β-Cyclodextrins as affordable antivirals to treat coronavirus infection

The SARS-CoV-2 pandemic made evident that there are only a few drugs against coronavirus. Here we aimed to identify a cost-effective antiviral with broad spectrum activity and high safety profile. Starting from a list of 116 drug candidates, we used molecular modelling tools to rank the 44 most promising inhibitors. Next, we tested their efficacy as antivirals against α and β coronaviruses, such as the HCoV-229E and SARS-CoV-2 variants. Four drugs, OSW-1, U18666A, hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HβCD) and phytol, showed in vitro antiviral activity against HCoV-229E and SARS-CoV-2. The mechanism of action of these compounds was studied by transmission electron microscopy and by fusion assays measuring SARS-CoV-2 pseudoviral entry into target cells. Entry was inhibited by HβCD and U18666A, yet only HβCD inhibited SARS-CoV-2 replication in the pulmonary Calu-3 cells. Compared to the other cyclodextrins, β-cyclodextrins were the most potent inhibitors, which interfered with viral fusion via cholesterol depletion. β-cyclodextrins also prevented infection in a human nasal epithelium model ex vivo and had a prophylactic effect in the nasal epithelium of hamsters in vivo. All accumulated data point to β-cyclodextrins as promising broad-spectrum antivirals against different SARS-CoV-2 variants and distant alphacoronaviruses. Given the wide use of β-cyclodextrins for drug encapsulation and their high safety profile in humans, our results support their clinical testing as prophylactic antivirals

β-Cyclodextrins as affordable antivirals to treat coronavirus infection

The SARS-CoV-2 pandemic made evident that there are only a few drugs against coronavirus. Here we aimed to identify a cost-effective antiviral with broad spectrum activity and high safety profile. Starting from a list of 116 drug candidates, we used molecular modelling tools to rank the 44 most promising inhibitors. Next, we tested their efficacy as antivirals against α and β coronaviruses, such as the HCoV-229E and SARS-CoV-2 variants. Four drugs, OSW-1, U18666A, hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HβCD) and phytol, showed in vitro antiviral activity against HCoV-229E and SARS-CoV-2. The mechanism of action of these compounds was studied by transmission electron microscopy and by fusion assays measuring SARS-CoV-2 pseudoviral entry into target cells. Entry was inhibited by HβCD and U18666A, yet only HβCD inhibited SARS-CoV-2 replication in the pulmonary Calu-3 cells. Compared to the other cyclodextrins, β-cyclodextrins were the most potent inhibitors, which interfered with viral fusion via cholesterol depletion. β-cyclodextrins also prevented infection in a human nasal epithelium model ex vivo and had a prophylactic effect in the nasal epithelium of hamsters in vivo. All accumulated data point to β-cyclodextrins as promising broad-spectrum antivirals against different SARS-CoV-2 variants and distant alphacoronaviruses. Given the wide use of β-cyclodextrins for drug encapsulation and their high safety profile in humans, our results support their clinical testing as prophylactic antivirals.This work has been funded by grant RTI2018-094445-B100 (MCIU/AEI/FEDER, UE) from the Ministry of Science and Innovation of Spain (C.R.), by Palex Medical S.A., Sika S.A.U. and 7 more companies, and by Ms. Raquel Casaus Alvarez, Mr. Miguel Pardo Gil, Mr. Jacques Noguès and a total of 2916 citizens through the Precipita crowdfunding platform of Fecyt (Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología). NI-U is supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (grant PID2020-117145RB-I00), EU HORIZON-HLTH-2021-CORONA-01 (grant 101046118) and by institutional funding of Grifols, Pharma Mar, HIPRA, Amassence and Palobiofarma. This work used the computational resources of the Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) supported by the Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) COVID-19 Fast Track Call for Proposals – Allocation Decision – Proposal COVID19-85.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

In vivo partial cellular reprogramming enhances liver plasticity and regeneration.

Mammals have limited regenerative capacity, whereas some vertebrates, like fish and salamanders, are able to regenerate their organs efficiently. The regeneration in these species depends on cell dedifferentiation followed by proliferation. We generate a mouse model that enables the inducible expression of the four Yamanaka factors (Oct-3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc, or 4F) specifically in hepatocytes. Transient in vivo 4F expression induces partial reprogramming of adult hepatocytes to a progenitor state and concomitantly increases cell proliferation. This is indicated by reduced expression of differentiated hepatic-lineage markers, an increase in markers of proliferation and chromatin modifiers, global changes in DNA accessibility, and an acquisition of liver stem and progenitor cell markers. Functionally, short-term expression of 4F enhances liver regenerative capacity through topoisomerase2-mediated partial reprogramming. Our results reveal that liver-specific 4F expression in vivo induces cellular plasticity and counteracts liver failure, suggesting that partial reprogramming may represent an avenue for enhancing tissue regeneration

Mutations in foregut SOX2+ cells induce efficient proliferation via CXCR2 pathway

