Evaluación in vitro del efecto virucida e interacciones in sílico del Lupeol contra los cuatro serotipos del virus Dengue

RESUMEN: Introducción: No se encuentra hasta el momento disponible una terapia antiviral o vacuna específica contra el virus del Dengue (DENV). Debido a esto y a la necesidad de continuar con la búsqueda de agentes antivirales contra este virus, el objetivo de este trabajo fue evaluar in vitro el efecto virucida e interacciones in silico del Lupeol, aislado de la planta de la Región Caribe colombiana Chenopodium ambrosioides, contra los cuatro serotipos del DENV. Metodología: Mediante la técnica de MTT se evaluó la viabilidad de células VERO en presencia de Lupeol (7,3- 233,6 uM). Se evaluó el efecto virucida del Lupeol contra DENV-1 a DENV-4 mediante el ensayo TRANS-tratamiento en células VERO, para lo cual se prepararon mezclas 1:1 de Lupeol (7,3 uM) y de cada serotipo de DENV (MOI:1). Se utilizó Heparina como control positivo de inhibición y la cepa DENV-2/16681 como cepa de control de inhibición del Lupeol. Finalmente, se recolectaron los sobrenadantes para cuantificar las partículas virales infecciosas y copias genómicas por ensayo de plaqueo y RT-qPCR , respectivamente. Para establecer diferencias nucleotídicas y aminoacídicas entre los serotipos de DENV utilizados en este estudio, se hizo secuenciación por Sanger para el gen que codifica para la proteína de Envoltura (E) y alineamiento de las secuencias por el método de Clustal W. Además, se evaluó la interacción del Lupeol con la proteína E de DENV 1-4 mediante docking molecular. Las diferencias estadísticas se identificaron usando t-Student o U de MannWhitney. Resultados: La viabilidad celular en VERO fue del 94,0 % a concentraciones de 7,3 µM del Lupeol. El porcentaje de infección en número de copias genómicas fue del 139,6% para DENV-1, 188,2% para DENV-2/16803, 15,6% para DENV-2/16681, 142,7 % para DENV-3 y DENV-4 126,5% respecto al control sin tratamiento. Por otra parte, el porcentaje de infección del número de partículas infecciosas fue del 91,3% para DENV-1, 16,2% para DENV-2/16803, 64,85 % para DENV-2/1668, del 64,8 % para DENV-3 y 35,0% para DENV-4 respecto al control de sobrenadantes de células VERO infectadas sin tratamiento. Se identificaron diferencias y sustituciones en la naturaleza de los aminoácidos que podrían estar relacionadas con el efecto antiviral del Lupeol diferencial para cada serotipo. En los resultados de Docking molecular se obtuvieron energías de unión favorables (-6,8 kcla/mol y 6,9 Kcal/mol) entre el Lupeol y la proteína E de los cuatro serotipos de DENV. Conclusiones: El efecto antiviral del Lupeol usando la estrategia de TRANS-tratamiento fue dependiente de la cepa y serotipo viral. Lupeol inhibió el número de partículas virales infecciosas de DENV-2/16803, DENV-3 y DENV-4

Evaluación del efecto virucida in vitro e interacción in silico de la voacangina contra los cuatro serotipos del virus del dengue

RESUMEN: El virus Dengue (DENV) se clasifica en cuatro serotipos antigénicamente diferentes y es transmitido por la picadura de mosquitos hembra del género Aedes, las cuales se encuentran distribuidas en áreas tropicales y subtropicales. Actualmente, no existe un antiviral específico licenciado para el tratamiento del Dengue enfermedad producida por este virus por lo que la búsqueda de compuestos de origen natural que puedan tener un efecto antiviral, se ha convertido en una línea de investigación importante en los últimos años. Recientemente se ha demostrado la actividad antiviral de la Voacangina aislada de Tabernaemontana cymosa (T. cymosa) sobre la cepa NG del DENV serotipo 2 (DENV-2) por lo que el objetivo en este trabajo fue evaluar la actividad virucida frente a los otros serotipos in vitro y determinar las interacciones in silico con la proteína estructural de envoltura (E)

Actividad antiviral in vitro e interacciones In silico de alcaloides indólicos aislados de Tabernaemontana cymosa frente a la infección por los virus Zika, Chikungunya y Dengue

