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Coronavirus CoV2, alla ricerca di altre strategie

Medicina Interna Redazione DottNet | 30/03/2020 14:15

Le sostanze naturali che possano interferire con l’infezione da CoV2

Al 27 Marzo 2020 la pandemia di CoV2 ha interessato 183 paesi con più di 465.915 casi e oltre 21.000 morti (fonte WHO). Al momento l’Italia è il paese più colpito dopo la Cina con più di 66.000 casi e più di 9000 deceduti.

Il virus si diffonde principalmente con le goccioline di saliva ed è facilitato dal numero consistente di soggetti asintomatici che possono inconsapevolmente trasmettere l’infezione (9), inoltre è presente anche nelle feci (4, 5) e vi potrebbe essere anche una trasmissione oro-fecale, infine anche le superfici possono ospitare il virus vitale fino a 9 giorni, anche se per il momento il rischio sembra esserci solo in prossimità di casi sintomatici dove vi è una grande diffusione di particelle virali nell’ambiente.

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La temperatura e il tasso di umidità influiscono sulla sopravvivenza del virus, per es. il virus SARS-CoV, molto simile al CoV2, resiste fino a 5 giorni ad una temperatura di 22-25 °C e un’umidità del 40% (tipicamente una situazione da aria condizionata), mentre perde rapidamente vitalità ad una temperatura di 38 °C e un’umidità del 95% (6). Si tratta perciò di un virus più stabile di molti altri virus respiratori e la trasmissione per contatto con superfici infette o attraverso l’aria condizionata va tenuta in considerazione soprattutto negli ospedali e case di cura (6, 7).

Alcuni agenti disinfettanti riducono efficacemente l’infettività entro 1 minuto, ad esempio 62% -71% di etanolo, 0,5% di perossido di idrogeno o 0,1% di sodio ipoclorito. Una disinfezione efficace delle superfici può aiutare a assicurare un contenimento precoce e la prevenzione di un'ulteriore diffusione virale (8).

Questa premessa ci aiuta a capire che la prima linea di difesa è legata alla prevenzione, ovvero mantenere le distanze adeguate da altre persone, indossare mascherine in ambienti ristretti per minimizzare lo spargimento delle goccioline, la pulizia con disinfettanti adeguati di superfici, attrezzature condivise, condizionatori, soprattutto negli ospedali dove il numero di contagi è elevato e dove gli operatori sono a rischio per il continuo contatto con possibili pazienti infetti (più di 3000 medici sono stati infettati in Italia e probabilmente il numero è ancora sottostimato). Non ultime sono da adottare le misure per la prevenzione da contagi per via oro-fecale, invitando gli operatori della catena alimentare a lavarsi spesso le mani soprattutto dopo essere stati al bagno! Per gli utenti può essere utile cucinare verdure, carni a altri alimenti visto che a 70 gradi il virus viene inattivato. Probabilmente anche temperature di 40°C (lasciando a bagno per circa un’ora cibi che non possono essere cotti) possono essere sufficienti per inattivare il virus, la frutta può essere lavata con acqua e sapone o amuchina allo 0,1% prima di sbucciarla, questo soprattutto nelle zone con alto numero di contagi.

Recettore ACE2 una tripletta di azioni.

Il coronavirus SARS-CoV e l’attuale coronavirus SARS-CoV2 (ex COVID19) penetrano nelle cellule umane sfruttando il recettore-enzima ACE2, in un mio precedente articolo ho evidenziato come ACE2 sia un punto metabolico importante per la regolazione dell’infiammazione, pressione arteriosa, per l’azione protettiva sul cuore e polmoni e di come, in modelli sperimentali, la sua assenza o downregulation comporti un peggioramento della patologia polmonare (10). ACE2 è presente in molti tessuti come cuore, reni e pneumociti di tipo II degli alveoli polmonari.

