Arhive etichetă | corona virus

Melatonina reduce riscul infectarii cu covid19 -studiu

O abordare de medicină de rețea pentru investigarea și validarea populației a manifestărilor bolii și a reutilizării medicamentelor pentru COVID-19

Abstract

Pandemia globală a bolii coronavirus 2019 (COVID-19), cauzată de sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2), a dus la consecințe sociale și economice fără precedent. Riscul de morbiditate și mortalitate datorat COVID-19 crește dramatic în prezența condițiilor medicale coexistente, în timp ce mecanismele de bază rămân neclare. Mai mult, nu există terapii aprobate pentru COVID-19. Acest studiu își propune să identifice patogeneza SARS-CoV-2, manifestările bolii și terapiile COVID-19 utilizând metodologii de medicină de rețea, împreună cu observații clinice și multi-omice. Incorporăm interacțiunile SARS-CoV-2 virus-gazdă proteină-proteină, transcriptomică și proteomică în interacțiunea umană. Măsurarea proximității rețelei a relevat patogeneza subiacentă pentru manifestări largi ale bolii asociate COVID-19.Analizele datelor de secvențiere ARN cu o singură celulă arată că coexprimareaACE2 și TMPRSS2 sunt crescute în enterocitele absorbante din țesuturile ileale inflamate ale pacienților cu boală Crohn comparativ cu țesuturile neinflamate, dezvăluind patobiologia comună între COVID-19 și boala inflamatorie intestinală. Analizele integrative ale datelor metabolomice și transcriptomice (în vrac și monocelulare) de la pacienții cu astm indică faptul că COVID-19 are un profil molecular inflamator intermediar cu astm (inclusiv IRAK3 și ADRB2). Pentru a acorda prioritate tratamentelor potențiale, am combinat predicția bazată pe rețea și un scor de înclinație (PS) care corespunde studiului observațional a 26.779 de persoane dintr-un registru COVID-19. Am identificat că utilizarea melatoninei (odds ratio [OR] = 0,72, 95% CI 0,56-0,91) este semnificativ asociată cu o probabilitate redusă cu 28% a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 confirmat prin transcripție inversă – test reacție în lanț a polimerazei Folosind un design comparativ activ al utilizatorului PS, am stabilit că utilizarea melatoninei a fost asociată cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului SARS-CoV-2 comparativ cu utilizarea blocantelor receptorilor angiotensinei II (OR = 0,70, 95% CI 0,54-0,92) sau inhibitori ai enzimei de conversie a angiotensinei (OR = 0,69, IÎ 95% 0,52-0,90). Important, utilizarea melatoninei (OR = 0,48, 95% CI 0,31-0.75) este asociat cu o probabilitate redusă cu 52% a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 la afro-americani după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, antecedente de fumat și diferite comorbidități ale bolii folosind potrivirea PS. Pe scurt, acest studiu prezintă o platformă de medicină de rețea integrativă pentru prezicerea manifestărilor bolii asociate cu COVID-19 și identificarea melatoninei pentru prevenirea și tratamentul potențial al COVID-19.

Cifre

Fig 7
Fig 8
tabelul 1
Fig 1
Fig 2
Fig 3
Fig 4
Fig 5
Fig. 6
Fig 7
Fig 8
tabelul 1
Fig 1
Fig 2
Fig 3

Citare: Zhou Y, Hou Y, Shen J, Mehra R, Kallianpur A, Culver DA și colab. (2020) O abordare medicală de rețea a investigației și validării populației a manifestărilor bolii și a reutilizării medicamentelor pentru COVID-19. PLoS Biol 18 (11): e3000970. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970

Redactor academic: Nicole Soranzo, institut de încredere de binevenit, Regatul Unit

Primit: 5 iunie 2020; Acceptat: 28 octombrie 2020; Publicat: 6 noiembrie 2020

Drepturi de autor: © 2020 Zhou și colab. Acesta este un articol cu ​​acces deschis distribuit în conformitate cu termenii licenței de atribuire Creative Commons , care permite utilizarea, distribuția și reproducerea nelimitată în orice mediu, cu condiția ca autorul și sursa originale să fie creditate.

Disponibilitatea datelor: Toate seturile de date utilizate în acest studiu și sursele lor pentru descărcare pot fi găsite în tabelul S1. Datele RNA-Seq în vrac și cu o singură celulă utilizate în acest studiu au fost descărcate din baza de date NCBI GEO cu numerele de acces GSE63142, GSE130499 și GSE134809. Datele cu celule unice epiteliale pulmonare și bronșice umane au fost descărcate de pe https://data.mendeley.com/datasets/7r2cwbw44m/1 . Codul sursă, interacțiunea proteină-proteină umană și rețeaua țintă de medicamente pot fi descărcate de pe https://github.com/ChengF-Lab/COVID-19_Map . Toate celelalte date relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport .

Finanțare: Această lucrare a fost susținută de Institutul Național de Îmbătrânire (R01AG066707 și 3R01AG066707-01S1) și de Institutul Național al Inimii, Plămânilor și Sângelui (R00HL138272) către FC Această lucrare a fost, de asemenea, susținută parțial de Programul pilot VeloSano (Cleveland Clinic) Taussig Cancer Institute) către FC Finanțatorii nu au avut nici un rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Abrevieri: ACEI, inhibitor al enzimei de conversie a angiotensinei; AP-MS, purificare a afinității – spectrometrie de masă; ARB, blocant al receptorilor angiotensinei II; AT2, tip alveolar II; Co-IP + LC / MS, co-imunoprecipitare și cromatografie lichidă – spectrometrie de masă; BPOC, boală pulmonară obstructivă cronică; COVID-19, boala coronavirusului 2019; DEG, genă exprimată diferențial; DEP, proteină exprimată diferențial; dN / dSraport, rata de sinonimie la rata de substituție sinonimă; ES, scor de îmbogățire; FDA, US Food and Drug Administration; FDR, rata de descoperire falsă; GSEA, analiza de îmbogățire a setului de gene; HCoV, coronavirus uman; HGMD, baza de date a mutației genelor umane; IBD, boală inflamatorie a intestinului; KEGG, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes; SAU, raportul de cote; PPI, interacțiune proteină-proteină; PS, scor de înclinație; ARN-Seq, secvențierea ARN; ARNi, interferență ARN; SARS-CoV-2, sindrom respirator acut sever coronavirus 2; viORF, cadru de citire deschis viral

Introducere

Pandemia de boală coronavirus globală în curs de desfășurare 2019 (COVID-19) a dus la 38 de milioane de cazuri confirmate și 1 milion de decese în întreaga lume începând cu 14 octombrie 2020. Numai Statele Unite au înregistrat aproape 8 milioane de cazuri confirmate, cu un număr de decese mai mare de 216.000 [ 1 ]. Mai multe studii retrospective au raportat caracteristicile clinice ale indivizilor cu COVID-19 simptomatic, iar o temă emergentă a fost riscul semnificativ mai mare de morbiditate și mortalitate în rândul persoanelor cu una sau mai multe afecțiuni de sănătate comorbide, cum ar fi hipertensiunea, astmul, diabetul zaharat, sau boli cerebrovasculare, boli renale cronice și malignitate [ 2 – 7]. Cu toate acestea, aceste studii clinice retrospective sunt limitate de mărimi mici ale eșantionului și de factori de confuzie nemăsurați, lăsând în mare parte necunoscutele mecanisme patologice de bază. Mai precis, nu este clar dacă asociațiile manifestărilor bolii și severitatea COVID-19 sunt doar o reflectare a stării de sănătate mai slabe în general sau un indiciu al mecanismelor patobiologice comune.

Sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2), virusul care provoacă COVID-19, este un virus învelit care poartă un genom de ARN cu un singur catenă cu sens pozitiv [ 7 , 8 ]. SARS-CoV-2 este un membru recent descoperit al familiei coronavirusului (CoV) [ 9 ]. SARS-CoV-2 intră în celulele gazdă prin legarea proteinei sale de vârf la receptorul enzimei de conversie a angiotensinei 2 (ACE2) pe suprafețele multor tipuri de celule [ 10 ]. Această legare este amorsată de protează transmembrană serină 2 (TMPRSS2) [ 10 ] și proteaza celulei gazdă furină [ 11 ] ( Fig 1A ). Studiile au arătat că ACE2 și TMPRSS2sunt foarte co-exprimate în celulele epiteliale alveolare de tip II (AT2) din plămân [ 12 ], mucoasa nazală [ 13 ], celulele secretoare bronșice [ 14 ] și enterocitele absorbante din ileon [ 15 ]. Cu toate acestea, rămân multe de învățat despre modul în care aceste proteine ​​umane critice implicate în infecția și replicarea SARS-CoV-2 sunt asociate cu diferite comorbidități și complicații ale bolii. Identificarea sistematică a factorilor gazdă implicați în interacțiunile proteină-proteină (IPP) ale SARS-CoV-2 și gazda umană va facilita identificarea țintelor medicamentoase și va înțelege în avans complicațiile și comorbiditățile rezultate din COVID-19 [ 16 – 20 ] . Studii folosind transcriptomica [21 ], proteomica [ 22 ] și metodele de interactomică (IPP) [ 8 ] au contribuit la o mai bună înțelegere a interactomului SARS-CoV-2-gazdă, ceea ce a permis investigarea complicațiilor și comorbidităților SARS-CoV-2 și o căutare facilitată pentru un tratament eficient ( Fig. 1B ).

miniatură

Descarca:

Fig 1. Fluxul general de lucru al acestui studiu.

(A) O diagramă care ilustrează patogeneza de bază a SARS-CoV-2. (B) O diagramă care ilustrează cum se construiește o hartă globală interactomă pentru SARS-CoV-2. Am compilat seturile genei / proteinelor țintă umană SARS-CoV-2 din datele multi-omice din transcriptom, proteom și interactivom uman și am validat constatările bazate pe rețea folosind datele pacienților dintr-un registru COVID-19. (C) O diagramă care ilustrează măsurarea pe rețea a manifestărilor bolii asociate cu COVID-19. Am evaluat sistematic proximitățile rețelei genelor / proteinelor țintă umane SARS-CoV-2 cu 64 de boli în 6 categorii principale: autoimune, cancer, cardiovascular, metabolic, neurologic și pulmonar. (D) Un flux de lucru care ilustrează validarea constatărilor bazate pe rețea.Am efectuat analize cu o singură celulă pentru a investiga în continuare mecanismele care stau la baza COVID-19 cu astm și boli inflamatorii intestinale. Am prioritizat aproape 3.000 de medicamente aprobate / de investigație ale Administrației SUA pentru Alimente și Medicamente pentru efectele lor potențiale anti-SARS-CoV-2 din rezultatele bazate pe rețea și rezultatele validate ale medicamentului-COVID-19 utilizând un registru de pacienți instituțional aprobat de COVID-19 .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g001

Sunt în curs eforturi majore pentru a dezvolta medicamente sigure și eficiente pentru tratarea COVID-19: strategiile preventive și terapeutice care sunt explorate în prezent includ vaccinarea, anticorpii specifici SARS-CoV-2, analogii nucleozidici noi, cum ar fi remdesivir, și medicamentele reutilizate [ 23 , 24 ] . Remdesivir, un agent dezvoltat inițial pentru tratamentul virusului Ebola, a raportat că a scurtat timpul până la recuperare la adulții care au fost spitalizați cu COVID-19 [ 25 ]; totuși, un curs de remdesivir de 10 zile nu a arătat o diferență semnificativă statistic în starea clinică comparativ cu îngrijirea standard pentru pacienții cu COVID-19 moderat [ 26].]. Dexametazona, un agonist al receptorilor glucocorticoizi (GR) aprobat de FDA, s-a dovedit că reduce mortalitatea cu o treime la pacienții spitalizați cu COVID-19 care necesită ventilație și cu o cincime la persoanele care necesită oxigen [ 27 ]; totuși, dexametazona nu a redus decesul la pacienții cu COVID-19 care nu au primit suport respirator [ 27 ]. Multe medicamente existente sunt în prezent sau au fost testate în cadrul studiilor clinice, cum ar fi combinația antipaludică hidroxiclorochină și combinația inhibitor de protează lopinavir / ritonavir; rezultatele acestor studii nu au arătat încă beneficii clinice semnificative pentru pacienții cu COVID-19 [ 28 , 29]. Recent am evaluat aproape 3.000 de medicamente aprobate de FDA / de investigație folosind o metodă bazată pe rețea și am acordat prioritate 16 candidați la medicamente și 3 combinații de medicamente pentru COVID-19 [ 30 ]. Cu toate acestea, răspunsul la întrebarea cheie a motivului pentru care un medicament aprobat documentat inițial pentru alte boli ar putea fi benefic pentru COVID-19 rămâne neclar. O posibilă explicație este că COVID-19 împărtășește patobiologia comună a bolii sau căile funcționale elucidate de IPP umane [ 30 – 32 ]. Identificarea sistematică a căilor patobiologice comune ale bolii împărtășite de COVID-19 și alte boli ar oferi ținte și terapii noi pentru COVID-19.

În acest studiu, prezentăm o platformă integrată de medicină de rețea care cuantifică asocierea COVID-19 cu alte boli din 6 categorii, inclusiv cancer autoimun, malign, cardiovascular, metabolic, neurologic și pulmonar ( Fig 1C ). Rațiunea acestor analize se bazează pe noțiunile conform cărora (1) proteinele care se asociază funcțional cu o boală (cum ar fi COVID-19) sunt localizate în subrețeaua corespunzătoare din cadrul rețelei complete PPI umane [ 31 – 34] și (2) proteine ​​care sunt asociate cu o boală specifică pot fi direct vizate de virus sau se află în imediata apropiere a proteinelor gazdă țintă. Am efectuat mai întâi analiza rețelei, urmată de o secvențare de ARN cu celulă unică (RNA-Seq), pentru a identifica relațiile patobiologice care stau la baza dintre COVID-19 și comorbiditățile sale asociate. În plus, folosim rezultatele medicamentelor de rețea și datele pacienților dintr-o bază de date mare de registre de pacienți COVID-19 pentru a identifica și a stabili prioritățile medicamentelor existente aprobate de FDA ca potențiali candidați COVID-19 ( Fig 1D ).

