Các công trình nghiên cứu về khả năng kháng virus của hoạt chất Curcumin

Vì sao chúng ta dễ bị nhiễm Virus SARS-CoV-2 ?

SARS-CoV-2 là một virus RNA sợi dương, hai phần ba RNA của virus nằm trong khung đọc mở đầu tiên mã hóa 16 protein cấu trúc, phần còn lại của bộ gen mã hóa 4 protein cấu trúc chủ yếu gồm protein S, protein E, protein N và protein M. Theo nhiều dữ liệu nghiên cứu cho thấy protein S có khả năng liên kết ái lực cao với thụ thể ACE2 trên bề mặt tế bào phổi, động mạch, tim, thận và ruột của người. Vì lí do này mà nó có thể lây lan nhanh chóng trong cộng đồng khi tiếp xúc.

Cơ chế tác động của curcumin với virus SARS-CoV-2:

Curcumin là chất ức chế protein 3CL trong SARS-CoV-2 từ đó ngăn chặn quá trình sao chép của virus:

Protein 3CL là một protein có vai trò quan trọng trong hoạt động sao chép RNA của coronavirus. Do đó, việc ức chế hoạt động của protein này là một trong những chiến lược hàng đầu để chống lại SARS-CoV-2. Trong mô hình thí nghiệm in silico (thí nghiệm được thực hiện trên máy tính) của các nhà khoa học đến từ các viện nghiên cứu, trường học của các nước Đức, Ai Cập, Hoa Kỳ, Trung Quốc đã cho thấy curcumin có ái lực rất cao với protein 3CL từ đó ức chế hoạt động của 3CL. Curcumin liên kết mạnh với 3CL do chúng có khả năng hình thành nhiều liên kết hydro, liên kết Van De Waals và tương tác kị nước. (https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2020.104046).

Curcumin ngăn chặn sự xâm nhiễm của virus vào tế bào chủ:

Glycoprotein SARS-CoV-2 S chịu trách nhiệm về sự tương tác giữa virus và tế bào chủ, thúc đẩy sự dung hợp vào nội vi của virus thông qua thụ thể ACE2. Do đó, cả S glycoprotein và ACE2 đều là những mục tiêu tiềm năng để ngăn chặn COVID-19. Trong phân tích in silico của các nhà khoa học Ấn Độ cho thấy curcumin có ái lực tương tác cao với glycoprotein S thông qua việc thiết lập sáu liên kết hydro. Cũng trong nghiên cứu này, khi các nhà khoa học thực hiện với các hợp chất đối chứng khác thì kết quả thu về là curcumin có điểm số cao hơn so với các hợp chất đối chứng. Bên cạnh đó, curcumin cũng có ái lực với ACE2 thông qua việc hình thành hai liên kết hydro. Do đó, curcumin cho thấy là một chất tiềm năng mạnh mẽ ngăn chặn sự gắn kết của hai protein từ đó hạn chế sự xâm nhiễm của virus vào tế bào chủ. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7245990/).

Ngoài ra, để hạn chế xâm nhiễm của virus vào tế bào chủ, curcumin còn liên kết với protein serine protease 2 (TMPRSS2) xuyên màng – cũng là một protein có đóng góp vào quá trình xâm nhiễm của SARS-CoV-2 thông qua hình thành 4 tương tác kỵ nước và 1 tương tác hydro.

Bên cạnh đó, curcumin còn hạn chế sự thâm nhập của virus vào tế bào chất. Sau khi virus xâm nhập được vào tế bào chất, chúng sẽ bắt đầu quá trình sao chép đòi hỏi môi trường có pH axit để bắt đầu quá trình phân giải protein và sau đó được giải phóng ra môi trường bên ngoài. pH axit được thúc đẩy bởi các các protease nội mạc, cathepsin B và L, và các kênh ion, đặc biệt là bơm ATPase không bào (V-ATPase). Curcumin đã được chứng minh là một chất kiểm soát độ pH tiềm năng, làm giảm sự biểu hiện của V-ATPase từ đó làm tăng độ pH.

Curcumin làm giảm cơn bão cytokine đối với phản ứng viêm do COVID-19.

Quá trình viêm do COVID-19 gây ra rất phức tạp và đa yếu tố. Bệnh nhân ở dạng nặng của bệnh có thể bị ảnh hưởng bởi tình trạng quá viêm gọi là cơn bão cytokine. Phần lớn phản ứng viêm diễn ra là do con đường kích hoạt con đường tín hiệu NF-κB. Curcumin là chất có hoạt tính chống viêm cực kì mạnh mẽ, ức chế con đường tín hiệu NF-κB từ đó giảm các phản ứng viêm.