Il virus è circondato da proteine che al microscopio elettronico danno l’aspetto a corona, sono una sorta di protuberanze chiamate spikes e svolgono importanti funzioni nella fusione con la membrana cellulare permettendo così al virus di penetrare nella cellula. Nel dettaglio il virus SARS-CoV2 utilizza la glicoproteina S presente sugli spikes per legarsi a una parte di ACE2, sembra poi che l’azione di una proteasi tagli una porzione del recettore e permetta l’endocitosi del virus. Questo fa pensare a due possibili target di una futura terapia: farmaci che interferiscano con la proteasi (alcuni sono allo studio come la molecola 13b), altri che interferiscano con il legame con ACE2 (anche qui numerose ricerche stanno evidenziando molte molecole); inoltre questa regione degli spikes potrebbe essere un buon bersaglio per un vaccino! Il Coronavirus CoV2 subisce molte mutazioni, anche su pressione delle terapie instaurate, ed evolve in 2 forme principali la forma S e quella L (che rappresenta il 70% circa del virus circolante), probabilmente la forma S è quella più antica mentre L sembra essere la sua evoluzione ed è anche la più aggressiva (16). 

Aspetti Clinici.

Il periodo di incubazione del virus è in media di 5 giorni (7) e arriva fino a 14 giorni, per questo motivo il periodo di quarantena oggi previsto è di 14 giorni, anche se qualche raro caso si è manifestato dopo questo periodo. Nell’80% dei casi la malattia evolve in una forma leggera ma in un 20% dei casi l’interessamento polmonare si fa più grave (14) e richiede ospedalizzazione e spesso assistenza respiratoria fino a richiedere, nel 5% di questi circa, tutte le abilità delle unità di terapia intensiva.

Malgrado tutta l’assistenza la mortalità varia fra 2,8 all’8%.

I bambini sembrano relativamente poco colpiti dall’infezione e anche i giovani sani raramente sviluppano complicanze che invece si fanno sempre più frequenti con l’aumentare dell’età e in presenza di altre patologie, soprattutto cardiovascolari, polmonari e renali.

Il sottogruppo più a rischio sviluppa una vera e propria tempesta di citochine infiammatorie, va incontro ad una iper-infiammazione con grave compromissione polmonare fino alla temibile ARDS o sindrome da distress respiratorio acuto (2).

Il Coronavirus CoV e MERS, proprio perché colpiscono i pneumociti di tipo 2, provocano una riduzione del surfattante alveolare con la conseguenza di ridurre la capacità del polmone di espandersi durante la respirazione e con il rischio che possa collassare, vi è inoltre essudato di liquido negli alveoli e rottura dell’integrità della membrana alveolare. La progressione verso un danno polmonare importante e l’ARDS è spesso indipendente dal titolo virale, indicando che il danno è guidato dalla risposta immunopatologica al virus e non solo dal danno virale ai pneumociti di tipo 2 (11).

Sia SARS-CoV che CoV2 hanno la capacità di ridurre la risposta antivirale sembrerebbe però che CoV2 sia meno efficiente nel farlo facilitando però una risposta iper-infiammatoria (13). Riassumendo questi due coronavirus infettano le alte vie aeree provocando infiammazione e danni alle cellule delle mucose e agli alveoli delle basse vie aeree, esercitano una downregulation di ACE2 che ha azione protettiva sul polmone, possono provocare la comparsa di autoanticorpi diretti verso l’epitelio e l’endotelio polmonare, possono stimolare una eccessiva espressione di chemochine e citochine (in particolare TNF α, IL-1, IL-6, IL-8 e altre ancora) con un eccessivo reclutamento di cellule immunitarie ( per lo più neutrofili, monociti, linfociti T attivati) che può evolvere a una vera e propria tempesta di sostanze infiammatorie. 

Analizzando più in dettaglio i sintomi più frequenti sono febbre (88%), affaticamento e stanchezza, spossatezza, tosse secca, affanno respiratorio, più raramente mal di testa, mal di gola, nausea, diarrea (1).

Dall’intervista dei pazienti emerge una forte stanchezza, mal di testa, una sensazione di spasmo al diaframma che costringe a tossire (per lo più una tosse secca), un senso di peso sul petto, "come polvere o sassi nei polmoni" e momenti in cui sembra stare meglio alternati a momenti di peggioramento (spesso la sera).

Un altro parametro importate è la pressione sanguigna, più del 50% dei pazienti ricoverati presenta ipotensione (15) forse proprio per la diffusa interazione con il recettore ACE2; più del 70% ha tachicardia e un 10% circa sviluppa una cardiopatia. Alla radiografia i polmoni hanno un aspetto a "vetro smerigliato).