Rezultate

O hartă globală a interactomului virus-gazdă SARS-CoV-2

Am asamblat 4 seturi de gene / proteine ​​gazdă pentru SARS-CoV-2 ( Tabelele S1 și S2 ): (1) SARS2-DEG, reprezentând genele exprimate diferențial (DEG) din datele transcriptomice ale omului primar infectat cu SARS-CoV-2 celule epiteliale bronșice; (2) SARS2-DEP, reprezentând proteinele exprimate diferențial (DEPs) din datele proteomice ale celulelor Caco-2 umane infectate cu SARS-CoV-2; (3) HCoV-PPI, reprezentând proteinele virus-gazdă bazate pe literatură în mai multe coronavirusuri umane (HCoVs), inclusiv SARS-CoV-1 (din pandemia 2002-2003) și MERS-CoV; și (4) SARS2-PPI (SARS-CoV-2 virus specific – IPP gazdă). Deoarece HCoV-PPI și SARS2-PPI implică ambele IPP-uri fizice virus-gazdă, le-am combinat în continuare ca al cincilea set de date, PanCoV-PPI.

Am efectuat mai întâi analize funcționale de îmbogățire pentru cele 5 seturi de date diferite de gene / proteine. Am constatat că aceste seturi de date împărtășesc mai multe căi comune și termeni ontologici ( Fig 2A ; Date S1 ), cum ar fi fagozom, rujeolă, apoptoză, cale de semnalizare NF-κB, imunitate legată de neutrofile, procese apoptotice, transport de viruși, replicarea genomului viral și răspuns la interferon, totuși diferă considerabil în ceea ce privește căile lor cele mai semnificativ îmbogățite ( figurile S1 – S5 ). Acest lucru este remarcabil mai ales pentru SARS2-DEP și SARS2-PPI. În timp ce SARS2-DEG ( S1 Fig ) și HCoV-PPI ( S3 Fig ) arată mai multă îmbogățire în răspunsurile imune și căile virale, SARS2-DEP ( S2 Fig) este mai legat de diferite căi metabolice celulare și de SARS2-PPI ( S4 Fig) este mai îmbogățit în replicarea ADN-ului, transcrierea ARN-ului și traducerea proteinelor. Aceste observații sugerează că aceste diferite seturi de gene / proteine ​​SARS-CoV-2 virale-gazdă captează aspecte complementare ale stărilor biologice și celulare ale ciclului de viață viral și ale imunității gazdei. Prin urmare, construirea unei hărți globale virus-gazdă (inclusiv interactom, transcriptom și proteom) care încorporează date din transcriptomică, proteomică și IPP fizice virus-gazdă sunt esențiale pentru o mai bună înțelegere a patogeniei COVID-19. Această hartă globală virus-gazdă pentru SARS-CoV-2 poate oferi o imagine mai completă a căilor funcționale interconectate implicate în patogeneza virală, facilitând astfel descoperirea țintelor terapeutice.

miniatură

Descarca:

Fig 2. Rețeaua și caracteristicile biologice ale hărții interactome SARS-CoV-2.

(A) Rezultatele analizei de îmbogățire a căii și ontologiei genice (proces biologic) ale genelor / proteinelor gazdă SARS-CoV-2 din 5 seturi de date diferite. Am asamblat 5 seturi de date genă / proteină din interacțiunile SARS-CoV-2 gazdă proteină-proteină, transcriptomică și proteomică ( tabelul S2 ). (B-D) Rețeaua și caracteristicile biologice ale genelor / proteinelor gazdă SARS-CoV-2. Proteinele din PanCoV-PPI au grade de nod mai mari (B), raporturi dN / dS mai mici (C) și rapoarte evolutive mai mici (D) comparativ cu proteinele selectate aleatoriu (gri, medie ± deviație standard de 100 de repetiții). (E) Dintre cele 460 de proteine ​​din PanCoV-PPI, 450 (98%) sunt exprimate în plămâni, iar 317 (69%) au expresie pulmonară specifică ( Z> 0). (F și G) Distribuția gradelor nodului în interacțiomul uman și raporturile dN / dS ale PanCoV-PPI și 4 seturi de proteine ​​gazdă legate de virus publicate ( tabelul S3 ). (H) Proteinele umane țintă partajate (albastru) ale SARS-CoV-2 (roșu) și ale altor virusuri (verzi). (I) proteinele țintă SARS-CoV-2 se suprapun semnificativ cu genele asociate bolii (boala Mendeliană și boala orfană), genele cancerului, genele ciclului celular și genele imune înnăscute. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S1 Data . Co-IP + LCMS, co-imunoprecipitare și cromatografie lichidă – spectrometrie de masă; CoV, coronavirus; dN / dSraport, rata de sinonimie la rata de substituție sinonimă; FDR, rata de descoperire falsă; KEGG, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes; ARNi, interferență ARN; viORF, cadru de citire deschis viral.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g002

Rețeaua și caracteristicile biologice ale interactomului virus-gazdă pentru SARS-CoV-2

În plus față de identificarea funcțiilor pe care le reprezintă aceste seturi de gene / proteine ​​virale, am caracterizat apoi modelele de rețea (gradul de nod în rețeaua PPI umană) și caracteristicile bioinformatice ale acestor seturi de date SARS-CoV-2, inclusiv raportul dN / dS , rata evoluției raportul și specificitatea expresiei pulmonare (Figurile 2B – 2G și S6). Pentru a găsi caracteristicile rețelei și bioinformatice comune, precum și unice ale SARS-CoV-2, am compilat în continuare 4 rețele suplimentare genă / proteină virus-gazdă, identificate prin diferite metode, pentru comparație ( Tabelul S3): (1) 900 de interacțiuni virus-gazdă care conectează alte 10 virusuri și 712 gene gazdă identificate prin mutageneză inserțională capcană genică, (2) 2.855 interacțiuni cunoscute virus-gazdă care leagă 2.443 de gene gazdă și 55 de agenți patogeni identificați din interferența ARN (RNAi), (3) 579 de proteine ​​gazdă care mediază traducerea a 70 de cadre de citire virale deschise imunomodulatoare (viORF) și (4) 1.292 de gene gazdă care mediază interacțiunile gripă-gazdă identificate prin co-imunoprecipitare și cromatografie lichidă-spectrometrie de masă (Co-IP + LC / MS). Aceste rețele genă / proteină virus-gazdă au fost bine caracterizate [ 35 – 37 ] și oferă seturi de date de înaltă calitate ( tabelul S3 ) pentru comparații. Am constatat că proteinele gazdă din PanCoV-PPI ( Fig. 2B) și alte 4 seturi de date (SARS2-DEG, SARS2-DEP, HCoV-PPI și SARS2-PPI) ( S6 Fig ) au fost mai probabil să fie conectate în rețeaua umană PPI. Mai multe gene hub, cum ar fi JUN , XPO1 , MOV10 , NPM1 , VCP și HNRNPA1 , au cel mai înalt grad (conectivitate) în rețeaua PanCoV-PPI ( tabelul S2 ). PanCoV-PPI are o distribuție comparabilă a gradului cu genele / proteinele gazdă identificate de viORFs și Co-IP + LC / MS, deși marginal mai mare decât cea identificată prin RNAi și testul de mutageneză inserțională a capcanei genetice ( Fig 2F ).

Modelele de expresie ale genelor dintr-un țesut specific bolii joacă un rol crucial pentru elucidarea patogeniei bolii și a descoperirii medicamentelor [ 31 , 32 ]. Având în vedere impactul major al SARS-CoV-2 asupra funcției pulmonare și a leziunilor pulmonare [ 2 ], am inspectat expresia pulmonară specifică a genelor în PanCoV-PPI folosind o măsurătoare a scorului Z (vezi Materiale și metode – Analiza specificității țesuturilor) comparativ cu expresie în alte țesuturi din baza de date GTEx [ 38 ]. Am constatat că majoritatea genelor gazdă pentru SARS-CoV-2 au o expresie ridicată în plămâni ( Fig 2E ; Tabel S2 ) comparativ cu alte țesuturi; totuși, ACE2are o expresie scăzută în plămâni în comparație cu alte țesuturi. Un studiu recent a arătat că ACE2 a fost exprimat în principal în celulele epiteliale din plămâni și doar 3,8% din pneumocitele AT2 au exprimat atât ACE2, cât și TMPRSS2 , dar ACE2 este semnificativ reglat în sus la fumători și 24-48 de ore după infecția cu SARS-CoV-2 [ 12]. , 39 ]. Un alt studiu a mai arătat că, în ciuda expresiei relativ scăzute a ACE2 în plămâni, ACE2 a fost exprimată în mai multe tipuri de celule epiteliale de-a lungul căilor respiratorii [ 13 ]. Prin urmare, este important să înțelegem patogeneza SARS-CoV-2 specifică tipului de celulă la nivel unicelular.

Pentru a inspecta factorii evolutivi care stau la baza IPS-urilor SARS-CoV-2 – umane, am investigat presiunea selectivă și ratele evolutive cuantificate de raportul dN / dS folosind perechi de gene ortologe om-șoarece. Am constatat că PanCoV-PPI prezintă o selecție de purificare mai puternică ( raportul dN / dS mai scăzut [ Fig. 2C ] și raportul ratei evolutive [ Fig. 2D ]) comparativ cu același număr de gene aleatorii. PanCoV-PPI este, de asemenea, comparabil cu alte 4 seturi de date de gene / proteine ​​virus-gazdă identificate prin diferite teste ( Fig. 2F și 2G ) în termeni de grade ale nodului și dN / dSrapoarte. În total, aceste observații sugerează că IPP-urile virus-gazdă asamblate în acest studiu oferă o hartă interactomică de înaltă calitate pentru SARS-CoV-2 pentru identificarea patogenezei și a tratamentelor potențiale pentru COVID-19.

Pentru a inspecta căile virale partajate între diferiți viruși și SARS-CoV-2, am efectuat în continuare o analiză de suprapunere în rețea a PanCoV-PPI cu 712 gene gazdă în 10 tipuri de alți viruși identificați prin teste de mutageneză inserțională prin capcane genetice [ 35 ]. Am găsit o suprapunere semnificativă a proteinelor gazdă SARS-CoV-2 cu non-coronavirusuri ( P <0,002, testul exact al lui Fisher; Fig. 2H ). De exemplu, BRD2, un regulator transcripțional care aparține familiei de motive Bromodomain și Extra-Terminal, este conectat la SARS-CoV-2 și la alți 2 viruși, virusul herpes simplex 2 (HSV-2) și reovirus. RHOA, codificând o mică proteină GTPază din familia Rho a GTPazelor, este conectată la SARS-CoV-2, cowpox și HSV-2. S-a raportat că RHOA este implicat în mai multe boli umane, inclusiv boli cardiovasculare [ 40 ] și cancer [ 41 ]. Aceste observații indică posibile manifestări ale bolii asociate cu SARS-CoV-2.

SARS-CoV-2 perturbări ale rețelei celulare ale manifestărilor bolii

Investigarea relațiilor dintre proteinele gazdă umane vizate de SARS-CoV-2 și genele susceptibilității bolii poate oferi informații cruciale pentru identificarea manifestărilor bolii asociate COVID-19. Am inspectat astfel suprapunerea dintre genele / proteinele gazdă SARS-CoV-2 și seturile de gene susceptibile implicate în diferite boli și evenimente biologice ( Fig. 2I ). Am constatat că genele / proteinele gazdă vizate de SARS-CoV-2 sunt îmbogățite semnificativ în boala Mendeliană ( P = 0,002, testul exact al lui Fisher), boala orfană ( P = 0,044) și cancerul ( P <0,001). Din punct de vedere mecanic, genele gazdă țintă SARS-CoV-2 sunt îmbogățite semnificativ în genele ciclului celular ( P <0,001) și genele imune înnăscute ( P <0,001).

Folosind cele 5 seturi de gene / proteine ​​gazdă SARS-CoV-2, am încercat apoi să identificăm potențiale comorbidități COVID-19. Pentru a realiza acest lucru, am asamblat rețeaua boală-proteină din categoriile de boală COVID-19 și 6 ( tabelul S4 ). Pentru analiza pan-cancerului, genele conducătorului somatic au fost preluate din tabelul genelor de nivel 1 al recensământului genului cancerului [ 42 , 43 ]. Genele supuse puterii somatice pentru tipurile individuale de cancer au fost identificate din proiectele Atlasul genomului cancerului și au fost descărcate dintr-un studiu anterior [ 44 ]. Pentru categoriile autoimune, pulmonare, neurologice, cardiovasculare și metabolice, le-am extras genele / proteinele asociate din baza de date a mutației genelor umane (HGMD) [ 45 , 46]. Fiecare genă din HGMD are cel puțin o mutație raportată asociată cu boala. Aceste informații despre gene, pe lângă sursele, numărul și termenii utilizați în HGMD pentru a identifica bolile, pot fi găsite în tabelul S4 . Folosind rețeaua boală-proteină împreună cu seturile SARS2-PPI (virusul SARS-CoV-2-gazdă interactom) și HCoV-PPI (interactivul gazdă HCoV), am examinat conectivitatea generală a proteinelor asociate bolii și a SARS- CoV-2 vizează proteinele gazdă din rețeaua umană PPI ( Fig 3A ; Fișier S1 ; Date S2). Pentru a construi rețeaua globală pentru comorbiditățile bolii, am extras IPP din interactomul uman pentru proteinele țintă ale virusului și proteinele asociate bolii. Fiecare nod indică un virus țintă proteină gazdă (albastru) sau o proteină asociată bolii (verde). Unele proteine ​​asociate bolii pot fi direct vizate de viruși, așa cum se arată în portocaliu. Marginile dintre aceste noduri proteice indică IPP. Pentru SARS-CoV-2, obiectivele proteinelor sale virale individuale sunt prezentate pe baza setului de date SARS2-PPI. Datorită tendinței lor de a avea proteine ​​comune asociate bolii, unele categorii de boli tind să se grupeze îndeaproape, de exemplu, cancerul și neurologice. Bolile din alte categorii, cum ar fi autoimune și pulmonare, sunt împrăștiate. Majoritatea proteinelor țintă ale virusului sunt legate de proteinele asociate bolii,ceea ce sugerează căi patobiologice comune ale COVID-19 și ale acestor boli. Diferite tipuri de cancer au format un modul relativ îndepărtat de țintele virusului, comparativ cu alte categorii de boli.

miniatură

Descarca:

Fig 3. O rețea globală care ilustrează manifestările bolii asociate cu coronavirusul uman.

