Публикация

ВЪЗМОЖНОСТИ НА КОМПОНЕНТИ ОТ ЕЖЕДНЕВИЕТО НИ ДА ПОСЛУЖАТ ЗА ПРОТЕКЦИЯ СРЕЩУ SARS-CoV-2 ИНФЕКЦИЯТА

ВЪЗМОЖНОСТИ НА КОМПОНЕНТИ ОТ ЕЖЕДНЕВИЕТО НИ ДА ПОСЛУЖАТ ЗА ПРОТЕКЦИЯ СРЕЩУ SARS-CoV-2 ИНФЕКЦИЯТА

Д-р Тома Аврамов д.м., УНГ клиника при УМБАЛ „Царица Йоанна – ИСУЛ“, София

Toma Avramov, MD, ENT Clinic, University Hospital “Tzaritsa Yoanna-ISUL”, Sofia, Bulgaria

 

Резюме: До 2020 г. коронавирусните инфекции са представлявали предимно ветеринарен интерес. COVID-19 пандемията наложи разработването на протективни и терапевтични мерки срещу разпространението на SARS-CoV-2.

Храните, съдържащи представители на рода Lactobacillus, са неизменна част от ежедневното меню на българина. Много проучвания разглеждат способността му да инхибира конкурентно вируси и бактерии чрез прикрепване към повърхността на ентероцитите.

 

Bacillus Calmette-Guérin (BCG) е част от календара за ваксинация в Република България. Рекомбинантните BCG щамове, чрез активиране на вродения и специфичния адаптивен имунитет, могат да предложат защита срещу SARS-CoV-2, което се потвърждава от проучвания. Ваксината срещу грип също има място сама или в комбинация при активирането на нашия неспецифичен имунитет.

 

Налична опция за превенция на коронавирусната инфекция са спрейове, съдържащи сулфатирани полизахариди – карагенани и сребърни йони, спомагащи за намаляване на прикрепването и навлизането на вируса в целевите клетки на назофаринкса, каквито характеристики притежават препаратите от серията Coldisept nanoSilver.

 

Липсата на одобрено лечение налага търсенето на начини за ограничаване на разпространението на COVID-19. Вярвам, че използването на компоненти от нашата диета, ваксинационния календар, спрейове, съдържащи карагенани и сребърни йони, както и евкалиптово масло, може да има защитен ефект срещу SARS-CoV-2 инфекция самостоятелно или в комбинация при здрави индивиди.

 

Въведение: Коронавирусът е изолиран за първи път през 1937 г. Коронавирусите - семейство Coronaviridae (подсемейство Coronavirinae, ред Nidovirales), са подробно описани в средата на 60-те години на 20-ти век и разделени на четири рода: Alphacoronavirus, Betacoronavirus (линии A – D), Гамакоронавирус и Делтакоронавирус (1, 2, 3). Тези вируси споделят общи морфологични характеристики (4, 5, 6). Вирионната обвивка съдържа следните вирусни протеини - протеин на шипа (S), протеин на обвивката (E), мембрана/матрица (M) и допълнителни протеини (ORF 3, 6, 7a, 7b, 8 и 9b), нуклеопротеин (N) и 3′ нетранслиран регион (3′ UTR) в тяхната последователност (7). S протеините имат рецепторен свързващ домен (RBD), които съдържат рецепторно свързващи мотиви (RBM), които подпомагат специфичното свързване към ACE2 рецепторите на гостоприемника (8).

 

Коронавирусите имат зоонозен произход. Патогенните вируси при животните включват вирусите на трансмисивния гастроентерит (TGEV), вируса на мишия хепатит (MHV, β), птичия инфекциозен бронхитис вирус (IBV, γ), мутационния свински респираторен вирус (PRCoV, α), котешкия инфекциозен перитонитен вирус (FIPV), свинския хемаглутиниращ енцефаломиелитен вирус (PHEV) и свинския епидемичен диариен вирус (PDCoV, δ). Изследването на геномните последователности доказва, че всички известни човешки CoV са възникнали от животински източници. Патогенните коронавируси се срещат както при диви, домашни и стопански животни, така и при хора и демонстрират потенциал за преминаване през бариерата на вида гостоприемник. Тези вируси обикновено преобладават сред животинските видове с възможно предаване от животни върху хора и рядко предаване от човек на човек или от човек на животно. До 2020 г. са били изолирани шест коронавируси, заразяващи хората, и те са: HCoV-229E, HCoV-NL63, HCoV-OC43, HCoV-HKU1, тежкият остър респираторен синдром (SARS-CoV) и близкоизточният респираторен синдром (MERS-CoV). SARS-COV-2 е седмият идентифициран представител. Първите четири от тях са ендемично пренасяни и най-често протичат като обикновена настинка. Заболяванията, които предизвикват последните три, варират от обикновена настинка до тежко и нерядко фатално респираторно заболяване при хората. Анализи разглеждат генетичните сходства на SARS-CoV-2 със SARS-CoV (79% сходство) и MERS-CoV (близо 50%) (2, 4, 9). Ангиотензин конвертиращият ензим 2 (ACE2) се посочва като рецептора, осигуряващ на SARS-CоV-2 вирусно навлизане, и е установена неговата експресия върху тип ІІ пневмоцити и ентероцити (основни вирусни целеви клетки), но има съобщения и за алтернативен рецептор за SARS-CoV и HСoV-229E. Това е специфичната лектин междуклетъчна адхезионна молекула-3-захващаща неинтегрин (L-SIGN), която се експресира върху ендотелните клетки на черния дроб и белия дроб. Някои коронавируси притежават хемаглутининестераза (HE) и използват свързваща активност на сиаловата киселина. Картирана е способността на бетакоронавирусите да свързват въглехидратите.