Al momento l’unico test per la diagnosi è basato sul tampone che raccoglie muco o catarro proveniente dalle vie aeree o strofinando gola e cavità nasali, poi analizzato con Real Time PCR per SARS-CoV-2 per cercare l’RNA virale.

Le terapie ad oggi e le ipotesi.

Dobbiamo distinguere la terapia dei casi lievi da quella dei casi ospedalizzati e fra questi di quel 5% circa che finisce in terapia intensiva. Inoltre ipotizzerò delle possibili terapie "preventive" in attesa di un vaccino efficace.

Il livello ospedaliero oggi prevede l’uso di antivirali già utilizzati con altri virus, come l’Ebola e l’HIV; fra questi Lopinavir/ritonavir conosciuto come Kaletra (i cui risultati ad oggi sono deludenti tanto che gli autori di uno studio dicono che non servono), Darunavir potenziato con ritonavir o cobicistat . Dal Giappone "arriva" l’Avigan, un antivirale usato per l’influenza, per l’AIFA non ci sono evidenze che possa dare benefici nella terapia del CoV2, comunque sono iniziate le sperimentazioni anche per l’Avigan. Dalle sperimentazioni fatte a Napoli e in Cina emerge la possibile utilità di Tocilizumab, un farmaco usato nella cura dell’artrite reumatoide, che blocca il legame con il recettore dell’interleuchina 6 (uno dei mediatori presenti nella tempesta citochinica) i cui primi risultati sembrano promettenti.

Altri "vecchi" farmaci che ritornano con rinnovato interesse sono la clorochina, già inserita nella sperimentazione italiana, ad oggi alcuni autori la propongono come profilassi antivirale proprio per le sue capacità di bloccare l’ingresso del virus (22) oltre che primo step di terapia. Anche l’enoxieparina, un comune anticoagulante, ha destato interesse, sia perché previene il tromboembolismo frequente nei casi gravi, sia perché il virus sembra legarsi facilmente all’eparina invece che al recettore ACE2, portando così ad una più veloce rimozione del virus.

Anche l’ossido nitrico o meglio monossido di azoto (NO), una molecola con effetti vasodilatatori ha dimostrato effetti antivirali verso alcuni virus, una ricerca del 2005 ha dimostrato la sua efficacia nell’inibire il ciclo di replicazione del virus della SARS-CoV e potrebbe avere effetti positivi anche in quello attuale (17).

Dopo questa rapida e non esaustiva panoramica di farmaci che restano, ovviamente, di appannaggio ospedaliero mi rivolgo alle possibilità di fare qualcosa negli stadi iniziali o addirittura precedenti all’infezione, la qual cosa è tanto più interessante sapendo che i nuovi farmaci, oggi in fase di studio, non saranno disponibili in tempi brevi per i tempi del lungo iter a cui devono essere sottoposti per dimostrare efficacia e sicurezza.

Vista l’importanze dell’ossido nitrico (NO) potremmo chiederci come potenziarlo nel nostro organismo. E’ una sostanza che ha emivita brevissima, circa 4 secondi, però ha importantissime funzioni come quella di dare vasodilatazione e diminuzione della pressione ed è tanto potente da essere utilizzato nella terapia dell’angina ( una patologia che comporta un vasospasmo delle coronarie, le arterie del cuore) dove viene somministrato un nitrato (trinitrina o analogo) che produce ossido nitrico. La degradazione dell’Ossido nitrico comporta il suo legame all’emoglobina formando una forma inattiva detta metaemoglobina poi riconvertita in emoglobina.

Nel corpo viene prodotto a partire dall’arginina, un aminoacido, che grazie all’azione dell’enzima sintetasi dell’ossido nitrico (NOS) viene convertita in citrullina liberando NO. La produzione di NOS è stimolata sia da fattori emodinamici che da citochine, acetilcolina e altre chemochine. In ambito sportivo spesso sono consigliati integratori di arginina o citrullina anche se non è chiaro se questa supplementazione sia veramente efficace nel far aumentare l’ossido nitrico.