(A) Proteinele umane țintă ale SARS-CoV-2 sunt conectate la proteinele asociate bolii. Legăturile albastre (margini) indică interacțiuni fizice proteină-proteină. Pentru SARS-CoV-2, proteinele sale virale sunt prezentate de noduri roșii deschise. Proteinele umane țintă (albastre) ale virusurilor sunt legate complex de proteinele asociate bolii (verzi). Nodurile bolii umane sunt colorate în diferite categorii de boli: autoimune, cancer, cardiovasculare, metabolice, neurologice și pulmonare. (B) Estimarea raportului de risc cumulat utilizând metanaliza efectelor aleatorii pentru 10 comorbidități între pacienții cu COVID-19 sever versus non-sever. Statisticile tau 2 și 2 au fost calculate pentru a cuantifica eterogenitatea dintre studii. Eu 2≤ 50% a fost considerat heterogenitate scăzută între studii, 50% < 2 ≤ 75% a fost considerat heterogenitate moderată, iar 2 > 75% a fost considerat heterogenitate ridicată. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S2 Data . BPOC, boală pulmonară obstructivă cronică; PPI, interacțiune proteină-proteină.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g003

Prezentate în Fig. 3A , genele bolii pot interacționa cu proteinele virale SARS-CoV-2 fie direct, fie indirect în interacțiunea proteină-proteină umană. De exemplu, printre cele 4 proteine ​​asociate bolii pulmonare obstructive cronice (BPOC) prezentate în rețea, TGFB1 este ținta directă a HCoV-229E și toate cele 4 proteine ​​(TGFB1, DEFB1, SNAI1 și ADAM33) interacționează cu cel puțin 1 SARS-CoV-2 proteină țintă. S-a constatat că riscul diferitelor boli cardiovasculare a fost crescut la pacienții cu COVID-19, incluzând blocul cardiac, boala coronariană, insuficiența cardiacă congestivă și aritmia, care este în concordanță cu leziunile miocardice raportate clinic [ 47 ] și stopul cardiac [ 48]]. Aceste observații relevă o relație comună de rețea între COVID-19 și bolile umane ( Fig. 3A ). Apoi am efectuat meta-analiză a 34 de studii clinice COVID-19 ( tabelul S5 ) pentru a evalua raporturile de risc combinate de 10 comorbidități la 4.973 pacienți COVID-19 pozitivi (inclusiv 2.268 cu pacienți ușori și 731 cu COVID-19 severe). Modelul de efecte aleatorii a fost utilizat pentru a estima raportul de risc combinat al severității bolii. Tau 2 și 2au fost utilizate statistici pentru a evalua eterogenitatea dintre studii (vezi Materiale și metode – Analiza raportului de risc pentru pacienții cu COVID-19). Am constatat că pacienții cu mai multe comorbidități ale bolii sau factori de risc – inclusiv BPOC, boli cardiovasculare, accident vascular cerebral, diabet zaharat, boli renale cronice, hipertensiune arterială, cancer și antecedente de fumat – prezintă riscuri semnificativ mai mari de COVID-19 sever ( fig. 3B ). Raportul global de risc combinat pentru pacienții cu BPOC a fost de 4,33 (IÎ 95% 2,42-7,74, P = 0,001) în 12 studii clinice eterogene scăzute ( 2 = 0,0%, P = 0,6). Pacienții cu COVID-19 cu boli cardiovasculare au avut un raport de risc de 3,87 (IÎ 95% 1,97-7,59, P= 0,001) și a existat o eterogenitate ușor mai mare în cele 13 studii ( 2 = 57,6%, P = 0,005). Apoi ne-am orientat spre cuantificarea relațiilor bazate pe rețea dintre COVID-19 și bolile umane în modelul interactomului uman folosind analiza de proximitate a rețelei de ultimă generație [ 32 , 33 , 49 ].

Măsurarea în rețea a manifestărilor bolii asociate COVID-19

Am evaluat sistematic relațiile bazate pe rețea ale celor 64 de boli din cele 6 categorii la COVID-19 ( Fig 4A ; Date S3 ). Am folosit măsura de proximitate a rețelei de ultimă generație pentru a evalua conectivitatea și apropierea proteinelor bolii și a proteinelor gazdă SARS-CoV-2, luând în considerare topologia rețelei interacomului uman. Pentru a testa semnificația proximității, scorurile Z și valorile P au fost calculate pe baza testelor de permutare (a se vedea Materiale și metode – Măsura proximității rețelei) și sunt prezentate în Fig.. Am constatat că fiecare pereche boală-boală are o amprentă bine definită bazată pe rețea. Dacă amprenta dintre modulul COVID-19 și un alt modul de boală este semnificativ apropiată ( scor scăzut Z și P <0,05), magnitudinea apropierii este indicativă a relației lor biologice: apropierea rețelei mai apropiată ( Fig 4A) a genelor / proteinelor gazdă SARS-CoV-2 cu un modul de boală indică un potențial mai mare de manifestare între COVID-19 și o boală specifică. Am observat mai întâi că bolile imunologice, pulmonare și neurologice au prezentat o apropiere semnificativă a rețelei de diferite hărți SARS-CoV-2 mai frecvent decât bolile cancerului, cardiovascular și metabolic. Mai multe boli au proximități semnificative ale rețelei la mai mult de 1 set de date SARS-CoV-2, în special boala inflamatorie intestinală (IBD), tulburarea de deficit de atenție / hiperactivitate și accidentul vascular cerebral, care au atins un P semnificativvalori pentru toate cele 5 seturi de proteine ​​SARS-CoV-2. Bolile pulmonare, inclusiv BPOC, leziuni pulmonare, fibroză pulmonară și insuficiență respiratorie, au atins 4 proximități semnificative. Unele boli au proximități semnificative față de anumite seturi de date SARS-CoV-2, indicând asocieri la anumite niveluri, de exemplu, astm (transcriptomic), sindrom de detresă respiratorie (proteomic) și hipertensiune (HCoV-PPI și PanCoV-PPI).

miniatură

Descarca:

Fig 4. Un peisaj al manifestărilor bolii asociate cu COVID-19 cuantificat prin măsura de proximitate a rețelei.

(A) Hărți termice care arată proximitățile rețelei COVID-19 cu 64 de boli în 6 categorii. Proximitățile de rețea ale modulelor de boală și cele 5 seturi de date SARS-CoV-2 au fost evaluate utilizând „cea mai apropiată” măsură de proximitate a rețelei (vezi Materiale și metode – Măsura de proximitate a rețelei). Amplitudinea apropierii este indicativă a relației lor biologice: apropierea de rețea mai strânsă a genelor / proteinelor gazdă SARS-CoV-2 și o boală indică un potențial mai mare de manifestare între COVID-19 și boală. P<0,05 calculat prin testul de permutare a fost considerat semnificativ (indicat prin dreptunghiuri orizontale). Trei categorii, autoimune, pulmonare și neurologice, prezintă frecvent apropieri semnificative de COVID-19. Boala inflamatorie a intestinului, tulburarea de deficit de atenție / hiperactivitate și accidentul vascular cerebral au atins semnificație cu toate cele 5 seturi de date SARS-CoV-2. Bolile subliniate sunt cele evidențiate în rezultate. (B și C) Subrețele evidențiate între genele / proteinele gazdei SARS-CoV-2 și proteinele asociate bolii sindromului de detresă respiratorie (B) și sepsis (C). (D) Analizele datelor clinice au arătat o asociere a severității COVID-19 cu nivelurile de expresie IL-6 la pacienți. Meta-analiza modelului de efecte aleatorii a fost efectuată utilizând diferența medie în IL-6 (pg / ml). A existat o eterogenitate ridicată între aceste studii ( I2 = 94%, P <0,001). Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S3 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g004

Vizualizarea rețelei poate arăta în continuare conexiunile dintre SARS-CoV-2 și alte boli, de exemplu, sindromul de detresă respiratorie ( Fig 4B ), sepsis ( Fig 4C ) și BPOC ( S7 Fig ). Sindromul de detresă respiratorie și sepsisul sunt cele două cauze principale de mortalitate la pacienții cu COVID-19 sever [ 50 , 51 ]. Am constatat că mai multe proteine ​​gazdă SARS-CoV-2 sunt direct legate de proteinele asociate bolii ( Fig. 4B ). ABCA3 este un transportor de lipide situat în membrana exterioară a corpurilor lamelare din celulele AT2; mutațiile genei ABCA3 pot perturba homeostazia surfactantului pulmonar și pot duce la boli pulmonare moștenite [ 52]. O altă proteină de suprafață a membranei, proteina surfactantă pulmonară asociată codificată de SFTPC , poate provoca leziuni pulmonare atunci când este pliată greșit [ 53 ]. Pentru sepsis, am observat mai multe proteine ​​inflamatorii și imune, cum ar fi IRAK1, IRAK3, IKBKB și STAT3, în rețea, sugerând suprapunerea răspunsului inflamator activat în COVID-19 și sepsis ( Fig 4C ). S-a raportat că o producție exagerată de anumite citokine, cum ar fi IL-6, cauzată de dereglarea răspunsurilor imune înnăscute la infecția cu SARS-CoV-2, poate duce la o „furtună de citokine”, mai bine cunoscută sub numele de sindrom de eliberare a citokinelor (CRS) ) [ 54]. S-au stabilit, de asemenea, potențialele prognoze ale sindromului de detresă respiratorie acută și sepsisului utilizând niveluri de expresie IL-6 [ 55 – 57 ]. IL-6 are, de asemenea, un nivel de expresie semnificativ crescut în celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2 din setul de date SARS2-DEG [ 21 ]. În plus, este, de asemenea, potențial afectat de SARS-CoV-2 prin mai multe IPP ( Fig 4B și 4C , vecini IL-6), cum ar fi IL-6R, endofilina A1 (codificată de SH3GL2 ) și hormonul paratiroidian ca hormonul de către PTHLH). Metaanaliza efectelor aleatorii a 5 studii clinice ale COVID-19 a arătat că a existat o creștere a nivelurilor IL-6 la pacienții cu COVID-19 sever comparativ cu cei cu COVID-19 non-sever ( Fig. 4D ). Diferența medie a fost de 33,0 pg / ml (IÎ 95% 0,58-65,3; Fig 4D ), cu eterogenitate ridicată în literatură ( 2 = 94%, P <0,001). Aceste rezultate indică faptul că IL-6 joacă un rol critic în sindromul de detresă respiratorie asociată COVID-19 și sepsis. Datorită importanței IL-6 în infecția cu SARS-CoV-2, antagoniștii IL-6, inclusiv tocilizumab [ 58 ] (NCT04315480) și sarilumab (NCT04327388), sunt investigați în studiile clinice pentru tratamentul pacienților cu COVID-19 sever.

Ca o ilustrare a patobiologiei comune și a căilor inflamatorii ale COVID-19 cu diferite manifestări ale bolii ( Fig 4 ), ne-am îndreptat apoi spre a ne concentra pe 2 boli determinate de inflamație, astmul și IBD.

Profil molecular inflamator împărtășit de COVID-19 și astm

Pacienții cu simptome COVID-19 severe au prezentat o prevalență mai mare a dispneei ( S8A Fig ; P<0,001). Pentru a înțelege asocierile dintre COVID-19 și bolile respiratorii (inclusiv astmul bronșic), am adoptat o analiză multimodală utilizând date de transcriptomică în vrac și monocelulară și date metabolomice sub modelul rețelei interacomului uman. Pentru a fi specifici, am identificat enzimele din rețea care sunt asociate cu metaboliții modificați la pacienții cu COVID-19. Comparând DEG-urile de la pacienții cu astm și DEG-urile de la pacienții cu COVID-19, ne-am propus să găsim genele / proteinele comune sau proteinele care interacționează în aceste grupuri de pacienți. Folosind analize de rețea (îmbogățirea gradului și centralitatea vectorului propriu), putem clasifica importanța acestor gene. În cele din urmă, am examinat expresia lor în tipurile de celule care sunt mai susceptibile la SARS-CoV-2 (adică, celule care exprimă mai mult ACE2 și TMPRSS2).

Fig. 5A prezintă subrețeaua conexiunilor dintre SARS-CoV-2 țintă proteine ​​gazdă și proteine ​​asociate astmului. Cele mai multe dintre aceste proteine ​​au conexiuni îmbogățite în cadrul subrețelei ( Fig. 5B ; îmbogățirea gradului), adică mai multe conexiuni în subrețea decât într-o rețea aleatorie de aceeași dimensiune în interactomul uman. Pentru a evalua influența potențială a nodurilor din rețea, am calculat și centralitatea vectorului propriu a acestor proteine. O centralitate a vectorului propriu mai mare sugerează o influență mai mare a rețelei unui nod proteic specific. Au fost identificate șase proteine ​​suprapuse (portocalii) din ambele grupuri: NFKBIA, IRAK3, TNC, IL-6, ADRB2 și CD86. Un studiu recent a arătat că metabolismul glucozei joacă un rol cheie în furtuna de citokine reglată de gripa A [ 59]. Metabolomul plasmatic al pacienților cu astm față de controalele sănătoase sugerează, de asemenea, căi inflamatorii și imune activate [ 60 ]. Prin urmare, pe lângă IPP, am integrat și datele metabolomice generate într-o cohortă de astm asamblată anterior [ 61 ]. Prin potrivirea enzimelor metaboliților diferențiali și proteinelor din rețeaua PPI, am găsit 3 metaboliți cheie: arahidonat, L-arginină și L-citrulină. L-arginina și L-citrulina au fost scăzute în serurile pacienților cu COVID-19 [ 62 ]. Acești metaboliți au scăzut și la pacienții cu astm [ 61 ]. Arahidonatul, precursorul unei varietăți de produse care reglează căile inflamatorii [ 63], sa dovedit a avea un nivel crescut în căile respiratorii inflamate ale pacienților cu astm [ 64 ]. Arahidonatul poate fi transformat de 5-lipoxigenaza codificată de ALOX5 în leucotrienă, care este eliberată în timpul unui atac de astm și este responsabilă de bronhoconstricție [ 65 ].

miniatură

Descarca:

Fig 5. Profil molecular partajat între astm și COVID-19.