Có hai nghiên cứu đã được thực hiện trên bệnh nhân mắc COVID-19, hai nghiên cứu này các bệnh nhân được sử dụng nanocurcumin. Trong nghiên cứu đầu tiên đến từ các nhà khoa học thuộc các trung tâm nghiên cứu Iran đã cho thấy số lượng mRNA và sự tiết các cytokine sau khi sử dụng nanocurcumin ở các bệnh nhận nhiễm COVID-19 đã giảm đáng kể. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33129099/). Trong nghiên cứu thứ hai, các nhà khoa học cũng sử dụng nanocurcumin cho nhóm bệnh nhân mắc COVID-19, họ nhận thấy rằng số lượng tế bào Th17 trong miễn dịch của các bệnh nhận giảm xuống từ đó nồng độ các cytokine gây viêm cũng giảm như: IL-17, IL-21, IL-23,…

Curcumin giảm tình trạng tắc mạch do hình thành huyết khối ở bệnh nhân mắc COVID-19:

Ngày càng có nhiều nghiên cứu báo cáo về các biến cứ tắc mạch do hình thành huyết khối ở bệnh nhân nhập viện do COVID-19. Tiểu cầu của người biểu hiện các thụ thể ACE2 và TMPRSS2. SARS-CoV-2 liên kết với các thụ thể này và thúc đẩy hoạt hóa tiểu cầu. Sự tăng hoạt động và tập kết của tiểu cầu, dẫn đến đông máu bất thường do tiểu cầu là một nhân tố quan trọng trong quá trình đông máu. Sự kết tập tiểu cầu được kích thích bởi hromboxane A2 (TXA2) được sản xuất bởi các tiểu cầu hoạt động, và thúc đẩy sự hoạt hóa của các tiểu cầu khác. Curcumin đã được chứng minh có khả năng ức chế sự hình thành TXA2 và ngăn chặn con đường tập kết tiểu cầu qua trung gian canxi từ đó ức chế sự tập kết của tiểu cầu. Ngoài ra, như đã đề cập đến curcumin có khả năng ngăn cản sự liên kết của SARS-Co-2 với 2 thụ thể ACE2 VÀ TMPRSS2 hạn chế sự nhiễm virus vào tế bào.

Các bệnh nhân mắc COVID-19 thường sẽ có nồng độ các cytokine tiền viêm và nồng độ AngII tăng cao. Các tế bào nội mô biểu hiện các thụ thể cần thiết để SARS-CoV-2 liên kết và lây nhiễm các tế bào, gây ra tổn thương tế bào. Nồng độ cytokine, AngII và tổn thương tế bào nội mô kích thích giải phóng yếu tố mô (TF). Khi được biểu hiện, TF đóng vai trò như một thụ thể cho yếu tố VIIa, và sự gắn kết của yếu tố VIIa với TF bắt đầu quá trình gây đông máu. Curcumin làm giảm các cytokine tiền viêm và ức chế sự biểu hiện TF trong nội mô mạch máu, tránh sự kích hoạt của dòng chảy đông máu.

Tổn thương của các tế bào nội mô có thể làm lộ ra collagen dưới nội mô, có thể được nhận biết bởi thụ thể của tiểu cầu (GP-VI), dẫn đến hoạt hóa tế bào tiểu cầu. Curcumin có thể ức chế thụ thể GP-VI, làm giảm hoặc loại bỏ quá trình hoạt hóa tiểu cầu bằng cách liên kết với collagen.

Sự tương tác của tiểu cầu với bạch cầu đơn nhân thông qua liên kết thụ thể P-selectin-PSGL-1 thúc đẩy hoạt hóa bạch cầu đơn nhân, gây ra sự gia tăng biểu hiện TF. Curcumin ức chế sự tương tác này bằng cách ức chế P-selectin trong tiểu cầu.

(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8138567/#B86)

DƯỚI ĐÂY LÀ ĐƯỜNG DẪN LIÊN KẾT ĐẾN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, TRONG TRƯỜNG HỢP BẠN KHÔNG BIẾT TIẾNG ANH THÌ DÙNG GOOGLE DỊCH NHÉ.

2 CÔNG TRÌNH ĐIỂN HÌNH :

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7693600/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8023207/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33129099/

CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC NẾU BẠN MUỐN THAM KHẢO THÊM :