RESUMEN: Introducción: Los virus Zika (ZIKV), Chikungunya (CHIKV) y Dengue (DENV) son agentes virales trasmitidos por mosquitos del género Aedes. El tratamiento disponible para estas virosis es inespecífico, por lo que la búsqueda de compuestos antivirales de origen natural ha cobrado importancia en los últimos años. Objetivo general: Evaluar la actividad in vitro e interacciones in silico de tres alcaloides indólicos aislados de T. cymosa frente la infección por ZIKV, CHIKV y DENV. Metodología: Las infecciones se realizaron con cepas de referencia de DENV-2/NG y DENV-2/16681 y aislados clínicos de ZIKV-Acol y CHIKV-Acol. La toxicidad de cada compuesto se evaluó mediante el método MTT en VERO (desde 8,1 μM hasta 271,4 μM); en células U397 y A459 se evaluó la concentración de uso para Voacangina de 17,1 μM y para Voacangina-OH y Rupicolina de 16,4 uM. Se determinó el potencial antiviral de los alcaloides indólicos mediante estrategia antiviral combinada y se hicieron diferentes estrategias experimentales para identificar el posible paso del ciclo replicativo que está siendo afectado (Pre-tratamiento, Trans-tratamiento y Post-tratamiento). Las partículas virales infecciosas se determinaron por titulación en placa, las copias genómicas se cuantificaron por PCR en tiempo real y la cuantificación de proteína viral se realizó por Cell-ELISA. Se hizo acoplamiento molecular para evaluar la interacción con una proteína estructural (Envoltura) y otra proteína no estructural (NS5 para ZIKV, DENV y NSP2 para CHIKV). Resultados: los compuestos tuvieron baja toxicidad a concentraciones menores de 16,4 μM para Voacangina-OH y Rupicolina, y a 17,1 μM para Voacangina en VERO, U937 y A549. Los alcaloides indólicos evaluados demostraron un potencial antiviral contra DENV-2/NG, DENV-2/16681, ZIKV y CHIKV al ser capaz de inhibir las partículas virales infecciosas mediante estrategia antiviral combinada con porcentajes de inhibición superiores a 79,7%. Voacangina inhibió pasos iniciales del ciclo repliactivo de CHIKV en la línea celular VERO en un 76,8%, tuvo un posible efecto virucida frente a la cepa DENV-2/NG en la misma línea celular al inhibir partícula viral infecciosa en un 88,7% y además inhibió la infección de ZIKV en pasos previos a la replicación viral en un 86,2%, 100% y 84,8% en VERO, U937 y A549 respectivamente, y en pasos posteriores a la replicación viral en un 80,8% en VERO y en un 100% para U937 y A549, disminuyendo a su vez la síntesis de proteína en las tres líneas celulares evaluadas. Voacangina-OH disminuyó la infección de CHIKV y DENV-2/NG en un 89% y 83,5% en Pre-tratamiento, respectivamente. Además, inhibió partículas virales infecciosas de ZIKV en VERO en un 89% en Pre-tratamiento, 92,4% en Trans-tratamiento y 88,4% Post-tratamiento, adicionalmente disminuyó la infección en Pre-tratamiento en un 100% en U937 y en un 98,2% en A549, y en un 100% en Post-tratamiento en U937 y A549. Voacangina-OH fue capaz de disminuir la síntesis de proteína de ZIKV en las tres líneas celulares evaluadas. Por su parte, Rupicolina fue capaz de inhibir en post-tratamiento a CHIKV en células VERO en un 90,9% sin afectar la síntesis de proteína y a DENV-2/NG en etapas iniciales del ciclo replicativo en VERO 70,4% y en A549 en un 60%. In silico, la proteína E de ZIKV, CHIKV y de DENV interactuó con Voacangina, Voacangina-OH y Rupicolina con energías de unión entre -5,1 y -6,9 Kcal/mol. Con la proteína NS5 de ZIKV y DENV y NSP2 de CHIKV con energías de unión entre -6,4 y -7,4 Kcal/mol. El mejor complejo de interacción de la proteína E de DENV y Voacangina fue estable durante 10 ns de simulación en NAMD. Conclusión: Los resultados in vitro obtenidos han demostrado que la Voacangina, la Voacangina-OH y la Rupicolina son antivirales promisorios contra la infección por ZIKV, CHIKV y DENV-2, destacando el efecto antiviral de Voacangina-OH frente a la infección por ZIKV en múltiples pasos del ciclo replicativo e independiente de línea celular.ABSTRACT. Introduction: Zika (ZIKV), Chikungunya (CHIKV) and Dengue (DENV) viruses are viral agents transmitted by Aedes mosquitoes. The treatment available for these virosis is nonspecific, so the search for naturally occurring antiviral compounds has gained importance in recent years. General aim: To evaluate the in vitro activity and in silico interactions of three isolated indolic alkaloids from T. cymosa against ZIKV, CHIKV and DENV infection. Methodology: Infections were performed with reference strains of DENV-2 / NG and DENV-2/16681 and clinical insolation of ZIKV-Acol and CHIKV-Acol. The toxicity of each compound was evaluated by the MTT method in VERO (from 8.1 μM to 271.4 μM); in U397 and A459 the use concentration for Voacangina of 17.1 μM and for Voacangina-OH and Rupicolina of 16.4 μM was evaluated. The antiviral potential of indole alkaloids was determined by combined antiviral strategy and different experimental strategies were made to identify the possible stages of the replicative cycle that is being affected (Pre-treatment, Trans-treatment and Post-treatment). Infectious viral particles were determined by plaque titration, genomic copies were quantified by real-time PCR and viral protein quantification was performed by Cell-ELISA. Molecular docking was made to evaluate the interaction with a structural protein (envelope) and another non-structural protein (NS5 for ZIKV and DENV and NSP2 for CHIKV). Results: the compounds had lower toxicity at concentrations less than 16.4 μM for Voacangina-OH and Rupicolina, and 17.1 μM for Voacangina on VERO, U937 and A549. The indole alkaloids evaluated demonstrated an antiviral potential against DENV-2 / NG, DENV-2/16681, ZIKV and CHIKV by being able to inhibit infectious viral particles by combined antiviral strategy with inhibition rates greater than 79.7%. Voacangin inhibited initial steps of the CHIKV replicative cycle in the VERO cell line by 76.8%; had a possible virucidal effect against the DENV-2 / NG strain in the same cell line by inhibiting infectious viral particle in 88.7%; It also inhibited ZIKV infection in steps prior to viral replication in 86.2%, 100% and 84.8% in VERO, U937 and A549 respectively, and in subsequent steps to viral replication in 80.8% in VERO and 100% for U937 and A549, in turn decreasing protein synthesis in the three cell lines evaluated. Voacangina-OH decreased the infection of CHIKV and DENV-2 / NG by 89% and 83.5% in Pre-treatment, respectively. In addition, it inhibited ZIKV infectious viral particle in VERO by 89% in Pre-treatment, 92.4% in Trans-treatment and 88.4% Post-treatment, additionally decreased infection in Pre-treatment by 100% in U937 and in 98.2% in A549, and in 100% in Post-treatment in U937 and A549. Voacangina-OH was able to decrease the synthesis of ZIKV protein in the three cell lines evaluated. For its part, Rupicolina was able to inhibit CHIKV in VERO cells by 90.9% in post-treatment without affecting protein synthesis and DENV-2 / NG in the early stages of the VERO 70.4% replicative cycle and in A549 by 60%. In silico protein E of ZIKV, CHIKV and DENV interacted with Voacangina, Voacangina-OH and Rupicolina with binding energies between -5.1 and -6.9 Kcal / mol. With the NS5 protein of ZIKV and DENV and NSP2 of CHIKV with binding energies between -6.4 and -7.4 Kcal / mol. The best interaction complex of DENV and Voacangin E protein was stable during 10 ns of simulation in NAMD. Conclusion: The in vitro results obtained have shown that Voacangina, Voacangina-OH and Rupicolina are promising antivirals against ZIKV, CHIKV and DENV-2 infection, highlighting the antiviral effect of Voacangina-OH against ZIKV infection in multiple steps of the replicative cycle and independent of cell line