L’attività fisica è in grado di incrementare l’espressione del gene NOS e la conseguente produzione dell’ossido nitrico e questo potrebbe essere uno dei meccanismo d’azione con cui il movimento ci aiuta a stare bene. E’da ricordare che malgrado i molti effetti benefici NO può aumentare i radica liberi, sostanze estremamente reattive dal cui eccesso il corpo si difende grazie agli antiossidanti, come la vitamina C, E, caroteni e molti altri che troviamo abbondanti nella frutta e nella verdura fresca.

L’uso di frutta e verdura è da sempre consigliato per le infinite potenzialità benefiche, oggi mi soffermerei su alcune molecole molto diffuse nel mondo vegetale: i bioflavonoidi, si tratta di una enorme famiglia composta da più di 6000 molecole, a molte di queste sono riconosciute proprietà terapeutiche, vengono suddivise in 8 gruppi: flavonoidi, flavoni, flavanoni, flavanonoli, isoflavoni, neoflavonoidi, flavanoli, antocianidine e calconi.

Hanno proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, antiedemigene e molte altre ancora.

Dove si trovano le molecole più interessanti?

Kaempferolo è contenuto negli spinaci, cappucci, aneto, katuk (un arbusto del sudest asiatico dal sapore di nocciola ); la quercetina è contenuta nell’aneto, finocchio, cipolla, origano, peperoncino; la luteolina 7-glucoside si trova nell’oliva, peperoncino, aglio, porro e carambola; l’oleuropeina nell’oliva; le catechine ed epigallocatechine nel thè verde, la curcumina nella curcuma; gingerolo e zingerolo nello zenzero; l’allicina nell’aglio.

Nel tempo molti studi hanno verificato un’azione antivirale di molte molecole appartenenti alla famiglia dei bioflavonoidi.

Quercetina, naringina (in flavonoide isolato nel pompelmo), esperetina (agrumi) e catechina sono state studiate per verificarne la loro capacità antivirale. Narangina non ha evidenziato attività verso il virus respiratorio sinciziale (VRS), Polio 1, Herpes simplex 1 e Parainfluenzale tipo 3. Quercitina mostra una diminuzione della capacità infettiva per tutti questi virus e sembra ridurre anche la replicazione nelle cellule infettate. Esperetina riduce la capacità di replicazione di questi virus. La catechina inibisce l’infettività del VRS e Herpes (18). Le catechine del The hanno dimostrato di essere in grado di limitare la penetrazione del virus dell’influenza A interferendo con le emoagglutinine (19).

Rispetto al Coronavirus SARS CoV e CoV2 i target più interessanti per la messa a punto di farmaci sono:

    • Il recettore ACE2 porta di ingresso del virus CoV2.
    • La proteasi virale.
    • La regione glicoproteica degli spike che si lega al recettore ACE2.
    • La replicazione del virus all’interno della cellula.

La Luteolina, un flavonoide presente in molte piante fra cui salvia e timo, si è mostrato in grado di interferire con la proteina S2 del virus SARS-CoV inibendo l’entrata del virus nelle cellule (20).

La quercitina, presente in molti cibi vegetali fra cui pomodori, broccoli, frutti di bosco; ha dimostrato capacità anti-allergiche, antitumorali, antinfiammatorie e in alcune ricerche sembra poter interagire con il recettore ACE2 potendo diventare così un agente antivirale (12).

L’esperidina ha mostrato capacità di legarsi alla proteasi e di interagire con la regione dello spike del virus chiamata RBD (Receptor Binding Domain), questa zona è quella che ha come bersaglio il legame con il recettore cellulare.

Figura 3 Tratta da articolo di Khaerunnisa, S.; Kurniawan, H. et Al. (23)

Kaempferolo, quercetina, luteolina 7-glucoside e altre molecole (vedi Immagine 3) si sono dimostrate in grado di legarsi alla proteasi virale in maniera similare al Nelfinavir un farmaco antivirale inibitore della proteasi, questo suggerisce la possibilità che queste molecole siano inibitori della proteasi anche se sono necessarie ulteriori studi per valutare la loro efficacia (23).  