 

Бетакоронавирусите от линия А (A-β) са група с човешко и ветеринарно клинично значение (10). При тях свързването с O-ацетилирани Sias (O-Ac-Sias) се медиира от хемаглутининестеразата(HE), хомодимерен тип I обвиващ гликопротеин (10, 11, 12, 13, 14).

 

Последните проучвания показват, че рискът от разпространение на зоонозни вируси винаги е бил висок. Те имат високи мутагенни нива и, освен че създават нови щамове, това им позволява да се адаптират към широк кръг от гостоприемници. Северноамериканско проучване предлага хипотетичен концептуален модел, демонстриращ възможното разпространение на SARS-CoV-2 от хората към гостоприемници от дивата природа чрез стомашно-чревния тракт, където изпражненията на заразените с COVID-19 пациенти замърсяват водни басейни и достигат до гостоприемници от дивата природа (15). Това се потвърждава от взетите проби от отходни води в Претория, където се установява 75% контаминация на тези води с Омикрон. Това проучване ме накара да приема за възможна хипотезата за заразяване на хора от животински видове чрез стомашно-чревния тракт.

 

Механизъм на заразяване при животни: Когато започна пандемията, не се взе предвид, че човечеството е част от екосистемата Земя. При зоонозен произход, на първо място, беше добре да се проучи как заболяването протича при животинските видове, изчерпателна информация за което можеха да ни дадат ветеринарните лекари. Някои колеги се опитаха да акцентуират на това, но не им беше обърнато внимание. Много интересен пример е котешкият инфекциозен перитонитен вирус (FIPV) - коронавирус, позволяващ насочване на имунни клетки (моноцити и макрофаги) за постигане на системно разпространение. Поразителното при FIPV е способността му да се възпроизвежда ефективно в моноцити и макрофаги (16). Предполага се, че това превключване в клетъчния тропизъм от чревния епител към подвижните клетки (моноцити/макрофаги) е повратна точка в развитието на патогенезата му. FIPV причинява неизменно фатално имуно-медиирано заболяване, наречено котешки инфекциозен перитонит (FIP). Това позволява да обясним вирусното разпространение в гостоприемника. Трябва да отбележим, че най-голямото струпване на лимфоидна тъкан при човека има в пайеровите плаки, но по цялото протежение на тънкото черво има единични лимфни фоликули. Инфекцията в неразрешаващи клетъчни типове е постигната чрез екзогенна експресия на DC-SIGN, демонстрирайки, че и FIPV от тип 1 и тип 2 използват DC-SIGN като кo-рецептор (17, 18). При постоянно заразените гостоприемници мутациите могат да доведат до промяна във вирулентността на FIPV. Изследванията и работата по хипотезата са, че мутациите в гена на SARS-S играят ключова роля при прехода на тропизма от чревния епител към макрофагите (19). Друг представител на семейство Coronaviridae е вирусът на мишия хепатит (MHV), заразяващ главно мозъка и черния дроб. Много интересен променен тропизъм показва мутант MHV-A59, изолиран от трайно инфектирани микроглиални клетки (20).

 

Вирусът на инфекциозен бронхит(IBV) е чест патоген на птиците, който се реплицира в дихателните пътища, но също така и в епителните клетки на бъбреците, яйцепровода и червата.

 

На второ място, никой не обърна внимание колко от домашните ни любимци боледуваха и умираха през тези две години – хората също могат да предават инфекцията на животните. На трето място, беше пропуснато в самото начало на пандемията да не се позволи стабилизиране на мутацията като се приложи локдаун за 2-3 месеца. Не се проучиха практиките от ветеринарната медицина, при която заплодени свине майки се заразяват с коронавирус и по този начин новородените се предпазват чрез предаваните с кърмата антитела, при което се наблюдава практически нулева смъртност. Това ни дава отговор дали има риск за новородените при преболедували по време на бременността майки.

