science >> Wetenschap >  >> Chemie

Gemeenschappelijk antioxidant-enzym kan een mogelijke behandeling bieden voor COVID-19

Eenvoudig diagram met katalase kickstartreactie die waterstofperoxide omzet in water en zuurstof. Krediet:Yunfeng Lu-onderzoeksgroep/UCLA

Onderzoekers van UCLA en China hebben ontdekt dat katalase, een natuurlijk voorkomend enzym, heeft potentieel als een goedkoop therapeutisch medicijn om COVID-19-symptomen te behandelen en de replicatie van coronavirus in het lichaam te onderdrukken. Een studie waarin het onderzoek werd beschreven, werd gepubliceerd in Geavanceerde materialen .

Catalase wordt van nature geproduceerd en door mensen gebruikt, dieren en planten. Binnen cellen, de antioxidant-enzymkick start de afbraak van waterstofperoxide, die giftig kunnen zijn, in water en zuurstof. Het enzym wordt ook wereldwijd veel gebruikt in de voedselproductie en als voedingssupplement.

"Er is veel aandacht voor vaccins en antivirale middelen, en terecht, " zei Yunfeng Lu, een UCLA Samueli School of Engineering hoogleraar chemische en biomoleculaire engineering en een senior auteur van het onderzoek. "Ondertussen, ons onderzoek suggereert dat dit enzym een ​​zeer effectieve therapeutische oplossing zou kunnen bieden voor de behandeling van hyperinflammatie die optreedt als gevolg van het SARS-CoV-2-virus, evenals hyperinflammatie in het algemeen."

De groep van Lu ontwikkelde de technologie voor het toedienen van medicijnen die in de experimenten werd gebruikt. Er zijn drie soorten tests uitgevoerd, die elk een ander symptoom van COVID-19 aanpakken.

Eerst, ze toonden de ontstekingsremmende effecten van het enzym aan en het vermogen om de productie van cytokinen te reguleren, een eiwit dat wordt geproduceerd in witte bloedcellen. Cytokinen zijn een belangrijk onderdeel van het menselijk immuunsysteem, maar ze kunnen het immuunsysteem ook het signaal geven om de lichaamseigen cellen aan te vallen als er te veel worden gemaakt – een zogenaamde 'cytokinestorm' die wordt gemeld bij sommige patiënten met de diagnose COVID-19.

Tweede, het team toonde aan dat catalase alveolaire cellen kan beschermen, die de menselijke longen bekleden, tegen beschadiging door oxidatie.

Eindelijk, de experimenten toonden aan dat catalase de replicatie van het SARS-CoV-2-virus bij resusapen kan onderdrukken, een soort aap, zonder merkbare toxiciteit.

Diagrammen die (links) tonen hoe katalase inwerkt op symptomen van COVID-19, en een diagram dat laat zien wat het enzym doet, waterstofperoxide omzetten in water en zuurstof. Krediet:Yunfeng Lu-onderzoeksgroep/UCLA

"Dit werk heeft verstrekkende implicaties die verder gaan dan de behandeling van COVID-19. Cytokinestorm is een dodelijke aandoening die andere infecties kan compliceren, zoals griep, evenals niet-infectieuze aandoeningen, zoals auto-immuunziekten, " zei Dr. Gregory Fishbein, een auteur van de studie en een patholoog aan de UCLA David Geffen School of Medicine.