La baicalina, estratta dalla Scutellaria baicalensis, ha dimostrare avere proprietà antiinfiammatorie e antiossidanti, inoltre Chen et Al. (24) hanno dimostrato l’attività antivirale nei confronti della SARS. Alcuni ricercatori hanno verificato che la baicalina ha una capacità di legarsi al recettore ACE2 e propongono di investigare ulteriormente sulla sua capacità antivirale nei confronti di CoV2 (25). Un altro studio dimostra che due flavonoidi miricetina e scutellarina, potrebbero servire da inibitori chimici della SARS-CoV (26), inoltre anche la scutellarina ha la potenzialità di attaccarsi al recettore ACE2 e servirebbero studi per verificare la sua capacità di bloccare il legame con il virus (25).

L’esperetina ( forma agliconica dell'esperidina e contenuta nel Citrus aurantium ) ha capacità di bloccare la proteasi virale del SARS inoltre ha anche la capacità, in modelli sperimentali di docking molecolare (ovvero simulare tramite computer il processo di riconoscimento molecolare fra recettore e ligando, di interferire con il recettore ACE2.

La nicotianamina, sostanza ubiquitaria nelle piante e che funge da trasportatore di metalli, è un potente inibitore di ACE2 (27) ed è contenuto anche nei semi di soia e con questo meccanismo potrebbe inibire l’infezione da coronavirus.

La glicirrizina, presente nella liquerizia, attiva sul virus di Epstein Barr e già usata studiata per la terapia di epatiti croniche, ha dimostrato di avere capacità di interferire con l’assorbimento e la replicazione del virus SARS in vitro (28); inoltre dei test hanno dimostrato che potrebbe anche interferire con ACE2 (25).

Conclusioni.

Il Virus SARS-CoV2 (prima chiamato COVID19) si diffonde facilmente grazie a goccioline di saliva di persone infette, sia sintomatiche che asintomatiche, al momento si pensa che più del 50% dei casi sia asintomatico o poco sintomatico cosa che rende difficile il contenimento dell’epidemia. In attesa di nuovi farmaci o vaccini efficaci tanto per la cura che per la prevenzione, ma che richiederanno ancora tempi lunghi, si palesa l’interesse verso sostanze naturali che possano interferire con l’infezione da CoV2. Queste sostanze devono rivelarsi in grado di ridurre la capacità del virus di infettare le cellule delle vie aeree, idealmente anche di bloccarla; non devono risultare tossiche per l’utente ai dosaggi efficaci; devono essere già disponibili e reperibili e dobbiamo conoscere interazioni e controindicazioni. Se rispetto alla vitamina C non ci sono dimostrazioni sulla sua capacità antivirale verso il coronavirus, anche se ha dimostrato di essere efficace nello stimolare il sistema immunitario e di rendere, in studi su animali, più resistenti all’infezione di alcuni virus e batteri (37), resta comunque consigliabile assumerla, attraverso alimenti o integratori, per il suo effetto di facilitare alcuni bioflavonoidi e per la capacità di sostegno al sistema immunitario e mucose. Altra vitamina che mi sento di sostenere è la vitamina D, oggi alla ribalda per la sua diffusa carenza nella popolazione. Molti studi dimostrano che la vitamina D è un fattore fondamentale per il sistema immunitario, a livello delle vie aeree deprime l’espressione di geni pro infiammatori, inoltre la sua carenza si associa ad un aumento di numerose patologie fra cui le patologie autoimmuni, un aumento della suscettibilità alle infezioni. La vitamina D è importante per il mantenimento delle giunzione dell’epitelio polmonare, stimola la liberazione di peptidi antivirali (38, 39). Come abbiamo visto molte ricerche si stanno concentrano su composti naturali e in particolare su alcuni bioflavonoidi che per la loro formula chimica sono presumibilmente in grado di interagire con alcune tappe importanti dell’infezione da coronavirus.