(A) O subrețea evidențiată între genele asociate astmului, metaboliții diferențiali în astm și genele gazdă SARS-CoV-2, sub modelul rețelei de interacțiune umană. (B) O hartă de căldură care evidențiază analiza diferențială a expresiei genelor pentru genele identificate în astmul și analiza subrețelor COVID-19 (A) Am efectuat analize de expresie diferențială a genei folosind 2 cohorte de astm existente (GSE63142 și GSE130499). Barele albastre arată îmbogățirea gradului de nod în subrețea (A) în comparație cu o rețea aleatorie de aceeași dimensiune (stânga) și centralitatea vectorului propriu (dreapta). IRAK3 și ADRB2(indicate cu asteriscuri) sunt asociate cu astmul bronșic și sunt țintele SARS-CoV-2. Au avut o expresie semnificativ crescută la pacienții cu astm și celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2. (C) Vizualizare UMAP pentru celulele epiteliale bronșice umane. (D) Niveluri de expresie specifice ACE2 și TMPRSS2 de tip celular în 14 tipuri de celule din celulele epiteliale bronșice umane. (E) Nivelurile de expresie specifice tipului de celulă a 7 gene inflamatorii evidențiate (A și B) prezintă niveluri crescute de expresie în 3 celule secretoare comparativ cu alte tipuri de celule. (F) Vizualizare UMAP pentru celulele pulmonare. (G) Niveluri de expresie specifice tipului de celulă ale ACE2 și TMPRSS2peste 9 tipuri de celule din celulele pulmonare. (H) Nivelurile de expresie specifice tipului de celulă din 4 gene inflamatorii evidențiate (A și B) prezintă niveluri crescute de expresie în celulele alveolare de tip II (AT2) comparativ cu alte tipuri de celule. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S4 Data . Datele cu o singură celulă au fost preluate de pe https://data.mendeley.com/datasets/7r2cwbw44m/1 . Consultați Tabelul S1 pentru mai multe detalii despre seturile de date. FDR, rata de descoperire falsă; MvsC, ușor versus control; SvsC, sever versus control; SvsM, sever versus ușor.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g005

Am examinat în continuare datele privind expresia genelor din 2 cohorte de astm din Programul de cercetare a astmului sever [ 66 , 67 ]. Utilizând 2 seturi de date în vrac RNA-Seq (GSE63142 și GSE130499) ale pacienților cu astm comparativ cu controalele sănătoase, am identificat că IRAK3 și ADRB2 au avut expresie semnificativ crescută (rata de descoperire falsă [FDR] <0,05) la pacienții cu astm. Ambele gene au, de asemenea, o expresie semnificativ crescută în celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2 ( Fig. 5B ). IRAK-M, codificat de IRAK3 , reglează calea receptorului de tip toll / receptorul interleukinei-1 și calea NF-κB, iar IRAK3 a fost identificat ca o genă de susceptibilitate la astm [ 68]. ADRB2 codifică receptorul beta2-adrenergic. Polimorfismele ADRB2 (p.Arg16Gly și p.Gln27Glu) cresc riscul apariției astmului, iar p.Gln27Glu este asociat cu severitatea astmului [ 69 ]. IRAK3 și ADRB2 au, de asemenea, scoruri mari de centralitate a vectorului propriu (top 5 și top 2 dintre aceste gene, respectiv; Fig 5B , centralitatea vectorului propriu). În total, exprimarea modificată a IRAK3 și ADRB2 poate explica relațiile dintre COVID-19 și astm, deși aceste constatări necesită validare experimentală și clinică la pacienții cu aceste tulburări.

Pentru a înțelege expresiile proteinelor din rețeaua astm-COVID-19 din diferite tipuri de celule, în special celule care exprimă ACE2 , am analizat datele ARN-Seq unicelulare din epiteliul bronșic ( Fig 5C ) și pulmonar ( Fig 5F ) [ 14 ]. În concordanță cu studiile anterioare, ACE2 și TMPRSS2 au o expresie mai mare într-un subtip de celule secretoare (celule secretoare 3) comparativ cu alte tipuri de celule epiteliale bronșice (figurile 5D și S8B-S8F ). În plămâni, ACE2 și TMPRSS2 au o expresie relativ mai mare în celulele AT2 ( Fig. 5G și S8G-S8K). Am examinat în continuare expresia genelor din rețeaua astm-COVID-19 ( Fig 5A ) în aceste tipuri de celule ( S9 Fig ). Mai multe gene au fost, de asemenea, mai puternic exprimate în celulele secretoare 3 ( Fig 5E ; ALOX5 , IRAK3 , ADRB2 , TNIP1 , BID , CXCL5 și NFKBIZ ) și în celulele AT2 ( Fig 5H ; CFTR , NFKBIA , NFKBIZ și TNC ), decât în alte tipuri de celule. IRAK3 și ADRB2sunt printre cele 6 gene suprapuse, implicând potențial rolurile IRAK3 și ADRB2 în astmul asociat COVID-19 și la nivelul unei singure celule.

Patobiologie imună împărtășită de COVID-19 și IBD

S-a demonstrat, folosind microscopia confocală și electronică, că intestinul subțire uman este un organ țintă SARS-CoV-2 suplimentar [ 70 ]. Diareea este acum bine descrisă ca un simptom ocazional prezent al COVID-19 [ 71 ]. Analiza noastră de proximitate a rețelei a arătat o asociere semnificativă a COVID-19 și IBD pentru toate cele 5 seturi de date SARS-CoV-2 ( Fig 4A ). În plus, pacienții cu COVID-19 sever au prezentat riscuri mai mari de durere abdominală și diaree (figurile 6A și S10). Pentru a înțelege aceste asocieri la nivel celular, am integrat analiza rețelei și analiza ARN-Seq unicelulară utilizând date disponibile publicului [ 72 ]. Așa cum se arată în Fig 6B ( S5 Date), deși numai o proteină asociată IBD, HEATR3, s-a dovedit a fi ținta proteinei SARS-CoV-2 Orf7a, alte proteine ​​asociate IBD au prezentat un număr îmbogățit de conexiuni cu proteinele țintă SARS-CoV-2 ( Fig. 6I , grad de îmbogățire).

miniatură

Descarca:

Fig 6. Profil molecular inflamator între boala inflamatorie intestinală (IBD) și COVID-19.

(A) Pacienții cu COVID-19 sever prezintă riscuri mai mari de durere abdominală și diaree prin meta-analiză. (B) O subrețea evidențiată între genele asociate IBD, proteinele virusului SARS-CoV-2 și proteinele țintă ale virusului în cadrul modelului de rețea interactiv uman. (C) Vizualizarea UMAP a celulelor neepiteliale din țesuturile ileale ale pacienților cu boala Crohn. (D) Vizualizarea UMAP a celulelor epiteliale din țesuturile ileale ale pacienților cu boala Crohn. (E) Expresie specifică de tip celular a ACE2 și TMPRSS2 în celule non-epiteliale (C). (F) Expresia specifică de tip celular a ACE2 și TMPRSS2 în celulele epiteliale (D). (G) Coexpresia ACE2 și TMPRSS2este crescut în enterocitele absorbante ale țesuturilor ileale inflamate comparativ cu țesuturile neinflamate la pacienții cu boala Crohn. (H) Grafic de cutie care arată expresia ACE2 și TMPRSS2 în enterocite absorbante care exprimă ACE2 și , respectiv, TMPRSS2 . (I) Analiza coexpresiei pentru genele din subrețea cu ACE2 și TMPRSS2 . Heatmap arată coeficienții de corelație Pearson (PCC) ai ACE2 și TMPRSS2cu alte gene (etichetate în [B]) în enterocitele absorbante. Barele albastre arată gradul de îmbogățire a genelor din subrețea în comparație cu o rețea aleatorie de aceeași dimensiune (stânga) și centralitatea vectorului propriu (dreapta). Asteriscurile indică faptul că aceste gene pot juca roluri importante în IBD asociat COVID-19. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S5 Data . Datele cu o singură celulă au fost preluate din baza de date NCBI GEO utilizând numărul de acces GSE134809. Consultați Tabelul S1 pentru mai multe detalii despre seturile de date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g006

Folosind date cu o singură celulă din ileon (intestinul subțire distal) la pacienții cu boala Crohn [ 72 ], am constatat că ACE2 și TMPRSS2 aveau o expresie scăzută până la nedetectabilă în celulele neepiteliale (figurile 6C , 6E și S11A-S11E ). Cu toate acestea, au prezentat niveluri mai mari de expresie în celulele epiteliale, în special enterocitele absorbante (figurile 6D , 6F și S11F-S11J ). Am constatat în continuare că atât ACE2, cât și TMPRSS2 au avut niveluri crescute de expresie în celulele inflamate, comparativ cu celulele neinflamate din enterocitele absorbante (figurile 6G ,S11K și S11L ). Coeficientul de corelație Pearson (PCC) al ACE2 și TMPRSS2 a fost, de asemenea, crescut în celulele inflamate comparativ cu celulele neinflamate (PCC = 0,165 față de PCC = -0,006) în enterocitele absorbante. În enterocitele absorbante care exprimă ACE2 , expresia ACE2 a fost semnificativ crescută ( Fig 6H ; P = 0,016) în țesuturile ileale inflamate ale pacienților cu boală Crohn comparativ cu țesuturile neinflamate. Aceste observații ne-au determinat să investigăm coexprimarea genelor rețelei în enterocitele absorbante ( Fig. 6I ). Mai multe gene au prezentat o coexpresie crescută cu ACE2 în celulele inflamate, cum ar fiXIAP , SMAD3 , DLG5 , SLC15A1 , RAC1 , STOM , RAB18 și AKAP8 .

Apoi ne-am îndreptat spre a evidenția 2 asociații potențiale între COVID-19 și IBD. În primul rând, proteina SARS-CoV-2 Orf7a poate interacționa direct cu HEATR3 (centralitatea superioară a vectorului propriu; Fig. 6I ), a cărei variantă s-a dovedit a fi asociată cu un risc crescut de IBD prin studiul de asociere la nivelul genomului [ 73 ]. În al doilea rând, infecția cu SARS-CoV-2 poate avea impact asupra căilor de transducție a semnalului RAC1 (top 4 centralitatea vectorului propriu; Fig. 6I ). Proteinele RAC joacă roluri importante în multe căi inflamatorii, iar dereglarea lor poate fi patogenă. Creșterea expresiei RAC1 prin polimorfisme cu nucleotide unice promovează un răspuns inflamator în colon [ 74]. S-a constatat că mercaptopurina, un tratament eficient pentru IBD, scade expresia RAC1 la pacienții cu IBD [ 75 ]. Deoarece rezultatele noastre arată că RAC1 și ACE2 au avut o coexpresie mai mare în enterocitele inflamate ( Fig 6I ), este foarte posibil ca aceste celule inflamate să fie mai susceptibile la infecția cu SARS-CoV-2 și că infecția ar putea duce la modificarea RAC1 nivel de expresie prin IPP cu proteine ​​țintă virus STOM, HDAC2, POLA2, CIT și RAP1GDS1 ( Fig 6B ). În special STOM (top 12 centralitatea vectorului propriu) a fost, de asemenea, mai co-exprimat cu ACE2 în celulele inflamate comparativ cu celulele neinflamate ( Fig 6I ).

Reutilizarea medicamentelor bazate pe rețea pentru COVID-19

Cunoașterea interacțiunilor complexe dintre țintele SARS-CoV-2 și bolile umane indică posibilități de reutilizare a medicamentelor, deoarece medicamentele care vizează alte boli ar putea viza SARS-CoV-2 prin intermediul rețelelor comune IPP funcționale [ 23 ]. În plus, eforturile de reutilizare a medicamentelor pot dezvălui, de asemenea, conexiuni biologice nerecunoscute între indicațiile / bolile aprobate inițial și COVID-19. De exemplu, medicamentele antiinflamatoare menționate mai sus tocilizumab și sarilumab care sunt acum testate pentru COVID-19 au fost inițial utilizate pentru artrita reumatoidă. Deși nu sunt semnificative, rezultatele noastre de proximitate ale rețelei arată că artrita reumatoidă are proximități mici ale rețelei ( scoruri Z negative ) în toate cele 5 seturi de date SARS-CoV-2 ( Fig 4A). Un alt medicament, tiopurina mercaptopurina, care a fost utilizată pentru tratamentul IBD [ 76 ], a fost unul dintre medicamentele de top pentru COVID-19, propuse în lucrările noastre anterioare [ 30 ].

Prin urmare, am efectuat apoi modelarea reutilizării medicamentelor bazate pe rețea, folosind cunoștințele existente despre rețeaua medicament-țintă și harta globală a interactomului SARS-CoV-2 construit în acest studiu. Baza metodologiilor de reutilizare a medicamentelor bazate pe rețea este observația că, pentru ca un medicament cu mai multe ținte să fie eficient împotriva unei boli, proteinele sale țintă ar trebui să se afle în sau în imediata vecinătate a subrețele corespunzătoare a bolii în interactivomul uman, după cum am demonstrat anterior în mai multe boli [ 31 , 32 ]. Folosind cadrul nostru de proximitate de rețea de ultimă generație, am măsurat proximitățile „cele mai apropiate” de aproape 3.000 de medicamente și cele 4 profiluri genă / proteină gazdă SARS-CoV-2 (SARS2-DEG, SARS2-DEP, HCoV-PPI și SARS2-PPI; Tabel S6). În plus, am efectuat analiza de îmbogățire a setului de gene (GSEA) folosind 5 seturi de date de exprimare a genei / proteinelor: 1 set de date transcriptomice SARS-CoV-2, 1 set de date proteomică SARS-CoV-2, 1 set de date MERS-CoV și 2 SARS-CoV-1 seturi de date transcriptomice. GSEA a fost utilizat pentru a evalua medicamentele individuale pentru potențialul lor de a inversa expresia la nivelul transcriptomului sau proteomului modificat de viruși [ 35 ].

În continuare, am acordat prioritate candidaților la medicamente folosind expertiza subiectului pe baza unei combinații de factori: (1) puterea predicțiilor bazate pe rețea și bazate pe bioinformatică (un scor mai mare de proximitate în rețea și un scor GSEA semnificativ; Fig. 7 ; Date S6 ), ( 2) activități antivirale raportate în literatură sau informații clinice în curs de desfășurare, (3) disponibilitatea datelor suficiente despre pacienți pentru o evaluare semnificativă (excluderea medicamentelor utilizate rar) din baza de date a registrului COVID-19 și (4) mecanisme de acțiune antivirale bine definite (cum ar fi modulatorii antiinflamatori sau imuni).

miniatură

Descarca:

Fig 7. Predicția bazată pe rețea a reutilizării medicamentelor pentru COVID-19.