 

Проследявайки хода на заболяването се надявам, че скоро или в по-далечно бъдеще ще открием причината за начина на протичане при различните пациенти. Коронaвирусът е способен да атакува много тъкани и органи. Важната роля на SARS-S клетъчния тропизъм е изследвана и демонстрирана при химерни вируси. Коронавирусите са в състояние да експлоатират много молекули на клетъчната повърхност - протеини и въглехидрати, за да получат достъп за навлизане в целевите клетки (21, 22, 23).

 

Механизъм на заразяване при хората: Нашето тяло е изградено от около 3 трилиона клетки. До 60-годишна възраст се наблюдава критично натрупване на мутации и стареене в около 10% от тези клетки. Стареенето и мутациите засягат също и костния мозък и клетките предшественици, което може от своя страна да обясни до някъде по-различното протичане на COVID-19 при пациенти над 60-годишна възраст. В проучване направено от Loske at al. се установява, че епителните и имунните клетки на горните дихателни пътища на децата са предварително активирани и подготвени за откриване на инфекция с COVID-19, което допринася за по-силен ранен имунен отговор на COVID инфекцията. При децата наблюдаваме намален процент на заразяване със SARS-CoV-2 и значително по-нисък риск от развитие на тежко коронавирусно заболяване в сравнение с възрастните. Въпреки това, молекулярните механизми, лежащи в основата на защитата в по-младите възрастови групи, остават неизвестни. Това вероятно е обща характеристика на имунния отговор на лигавицата при децата, но е от особено значение за SARS-CoV-2. Последният се характеризира с екстензивна вътреклетъчна репликация и забележителна липса на производство и секреция на IFN. От друга страна, SARS-CoV-2 е силно чувствителен към лечение с IFN преди инфекция, което се вижда при белодробните епителни клетки. Подготвената вирусна детекция и предварително активираният вроден имунен отговор при децата води до ефективно ранно производство на IFN в заразените дихателни пътища, вероятно медиирайки значителни антивирусни ефекти, наблюдавани в in vitro IFN-(предварително) третирани клетки. В крайна сметка това може да доведе до намаляване на вирусната репликация и по-бързо изчистване при деца. Всъщност няколко проучвания вече показаха, че при децата се елиминира много по-бързо SARS-CoV-2 в сравнение с възрастните, в съответствие с концепцията, че те спират вирусната репликация по-рано. Повишеният вроден антивирусен капацитет при деца, комбиниран с високата IFN чувствителност на SARS-CoV-2, може да обясни защо децата са по-способни да контролират инфекцията в ранен стадий в сравнение с възрастните и следователно имат по-нисък риск от развитие на тежък COVID-19 (24).

 

Различните варианти ни показаха различен процент на заразяване при деца. Статистически данни от САЩ показват, че процентът на инфектирани и заболели деца е по-висок при групи с по-ниски нива на ваксинация. Например при Делта варианта в САЩ през август 2021 г. е наблюдаван най-висок процент на инфектирани и заболели във възрастовата група 16-18 години, в сравнение с всички други групи. За разлика от възрастните, гърчовете, включително епилептичен статус, може да са първата и основна проява на COVID-19 при деца, показват нови изследвания публикувани от израелски колеги. Припадъците могат да се появят дори при деца без анамнеза за епилепсия и при липса на треска или тежко протичащ COVID-19. Това трябва да ни насочи към възможно инфектиране и изисква извършване на диагностика, даваща възможност за контрол на инфекцията. И все пак, всичко зависи от моментното състояние на имунитета при детето. Той определя както протичането при всяко едно дете, така и риска за развитие на усложнения.

 

Хипотеза: Тежестта на протичане се определя от генетични варианти при всеки от нас подобно на тези при HPV инфекцията. Тя се базира на изследванията на Mohd Israr et al. при боледуващи от човешки папилома вирус /HPV/, които се натъкват на поляризация на Th2/Treg на придобития имунитет в папиломите и кръвта, повишаване количеството на незрелите лангерхансови клетки (iLC) и повишена експресия на циклооксигеназа-2/простагландин Е2(PGЕ2) в горните дихателни пътища. При сравняване на моноцитите(Мо) извлечени от кръвта и лангерхансови клетки(iLC) извлечени от тъканта на пациенти с рецидивираща респираторна папиломатоза /RRP/ и контроли наблюдават вродена имунна дисрегулация при болните с RRP. При тези пациенти моноцитите генерират по-малко iLC, отколкото контролите поради редуциране на субпопулцията на класическите Мо. Авторите също наблюдават повишено количество на PGЕ2 в плазмата на болните, което е отговорно за редуциране на Мо – iLC диференциацията. Цитокиновите/хемокиновите отговори при заразените и здравите контроли също показват различия. По тази причина авторите заключават, че моноцитно/iLC вроденият имунитет е увреден при пациенти с RRP. Вероятно имуносупресивната папиломавирусна микросреда променя отговорите на незрелите лангерхансови клетки и обратно, поддържа Th2-подобен/Treg HPV специфичен адаптивен имунитет при RRP (25).