Identification of the precise molecular pathways involved in oncogene-induced transformation may help us gain a better understanding of tumor initiation and promotion. Here, we demonstrate that SOX2+ foregut epithelial cells are prone to oncogenic transformation upon mutagenic insults, such as KrasG12D and p53 deletion. GFP-based lineage-tracing experiments indicate that SOX2+ cells are the cells-of-origin of esophagus and stomach hyperplasia. Our observations indicate distinct roles for oncogenic KRAS mutation and P53 deletion. p53 homozygous deletion is required for the acquisition of an invasive potential, and KrasG12D expression, but not p53 deletion, suffices for tumor formation. Global gene expression analysis reveals secreting factors upregulated in the hyperplasia induced by oncogenic KRAS and highlights a crucial role for the CXCR2 pathway in driving hyperplasia. Collectively, the array of genetic models presented here demonstrate that stratified epithelial cells are susceptible to oncogenic insults, which may lead to a better understanding of tumor initiation and aid in the design of new cancer therapeutics

Estudio de la oxidación de xenobióticos de naturaleza fenólica por la actividad hidroperoxidasa de lipoxigenasa / Estrella Núñez Delicado ; directores Francisco García Carmona, ALvaro Sánchez Ferrer.

Tesis-Universidad de Murcia.Consulte la tesis en: BCA. GENERAL. ARCHIVO UNIVERSITARIO. D 522.Consulte la tesis en: BCA. GENERAL. ARCHIVO UNIVERSITARIO. T.M.-1531

Lipofenoles en alimentos : contribución a la carga dietética polifenólica y su biodisponiblilidad, seguridad y bioactividad

Los polifenoles y los ácidos grasos poliinsaturados n-3 (PUFA) son dos clases de compuestos naturales, para los que se han evidenciado beneficios para la salud en diferentes estudios epidemiológicos. Las actividades biológicas de esas dos familias de metabolitos sobre oxidación, inflamación, cáncer, enfermedades cardiovasculares y degenerativas se han descrito in vitro e in vivo. Por otro lado, los enlaces químicos entre las dos estructuras que conducen a los derivados del lipofenol n-3 (o fenolípidos), se han descrito en numerosos artículos durante la última década, y también se pueden encontrar algunos ejemplos a partir de fuentes naturales. De hecho, en los últimos años, se han descrito numerosos alimentos vegetales que contienen lipofenoles. El interés en la lipofilización de las estructuras fenólicas es diverso y depende de la finalidad: en la industria alimentaria, el desarrollo de antioxidantes lipídicos permitiría proteger la matriz lipídica de la oxidación. En el caso del resveratrol, se pueden dar combinaciones de esta molécula con ácidos linoleico, linolénico o docosahexanoico. Por todo ello, en el presente proyecto planteamos el diseño de un marco global de conocimiento de la absorción, biodisponibilidad, seguridad y bioactividad de lipofenoles de resveratrol en el contexto legislativo de la Unión Europea y de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) como parte de alimento natural rico en estos compuestos o bien su uso ya autorizado en otros países (China y USA) como ingredientes funcionales para alimentos, “novel foods” o fármacos (1,2). Concretamente, se realizará un estudio de mapeo de los alimentos más ricos en lipofenoles de resveratrol y que previamente contenían estas moléculas de estilbeno en forma libre. De esta selección previa, planteamos un estudio de digestión gastrointestinal, biodisponibilidad, bioaccesibilidad y absorción in vitro de estas moléculas aisladas o bien como parte del alimento más rico en las misma las cuales podrían llevar un sistema de metabolismo y transporte diferente al resveratrol libre pudiendo modificar el cómputo total de la biodisponibildad de este estilbeno descrito hasta la fecha, incluyendo la posible capacidad hidrolítica de las lipasas pancreáticas sobre estas moléculas de carácter lipídico. Para superar esta posible contingencia, se encapsularán posteriormente dichos lipofenoles en ciclodextrinas para conocer su biodisponibilidad en forma original y su metabolismo, así como para desvelar la forma de absorción y posible transporte a nivel sistémico el cual podría ser diferente del resveratrol libre o conjugado con glucurónidos y/o sulfatos. Por otra parte, se realizarán estudios de bioactividad de estas moléculas en forma aislada o bien utilizando el extracto del alimento vegetal más rico en estos compuestos con el objetivo de conocer sus efectos en la patología cardiovascular, centrado en el conocimiento de los efectos sobre la función endotelial y la diferenciación de adipocitos, para lo cual es esencial realizar la toxicidad celular y la viabilidad de estos nuevos compuestos mediante pruebas in vitro en células endoteliales humanas y de ratones 3T3-LI y ensayos de toxicidad subcrónica in vivo con ratones. En los ensayos de bioactividad in vitro se utilizarán dichos lipofenoles de resveratrol libres o bien como parte del extracto de alimento vegetal más rico en estos compuestos para conocer el efecto en diferenciación de adipocitos, así como en la disfunción endotelial. Además, los marcadores vasculares (proinflamatorios y antiinflamatorios de oxilipinas) y los biomarcadores de estrés oxidativo (isoprostanos y catabolitos de oxidación al DNA) se evaluarán en dichos cultivos celulares. En una segunda fase de ensayos in vivo, se realizarán la farmacocinética, biodisponibilidad y destino metabólico y acumulación en tejidos de dichos lipofenoles de resveratrol en modelo de ratón homocigótico (C57BL/6J) ampliamente utilizado en este tipo de estudios.Ciencias de la AlimentaciónMinisterio de Ciencia, Innovación y Universidades112.530