Advances in Developing Therapies to Combat Zika Virus: Current Knowledge and Future Perspectives

Zika virus (ZIKV) remained largely quiescent for nearly six decades after its first appearance in 1947. ZIKV reappeared after 2007, resulting in a declaration of an international “public health emergency” in 2016 by the World Health Organization (WHO). Until this time, ZIKV was considered to induce only mild illness, but it has now been established as the cause of severe clinical manifestations, including fetal anomalies, neurological problems, and autoimmune disorders. Infection during pregnancy can cause congenital brain abnormalities, including microcephaly and neurological degeneration, and in other cases, Guillain-Barré syndrome, making infections with ZIKV a substantial public health concern. Genomic and molecular investigations are underway to investigate ZIKV pathology and its recent enhanced pathogenicity, as well as to design safe and potent vaccines, drugs, and therapeutics. This review describes progress in the design and development of various anti-ZIKV therapeutics, including drugs targeting virus entry into cells and the helicase protein, nucleosides, inhibitors of NS3 protein, small molecules, methyltransferase inhibitors, interferons, repurposed drugs, drugs designed with the aid of computers, neutralizing antibodies, convalescent serum, antibodies that limit antibody-dependent enhancement, and herbal medicines. Additionally, covalent inhibitors of viral protein expression and anti-Toll-like receptor molecules are discussed. To counter ZIKV-associated disease, we need to make rapid progress in developing novel therapies that work effectually to inhibit ZIKV