 

Използването на компоненти от ежедневния ни хранителен режим и ваксинационния календар на Република България за протектиране навлизането на вирусите в организма при здрави индивиди е напълно възможно. Родът Lactobacillus е обичаен обитател на стомашно-чревния тракт на хора и животни, компонент от хранителния ни режим. Способността на Lactobacillus да се захваща към епителните повърхности е изключително важна за поддържане на постоянна колонизация в червата и в други тъкани на бозайниците. Пептидогликанният слой на клетъчната стена на Lactobacillus е покрит от разнообразни вещества - липотейхоеви киселини, неутрални и кисели полизахариди и повърхностни протеини. Много видове от рода Lactobacillus притежават S повърхностен протеинов слой (SLAP), който е изграден от масиви от единичен протеин, нековалентно свързан, който оформя най-външната обвивка на клетката. SLAP са идентифицирани като участващи в достъпа до адхезия. В стомашно-чревния тракт Lactobacillus редовно среща много антиген представящи клетки - дендритни клетки. Тези клетки експресират специфичен за DC ICAM-3 захващащ протеин (DC-SIGN), който е рецептор на клетъчната повърхност. Доказано е, че DC-SIGN може да засилва клетъчното навлизане на различни вируси като ХИВ тип 1, хепатит С, Ебола, Денга и SARS. Също така е доказано, че DC взаимодействат с Lactobaccilus. Този контакт включва DC-SIGN и S повърхностния белтъчен слой, представен върху обвивката на бактериалната клетка, и регулира индукцията на редица цитокини, участващи в клетъчната имунна регулация. Li at al. установяват, че Lactobaccilus acidophilus S-слой протеин инхибира индуцираната от бактерии апоптоза (26). Много изследвания показват, че S повърхностния белтъчен слой на някои видове Lactobacillus имат антимикробна и антивирусна активност. При разглеждането на проучванията за инхибиторния ефект на S повърхностния протеинов слой се наблюдава различен механизъм на инхибиране при бактерии и вируси. Например, Lactobaccilus acidophilus S-слоя има значително антагонистична активност срещу Salmonella enterica serovar Typhimirium инфекция. Антимикробният механизъм на S-слоя на Lactobaccilus acidophilus включва конкуренция за местата на свързване върху повърхността на епителните клетки на гостоприемника и директно взаимодействие между него и клетъчната повърхност на Salmonella Typhimirium. За разлика от бактериите, S повърхностният слой на Lactobaccilus acidophilus проявява антагонизъм спрямо навлизането и репликацията, но не и при прикрепването на свинския епидемичен диариен вирус /PEDV/.

 

Антивирусната активност на протеина от S-слой не се основава на конкуренция с PEDV за местата на свързване на повърхността на клетките гостоприемници. DC-SIGN е адхезивен фактор на клетъчната повърхност, който улеснява навлизането на вируси, принадлежащи към няколко различни семейства в клетките на гостоприемника. Полученият от Lactobacillus S-повърхностен слоев протеин може да играе важна роля в антимикробната и антивирусна активност на пробиотичните щамове, непозволяващ пролиферация и адаптиране към вътреклетъчната среда и разширяването на клетъчното увреждане.

 

В практиката S-слоевият протеин от рода Lactobacillus се използва също при инхибирането на JUNV (Вирус на Аржентинската хеморагична треска) инфекцията чрез директно взаимодействие с DC-SIGN рецептора (27). Клетките, експресиращи DC-SIGN, могат да бъдат заразени от JUNV, но е установено почти пълно инхибиране на JUNV инфекцията, когато те са били третирани с пречистен S-слоев протеин от L. acidophilus ATCC 4365 преди инфекцията. Инхибирането се наблюдава само когато S-слоев протеин е използван в ранните стадии на вирусна инфекция.

 

BCG ваксината присъства в основния списък на Световната здравна организация и е неразделна част от ваксинационния календар в Република България. BCG проявява хетерогенни защитни ефекти срещу несвързани вирусни и бактериални инфекции, изследвани обстойно в много проучвания и обобщени от Pramod Gupta (28). Предполага се че защитните ефекти на BCG ваксината се изразяват в експресия на гените, които участват в антивирусния вроден имунен отговор срещу вирусни инфекции. Наблюдава се дългосрочно поддържане на активирания от BCG клетъчен имунитет чрез индуциране на паметта във вродени имунни клетки като моноцити (Mo), естествени клетки убийци (NK) и макрофаги (Ma). Малко проучване на Wardhana et al. cъобщава за значително намаляване на острите инфекции на горните дихателни пътища при възрастни хора след BCG ваксинация, която се прилага веднъж месечно в продължение на три последователни месеца (29). Рандомизирано контролирано изследване, включващо грипния ваксинален щам H1N1, съобщава за засилено индуциране на функционалния отговор с антитела срещу този щам, ако BCG ваксинацията е била проведена преди грипната ваксинация (30).