Treizeci și patru de medicamente din lista de top previzionate sunt evidențiate, cu categoria de boală pentru care sunt aprobate de Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente. Evidențiem 3 tipuri de dovezi: (1) proximitatea rețelei țintelor medicamentelor în cele 4 seturi de date SARS-CoV-2 (SARS2-DEG, SARS2-DEP, HCoV-PPI și SARS2-PPI) în interacțiunea umană, (2) ) scoruri de analiză a îmbogățirii setului de gene (GSEA) pe 5 seturi de date transcriptomice și proteomice ale coronavirusului și (3) profiluri antivirus raportate de literatură Scorurile GSEA arătate în gri indică faptul că aceste medicamente nu pot fi evaluate din cauza lipsei de date. Sunt evidențiate opt medicamente care sunt în prezent sau au fost testate în studiile clinice COVID-19. Barele orizontale din casete indică P <0,05. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S6 Data. ANDV, virusul Andilor; CHIKV, virusul chikungunya; CMV, citomegalovirus; DENV, virusul dengue; EBOV, Zaire ebolavirus; EMCV, virusul encefalomiocarditei; ES, scor de îmbogățire; HAV, virusul hepatitei A; VHB, virusul hepatitei B; HCoV-229E, coronavirus uman 229E; VHC, virusul hepatitei C; HDV, virusul hepatitei D; HIV, virusul imunodeficienței umane; IAV, virusul gripei A; IBV, virusul gripal B; MERS-CoV, sindromul respirator din Orientul Mijlociu coronavirus; MHV, virusul hepatitei de șoarece; VM, virusul rujeolei; RSV, virus sincițial respirator; RV, rinovirus; SARS-CoV, coronavirus sindrom respirator acut sever; SARS-CoV-2, sindrom respirator acut sever coronavirus 2; SVCV, viremia de primăvară a virusului crapului; WNV, virusul West Nile; ZIKV, virusul Zika.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g007

În total, am identificat pe bază de calcul 34 de medicamente care au fost asociate ( Z <-1,5 și P <0,05, test de permutare) cu seturile de date SARS-CoV-2 (SARS2-DEG, SARS2-DEP, HCoV-PPI și SARS2-PPI) folosind criteriile de mai sus. Aceste medicamente au fost semnificativ proximale cu 2 sau mai multe seturi de proteine ​​gazdă SARS-CoV-2 ( Fig 7 ; Date S6 ). Le-am curatat manual profilurile antivirale raportate. Categoriile de boală pe care aceste medicamente au fost utilizate pentru a le trata sunt prezentate și în Fig. Zece medicamente au fost utilizate pentru tratarea bolilor respiratorii, iar cele mai frecvente categorii pentru aceste medicamente sunt antibioticele și β2 agonistul. Următoarea categorie de boală cea mai frecventă este boli cardiovasculare, pentru care au fost prezise 7 medicamente. Dintre cele 34 de medicamente, 3 medicamente au atins o apropiere semnificativă a rețelei cu toate cele 4 seturi de date SARS-CoV-2 investigate aici. Aceste medicamente sunt (1) antibioticul cefdinir, care este o cefalosporină pentru tratamentul infecțiilor bacteriene [ 77 ]; (2) medicamentul antineoplazic toremifen, un modulator selectiv al receptorilor de estrogen care prezintă activități izbitoare în blocarea diferitelor infecții virale la niveluri micromolare scăzute, inclusiv virusul Ebola [ 78 ] (50% concentrație inhibitivă [IC 50 ] = aproximativ 1 μM), MERS- CoV [79 ] (50% concentrație efectivă [EC 50 ] = 12,9 μM), SARS-CoV-1 [ 80 ] (EC 50 = 11,97 μM) și SARS-CoV-2 [ 81 ] (IC 50 = 3,58 μM); și (3) medicamentul antihipertensiv irbesartan, un blocant al receptorilor angiotensinei II (ARB) care poate inhiba intrarea virală prin inhibarea cotransportatorilor de sodiu / acid biliar [ 82 ].

Dovezi din datele de registru COVID-19 care sprijină strategiile prezente de reutilizare a medicamentelor

În continuare am evaluat relațiile medicament-rezultat utilizând un set de date de pacienți la scară largă din registrul de pacienți din Cleveland Clinic COVID-19 (a se vedea Materiale și metode – validarea datelor pacientului medicamentelor identificate în rețea utilizând un registru COVID-19). Aplicarea expertizei subiectului la cele 34 de medicamente reutilizate a dus la identificarea melatoninei, un hormon fiziologic comun multor organisme vii și a carvedilolului, aprobat atât pentru hipertensiune, cât și pentru insuficiența cardiacă. O analiză retrospectivă a cohortei COVID-19 a fost efectuată pentru a valida efectul potențial de prevenire a melatoninei și carvedilolului ( Fig 8A și 8B). Dintre un total de 26.779 de pacienți testați pentru COVID-19 în Cleveland Clinic Health System din Ohio și Florida, 8.274 de pacienți au fost diagnosticați cu SARS-CoV-2 pozitiv confirmat prin transcripție inversă – reacție în lanț a polimerazei (RT-PCR) între 8 martie și 27 iulie 2020 ( Tabelul 1 ).

miniatură

Descarca:

Fig 8. Validarea bazată pe pacient a reutilizării medicamentului pentru COVID-19.

Validare pentru (A) melatonină și (B) carvedilol folosind întregul registru COVID-19 (toată populația combinată). Validare pentru melatonină (C) în subgrupul negru american (afro-american) și (D) în subgrupul alb american. Grupurile de pacienți au fost potrivite folosind potrivirea scorului de înclinație. Au fost evaluate patru modele: (1) modelul 1 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul fără ajustare pentru raportul de probabilitate; (2) modelul 2 a fost asortat utilizând vârsta, sexul, rasa și fumatul, iar raportul de probabilități al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustarea raportului de probabilitate; și (4) modelul 4 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC,iar raportul de probabilități al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Aceste modele au fost ajustate pentru diferite variabile folosind abordarea de potrivire a scorului de înclinație (a se vedea Materiale și metode – validarea datelor pacientului medicamentelor identificate în rețea utilizând un registru COVID-19). ACEI, inhibitor al enzimei de conversie a angiotensinei; ARB, blocant al receptorilor angiotensinei II; BPOC, boală pulmonară obstructivă cronică; SAU, raportul de cote.blocant al receptorilor angiotensinei II; BPOC, boală pulmonară obstructivă cronică; SAU, raportul de cote.blocant al receptorilor angiotensinei II; BPOC, boală pulmonară obstructivă cronică; SAU, raportul de cote.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.g008

miniatură

Descarca:

Tabelul 1. Caracteristicile de bază ale grupurilor de utilizare a melatoninei și carvedilolului din registrul COVID-19.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.t001

Am constatat că utilizarea melatoninei a fost asociată cu o probabilitate redusă cu 28% a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 (raportul cotei [OR] = 0,72, 95% CI 0,56-0,91; Fig 8A ) după ajustarea în funcție de vârstă, sex , rasă, antecedente de fumat și diferite comorbidități ale bolii (diabet, hipertensiune arterială, boala coronariană și BPOC) utilizând o metodă de potrivire a scorului de înclinație (PS). Inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei (IECA) și ARB sunt 2 tipuri comune de medicamente pentru tratamentul hipertensiunii. Un studiu recent a arătat că utilizarea ACEI / ARB la pacienții internați a fost asociată cu un risc mai scăzut de mortalitate din toate cauzele, comparativ cu neutilizarea ACEI / ARB la pacienții spitalizați cu COVID-19 cu hipertensiune arterială [ 83].]. Mai multe studii recente au arătat, de asemenea, că nu a existat nicio asociere a ARBs și ACEI cu riscul de infecție cu SARS-CoV-2 [ 84 – 86 ]. Am efectuat în continuare un studiu observațional pentru 3 cohorte folosind designul comparator activ al utilizatorului cu ARBs și ACEIs utilizate ca comparatoare și ajustarea PS pentru factorii de confuzie, așa cum este descris în studiul nostru anterior [ 32 ]. Am constatat că utilizarea melatoninei a fost semnificativ asociată cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 comparativ cu utilizarea ARB (OR = 0,70, 95% CI 0,54-0,92) și ACEI (OR = 0,69, 95% CI 0,52-0,90) după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, antecedente de fumat și diferite comorbidități ale bolii ( Fig 8A ). În total, predicție bazată pe rețea ( Fig. 7) și analize observaționale multiple ( Fig. 8A ) sugerează că utilizarea melatoninei oferă o strategie potențială de prevenire și tratament pentru COVID-19; totuși, sunt necesare urgent studii clinice randomizate controlate pentru a testa în mod semnificativ efectul melatoninei pentru COVID-19.

Am constatat că utilizarea carvedilolului a fost semnificativ asociată cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 (OR = 0,74, 95% CI 0,56-0,97) după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, istoricul fumatului și diferite comorbidități ale bolii. Cu toate acestea, carvedilolul nu a prezentat un avantaj semnificativ în comparație cu ARB (OR = 0,90, 95% CI 0,65-1,25) sau ACEI (OR = 0,73, 95% CI 0,53-1,01).

Prin urmare, am testat dacă un efect clinic semnificativ al melatoninei și carvedilolului poate fi observat la diferite subgrupuri de pacienți. Pentru a fi specifici, am generat 5 subgrupe diferite: pacienți cu astm, pacienți cu hipertensiune, pacienți cu diabet, americani negri (afro-americani) și americani albi. Am constatat că melatonina a fost asociată semnificativ cu o probabilitate redusă de 52% a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 la negrii americani (OR = 0,48, 95% CI 0,31-0,75; Fig 8C ) după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat și diferite comorbidități ale bolii, care este mai puternică decât asocierea la americanii albi (OR = 0,77, 95% CI 0,57-1,04; Fig 8D). În plus, la americanii de culoare, utilizarea melatoninei a fost semnificativ asociată cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 comparativ cu utilizarea ARB (OR = 0,57, 95% CI 0,34-0,96; Fig 8C ), în timp ce există nu a existat nicio diferență semnificativă în comparație cu utilizarea ACEI (OR = 0,65, 95% CI 0,39-1,11; Fig 8C ). Cu toate acestea, utilizarea melatoninei nu a fost asociată semnificativ cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 comparativ cu utilizarea ARB (OR = 0,80, 95% CI 0,57-1,13; Fig 8D ) și ACEI (OR = 0,85 , IC 95% 0,60-1,20; Fig 8D) la americanii albi. Dintre cele 3 analize ale subgrupului de boală comorbidă, utilizarea melatoninei a fost asociată semnificativ cu un risc redus de test pozitiv SARS-CoV-2 la pacienții cu diabet zaharat (OR = 0,52, 95% CI 0,36-0,75; S12B Fig ); nu a existat nicio asociere semnificativă pentru pacienții cu astm (OR = 0,61, 95% CI 0,36-1,06; S12A Fig ) sau hipertensiune arterială (OR = 0,80, 95% CI 0,61-1,05; S12C Fig ). Utilizarea carvedilolului nu a fost asociată în mod semnificativ cu o probabilitate redusă a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 în cadrul celor 5 subgrupuri după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat și diferite comorbidități ale bolii ( S12 și S13Smochine). Astfel, sunt foarte necesare alte observații care utilizează cohorte independente la scară largă pentru a testa efectul semnificativ al carvedilolului în reducerea riscului de COVID-19.

Discuţie

Studii recente au indicat că infecția cu SARS-CoV-2 a fost detectată în mai multe organe, pe lângă plămâni, inclusiv inima, faringele, ficatul, rinichii, creierul și intestinul [ 70 , 87 ]. SARS-CoV-2 ARN a fost de asemenea găsit în scaunul pacientului [ 88]. Prin urmare, investigarea modului în care SARS-CoV-2 se asociază cu alte boli ar putea ajuta la dezvăluirea și înțelegerea impactului său asupra sistemelor și organelor, în plus față de plămâni. În acest studiu, am evaluat sistematic 64 de boli din 6 categorii pentru manifestările lor potențiale cu COVID-19. Am început cu asamblarea și caracterizarea a 5 seturi de date SARS-CoV-2 reprezentând diferite niveluri de evenimente celulare, inclusiv transcriptom, proteom și interactom. Folosind măsurarea de proximitate a rețelei de ultimă generație, am identificat manifestări largi ale bolii (cum ar fi autoimune, neurologice și pulmonare; Fig. 4A ) asociate cu COVID-19. Deși numărul de gene asociate fiecărei boli este diferit ( tabelul S4 ), nu am observat nicio prejudecată semnificativă în apropierea rețeleiScorurile Z în funcție de numărul diferit de gene ( S14 Fig ). Metaanalize retrospective folosind datele clinice ale 4.973 pacienți din 34 de studii au confirmat constatările noastre bazate pe rețea.

Am investigat în continuare determinanții moleculari ai asocierii COVID-19 și comorbiditățile prin analize multimodale ale profilelor transcriptomice în vrac și monocelulare pe scară largă, date metabolomice și rețelele PPI. Am identificat tipurile de celule care au cele mai mari niveluri de expresie ale ACE2 și TMPRSS2 : celulele pulmonare AT2, celulele epiteliale bronșice secretoare și enterocitele absorbante din ileon. Am examinat expresia genelor asociate astmului și IBD în tipurile lor de celule relevante. Combinând aceste constatări cu rezultatele analizei expresiei diferențiale, analizei de rețea și metaboliților diferențiali, am identificat mai multe căi patogene cheie pentru astm (inclusiv IRAK3 și ADRB2) care poate fi modificat de infecția virală.

Pentru astm, descoperirile noastre bazate pe rețea sugerează mai multe căi patobiologice comune asociate cu COVID-19. În primul rând, infecția cu SARS-CoV-2 ar putea modifica expresia mai multor gene inflamatorii cheie: IRAK3 , care este asociat cu astm [ 68 , 89 , 90 ]; ADRB2 , care este un factor genetic esențial pentru astm [ 69 , 91 ]; și NFKBIA , care prezintă răspunsuri transcripționale critice în astmul copilariei [ 92 ]. Aceste gene prezintă o expresie ridicată în tipurile de celule secretoare 3 și AT2, sugerând o susceptibilitate mai mare de a fi afectată de infecția cu SARS-CoV-2 prin ACE2. SARS-CoV-2 a crescut expresiaIRAK3 și ADRB2 , care conduc la un risc mai mare de astm ( Fig 5B ). În al doilea rând, nivelurile scăzute de L-arginină și L-citrulină au fost găsite la pacienții infectați cu SARS-CoV-2 [ 62 ], în timp ce s-a demonstrat că niveluri mai ridicate ale acestor metaboliți sunt de protecție împotriva astmului [ 61 ]. L-arginina poate fi transformată în oxid nitric prin oxidul nitric sintazat și s-a demonstrat că oxidul nitric protejează împotriva infecției virale prin multiple mecanisme potențiale [ 93 ].

