Ein neuer Übersichtsartikel in der Zeitschrift veröffentlicht Antibiotika berichtet über das Vorhandensein einer großen Anzahl bioaktiver Verbindungen in Mikroalgen, die auf chemische Strukturen abzielen, die nur in ihrer Struktur vorhanden sind.
Studie:Bewertung der antiviralen Aktivität von Mikroalgen und ihrer bioaktiven Verbindungen. Bildquelle:Chokniti Khongchum / Shutterstock Meeresalgen tragen bereits fast ein Zehntel der biomedizinischen Moleküle bei, für einige davon sind Wissenschaftler vollständig von diesen mikrozellulären Organismen abhängig. Zweitens, Mikroalgen vermehren sich bei geringen Energiekosten reichlich, während sie große Mengen an medizinischen Verbindungen produziert.
Mikroalgen produzieren eine Vielzahl solcher Chemikalien, wie kohlenhydratbindende Proteine, Lektine genannt, die direkt an virale Glykoproteine binden, die posttranslational über eine spezifisch orientierte Kohlenhydrat-Erkennungsdomäne (CRDs) hinzugefügt wurden; Polysaccharide mit Sulfatgruppen und saure Polysaccharide; Pigmente; Peptide und Proteine; Flavonoide und Polyphenole; und Glykolipide.
Cyanobakterielle Lektine umfassen Agglutinin OAA, Cyanovirin-N (CV-N), Microcystis-viridis-Lectin (MVL), Mikrovirin, und Scytovirin, von Arten wie Oscillatoria agardhii Stamm NIES-204, Nostoc ellipsosporum und Microcystis aeruginosa PCC7806. Diese hemmen eine Reihe von Viren wie das Humane Immunschwächevirus (HIV) 1 und 2, Hepatitis-C-Virus (HCV), das hämorrhagische Fiebervirus ZEBOV, Grippe A, B-Viren, und Herpesvirus Simplex (HSV).
Polysaccharide werden von den bekannten Spirulina und Porphyridium Mikroalgen. Sulfatpolysaccharide können über die negative Ladung an der Sulfatgruppe, die an die positiven Ladungen an der Hülle bindet, die viralen Bindungsstellen an der Virushülle besetzen. einen nicht reversiblen Komplex bilden.
Andere vielversprechende Sulfat-Polysaccharide von Spirulina zählen das Calcium-Spirulan (Ca-SP), die gegen HIV1 und HSV aktiv ist, sowie das Zytomegalievirus (CMV), Mumps- und Grippeviren. Porphyridium ist rot, während der andere grün ist. Ersteres hat eine Hülle, die reich an Sulfatpolysacchariden ist, die das Tumorwachstum hemmen. Bakterien- und Viruswachstum.
Die Varicella-Zoster (HH3), Maus-Leukämie-Virus und HSV werden ebenfalls gehemmt durch Porphyridium Spezies. Andere Mikroalgen produzieren Sulfatpolysaccharide, die Picornaviren hemmen (was verschiedene Erkrankungen wie Myokarditis und Enzephalitis, durch neurologische und reproduktive Erkrankungen, zu Diabetes), und Parainfluenzaviren, verantwortlich für schwere pädiatrische Atemwegserkrankungen, sowie HIV, HSV, und Mumpsviren.
Ein bekanntes saures Polysaccharid aus dieser Klasse von Organismen umfasst Nostoflan von a Nostoc Spezies, hochaktiv gegen HSV durch Hemmung der viralen Hüllglycoproteinsynthese.
Mikroalgenpigmente wie Phäoporbid und Carotinoide werden in großem Umfang in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt. Diese können den Viruseintritt hemmen sowie postvirale Eintrittseffekte haben.
Carotinoide, bestimmtes, kann dem Zytokinsturm entgegenwirken, der mit schwerem COVID-19 in Verbindung gebracht wird, indem er die übermäßige Produktion von antiviralen reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und reaktivem Stickstoff-Sauerstoff (RNS) hemmt. Während diese nützlich sind, um die Virusreplikation zu reduzieren, sie aktivieren auch den Transkriptionskernfaktor-KB (NF-KB), Induzieren des JAK/STAT-Entzündungswegs.
Da der Zytokinsturm auch ein lebensbedrohliches akutes Atemnotsyndrom (ARDS) induziert, und akute Lungenverletzung (ALI), verbunden mit Multiorganschäden, Carotinoide können über ihre direkten Wirkungen auf das Virus hinaus einen noch höheren Nutzen haben.
Andere Pigmente mit antioxidativer und antiviraler Aktivität umfassen Phycobiliproteine und Astaxanthin. Von letzterem wird berichtet, dass es sowohl ARDS als auch ALI reduziert.
Einige Mikroalgen produzieren Peptide, die in Aquakulturen und Seidenraupen antivirale Aktivität zeigen. Flavonoide haben eine starke antivirale Aktivität, wie Marennine, ein bläulich-graues Pigment von Haslea Ostrearia , aktiv gegen HIV und HSV. Dieses kann in einem Bioreaktor hergestellt werden und wird in Lebensmitteln, Farbstoffe und Kosmetika. Es
Glykolipide werden auch von Mikroalgen produziert, und einige zeigen starke viruzide Wirkungen gegen HSV2 und HIV, unter Verwendung verschiedener Wirkungsmechanismen wie der Hemmung der DNA-Polymerase oder der Beschädigung der Virushülle, um die Viruslyse zu fördern.