 

Епидемиологичните проучвания показват, че ваксината Bacillus Calmette-Guérin (BCG) може да има защитни ефекти срещу COVID-19, но не е ясен механизмът, по който BCG ваксината може да предизвика специфичен Т-клетъчен отговор при SARS-CoV-2. Епидемиологично проучване приписва вариациите в заболеваемостта и смъртността от COVID-19 за различните страни на програмата за BCG ваксинация на популациите (76). Друг анализ предполага, че BCG е свързан с намалениe на инфекциите от COVID-19, ако обхватът на BCG ваксинцията е над 70% от популацията в съответната страна (31).

Възможни са няколко механизма на действие на BCG ваксината, определящи нейния антивирусен имуномодулиращ ефект (32): а) Подобряване на имунния отговор на организма към несвързани вирусни и бактериални инфекции, в резултат на което се увеличава производството на интерферон гама (IFNγ) от CD+4 клетки посредством индукция на хетероложен лимфоцитен отговор (33, 34). б) Модулиране цитотоксичните Т-лимфоцитни клонове - Th1, Th17 и Th22 чрез активиране на CD+4 и CD+8 клетки (35, 36). в) Обучен/неспецифичен имунитет - функционална модификация на вродената имунна система, така че при всяка вторична инфекция да се инициира ефективен хетероложен отговор. Индуциране на имунологична памет в следните имунни клетки - естествени убийци (NK), миелоидни клетки (моноцити и макрофаги), които формират част от вродения имунитет и повишени провокирани цитокин-медиирани отговори (37). г) Увеличаването на проинфламаторните цитокини като IL-1β и фактор на туморна некроза-α (TNF-α) (38, 39).

 

Лесна за употреба опция за превенция на коронавирусната инфекция са спрейове, съдържащи сулфатирани полизахариди – карагенани и сребърни йони, имащи бактерицидно и вируцидно действие и спомагащи намаляване прикрепването и навлизането на вируса в целевите клетки на назофаринкса. Такива характеристики притежават препаратите от серията Coldisept nanoSilver спрей за нос и гърло. Предложените препарати нямат цитотоксични ефекти. Те намаляват вирусното натоварване в носоглътката, предпазват лигавицата от първоначална инфекция, намаляват риска от инфектиране и индиректно намаляват разпространението на вируса между индивидите. Антивирусният ефект на карагенаните се дължи на намаленото прикрепване и навлизане на вируса в целевите клетки. Доказано е, че i-карагенанът пречи на свързването и навлизането на папилома вируса и риновируса поради неговите сулфатни полизахаридни характеристики, имитиращи клетъчни хепаран сулфати или агрегати от вирусни частици. Инхибицията на вирусно захващане от i-карагенан също е доказано при грип А и човешки коронавирус OC43. I- и k-карагенаните, които се различават само по броя и местоположението на сулфатните остатъци върху хексозния скелет, потенциално инхибират SARS-CoV-2 чрез сходен механизъм. Това се подкрепя от скорошни проучвания, които потвърждават инхибиращото действие на i-карагенан спрямо SARS-CoV-2 (40).

 

 

Спрейоветe, съдържащи евкалиптово масло, ограничават респираторните инфекции, убивайки вируси, бактерии и гъбички. Те също ускоряват движението на цилиите на покривния епител и спомагат за по-бързо почистване на повърхността на дихателните пътища. Изброените по-горе фактори могат да ни помогнат да намалим вероятността, но не и напълно да изключим възможността от заразяване и разболяване.

 

Заключение: Много лекарства самостоятелно или в комбинация се прилагат за лечение на COVID-19. Използването на храни, съдржащи Lactobacillus, е показано поради това, че S повърхностния слой на Lactobaccilus проявява антагонизъм спрямо навлизането и репликацията. Антивирусната активност на протеина от S-слой не се основава на конкуренция с вирусите за местата на свързване върху повърхността на клетките гостоприемници. Това се дължи на свързването му с DC-SIGN, който е адхезивен фактор на клетъчната повърхност, улесняващ навлизането на вируси. Предполагаме, че BCG и противогрипната ваксина е малко вероятно самостоятелно или в комбинация да ни осигурят пълна защита срещу SARS-CoV-2 поради липсата на специфичен имунитет, но може да изиграят съществена роля за редуциране на коронавирусната инфекция. При наличие на генетично детерминирани промени на вродения и придобития имунитет или дори първично имунодефицитно заболяване, податливостта на тази част от човешката популация към COVID-19 е вероятно различна. При трайно заразени гостоприемници (хронична вирусна инфекция) с наличие на генетично детерминирани промени на вродения и придобития иминитет, мутациите могат да доведат до превръщането на вируса във вирулентен щам или да предизвикват вариации във вирулентността му. Модификацията на шиповия протеин (SARS-S) може да промени тропизма на клетките и тъканите и когато това се свързва с други вирусни фактори, може да доведе до промяна на патогенността на вируса. Възможно е при пациентите с генетични варианти SARS-CoV-2 инфекцията да протича както при коронавирусните инфекции при животните, предизвикващи насочване на имунни клетки (моноцити и макрофаги) за постигане на системно разпространение и дори да причини фатално имуно-медиирано заболяване.