La quercetina, present ha dimostrato attività verso diversi virus (30), anche aumentando l’efficacia del TNF (Tumor necrosis factor), interferendo con la proteasi del virus CoV e probabilmente può essere in grado di interferire con il legame del virus CoV2 al recettore ACE2. Già vecchie ricerche avevano notato che la quercetina è pèiù efficace nella sua attività antivirale se associata ad ascorbato che la protegge dall’ossidazione di un gruppo funzionale, quindi appare importante associare cibi ricchi di quercetina con cibi ricchi di vitamina C (31). La quercitina sembra avere una bassa biodisponibilità dovuta allo scarso assorbimento, sembra sia assorbita meglio se è presente vitamina C e altri flavonoidi. Sotto il profilo di tossicità appare sicura, raramente dà effetti collaterali e solo a dosi molto elevate, mal di stomaco e cefalea sono quelli più segnalati (32); non deve essere usata in soggetti che assumono farmaci senza il parere di un medico poiché può interferire, non deve essere assunta come integratore in chi ha avuto tumori estrogeno dipendenti.

La luteolina è presente in molte spezie e verdure, ha numerosi effetti metabolici sembra avere un’attività antitumorale (33), è antinfiammatoria, ha capacità di inibire alcune chemochine fra cui l’interleuchina 6 e TNF α; ha effetti neuroprotettivi e come abbiamo visto interferisce con una proteina del virus della SARS impedendo la penetrazione.

L’esperidina un bioflavonoide presente nei frutti della famiglia Citrus ha benefici effetti sulle pareti venose, utilizzato in molti prodotti per vene varicose ed emorroidi. Sembra prevenire patologie cardiovascolari anche per un suo effetto ipolipemizzante, un abbassamento di ApoB e un effetto antiossidante. Abbassa la proteina C reattiva (PRC) in marker infiammatorio. Abbiamo visto che si lega alla proteasi virale e potrebbe impedire la penetrazione del virus nelle cellule. L’assunzione è sicura ma può interferire con alcuni farmaci fra cui gli anticoagulanti. L’esperitina è la sua forma legata a uno zucchero ed ha la capacità di interferire con ACE2 e di bloccare la proteasi virale.

Kaempferolo ha proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, antimicrobiche, antitumorali, cardioprotettive, neuroprotettive, antiosteoporotiche, ansiolitiche e antiallergiche, infine riduce il rischio di sviluppare tumori.

Abbiamo visto che può interagire con la proteasi virale di CoV.

La liquerizia ha effetti protettivi sull’ossidazione delle LDL. La glicirrizina, contenuta nella liquerizia, è in grado di migliorare i parametri linfocitari in bambini affetti da mononucleosi (34), aumenta il cortisolo e DHEA e la pressione sanguigna (attenzione negli ipertesi). Riduce il testosterone è potrebbe essere usato in patologie quali sindrome dell’ovaio policistico. Ha benefici effetti sull’asma. Inoltre la glicirrizina e altri componenti della liquerizia hanno dimostrato la capacità di stimolare la NOS con aumento della produzione di ossido nitrico nei macrofagi con effetto antivirale dipendente anche dall’azione diretta dell’NO e della glicirizzina sul virus dell’encefalite giapponese e virus della SARS (35).

La nicotianamina è una molecola presente in molte piante dove funge un ruolo di trasporto per metalli. E’ stata studiata anche per la sua capacità di inibire il recettore ACE2 ed ha effetti antiipertensivi (anche se è molto costosa).

Il mondo vegetale è ricchissimo di molecole biologicamente attive da cui derivano molti farmaci, basti pensare al clorochina, oggi approvato in Italia per la terapia del Coronavirus CoV2 e già usata per la malaria e la sua derivazione dal chinino, principio attivo presente nella China; oppure all’artemisina, derivata dall’Artemisia annua, che come antimalarico sta salvando moltissime vite. Questo mio articolo cerca di fare il punto della situazione al momento attuale in cui molti medici e ricercatori si stanno impegnando per trovare nuove cure anche basandosi su molecole naturali, come per es. derivati sintetici della quercetina come inibitori del recettore ACE2. Se al momento non esistono garanzie, visto che la maggioranza degli studi è fatta su culture cellulari, questo non ci impedisce di curare l’alimentazione affinché sia ricca di queste sostanze beneficiando così dei loro effetti e forse ( o probabilmente) ottenendo anche una maggiore resistenza all’infezione virale.

Dott. Paolo Milan

Medico Chirurgo, psicoterapeuta e psicodrammatista, esperto in omeopatia

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