Rezultatele noastre de proximitate ale rețelei arată o conexiune puternică între IBD și COVID-19 ( Fig. 4A ). Am arătat, de asemenea, că căile legate de IBD pot fi afectate potențial de infecția cu SARS-CoV-2 ( Fig. 6B ). Cu toate acestea, ar trebui să reținem, de asemenea, că meta-analiza nu arată un raport de risc semnificativ al bolii sistemului digestiv la pacienții cu COVID-19 ( Fig 3B ), în timp ce 2 simptome specifice, durerea abdominală și diareea, au prezentat riscuri crescute la pacienții cu COVID sever -19 ( Fig 6A ). Boala sistemului digestiv acoperă o gamă largă de boli gastro-intestinale. Sunt necesare studii viitoare pentru a dezvălui și valida asocierile COVID-19 și a bolilor gastrointestinale individuale.

În cele din urmă, am acordat prioritate computerizată aproape 3.000 de medicamente aprobate de FDA / de investigație pentru efectele lor potențiale anti-SARS-CoV-2 folosind măsurarea proximității rețelei și analiza GSEA. Este evidențiată o listă de 34 de medicamente refolosibile cu profilurile antivirale raportate, dintre care 8 medicamente sunt în prezent în curs de desfășurare a studiilor clinice COVID-19 ( Fig. 7 ). Am explorat în continuare relațiile medicamentoase-rezultate ale bolii pentru melatonină utilizând o bază de date pe scară largă a registrului de pacienți COVID-19. Am constatat că printre persoanele care au primit teste pentru SARS-CoV-2, utilizarea melatoninei a fost asociată cu o probabilitate redusă de 28% și 52% a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 în populația combinată ( Fig 8A ) și americani negri ( Fig. 8C), respectiv, după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat și diferite comorbidități ale bolii. Folosind designul comparator activ al utilizatorului, am constatat în plus că utilizarea melatoninei a fost asociată cu o probabilitate redusă de rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2, comparativ cu utilizarea ARB și ACEI. Melatonina exogenă poate fi benefică la pacienții vârstnici cu COVID-19, dată fiind reducerea legată de îmbătrânire a melatoninei endogene și vulnerabilitatea mai mare a persoanelor în vârstă la mortalitatea de la SARS-CoV-2 [ 94 ], aceasta din urmă potențial datorată scăderii imunității, adică imunosenescență [ 95 ]. Mai mult, melatonina suprimă activarea inflammasomului NLRP3 indusă de fumatul țigării și atenuează inflamația pulmonară [ 96], nu numai prin reducerea expresiei NF-κB p65 și a factorului de necroză tumorală-α (TNF-α), ci și prin creșterea citokinelor antiinflamatorii precum IL-10 sau IL-6, care pot avea și antiinflamatoare efecte [ 97 , 98]. Astfel, sunt necesare studii observaționale la scară largă și studii controlate randomizate pentru a valida beneficiul clinic al melatoninei la pacienții cu COVID-19. Ar fi important, totuși, ca studiile să fie concepute cu înțelegerea mecanismului medicamentului care urmează să fie refăcut. De exemplu, ar fi evident că medicamentele care scad intrarea virală, de exemplu, o parte a acțiunii melatoninei, ar fi benefice în prevenirea infecției sau foarte devreme în cursul COVID-19, dar ar putea fi neimportante atunci când sunt utilizate în infecții severe sau în stadiul final . Mai multe studii randomizate controlate sunt efectuate pentru a testa beneficiile clinice ale melatoninei la pacienții cu COVID-19 (ClinicalTrials.gov NCT04409522 și NCT04353128). În plus,Modularea selectivă a estrogenului și melatonina în studiul timpuriu COVID-19 (SENTINEL) este în curs pentru a testa terapia combinată [99 ] de melatonină cu toremifen (un modulator selectiv al receptorului de estrogen [ 100 ]) pentru pacienții cu COVID-19 precoce și ușoară (ClinicalTrials.gov NCT04531748).

Recunoaștem câteva limitări potențiale. În primul rând, deși am integrat date din mai multe surse pentru a construi interacțiunea umană și rețeaua țintă de droguri, acestea sunt încă incomplete. În al doilea rând, acest studiu s-a bazat pe seturile de date genă / proteină țintă gazdă SARS-CoV-2, iar calitatea și prejudecățile lor din literatură pot influența performanța analizei rețelei noastre. Genele din aceste seturi de date pot diferi semnificativ. DEG-urile identificate din profilurile transcriptomice pot fi foarte diferite de DEP-urile din datele proteomice prin mai mulți factori, care pot influența și rezultatele analizei de proximitate a rețelei. Aceste seturi de date provin din diferite tipuri de celule, iar tipurile de celule relevante pentru COVID-19 s-ar putea să nu fie reprezentative. IPP-urile și DEG-urile / proteinele din diferite linii celulare sau țesuturi pot conține, de asemenea, falsuri pozitive.Două studii recente au sugerat că clorochina sau hidroxiclorochina au arătat activități antivirale ideale în celulele renale din maimuța verde africană (VeroE6), dar nu într-un model de epiteliu al căilor respiratorii umane reconstituit [101 ] sau linia celulară pulmonară TMPRSS2-pozitivă Calu-3 [ 102 ]. Aceste studii au arătat că liniile celulare care imită aspecte importante ale celulelor epiteliale respiratorii ar trebui utilizate atunci când se analizează activitatea antivirală a medicamentelor care vizează funcțiile celulelor gazdă. În setul de date SARS2-PPI original bazat pe linia celulară VeroE6, un PPI cheie pentru proteina ACE2-spike a fost absentă. Am susținut că combinarea profilelor transcriptomice și a datelor proteomice derivate din diverse linii celulare sau țesuturi relevante pentru COVID-19 poate furniza informații moleculare complementare pentru a depăși eterogenitățile ridicate ale bolii COVID-19 [ 103].]. În plus, prin crearea unei rețele pan-coronavirus PPI prin combinarea HCoV-PPI și SARS2-PPI, ne-am propus să identificăm medicamente antivirale cu spectru larg pentru SARS-CoV-2 – și alte coronavirusuri emergente, dacă sunt aplicate pe scară largă – cu medicamentul nostru din rețea. cadru.

În al treilea rând, metoda noastră se poate aplica numai bolilor cu informații genetice bine caracterizate și poate să nu fie aplicabilă bolilor care nu au astfel de informații, cum ar fi bolile rare (de exemplu, paralizia cerebrală sau afecțiunile mentale). Potențialul prejudecată din literatură a genelor asociate bolii și a interactomului uman poate influența, de asemenea, constatările noastre. De exemplu, genele bine studiate asociate atât cu COVID-19, cât și cu alte boli pot explica asemănarea COVID-19 cu alte boli, în timp ce genele sub studiate asociate cu ambele boli pot să nu fie descoperite. În al patrulea rând, analiza datelor pacientului este retrospectivă, poate avea o prejudecată de selecție și este limitată pentru medicamentele utilizate în mod obișnuit, datorită disponibilității datelor pacientului. Doza și perioada medicamentelor lipseau, de asemenea, în baza noastră de date actuală a registrului pacientului COVID-19.Deși am efectuat mai multe tipuri de potrivire PS, confuzia reziduală este posibilă în ciuda ajustării covariabile de înaltă dimensiune. Utilizarea carvedilolului nu a prezentat un avantaj semnificativ în comparație cu utilizarea ARBs (OR = 0,90, 95% CI 0,65-1,25) sau ACEI (OR = 0,73, 95% CI 0,53-1,01) după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, antecedente de fumat și mai multe comorbidități ale bolii (Fig 8B ). În plus, carvedilolul nu a fost asociat în mod semnificativ cu o probabilitate redusă a unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 în cadrul a 5 analize de subgrup ( figurile S12 și S13 ). Există 2 explicații posibile: (1) numărul mic de pacienți care utilizează carvedilol ( Tabelul 1) poate produce o putere statistică insuficientă pentru studiul observațional actual sau (2) carvedilolul poate reduce probabilitatea unui rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 pentru pacienții cu afecțiuni de sănătate existente, cum ar fi hipertensiunea. Replicarea asociațiilor și inferența cauzală folosind cohorte independente la scară largă pot exclude eterogenitatea efectului tratamentului și posibila confuzie în continuare. În cele din urmă, deși am făcut observația interesantă că utilizarea melatoninei a fost mult mai puțin răspândită la persoanele care au testat pozitiv pentru SARS-CoV-2, recunoaștem că multe persoane asimptomatice sau minim simptomatice cu virusul nu au fost testate și, prin urmare, utilizarea lor de melatonina nu a putut fi evaluată; utilizarea melatoninei în acest ultim grup ar fi putut fi, de asemenea, ridicată.Prin urmare, trebuie remarcat faptul că toate medicamentele pe care le-am identificat ca candidați terapeutici în acest studiu trebuie validate folosind teste experimentale și studii clinice randomizate înainte de a putea fi recomandate pentru utilizare la pacienții cu COVID-19.

Studii recente au sugerat că COVID-19 este o boală sistemică care are impact asupra mai multor tipuri de celule, țesuturi și organe [ 104 ]. Metodologia noastră de rețea ar putea fi potențial îmbunătățită prin utilizarea genelor specifice țesuturilor pentru boli și încorporarea direcționalității efectelor biologice ale genei / proteinelor. Am recalculat proximitatea rețelei folosind doar gene care au o specificitate tisulară ≥ 0 în boala asociată: am găsit rezultate globale consistente ( S15 Fig ) comparativ cu analiza rețelei pulmonare specifice ( Fig 4A ). De exemplu, IBD a obținut proximități semnificative în toate cele 5 seturi de date genă / proteină SARS-CoV-2 din Fig . 4A . Când se utilizează gene cu specificitate tisulară ≥ 0, IBD a prezentat aceleași rezultate în intestinul subțire, dar nu și în colon (S15 și S16 Fig.). Diabetul de tip 2 a arătat proximități semnificative ale rețelei în toate cele 5 seturi de date genă / proteină SARS-CoV-2 folosind gene specifice pancreasului ( S15 Fig ), ceea ce este în concordanță cu observațiile clinice recente [ 105 ]. Cu toate acestea, baza de date GTEx utilizată în acest studiu provine din țesuturi sănătoase, care ar putea să nu reprezinte starea de expresie genică în starea bolii. În plus, genele asociate bolii utilizate în acest studiu s-au bazat pe dovezi genetice somatice sau germinale. De exemplu, nu am observat asocierea semnificativă a COVID-19 cu cancerul. O posibilă explicație este că cancerul este o boală cronică mai mult determinată de mutații somatice decât COVID-19, care implică un răspuns imun acut și o boală eterogenă determinată de inflamație.

De asemenea, am experimentat cu încorporarea direcționalității expresiei genelor folosind 2 seturi de date privind expresia astmului și SARS2-DEG, deoarece direcția DEG-urilor este disponibilă în aceste 2 seturi de date. Am găsit proximități de rețea mai semnificative și scoruri Z mai mici între astm și COVID-19 atunci când se utilizează gene exprimate în sus sau în jos separat ( fig. S17 ), sugerând că încorporarea direcționalităților genelor / proteinelor poate îmbunătăți performanța analizei rețelei. Un studiu anterior a arătat că integrarea direcționalității interactomului uman nu a schimbat rezultatele măsurării proximității rețelei [ 49]. Datorită lipsei unui interactom uman sistematic cu direcționalități bine documentate și fără informații complete despre dacă o proteină virală activează sau inhibă o proteină gazdă, nu am testat influența direcționalității proteinelor și a interactomilor umani asupra descoperirilor noastre într-un mod sistematic. Prin urmare, este necesară o lucrare viitoare pentru a explora direcționalități bine documentate în analiza rețelei interactivomului uman care integrează efectele precise de perturbare ale variantelor cauzatoare de boli și ale proteinelor virale.

În concluzie, studiul nostru oferă o strategie puternică, integrativă de medicină de rețea, pentru avansarea înțelegerii comorbidităților asociate COVID-19 și facilitarea identificării candidaților la medicamente pentru COVID-19. Această abordare promite, de asemenea, să abordeze decalajul translațional dintre studiile genomice și rezultatele clinice, care pune o problemă semnificativă atunci când dezvoltarea rapidă a intervențiilor terapeutice eficiente este critică în timpul unei pandemii. Dintr-o perspectivă translațională, dacă sunt aplicate pe scară largă, instrumentele de medicină din rețea aplicate aici s-ar putea dovedi utile în dezvoltarea unor strategii eficiente de tratament și pentru alte boli complexe ale omului, inclusiv alte boli infecțioase emergente.

materiale si metode

O listă a surselor tuturor seturilor de date utilizate în acest studiu poate fi găsită în tabelul S1 .

Construirea seturilor de date ale genelor / proteinelor țintă gazdă SARS-CoV-2

Am asamblat 4 seturi de date SARS-CoV-2 de gene / proteine ​​țintă gazdă: (1) 246 DEG în celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2 [ 21 ] (GSE147507), denumite SARS2-DEG; (2) 293 DEP în celulele Caco-2 umane infectate cu SARS-CoV-2 [ 22 ], denumite SARS2-DEP; (3) 134 coronavirus pan-uman puternic bazat pe dovezi din literatura de specialitate vizează proteinele gazdă din studiul nostru recent [ 30 ] cu 15 proteine ​​nou curate, denumite HCoV-PPI; și (4) 332 de proteine ​​implicate în IPP cu 26 de proteine ​​virale SARS-CoV-2 identificate prin purificare a afinității – spectrometrie de masă (AP-MS) [ 8]], denumit SARS2-PPI. În cele din urmă, datorită naturii interactome a HCoV-PPI și SARS2-PPI, am combinat aceste seturi de date ca al cincilea set de date SARS-CoV-2, care are 460 de proteine ​​și este denumit PanCoV-PPI. Detaliile acestor seturi de date pot fi găsite în tabelul S2 .

SARS2-DEG.

În studiul original, celulele epiteliale bronșice umane primare au fost infectate cu SARS-CoV-2 timp de 24 de ore. Profilele transcriptomice ale celulelor infectate (3 replici) și neinfectate (3 replici) au fost caracterizate, iar modificarea pliului (FC) și FDR pentru fiecare genă au fost calculate de DESeq2 și furnizate în studiul original. Am aplicat o limită de | log 2 FC | > 0,5 și FDR <0,05 pentru a identifica DEG-urile.

SARS2-DEP.