 

Липсата на одобрено лечение налага търсенето на начини за ограничаване на разпространението на COVID-19. Вярвам, че използването на компоненти от нашата диета, календар за ваксинации, спрейове, съдържащи карагенани и сребърни йони, както и евкалиптово масло, може да има защитен ефект срещу SARS-CoV-2 инфекция самостоятелно или в комбинация при здрави индивиди.

 


THE POSSIBILITIES OF COMPONENTS OF OUR LIFE FOR PROTECTION AGAINST SARS-CoV-2 INFECTION

Corresponding author:

Toma Avramov, MD

ENT clinic

UMHAT “Tzaritsa Joanna - ISUL”

toma_avramov@abv.bg

8 Bjalo More str, Sofia 1508, Bulgaria

tel. +35929432563

Fax +35929432521

 

Summary: Until 2020, coronavirus infections were of predominantly veterinary interest. The COVID-19 pandemic has necessitated the development of protective and therapeutic measures against the spread of SARS-CoV-2.

 

Foods containing representatives of the genus Lactobacillus are an integral part of the daily menu of the Bulgarian. Many studies have looked at its ability to competitively inhibit viruses and bacteria by attaching to the surface of enterocytes.

 

Bacillus Calmette-Guérin (BCG) is part of the vaccination calendar in the Republic of Bulgaria. Recombinant BCG strains, by activating innate and specific adaptive immunity, may offer protection against SARS-CoV-2, which has been confirmed by studies. The flu vaccine also has a place in the activation of our non-specific immunity.

 

An available option for the prevention of coronavirus infection are sprays containing sulfated polysaccharides - carrageenans, silver ions and eucalyptus oil, helping to reduce the attachment and entry of the virus into the target cells of the nasopharynx.

 

The lack of approved treatment necessitates the search for ways to limit the spread of COVID-19. I believe that the use of components of our diet, vaccination calendar and sprays containing carrageenans, silver ions and eucalyptus oil can play a protective effect against SARS-CoV-2 infection alone or in combination in healthy individuals.

 

Key words: Lactobaccilus, BCG vaccine, influenza vaccine, SARS-CoV-2, carrageenans, viral entry

 

List alphabetically abbreviations:

ACE2 - angiotensin converting enzyme 2

APN - aminopeptidase N

ARDS - acute respiratory distres syndrome

BCG - Bacillus Calmette-Guérin

CFR - case fatality rate

DC - dentritic cells

DC-SIGN - dentritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3-grabing non-integrin

DPP 4 - dipeptidyl peptidase 4

FECV - Feline enteric coronavirus

FIPV - feline infectious peritonitis virus

FIP - feline infectious peritonitis

HE - hemagglutinin esterase

HPV – human papilloma virus

JUNV - argentine hemorrhagic fever virus

IBV - infectious bronchitis virus

IFNγ - interferon gamma

iLC – innate langerhans cells

L-SIGN - lectin specific intercellular adhesion molecule-3 capturing non-integrin

MERS-CoV - Middle East respiratory syndrome coronavirus

MHV - mouse hepatitis virus

NO - nitric oxide

NP - nucleocapsid protein

PD - peptidase domain

PEDV – porcine epidemic diarrhea virus

PHEV - porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus

PGЕ2 - Prostaglandin E2

PRCoV - porcine respiratory virus

PI - isoelectric point

RAS - Renin angiotensin aldosterone system

RBD - receptor binding domain

RBM - receptor binding motif

RCT - randomised controlled tral

ROS - reactive oxygen species

RRP - Recurrent Respiratory Papillomatosis

SARS-CoV - severe acute respiratory syndrome coronavirus

SD - underpinning subdomain

SLAP - lactobacillus surface layer protein

TGEV - transmissible gastroenteritis virus

TNF-α - tumor necrosis factor-α

UTR - untranslated region

 

References:

1. Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, Zhao X, Huang B, Shi W, Lu R, Niu P, Zhan F, Ma X, Wang D, Xu W, Wu G, Gao GF, Tan W, China Novel Coronavirus Investigating and Research Team. 2020. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 382:727–733.

2. Chen Y, Liu Q, Guo D. 2020. Emerging coronaviruses: genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol 92:418–423. https://doi.org/ 10.1002/jmv.25681.

3. Shen K, Yang Y, Wang T, Zhao D, Jiang Y, Jin R, Zheng Y, Xu B, Xie Z, Lin L, Shang Y, Lu X, Shu S, Bai Y, Deng J, Lu M, Ye L, Wang X, Wang Y, Gao L. 2020. Diagnosis, treatment, and prevention of 2019 novel coronavirus infection in children: experts’ consensus statement. World J Pediatr 7:1–9. https://doi.org/10.1007/s12519-020-00343-7.

