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Vitamina C contro il COVID-19: le prove che ci sono effetti molecolari diretti

Nonostante l’approvazione di diversi vaccini per combattere la pandemia di COVID-19, la malattia continua senza sosta in molte parti del globo. Si sono evoluti nuovi ceppi virali che potrebbero non essere neutralizzati dagli anticorpi provocati dai vaccini. Pertanto, c’è ancora bisogno di un trattamento per combattere la malattia. SARS-CoV-2 è un virus a RNA avvolto. Alcune proteine ​​non strutturali sono responsabili della replicazione virale e della trascrizione del genoma virale. Queste proteine ​​non strutturali sono rilasciate da due proteasi cisteiniche virali, PLpro e Mpro (conosciute anche come 3CLpro), e queste proteasi sono state bersagli per lo sviluppo di antivirali. Sono stati studiati diversi inibitori di queste proteasi, ma la maggior parte è solo leggermente solubile in acqua. Quindi devono essere usati solventi organici, che possono aumentare la loro tossicità e il loro costo. Pertanto, sono necessari farmaci economici e solubili in acqua che siano prontamente disponibili.

La vitamina C è nota per avere attività antivirale. Gli studi hanno dimostrato che può aiutare a migliorare i trattamenti antivirali. Alcuni studi in cui la vitamina C è stata iniettata per via endovenosa hanno mostrato risultati promettenti nel trattamento del COVID-19. In un nuovo studio pubblicato sul server di prestampa bioRxiv*, i ricercatori riportano la struttura cristallina del complesso tra vitamina C e 3CLpro. Sulla base dell’analisi strutturale, i ricercatori hanno scoperto che la vitamina C si lega al 3CLpro, la principale proteasi del coronavirus SARS-CoV-2 essenziale nella replicazione virale. Studi di inibizione cellulare in vitro hanno anche mostrato che la vitamina C potrebbe inibire 3CLpro, indicando un possibile nuovo metodo di trattamento antivirale. Il team ha cristallizzato 3CLpro dal virus con ascorbato (vitamina C) e i cristalli sono stati ripresi utilizzando l’Advanced Photon Source presso l’Argonne National Lab, nell’Illinois. La struttura è stata ulteriormente perfezionata dal punto di vista computazionale.

La struttura ha mostrato una differenza di densità elettronica a causa dell’ascorbato e un’ulteriore variazione di densità elettronica a causa del trifluoroetanolo, un additivo nel tampone di cristallizzazione. La differenza di densità elettronica dell’ascorbato appare nel sito attivo vicino ai residui Cys-145 e His-163. Un composto chiamato 13b è un potente inibitore del 3CLpro. I ricercatori hanno confrontato la posizione di questo composto con quella dell’ascorbato nel sito attivo di 3CLpro. Una ricerca nella banca dati delle proteine ​​per l’ascorbato ha fornito 40 strutture che hanno un ascorbato legato, nessuna delle quali è una proteina ​​virale. Solo preliminarmente, è stato teorizzato che la neuraminidasi del virus influenzale B può legare l’acido ascorbico, al pari di farmaci antinfluenzali come l’oseltamivir. Il legame della vitamina C al 3CLpro potrebbe essere un possibile meccanismo per cui potrebbe essere utile per il trattamento dell’infezione da SARS-CoV-2.

Proteasi simili alla SARS-CoV-2 3CLpro possono essere trovate anche in altri virus, come i picornavirus che causano la poliomielite e il comune raffreddore. I ricercatori hanno anche testato l’attività di 3CLpro in vitro utilizzando un kit di analisi e variando la concentrazione di ascorbato. Il test ha mostrato che l’ascorbato inibisce il 3CLpro in assenza di trifluoroetanolo, indicando che il legame dell’ascorbato è indipendente da questa molecola. La concentrazione inibitoria semi-massima (IC50) dell’ascorbato è 38 mmol/L, molto più alta di quella di altri inibitori identificati. Anche i test di carica virale nelle colture cellulari hanno mostrato che l’ascorbato è nell’intervallo millimolare. Gli studi hanno dimostrato che è possibile somministrare giornalmente fino a 50 g di vitamina C per 70kg di massa corporea. È possibile che l’inibizione di proteasi da parte della vitamina C o suoi derivati o il legame diretto a residui chiave come Cys-145, possa essere un fattore nel trattamento di COVID-19 e altre malattie virali.

Ma potrebbe non essere l’unico meccanismo con cui la vitamina C previene l’infezione virale. È di alcuni giorni fa la pubblicazione sulla rivista FASEB Journal di un meccanismo addizionale di molecole riducenti sull dominio RBD della proteina spike. Ricercatori dell’Univeristà di Lubjiana, in Slovenia, hanno dimostrato che la struttura salda della proteina spike dovuta ai ponti zolfo (S-S), può essere allentata grazie a molecole riducenti (ovvero antiossidanti). I ricercatori hanno testato molecole come l’acetil-cisteinamide, l’auranofina ed anche l’acido ascorbico, ovvero la vitamina C. Tutti i composti hanno impedito la formazione di sincizi, l’ingresso virale nelle cellule e l’infezione in un modello murino, supportando i disolfuri dell’RBD come bersaglio terapeuticamente rilevante. Lo scorso febbraio, infine, un team di infettivologi del Rath Research Institute, San Jose, California, ha provato infine che la vitamina C da sola o in combinazione con altri antiossidanti naturali può ridurre parzialmente l’espressione del gene di ACE2. L’acido ascorbico ha mostrato moderati benefici aggiuntivi nel ridurre l’espressione di ACE2 quando combinato con N-acetilcisteina e baicalina, un isoflavone naturale.

I dati convalidano ulteriormente l’importanza delle interazioni dei nutrienti in vari aspetti del metabolismo cellulare e nel considerare le potenziali applicazioni terapeutiche degli approcci basati sui nutrienti. Perciò l’acido ascorbico e la sua combinazione con alcuni composti naturali potrebbero essere inclusi nello sviluppo di approcci preventivi e terapeutici verso l’attuale pandemia.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Mancek KB et al. FASEB J 2021; 35(6):e21651.

Malla TN et al. bioRxiv 2021 May 2:442358.

Mullin GE et al. Adv Exp Med Biol. 2021; 1318:499.

​Ivanov V et al. Infect Dis (Auckl) 2021 Feb; 14(2).

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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