Așa cum a fost descris în studiul anterior [ 22 ], celulele Caco-2 umane au fost infectate cu SARS-CoV-2 timp de până la 24 de ore. Testele de proteomică ale celulelor infectate și neinfectate au fost măsurate la 24 de ore în triplicate. Am folosit rezultatele la 24 de ore, deoarece studiul original a arătat majoritatea DEP la 24 de ore. Valorile P au fost calculate utilizând teste Student t nepereche pe două fețe cu varianță egală presupusă în acest studiu. Am convertit valoarea P în FDR folosind funcția „fdrcorrection” din pachetul Python statsmodels v0.11.1 și am folosit o limită de FDR <0,05 pentru a identifica DEP-urile.

Colectarea a 4 rețele suplimentare genă-proteină virus-gazdă

Pentru a caracteriza seturile de date SARS-CoV-2, am descărcat 4 rețele genă / proteină virus-gazdă din studii anterioare pentru comparație: (1) 900 de interacțiuni virus-gazdă identificate prin mutageneză inserțională capcană genică care conectează alte 10 viruși și 712 gene gazdă [ 35 ]; (2) 2.855 interacțiuni virus-gazdă identificate din ARNi care leagă 2.443 de gene gazdă și 55 de agenți patogeni [ 35 ]; (3) 579 proteine ​​gazdă care mediază traducerea a 70 viORF-uri imunomodulatoare înnăscute [ 36 ]; și (4) 1.292 de gene gazdă identificate prin Co-IP + LC / MS care mediază interacțiunile gripă-gazdă [ 37 ]. Toate detaliile pentru aceste 4 rețele genă / proteină virus-gazdă sunt furnizate în tabelul S3 .

Construirea profilelor genetice ale bolii

Am compilat seturile de gene asociate bolii din diverse surse. Toate bazele de date au fost accesate pe 26 martie 2020.

Cancer.

Am definit o genă conducător auto ca o genă care a îmbogățit în mod semnificativ mutațiile conducătorului auto pe baza datelor de secvențiere a genomului întreg sau a întregului exom sau a raportat date experimentale din Recensământul genei cancerului [ 42 , 43 ] sau publicațiile originale din Atlasul genomului cancerului (TCGA , https://portal.gdc.cancer.gov/ ). Genele conducătoare pan-cancer au fost recuperate din recensământul genei cancerului [ 42 , 43 ]. Genele conducătoare pentru tipurile individuale de cancer provin dintr-un studiu anterior [ 44 ].

Genele bolii mendeliene (ODM).

Un set de 2.272 ODM au fost preluate din baza de date Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) [ 106 ].

Gene mutante cauzatoare de boli orfane (ODMG).

Un set de 2.124 ODMG au fost preluate dintr-un studiu anterior [ 107 ].

Genele ciclului celular.

Un set de 910 gene ale ciclului celulei umane au fost descărcate dintr-un studiu anterior în care au fost identificate printr-un screening RNAi la nivelul genomului [ 108 ].

Gene imune înnăscute.

Un set de 1.031 gene imune înnăscute umane au fost colectate de la InnateDB [ 109 ].

Gene asociate cu boli autoimune, pulmonare, neurologice, cardiovasculare și metabolice.

Genele / proteinele asociate bolii au fost extrase din HGMD [ 45 ]. HGMD este o bază de date bine documentată și am descărcat întreaga bază de date pentru analiza și extragerea datelor folosind termeni bine documentați ai ontologiei bolii [ 46 ]. Am definit o genă asociată bolii ca o genă care are cel puțin o mutație asociată bolii în publicațiile originale furnizate în HGMD. Detaliile, inclusiv sursele, numărul de gene, mutațiile asociate bolii și termenii utilizați pentru identificarea bolilor în HGMD, sunt furnizate în tabelul S4 .

Analiza îmbogățirii funcționale

Am efectuat analize de îmbogățire a proceselor biologice ale Enciclopediei Kyoto a genelor și genomelor (KEGG) și a genologiei ontologiei (GO) pentru a releva relevanța biologică și căile funcționale ale celor 5 seturi de date SARS-CoV-2. Toate analizele funcționale de îmbogățire au fost efectuate folosind Enrichr [ 110 ]. O privire de ansamblu asupra căilor și a termenilor ontologiei legate de infecția cu virusul partajată de 1 sau mai multe seturi de date a fost generată prin căutarea căilor sau termenilor semnificativi (FDR <0,05). Rezultatele analizei de îmbogățire pentru cele 5 seturi de gene / proteine ​​SARS-CoV-2 pot fi găsite în figurile S1 – S5 .

Presiunea selectivă și caracterizarea ratei evolutive

Am calculat raportul dN / dS [ 111 ] și raportul ratei evolutive [ 112 ] așa cum este descris în studiul nostru anterior [ 113 ]. Un raport dN / dS sub, egal sau peste 1 sugerează selecție purificatoare, evoluție neutră sau selecție darwiniană pozitivă, respectiv [ 114 ]. Raportul ratei evolutive a fost calculat folosind criteriul că un raport> 1 indică o rată rapidă și un raport <1 indică o rată lentă [ 112 ]. Rapoartele dN / dS și ale ratei evolutive ale genelor din cele 5 seturi de date SARS-CoV-2 și 4 seturi suplimentare de gene / proteine ​​de virus pot fi găsite în tabelele S2 și S3 .

Analiza specificității țesuturilor

Datele RNA-Seq (transcrieri pe milion [TPM]) ale 33 de țesuturi din versiunea GTEx V8 (accesată la 31 martie 2020; https://www.gtexportal.org/home/ ) au fost descărcate. Genele cu număr pe milion (CPM) ≥ 0,5 în peste 90% din eșantioane dintr-un țesut au fost considerate gene exprimate în țesut și altfel țesut neexprimat. Pentru a cuantifica specificitatea expresiei genei i în țesutul t , am calculat expresia medie i deviația standard σ i a expresiei unei gene în toate țesuturile considerate. Semnificația specificității expresiei genice într-un țesut este definită ca(1)

Analiza raportului de risc pentru pacienții cu COVID-19

Bazele de date PubMed, Embase și medRxiv au fost căutate pentru publicații începând cu 25 aprilie 2020 ( S18 Fig). Căutarea a fost limitată la articole în limba engleză care descriu caracteristicile demografice și clinice ale cazurilor SARS-CoV-2. Am folosit termenul de căutare („SARS-COV-2” SAU „COVID-19” SAU „nCoV 19” SAU „2019 coronavirus nou” SAU „boala coronavirusului 2019”) ȘI („caracteristici clinice” SAU „rezultat clinic” SAU „ comorbidități ”). Au fost incluse doar articole de cercetare; au fost excluse recenziile, rapoartele de caz, comentariile, editoriale și opiniile experților. Au fost utilizate trei criterii pentru a selecta studii dintr-un total de 1.054 de rezultate inițiale: (1) studii care au avut ≥20 pacienți cu COVID-19; (2) studii care au grupat rezultatele în funcție de gradul de severitate al COVID-19 (de exemplu, sever versus non-sever) în conformitate cu liniile directoare ale Societății Toracice Americane pentru pneumonia dobândită în comunitate; și (3) studii provenite de la diferite instituții. Două criterii au fost utilizate pentru excludere:(1) studii care s-au concentrat pe populații specifice (de exemplu, numai cazuri de deces, femei însărcinate, copii sau grupuri familiale) și (2) cercetări de bază în biologie moleculară. În cele din urmă, 34 de studii care îndeplinesc aceste criterii au fost utilizate pentru analize ulterioare.

Am efectuat meta-analiză a efectelor aleatorii pentru a estima raportul de risc cumulat cu IC 95% din 10 comorbidități la pacienții cu COVID-19 sever versus non-sever. Metoda Mantel – Haenszel a fost utilizată pentru a estima efectele cumulate ale rezultatelor [ 115 ]. Metoda DerSimonian – Laird a fost utilizată pentru a estima varianța dintre studii [ 116 ]. Datele continue, cum ar fi nivelurile IL-6, au fost transformate în deviație medie și standard mai întâi folosind abordarea lui Wan bazată pe dimensiunea eșantionului, mediană și intervalul intercuartil [ 117]]. Apoi, am folosit metoda varianței inverse pentru a estima diferența medie cumulată și am estimat varianța între studii folosind metoda DerSimonian-Laird. Am estimat prevalența combinată a 3 simptome COVID-19 (dureri abdominale, diaree și dispnee) și 1 comorbiditate (BPOC) în 3 grupuri de pacienți COVID-19 (severă, non-severă și toate). Un model de regresie logistică de interceptare aleatorie a fost utilizat pentru a estima prevalența cumulată și a fost utilizat un estimator de maximă probabilitate pentru a cuantifica eterogenitatea studiilor [ 118 ]. Statisticile tau 2 și 2 au fost calculate pentru eterogenitatea dintre studii. Am considerat 2 ≤ 50% ca eterogenitate scăzută între studii, 50% < 2≤ 75% ca heterogenitate moderată, iar 2 > 75% ca heterogenitate ridicată. Toate metaanalizele au fost realizate folosind pachetele meta și dmetar din platforma R v3.6.3.

Construirea interactomului proteină-proteină umană

Un total de 18 baze de date de bioinformatică și biologie a sistemelor au fost asamblate pentru a construi o listă cuprinzătoare de IPP umane cu 5 tipuri de dovezi experimentale: (1) date despre complexele proteice identificate printr-o metodologie robustă AP-MS colectată din BioPlex V2.016 [ 119 ]; (2) IPP-uri binare testate de sisteme de drojdie cu două hibrizi (Y2H) de mare randament din 2 seturi de date Y2H de înaltă calitate disponibile public [ 120 , 121 ] și 1 set de date intern [ 32 ]; (3) interacțiunile kinază-substrat identificate prin experimente derivate din literatură cu randament redus sau cu randament ridicat din Kinome NetworkX [ 122 ], Baza de date a resurselor de proteine ​​umane (HPRD) [ 123 ], PhosphoNetworks [ 124 ], PhosphoSitePlus [125 ], DbPTM 3.0 [ 126 ] și Phospho.ELM [ 127 ]; (4) rețele de semnalizare identificate prin experimente cu randament redus derivate din literatură de la SignaLink 2.0 [ 128 ]; și (5) IPP curate în literatură identificate prin AP-MS, Y2H, experimente cu randament redus derivate din literatură sau structuri 3D proteice din BioGRID [ 129 ], PINA [ 130 ], INstruct [ 131 ], MINT [ 132 ], IntAct [ 133 ] și InnateDB [ 109 ]. IPP deduse pe baza datelor de expresie genică, analize evolutive și asociații metabolice au fost excluse. Genele au fost mapate la ID-ul lor Entrez pe baza bazei de date NCBI [ 134]. Simbolurile genetice oficiale s-au bazat pe GeneCards ( https://www.genecards.org/ ). Interactomul final proteină-proteină umană utilizat în acest studiu a inclus 351.444 IPP unice (margini sau legături) care leagă 17.706 proteine ​​(noduri). Descrieri detaliate pentru construirea interacetomului proteină-proteină umană sunt furnizate în studiile noastre anterioare [ 31 – 33 , 135 ]. O prezentare generală a interacetomului proteină-proteină umană poate fi găsită în S19 Fig .

Măsură de proximitate a rețelei

Am folosit cea mai apropiată măsură de proximitate a rețelei pe tot parcursul acestui studiu. Pentru 2 seturi de gene / proteine A și B , distanța lor cea mai apropiată AB a fost calculată ca(2)unde d ( a , b ) este cea mai mică distanță dintre a și b în interacțiunea umană. Pentru a evalua semnificația, am efectuat un test de permutare folosind proteine ​​selectate aleatoriu din întregul interactom, care au fost reprezentative pentru cele 2 seturi de proteine ​​evaluate în ceea ce privește distribuția gradului lor. Apoi am calculat scorul Z ca(3)Unde și σ r au fost media și deviația standard a testului de permutare. Toate testele de permutare a proximității rețelei din acest studiu au fost repetate de 1.000 de ori.

Analiza comorbidității bazată pe rețea

Pentru a dezvălui potențialele comorbidități COVID-19, am calculat apropierea de rețea a proteinelor asociate bolii pentru fiecare boală și a 5 seturi de date SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 țintă proteine ​​cu o specificitate tisulară non-negativă în plămâni au fost utilizate în calcul. Gradul de îmbogățire pentru proteina i într-o subrețea a fost calculat ca(4)unde i este gradul de i din subrețea, n este numărul de noduri din subrețea, i este gradul în interacțiunea completă a proteinei umane și N este numărul total de noduri din interacea. Se raportează valoarea jurnalului 10 i .

De asemenea, am calculat centralitatea vectorului propriu [ 136 ] a nodurilor pentru a evalua influența lor în topologia rețelei, luând în considerare, de asemenea, importanța vecinilor lor. O valoare ridicată a centralității vectorului propriu sugerează că nodul este conectat la multe alte noduri cu scoruri mari de centralitate a vectorului propriu. Calculul a fost efectuat folosind Gephi 0.9.2 ( https://gephi.org/ ).

Analiza datelor în vrac și cu o singură celulă RNA-Seq

O listă a seturilor de date utilizate în acest studiu poate fi găsită în tabelul S1 .

Seturile de date în vrac RNA-Seq pentru pacienții cu astm au fost preluate din baza de date NCBI GEO ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ ) folosind numerele de acces GSE63142 [ 66 ] și GSE130499 [ 67 ]. Expresia diferențială a 3 comparații – severă față de control, ușoară față de control și severă față de ușoară – au fost efectuate utilizând funcția GEO2R ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/ ) [ 137 ]. În GSE63142 [ 66 ], celulele epiteliale bronșice din 27 de probe martor, 72 de probe de astm ușor și 56 de probe de astm sever au fost obținute prin bronhoscopie cu periaj epitelial endobronșic. În GSE130499 [ 67], celule epiteliale bronșice din 38 de probe martor, 72 de probe de astm ușor și 44 de probe de astm sever au fost disponibile și prin bronhoscopie cu periaj epitelial endobronșic. Analiza expresiei diferențiale a fost efectuată prin definirea grupurilor în GEO2R mai întâi, apoi prin selectarea celor 2 grupuri de comparat. Gene cu | log 2 FC | > 0,5 și FDR <0,05 au fost considerate semnificativ exprimate diferențial.