4. Lu R, Zhao X, Li J, Niu P, Yang B, Wu H, Wang W, Song H, Huang B, Zhu N, Bi Y, Ma X, Zhan F, Wang L, Hu T, Zhou H, Hu Z, Zhou W, Zhao L, Chen J, Meng Y, Wang J, Lin Y, Yuan J, Xie Z, Ma J, Liu WJ, Wang D, Xu W, Holmes EC, Gao GF, Wu G, Chen W, Shi W, Tan W. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet 2020;395:565–74.

5. Xu X, Chen P, Wang J, Feng J, Zhou H, Li X, Zhong W, Hao P. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission. Sci China Inf Sci 2020;63:457–60.

6. To, K. F. and A. W. Lo. Exploring the pathogenesis of severe acute respiratory syndrome

(SARS): the tissue distribution of the coronavirus(SARS-CoV) and its putative receptor, angiotensin-covertin enzyme 2(ACE2). J. Pathol. 2004, 203:740-743.

7. Han Q, Lin Q, Jin S, You L. Coronavirus 2019-nCoV: a brief perspective from the front line. J Infect 2020;80:373–7.

8. Wan Y, Shang J, Graham R, Baric RS, Li F. Receptor recognition by the novel coronavirus from wuhan: an analysis based on decade-long structural studies of SARS coronavirus. J Virol 2020;94. e00127-20.

9. Raoul J. de Groot, a Susan C. Baker, b Ralph S. Baric, c Caroline S. Brown, d Christian Drosten, e Luis Enjuanes, f Ron A. M. Fouchier, g Monica Galiano, h Alexander E. Gorbalenya, i Ziad A. Memish, j Stanley Perlman, k Leo L. M. Poon, l Eric J. Snijder, i Gwen M. Stephens, j Patrick C. Y. Woo, m Ali M. Zaki, n Maria Zambon, h John Ziebuhr, Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV): Announcement of the Coronavirus Study Group, Journal of Virology, May 2013, DOI: 10.1128/JVI.01244-13.

10. Belouzard Sandrine, Millet Jean K., Licitra Beth N., Gary R. Whittaker Gary R. Mechanisms of Coronavirus Cell Entry Mediated by the viral spike protein. viruses 2012, 4, 1011-1033; doi: 10.3390/v4061011.

11. Zhang Xiaoyan, Li Pengcheng, Zheng Qisheng, Hou Jibo. Lactobaccilus acidophilus S-layer protein-mediated inhibition of PEDV-induced apoptosis of vero cells. Vet. microbiology 229 (2019), 159-167.

12. Bakkers Mark J. G., Zeng Qinghong, Feitsma Louris J., Hulswit Ruben J. G., Li Zeshi, Westerbeke Aniek, van Kuppeveld Frank J. M., Boons Geert-Jan, Langereis Martijn A., Huizingа Eric G., and de Groot Raoul J., Coronavirus receptor switch explained from the stereochemistry of protein–carbohydrate interactions and a single mutation, Article in Proceedings of the National Academy of Sciences, May 2016 DOI: 10.1073/pnas.15198811.

13. Wang H. and al., SARS coronavirus entry into host cells through a novel clathrin- and caveolae-independent endocytic pathway. Cell Res. 2008, 18:290-301.

14. Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, Zhao X, Huang B, Shi W, Lu R, Niu P, Zhan F, Ma X, Wang D, Xu W, Wu G, Gao GF, Tan W, China Novel Coronavirus Investigating and Research Team. 2020. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 382:727–733.

15. Franklin AB, Bevins SN. Spillover of SARS-CoV-2 into novel wild hosts in North America: a conceptual model for perpetuation of the pathogen. Sci Total Environ 2020;733. 139358-58

16. Pedersen, N.C., virologic and immunologic spects of feline infectious peritonitis virus infection. Adv. Exp. Med. Biol.1987, 218, 529-550.

17. Han D.P., Lohani M., Cho M.W., Specific asparagine-linked glycosylation sites are critical for DC- SIGN- and L-SIGN- mediated severe acute respiratory syndrome coronavirus entry. J. Virol. 2007, 81, 12029-12039.

18. Regan A.D., Whittaker G.R., Utilization of DC- SIGN for entry of feline coronaviruses into host cells. J. Virol. 2008, 82, 11992-11996.

19. Vennema, H., Poland A., Foley J., Pedersen, N.C., Feline infectious peritonitis virus arise by mutation from endemic feline enteric coronaviruses. Virology, `998, 243, 150-157.

20. Hungley, S.T., Gombold, J.L., Lavi, E., Weiss, S.R., MHV-A59 fusion mutants are attenuated and diplay altered hepatotropism. Virology1994, 200, 1-10.