A systematic literature review of clinical trials and therapeutic applications of ibogaine

BACKGROUND Iboga and its primary alkaloids, ibogaine and noribogaine, have been of interest to researchers and practitioners, mainly due to their putative efficacy in treating substance use disorders (SUDs). For many SUDs, still no effective pharmacotherapies exist. Distinct psychoactive and somatic effects of the iboga alkaloids set them apart from classic hallucinogens like LSD, mescaline, and psilocybin. AIMS The study team performed this systematic review focusing on clinical data and therapeutic interventions involving ibogaine and noribogaine. METHODS The team conducted a search for all publications up to December 7, 2020, using PubMed and Embase following PRISMA guidelines. RESULTS In total, we identified 743 records. In this review, we consider 24 studies, which included 705 individuals receiving ibogaine or noribogaine. This review includes two randomized, double-blind, controlled clinical trials, one double-blind controlled clinical trial, 17 open-label studies or case series (including observational or retrospective studies), three case reports, and one retrospective survey. The published data suggest that ibogaine is an effective therapeutic intervention within the context of SUDs, reducing withdrawal symptoms and craving. Data also point toward a beneficial impact on depressive and trauma-related psychological symptoms. However, studies have reported severe medical complications and deaths, which seem to be associated with neuro- and cardiotoxic effects of ibogaine. Two of these fatalities were described in the 24 studies included in this review. CONCLUSION Treatment of SUDs and persisting comorbidities requires innovative treatment approaches. Rapid-onset therapies such as the application of ibogaine may offer novel treatment opportunities for specific individuals. Rigorous study designs within medical settings are necessary to warrant safe application, monitoring, and, possibly, medical intervention

Actividad antiviral de acido ginkgolico contra los virus mayaro, una chikungunya y zika

En Panamá́, los Alfavirus Mayaro (MAYV), Una (UNAV), Chikungunya (CHIKV) y el Flavivirus Zika (ZIKV), causan enfermedades que continúan siendo un problema de salud pública prioritario, ya que son los responsables de importantes brotes epidémicos en la población. A pesar de los avances realizados en el campo científico en cuanto a el conocimiento de sus reservorios, fuentes de infección, mecanismos de transmisión y agentes etiológicos, una de las problemáticas que enfrentamos hoy día es que no contamos con tratamientos o vacunas para el control de las enfermedades causadas por estos arbovirus. En este sentido, existe la necesidad de descubrir nuevos fármacos antivirales que posibiliten la adopción de nuevas medidas de control que, junto al desarrollo científico y técnico, nos ayuden a contrarrestar el impacto de estos brotes en nuestra población. Los productos naturales son una rica fuente de compuestos con distintas actividades biológicas, entre ellas, propiedades antivirales. Por su mecanismo de acción, los compuestos naturales pueden interferir en alguna de las fases de la infección y replicación de los virus. Por lo tanto, el principal objetivo de esta investigación era estudiar la posible actividad antiviral del ácido ginkgólico contra los arbovirus MAYV, UNAV, CHIKV y ZIKV. La producción de progenie viral en sobrenadantes a partir de células tratadas o no tratadas con ácido ginkgólico se cuantificó mediante el ensayo de formación de placa. También se determinó la actividad virucida del ácido ginkgólico contra estos virus. Además, la expresión de proteínas virales se evaluó utilizando la técnica de Western blot e inmunofluorescencia. Nuestros resultados revelan que el ácido ginkgólico promueve una disminución dependiente de la dosis de los títulos virales en todos los virus probados. Además, el compuesto demostró una fuerte actividad virucida. Finalmente, descubrimos que la expresión de las proteínas virales se veía afectada por el tratamiento con este fármaco. Estos resultados colectivamente, sugieren que el ácido ginkgólico podría tener una actividad antiviral de amplio espectro y constituyen una posible alternativa para el tratamiento de las enfermedades causadas por estos arbovirus