Abgesehen von Mikroalgenverbindungen, sie haben die Fähigkeit, als Vektoren zu wirken, die doppelsträngige RNA in Viren exprimieren und somit mit viraler mRNA interferieren, um die virale Replikation zu hemmen. Ein Beispiel ist die grüne Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii , verwendet gegen ein Garnelenvirus, das Gelbkopfvirus.
Andere Impfstoffe könnten mit auf andere Weise biotechnologisch hergestellten Mikroalgen hergestellt werden.
Mikroalgen-Ergänzungen könnten in der Ernährung verwendet werden, um einer SARS-CoV-2-Infektion entgegenzuwirken. Spirulina, bereits bekannt für seinen hohen Nährwert, aktiviert auch das Immunsystem aufgrund seiner Braun-Typ-Lipoproteine, die Toll-like-Rezeptoren auslösen. Eine spirulinareiche Ernährung kann helfen, eine HIV-Infektion zu bekämpfen, was möglicherweise mit der geringeren Inzidenz von HIV-Infektionen in einigen Teilen der Welt zusammenhängt, einschließlich Asien, wo Spirulina in größeren Mengen konsumiert wird.
Spirulina verbessert die Leukozytenzahl. Seine Fettsäuren sind im Allgemeinen mit einer höheren Anzahl von Immunzellen verbunden und können auch zum Abbau der viralen Lipidmembran und -hülle beitragen.
Zusätzlich, Spirulina erhöht die Insulinsensitivität aufgrund der antioxidativen Wirkung der Phycobiliproteine, reguliert so Interleukin-6, ein Mediator bei der Insulinsignalisierung, und Erhöhung der Lipoprotein-Lipase-Aktivität, die bei diesen Patienten typischerweise abnormal ist. Außerdem, es kann Nebenwirkungen nach der Impfung verhindern. Schließlich, sein Gehalt an Antioxidantien ist hoch.
Eine asthaxanthinreiche Ernährung könnte auch dazu beitragen, die Zytokinfreisetzung zu modulieren und die Ergebnisse bei einer SARS-CoV-2-Infektion zu verbessern. Erhöhte Immunaktivität, insbesondere eine Zunahme der Lymphozyten, wird auch mit diesem Nährstoff gesehen, und ist bei dieser Infektion relevant, typischerweise durch Lymphopenie gekennzeichnet.
Eine Ernährung angereichert mit Chlorella und Hämatococcus pluvialis könnte auch dazu beitragen, schweres symptomatisches COVID-19 zu verhindern, deshalb. Chlamydomonas reinhardtii verbessert auch die Darmgesundheit durch seine phenolischen Verbindungen, wieder von Vorteil für Patienten mit COVID-19, die häufig ein verändertes Darmmikrobiom haben.
Andere Mikroalgenprodukte, die bereits in Lebensmitteln verwendet werden, wie Chitosan und Carrageenan, sind auch eine weitere Prüfung auf ihre Aktivität gegen SARS-CoV-2 wert. Ersteres reguliert den Cholesterinspiegel.
Gesamt, deshalb, Mikroalgen“ umweltfreundliche und umweltverträgliche Eigenschaften aufweisen, produzieren eine Vielzahl von antiviralen Verbindungen, und kann ohne Nebenwirkungen als Nahrungsergänzung verwendet werden. Außerdem, diese Organismen gelten als sehr gute Kandidaten für den gentechnischen Ansatz .“
Neuartige Wirt-Virus-Mikrobiom-Interaktionen während COVID-19 können das Ergebnis bestimmen
Haushunde übertragen wahrscheinlich SARS-CoV-2 nicht
Neues Tool zur Entschlüsselung des Darmmikrobioms
Detaillierte Karte des menschlichen Zungenmikrobioms
Nanotechnologie und COVID-19-Diagnose und -Behandlung
Das Vorhandensein bestimmter Darmbakterien bei Müttern könnte Babys vor Nahrungsmittelallergien schützen
Mathematisches Modell zeigt das Risiko einer SARS-CoV-2-Infektion nach fäkaler Mikrobiota-Transplantation
In ihrem neuen Papier erhältlich auf der bioRxiv* Preprint-Server, US-Forscher der gemeinnützigen Organisation OpenBiome simulierten mit einem mathematischen Modell die Nützlichkeit verschiedener Te
Leaky Gut und Raumfahrt – der Mechanismus enthüllt
Eine neue Studie zu den Auswirkungen simulierter Mikrogravitation, die Bedingung, mit der Astronauten im Weltraum konfrontiert sind, stört die epitheliale Barriere des Darms, und der Effekt hält auch
Forscher finden neuen Weg zum Schutz vor Krankheiten im MS-Modell
Forscher des Brigham and Womens Hospital haben in einem präklinischen Modell der Multiplen Sklerose (MS) einen neuen und unerwarteten Weg zur Vorbeugung von Krankheiten gefunden. Bildquelle