ulteriori ricerche per capire completamente come funzionano le betacianine contro i virus e per esplorarne l'uso negli esseri umani. Gli scienziati sono interessati a scoprire i meccanismi precisi alla base dei loro effetti antivirali e se potrebbero essere usate in combinazione con i farmaci antivirali esistenti.
Conclusione
L'influenza rimane una minaccia significativa per la salute, soprattutto per le popolazioni vulnerabili. La ricerca di nuovi trattamenti efficaci è in corso. Le betacianine, con i loro effetti promettenti contro l'influenza A, offrono una nuova via di ricerca che potrebbe portare a opzioni di trattamento più sicure ed efficaci. Composti naturali come le betacianine potrebbero essere fondamentali per integrare i trattamenti tradizionali, specialmente mentre affrontiamo sfide come la resistenza ai farmaci.
Titolo: Antiviral effect of betacyanins from red pitahaya (Hylocereus polyrhizus) against influenza A virus
Estratto: Seasonal influenza affects millions of lives worldwide, with influenza A virus (IAV) responsible for pandemics and annual epidemics, causing the most severe illnesses resulting in patient hospitalizations or death. With IAV threatening the next global influenza pandemic, it is a race against time to search for antiviral drugs. Betacyanins are unique nitrogen-containing and water-soluble reddish-violet pigments that have been reported to possess antiviral properties against dengue virus. The objective of this study was to examine the antiviral effect of betacyanins from red pitahaya (Hylocereus polyrhizus) on IAV-infected lung epithelial A549 cells. HPLC and LC-MS analysis of extracted betacyanin showed four betacyanins in the betacyanin fraction, namely phyllocactin, hylocerenin, betanin, and isobetanin. Cytotoxicity assay showed that betacyanin fractions were not cytotoxic to A549 cells at concentrations below 100 {micro}g/mL. Betacyanin fraction concentrations of 12.5, 25.0, and 50.0 {micro}g/mL prevented the formation of viral cytopathic effect and reduced virus titer in IAV-infected cells up to 72 h. A downregulation of protein and mRNA nucleoprotein expression levels was observed after treatment with 25.0 and 50.0 {micro}g/mL of betacyanin fraction after 24 h, thereby providing evidence for the anti-viral activity of betacyanin from red pitahaya against IAV in vitro.
Autori: Wee Sim Choo, C. M. Lim, S. K. Lal, N. Mat Isa, A. R. Omar
Ultimo aggiornamento: 2024-02-09 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.579603
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.579603.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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