21. Jeffers S.A., Tussel S.M., Gillim-Ros L., Hemmila E.M., Achenbach J.E., Babcock G.L., Thomas W.D., Thackray L.B., Young M.D., Mason R.J., at al. CD209L (L-SIGN) is a receptor for severe acute respiratory syndrome coronavirus. Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 2004, 101, 15748-15753.

22. Jeffers S.A., Hemmila E.M., Holmes K.V., Human coronavirus 229E can use CD209L(L-SIGN) to enter cells. Adv. Exp. Med. Biol. 2006, 581, 265-269.

23. Han D.P., Lohani M., Cho M.W., Specific asparagine-linked glycosylation sites are critical for DC- SIGN- and L-SIGN- mediated severe acute respiratory syndrome coronavirus entry. J. Virol. 2007, 81, 12029-12039.

24. J. Loske et al. Pre-activated antiviral innate immunity in the upper airways controls early SARS-CoV-2 infection in children. Nature Biotechnology, 2021, s41587-021-01037-9.

25. Israr M., DeVoti J.A., Lam F., Abramson A.L., Steinberg B.M., Bonagura V., Altered monocyte and langerhans cell immunity in pathints with Recurrent Respiratory Papillomatosis(RRP), Front. in Immun., 2020, doi: 10.3389/immu.2020.00336.

26. Li P., Yin Y., YU Q., Yang Q., 2011. Lactobacillus acidophilus S-layer protein-mediated inhibition of Salmonella-inducing apoptosis in Caco-2 cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 409, 142-147.

27. Martinez, M.G., Prado Acosta M., Candurra N.A., Ruzal S. M., 2012. S-layer proteins of Lactobacillus acidophilus inhibits JUNV infection. Biochem. Biophys. Res. Commun. 422, 590-595.

73. Gupta P.K., New disease old vaccine: Is recombinant BCG vaccine an answer for COVID-19? Cell Immunol. 2020; 356: 104187.

28. Wardhana E.A., Datau A., Sultana V.V., Mandang E.J. The efficacy of Bacillus Calmette-Guérin vaccination for the prevention of acute upper respiratory tract infection in elderly. Acta Med. Indones. 2011; 43:185-190.

29. Leentjens J., Kox M., Stokman R., Gerretsen J., Diavatopoulos D.A., van Crevel R., Rimmelzwaan G.F., Pickkers P., Netea M.G. BCG vaccination enhances the immunogenecity of subsequent influenza vaccination in healthy volunteers: A randomised, placebo-controlled pilot study. J. Infect. Dis. 2015; 212: 1930-1938.

30. Miller A., Reandelar M.J., FasciglionK., Roumenova V., Li Y., Otazu G.H. Correlation between universal BCG vaccination policy and reduced morbidity and mortality for COVID-19: an epidemiological study, medRxiv, 2020, .2003.2024.20042937.

31. Joya Melvin, Malavikaa B., Asirvathamb Edwin Sam, Sudarsanamc Thambu David,

Jeyaseelana L., Is BCG associated with reduced incidence of COVID-19? A meta-regression

of global data from 160 countries. Clinical Epidemiology and Global Health 9 (2021) 202–203.

32. Maheshwari N. and Jain A., Is there a rationale for using bacillus Calmette-Guerin vaccine in coronavirus infection?, Viral immunol, vol 00, num. 00, 2020, DOI: 10.1089/vim.2020.0079

33. Goodridge HS, Ahmed SS, Curtis N et al., Harnessing the beneficial heterologous effects of vaccination. Nat Rev Immunol 2016; 16:392.

34. Goodridge HS, Ahmed SS, Curtis N et al., Harnessing the beneficial heterologous effects of vaccination. Nat Rev Immunol 2016; 16:392.

35. Mathurin KS, Martens GW, Kornfeld H, et al., CD4 T-cell-mediated heterologous immunity between mycobacteria and poxviruses. J Virol 2009; 83:3528.

36. Vetskova EK, Muhtarova MN, Avramov TI, et al. Immunomodulatory effects of BCG in patients with recurrent respiratory papillomatosis. Folia Med (Plovdiv) 2013;55:49.

37. Ramesh S., 100-year-old TB vaccine now being tested for Covid-19, India may conduct a trial too. https://the print.in/healt/100-year-old tb-vaccine-now-being-tested-for-covid-19-india-may-conduct-a-trial-too/387839.

38. Covian C., Fernandez-Fierro A., Retamal-Diaz ., et al., BCG-induced cross-protectionband development of trained immunity: implication for vaccine desing. Front Immunol 2019; 10:2806.

39. Arts RJ, Moorlag SJCFM, Novakovic B, et al. BCG vaccination protects against experimental viral infection in humans through the induction of cytokines associated with trained immunity. Cell Host Microbe 2018; 23: 89-100.

40. Schutz et al., Carrageenan-containing over-the counternasal and oral sprays inhibit SARS-CoV-2 infection of airway epithelial cultures. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 320: L750- L756, 2021.

Коментари