Лактоферрин как потенциальное средство профилактики и дополнение в лечение COVID-19

Введение

Лактоферрин (Lf) является естественным, нетоксичным гликопротеином, который ранее был изучен как средство против широкого спектра вирусов, включая тяжелый острый коронавирус респираторного синдрома (SARS-CoV) и который тесно связан с новым тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), вызывающий COVID-19. Кроме того, Lf обладает иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами, которые могут положительно изменить реакцию хозяина на инфекции. Lf доступен в качестве перорального дополнения и проведенные ранее исследования показывают, что дополнительный прием Lf может лечить или предотвращать множество микробных инфекций. В данном обзоре авторы показывают противовирусные свойства и иммуномодулирующие механизмы Lf в контексте его потенциального применения против SARS-CoV-2 и предлагают возможность использования Lf в качестве потенциального профилактического средства и дополнения в лечение COVID-19, патофизиология течения этого заболевания включает в себя как вирусную инфекцию, так и чрезмерную реакцию хозяина.

Лактоферрин

С момента своего открытия Lf и связанные с ним пептиды в основном считаются важными неспецифическими молекулами защиты хозяина от различных патогенов, включая целый ряд вирусов. В последнее время роль Lf как противовоспалительного и иммуномодулирующего агента получила растущий научный интерес поскольку Lf, как представляется, в состоянии сбалансировать иммунный ответ на инфекции и обладает двойственной способностью — стимулировать иммунную систему для противодействия патогенному вторжению и одновременно предотвращать опасные иммунные и противовоспалительные реакции хозяина.
Противовирусная активность Lf была впервые продемонстрирована у мышей, инфицированных polycythemia-inducing strain of the Friend virus complex в 1980-х годах. Начиная с 1990-х годов, список Lf-восприимчивых патогенных вирусов человека, которые, как было установлено, ингибируются Lf, расширился, включив цитомегаловирус, вирус простого герпеса, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), ротавирус, полиовирус, респираторно-синцитиальный вирус, вирус гепатита В, вирус гепатита С (ВГС), вирус парагриппа, альфавирус, хантавирус, вирус папилломы человека, аденовирус , энтеровирус 71, эховирус 6, вирус гриппа А и японский вирус энцефалита, с значениями in vitro EC50 (половина максимальной эффективной концентрации), как правило, в диапазоне микромолей. Особенно актуальна для текущего обзора является способность Lf ингибировать псевдотипные SARS-CoV с 50 % ингибирующей концентрацией (IC50) 0,7 МКМ, к которым именно коронавирус человека наиболее близок.

Обсуждение результатов

Lf может быть получен как рекомбинантный белок или выделен из млекопитающих. Lf рассматривается Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) как «как правило, признается безопасным» (GRAS) без противопоказаний. Lf широко используется в качестве пищевой добавки в детской смеси, в ходе проведенных клинических исследований использовали дозы Lf в диапазоне от 100 мг до 4,5 г в день для различных показаний без проявления токсичности. Ранее были исследованы новые формулировки Lf, включая инкапсуляцию и липосомализацию, исследуются и разрабатываются производные Lf и связанные с ними пептиды такие как lactoferricin и lactoferrampin с более мощными противовирусными свойствами.
Одним из наблюдений в отношении клинической эпидемиологии нынешней пандемии COVID-19, которая может иметь отношение к Lf, является относительно низкая заболеваемость инфекцией у детей.
Действительно, было сообщено, что заболеваемость COVID-19 у детей в Китае в возрасте от 0 до 10 лет составила лишь 0,9 %. Случаи заболевания COVID-19 были еще реже у новорожденных и младенцев, в общей сложности только 9 инфицированных и госпитализированных случаев в Китае в период с 8 декабря 2019 года по 6 февраля 2020 года из общего числа 31 211 зарегистрированных случаев по всей стране. Кроме того, течение COVID-19 у младенцев было мягким даже после инфицирования, при этом ни один из 9-ти зарегистрированных случаев не нуждался в госпитализации или вентиляционной поддержке отделения интенсивной терапии (ОИТ), при этом инфекция редко прогрессировала до нижних дыхательных путей. Мы предполагаем, что грудное вскармливание или широкое использование Lf-содержащих детских смесей в этой популяции может объяснить вышеуказанное наблюдение, но это еще предстоит проверить.
Еще одно интересное наблюдение заключается в том, что насыщенный цинком лактоферрин, по-видимому, может оказывать более мощное противовирусное действие. В экспериментах с полиовирусом было отмечено, что только насыщенный цинком лактоферрин, а не насыщенный железом лактоферрин ингибировал вирусную инфекцию при инкубации с клетками, имеющими на своей поверхности вирус, при этом ингибирование напрямую коррелировало со степенью насыщения цинком. Это имеет особое значение в лечение COVID-19, когда добавление цинка как микроэлемента было предложено в качестве возможного дополнительного средства в лечение болезни.
Поскольку в настоящее время не существует ни установленного протокола лечения COVID-19, ни установленного протокола профилактики инфекции SARS-CoV-2, можно рассмотреть вопрос об использовании Lf в качестве нетоксичной «добавки для здоровья» для предотвращения инфекции, а также дополнительного компонента в лечении тех кто уже заразился COVID-19. Успешное комбинированное использование Lf для повышения эффективности обычных противовирусных препаратов при лечении вирусных заболеваний было продемонстрировано против HCV, а также в недавнем исследовании против SARS-CoV-2, также показана возможность снижения смертности из-за цитокинами индуцированного воспаления («цитокиновый шторм») и дыхательной недостаточности в тяжелых случаях с COVID-19.

Заключение

За последние 30 лет был достигнут значительный прогресс в выяснении многогранной функции Lf как противовирусной, а также уникальной противовоспалительной и иммуномодуляторной молекулы. В данном обзоре авторы представили полученные ранее экспериментальные, а также клинические данные по использованию Lf в лечении COVID-19, но для подтверждения потенциала Lf для профилактики SAR-CoV-2 и лечения COVID-19 необходимы дальнейшие эксперименты по проверке Lf при ингибирования SARS-CoV-2, а также для выяснения дозировки и эффективности необходимо проведение клинических испытаний.