Identificar los asesinos de virus en las antiguas plantas medicinales
Las sustancias contenidas en la corteza de la raíz de la morera muestran un doble efecto
Muchos organismos tienen que defenderse de depredadores, enfermedades o plagas. Sus productos metabólicos constituyen un arsenal químico que ha sido utilizado con fines médicos desde tiempos inmemoriales. Utilizando métodos de vanguardia, un equipo dirigido por Judith Rollinger está examinando los conocimientos tradicionales para identificar nuevas sustancias activas contra las infecciones pulmonares causadas por la gripe, el coronavirus o los neumococos.
Las sustancias contenidas en la corteza de la raíz de la morera muestran un efecto dual. Inhiben los patógenos virales y bacterianos que infectan los pulmones.
ma_vaquer, pixabay.com, CC0
Las infecciones virales y bacterianas han plagado a los seres humanos desde el principio de los tiempos. Incluso si no eran capaces de reconocer los pequeños patógenos, nuestros antepasados solían aliviar síntomas como la tos, la fiebre o los problemas respiratorios con remedios naturales. En su búsqueda de potentes agentes antivirales, la farmacéutica Judith Rollinger, directora del grupo de investigación "Fitoquímica y Biodescubrimiento" de la Universidad de Viena, está aprovechando los poderes de la naturaleza - "el mejor químico del mundo" - como ella señala. "Utilizamos los conocimientos tradicionales transmitidos a lo largo de varias generaciones como un tesoro de experiencia empírica que nos ayuda en la preselección de posibles proveedores de ingredientes activos". Una estrategia de supervivencia de las plantas y otros organismos es utilizar sus propios productos metabólicos para protegerse de las plagas, depredadores y enfermedades. En la búsqueda de nuevas drogas, es necesario aprovechar este arsenal químico de manera dirigida, explica Rollinger.
Selección rigurosa in vitro e in silico
Con el apoyo del Fondo Científico Austríaco FWF, el equipo de la investigadora principal Judith Rollinger ha utilizado métodos modernos para buscar nuevos ingredientes activos encontrados en la naturaleza. Con la ayuda de colaboraciones de investigación establecidas, métodos de quimioinformática y cultivos celulares, los investigadores preseleccionaron candidatos prometedores. "Los medicamentos antivirales no son fáciles de desarrollar porque los virus utilizan células huésped humanas para reproducirse y propagarse. Para descubrir sustancias cuyo mecanismo de acción aún desconocemos, hemos realizado análisis multipistas", explica Rollinger.
Inicialmente, el equipo investigó fuentes escritas de hasta 2.000 años de antigüedad de la antigua Grecia, pero también de la medicina tradicional china y europea y de obras de la medicina popular en busca de síntomas típicos. En 160 casos, pudieron establecer una conexión inequívoca entre el efecto curativo reportado y una planta, un hongo, un liquen o un musgo dado y recolectar el material biológico. A continuación, el equipo registró los candidatos en una base de datos y produjo extractos para cada uno de ellos, que a su vez pueden contener cientos de compuestos químicos.
Protección celular eficaz y una interrupción fiable
En cooperación con Michaela Schmidtke del Hospital Universitario de Jena, los extractos naturales se enfrentaron a diversos virus que tienen su hogar en el sistema respiratorio. El equipo observó in vitro lo bien que las respectivas sustancias vegetales podían proteger las células epiteliales de los pulmones infectados de los daños. A continuación se colocaron los 28 mejores candidatos en placas de Petri en cultivos celulares infectados con patógenos respiratorios, incluidas cepas de virus de la gripe resistentes a los medicamentos. Su potencial antiviral se comparó con el Tamiflu, un medicamento establecido contra la gripe. El Tamiflu es un llamado inhibidor de la neuraminidasa al que algunos patógenos ya son resistentes. El Tamiflu bloquea la proteína de la superficie del virus para que los virus que ya se han reproducido en la célula huésped no puedan propagarse. "Una vez que un extracto demuestra ser activo, comenzamos un laborioso análisis fitoquímico. Investigamos la composición y luego aislamos los compuestos activos antivirales específicos", dice Judith Rollinger.
Inhibidor doble de la neuraminidasa
Utilizando enfoques de la quimioinformática, los investigadores identificaron posibles nuevos inhibidores de la neuraminidasa que podrían vencer la resistencia a las drogas. En colaboración con expertos en quimioinformática de las Universidades de Innsbruck y Hamburgo, modelaron la estructura tridimensional del sitio de unión de la neuraminidasa y predijeron los compuestos que podrían unirse allí y bloquear el sitio. Judith Rollinger considera un resultado particularmente exitoso que el equipo haya podido identificar sustancias naturales con efectos duales en el curso del proyecto financiado por el FWF.
Estas sustancias inhiben dos patógenos responsables de las infecciones pulmonares: los virus de la gripe y los neumococos (Streptococcus pneumoniae). Los ingredientes de la corteza de la raíz de la morera (Morus alba) inhiben tanto la neuraminidasa viral como la bacteriana. En un proyecto de seguimiento financiado por la Fundación Suiza Doerenkamp, se proseguirán las investigaciones clínicas sobre los candidatos más prometedores. En un proyecto de seguimiento en Viena, el grupo espera ahora dar el salto al coronavirus. Al igual que el virus de la gripe, el coronavirus ataca gravemente a los pulmones y, dada la pandemia en curso, es actualmente el centro de atención de grupos internacionales de investigación en todo el mundo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Langeder, J.; Grienke, U.; Chen, Y.; Kirchmair, J.; Schmidtke, M.; Rollinger, J.M.; "Natural products against acute respiratory tract infections: Strategies and lessons learned"; Journal of Ethnopharmacology; 248:112298, 2020
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