Datele cu o singură celulă ale celulelor epiteliale bronșice pulmonare și primare umane normale au fost descărcate de pe https://data.mendeley.com/datasets/7r2cwbw44m/1 [ 14 ]. Aceste seturi de date conțin 39.778 celule pulmonare și 17.451 celule epiteliale bronșice cu tip celular adnotat. GSE134809 [ 72 ] a fost descărcat din baza de date NCBI GEO. Acest set de date conține 67.050 de celule inflamate și neinflamate din probele ileale a 8 pacienți cu boală Crohn. Celulele calificate pe baza criteriilor din lucrarea originală au fost utilizate pentru analiza cu o singură celulă. Am folosit markeri genici de tip celular dintr-un studiu anterior [ 72 ] ( CD3D , CD2 , CD7 , TNFRSF17 ,MZB1 , BANK1 , CD79B , CD22 , MS4A1 , HLA-DRB1 , HLA-DQA1 , LYZ , IL3RA , IRF7 , GZMB , LILRA4 , CLEC4C , TPSAB1 , CMA1 , KIT , PLVAP , VWF , LYVE1 , CCL21 , COL3A1 , COL1A1 , ACTA2 , GPM6B , S100B) pentru celulele neepiteliale. Am folosit markeri de la Zhang și colab. [ 15 ] ( DEFA5 , REG3A , DEFA6 , SOX4 , CDCA7 , KIAA0101 , TOP2A , MKI67 , HMGB2 , STMN1 , SPINK4 , ITLN1 , REG4 , CLCA1 , FCGBP , HMGA1 , EIF3F , ETHE1 , ADH1C , C1QBP , RBP2 , APOB , APOC3APOA1 , APOA4 ) pentru celulele epiteliale. Expresia acestor markeri în celule poate fi găsită în figurile S20 și S21 . Toate analizele și vizualizările datelor cu o singură celulă au fost efectuate cu pachetul R Seurat v3.1.4 [ 138 ]. „NormalizeData” a fost folosit pentru a normaliza datele. Funcțiile „FindIntegrationAnchors” și „IntegrateData” au fost utilizate pentru a integra celule din diferite eșantioane. UMAP a fost utilizat ca metodă de reducere a dimensiunii pentru vizualizare.

Construirea rețelei metabolit-enzimă

Am construit o rețea cuprinzătoare de metaboliți-enzime prin asamblarea datelor din 4 baze de date de metabolism utilizate în mod obișnuit: KEGG [ 139 ], Recon3D [ 140 ], Atlasul Metabolic Uman (HMA) [ 141 ] și Baza de Date a Metabolomului Uman (HMDB) [ 142 ] . Rețeaua metabolit-enzimă conține 60.822 înregistrări de 6.725 de reacții între 3.808 metaboliți și 3.446 gene. Patru tipuri de funcții enzimatice au fost incluse în rețea: biosinteză, degradare, transformare și transport.

Construirea rețelei țintă de droguri

Pentru a evalua dacă un medicament este strâns asociat cu proteinele țintă SARS-CoV-2 din interactomul uman, am adunat informațiile despre interacțiunea medicament-țintă din mai multe baze de date: baza de date DrugBank (v4.3) [ 143 ], baza de date țintă terapeutică (TTD) [ 144 ], baza de date PharmGKB, ChEMBL (v20) [ 145 ], BindingDB [ 146 ] și Ghidul IUPHAR / BPS de farmacologie [ 147 ]. Am inclus interacțiunile care au afinități de legare i , d , IC 50 sau EC 50≤ 10 μM și un număr unic de acces UniProt cu starea „revizuită”. Detaliile pentru construirea rețelei medicament-țintă validate experimental pot fi găsite în studiile noastre recente [ 31 – 33 ].

Reutilizarea medicamentelor bazate pe rețea

Am calculat cea mai apropiată apropiere a rețelei, așa cum s-a descris anterior pentru 2.938 medicamente aprobate de FDA sau de investigație și pentru 5 seturi de date SARS-CoV-2. Pentru prioritizare, am clasat drogurile în funcție de distanța lor față de seturile de date ( D <2, distanța de rețea folosind cea mai apropiată de măsură) și Z scor ( Z <-1.5) din analiza de proximitate a rețelei. Profilele antivirale ale medicamentelor evidențiate au fost curate manual. Studiile clinice legate de COVID-19 au fost recuperate pe 28 august 2020.

Analiza de îmbogățire a setului de gene (GSEA)

GSEA a fost efectuat așa cum este descris în lucrarea noastră recentă [ 30 ], ca o sursă suplimentară de dovezi pentru reutilizarea medicamentelor. Pe scurt, pentru fiecare set de gene țintă pentru medicament și coronavirus, am calculat un scor de îmbogățire (ES) pentru a indica dacă medicamentul poate inversa efectul SARS-CoV-2 la nivel de transcriptom sau proteom. Profilurile de expresie genică pentru medicamente au fost preluate din baza de date Connectivity Map (CMAP) [ 148 ]. Au fost evaluate cinci seturi de gene: (1) DEG-urile din celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2 [ 21 ] (GSE147507); (2) DEP în celulele Caco-2 umane infectate cu SARS-CoV-2 [ 22 ]; (3 și 4) 2 seturi de date transcriptomice ale probelor infectate cu SARS-CoV-1 din sângele periferic al pacientului [ 149] (GSE1739) și celule Calu-3 [ 150 ] (GSE33267), respectiv; și (5) DEG-urile din celulele Calu-3 infectate cu MERS-CoV [ 151 ] (GSE122876).

ES a fost calculat pentru gene în sus și în jos reglementate separat mai întâi. ES total a fost calculat ca(5)unde ES în sus și ES în jos au fost calculate folosind un sus / jos și sus / jos ca(6)(7)j = 1,2, ⋯, s au fost genele din seturile de gene sortate în ordine crescătoare după rangul lor în profilurile medicamentelor. V ( j ) indică rangul genei j , unde 1≤ V ( j ) ≤ r , r reprezentând numărul de gene din profilul medicamentului. Apoi, ES sus / jos a fost setat la sus / jos dacă sus / jos > sus / jos și a fost setat la – sus / jos dacă sus / jos > sus / jos. A fost efectuat un test de permutare pentru a evalua semnificația. Medicamentele au fost prioritizate și selectate dacă ES> 0 și P <0,05.

Validarea datelor pacienților despre medicamentele identificate în rețea utilizând un registru COVID-19

Am folosit datele de registru COVID-19 aprobate de către instituțiile de revizuire, incluzând 26.779 de persoane (8.274 SARS-CoV-2 pozitive) testate în perioada 8 martie – 27 iulie 2020, de la Cleveland Clinic Health System din Ohio și Florida. Au fost testate probele de tampon nazofaringian și orofaringian. Pozitivitatea SARS-CoV-2 a fost confirmată prin testul de reacție în lanț cu transcripție inversă-polimerază în Cleveland Clinic Robert J. Tomsich Pathology and Laboratory Medicine Institute. Toate testele SARS-CoV-2 au fost autorizate de FDA în baza unei autorizații de utilizare de urgență și au respectat orientările stabilite de Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. Datele includ rezultatele testelor COVID-19, informații demografice inițiale, medicamente și toate condițiile de boală înregistrate.Am efectuat o serie de studii retrospective de caz-control, cu un nou design comparator activ pentru utilizatori, pentru a testa relațiile medicament-rezultat pentru COVID-19. Pacienții luau activ medicamentele evaluate (carvedilol și melatonină) în momentul testării. Datele au fost extrase din fișele medicale electronice (sistemele EPIC) și au fost verificate manual de către o echipă de studiu instruită pe surse uniforme pentru variabilele de studiu. Am colectat și gestionat toate datele pacienților folosind instrumentele electronice de captare a datelor REDCap. Expunerile la medicamente (inclusiv carvedilol și melatonină) au fost utilizate așa cum s-a înregistrat în lista medicamentelor din dosarele medicale electronice la momentul testării SARS-CoV-2. Un rezultat pozitiv al testului de laborator pentru SARS-CoV-2 a fost utilizat ca rezultat primar. PS a fost folosit pentru a se potrivi pacienților pentru a reduce diferiți factori de confuzie. Patru modele,de la mai puțin la mai stricte în ceea ce privește potrivirea pacientului și ajustarea SAU, au fost efectuate: (1) modelul 1 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul fără ajustare pentru SAU; (2) modelul 2 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustare pentru OR; și (4) modelul 4 a fost asociat cu vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.(1) modelul 1 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul fără ajustare pentru RUP; (2) modelul 2 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat utilizând vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustare pentru OR; și (4) modelul 4 a fost asociat cu vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.(1) modelul 1 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul fără ajustare pentru RUP; (2) modelul 2 a fost asortat folosind vârsta, sexul, rasa și fumatul, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat utilizând vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustare pentru OR; și (4) modelul 4 a fost asociat cu vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat utilizând vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustare pentru OR; și (4) modelul 4 a fost asociat cu vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă și fumat; (3) modelul 3 a fost asortat utilizând vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC fără ajustare pentru OR; și (4) modelul 4 a fost asociat cu vârsta, sexul, rasa, fumatul, boala coronariană, diabetul, hipertensiunea și BPOC, iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boala coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boală coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.iar OR al COVID-19 a fost ajustat în funcție de vârstă, sex, rasă, fumat, boală coronariană, diabet, hipertensiune și BPOC. Toate analizele au fost efectuate folosind pachetul matchit din platforma R v3.6.3.

Analiza statistică și vizualizarea rețelei

Testele statistice au fost efectuate cu pachetul Python SciPy v1.3.0 ( https://www.scipy.org/ ). P <0,05 a fost considerat semnificativ statistic pe tot parcursul acestui studiu. Rețelele au fost vizualizate folosind Gephi 0.9.2 ( https://gephi.org/ ).

Declarație de etică

Procedurile respectă orientările instituționale pentru cercetarea bazei de date a registrului COVID-19 și au fost aprobate de Consiliul de revizuire instituțională al Cleveland Clinic Foundation

Informatii justificative

Fig 2 date.

Se afișează de 1 / 39 : pbio.3000970.s001.xlsxTreceți la navigarea de partajare afigurilor

ABCDEF
1-log10FDR
2SARS2-DEGSARS2-DEPHCoV-PPISARS2-PPIPanCoV-PPI
3Fagosom2.265597540921242.00744597744075.714880654188220,1717469500328854.89174797753807
4Pojar7.2335711988126505.3204928190911602.94356820665213
5Apoptoza1.867301097581970.39775246480125.3490981081326901.83040120110577
6Gripa A7.772636857291760,01745125558502284.7428115508188202.72116949111427
7Transport ARN0.2925934010167633.97496062665692.49082909765895.56190183168392
8Infecția cu virusul Epstein-Barr6.898134014148860.2127228976589853.4201201711236901.68562260286601
9Calea de semnalizare NF-kappa B.10.162713343532502.831135080353690,0595323647298392.59316562187709
10Prelucrarea proteinelor în reticulul endoplasmatic2.333551740288350.5011554817436482.912155572129673.84382165553441
11Hepatita B3.397582294035750.2950167783536663.2589608185310601.10850995080303
12Diferențierea celulei Th171.853459068711160.1260105161584232.666591873287510.657480479308396
13Necroptosis2.109392182208840.2979001488713942.5782674720877200.850532339791952
14Inflammatory bowel disease (IBD)2.025589454628361.875846039917950.514801793793023
15Tuberculosis2.416944757070261.211426447127911.8065163460176200.989879064622964
16Gap junction1.562372645193211.077355177983181.5528622830717200.556196340388086
17Rheumatoid arthritis8.345190528637480.4025470910122711.5266385175456900.748992964911753
18Hepatitis C4.261938507843210.5679938845437721.485651011594700.700602812788722
19
20neutrophil mediated immunity4.893090342623982.602020704536711.61286026188052.14931417094134.53161477558507
21negative regulation of apoptotic process2.242320431730782.169945591617013.5302608960990801.8079901352795
22viral life cycle007.437286181773253.3687772383277711.8274561331789
23viral process00.1006206073171086.466422517392482.595780053357589.26004510907007
24extrinsic apoptotic signaling pathway1.400255499531610.03876171130303816.2652754474747604.19125148094585
25cytokine-mediated signaling pathway17.36168421019630.04928546822128895.9825948649915802.0884154828331
26response to cytokine6.8517500771273203.7084140889536102.32453215129061
27mRNA splicing, via spliceosome5.612533545820033.3430399345090401.81483932458688
28transport of virus3.3659156435993.18177184401527.76897347814735
29regulation of viral genome replication6.758787518928350.137910378338373.0107156746190301.70710844176532
30RNA metabolic process03.443875735682142.896706877773360.0109039963396872.14371025238485
31positive regulation of apoptotic signaling pathway3.36759713995521.925855645556350.0008518540050288381.84063526015888
32regulation of cell cycle G2/M phase transition00.1059938450233911.786550996379813.385252051823586.12392564437174
33reglarea semnalizării kinazei I-kappaB / NF-kappaB3.7252648438622500,1593159591914931.905662228055122.32291664820381
34răspuns la interferon-gamma3.663451755344642.063670275056030,678748155741286
35răspuns la interferon-alfa1.493704728228791.878398164436760,961597792049383
36răspuns la interferon-beta4.682755311504160.3174428366391371.779994593288720.903639945429918
37calea de semnalizare a interferonului de tip I6.702665494835261.450869074420360.358317771820691

AFIF, GH1 / 39Descarcacota de smochine

Date S1. Fig 2 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s001

(XLSX)

Date S2. Fig. 3 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s002

(XLSX)

Date S3. Fig. 4 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s003

(XLSX)

Date S4. Fig. 5 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s004

(XLSX)

Date S5. Fig. 6 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s005

(XLSX)

Date S6. Fig. 7 date.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s006

(XLSX)

Date S7. S1 – S5 Date fig.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s007

(XLSX)

Date S8. S6 Date Fig .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s008

(XLSX)

Date S9. S7 Date Fig .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s009

(XLSX)

Date S10. S14 Date fig .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s010

(XLSX)

Date S11. S15 Date fig .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s011

(XLSX)

S1 Fig. Analiza funcțională de îmbogățire pentru SARS2-DEG.

În total, 246 de gene exprimate diferențial (DEG) în celulele epiteliale bronșice umane infectate cu SARS-CoV-2 au fost obținute din baza de date NCBI GEO cu numărul de acces GSE147507, denumit SARS2-DEG. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S7 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s012

(PDF)

S2 Fig. Analiza funcțională de îmbogățire pentru SARS2-DEP.

În total, 293 proteine ​​exprimate diferențial (DEP) în celulele Caco-2 umane infectate cu SARS-CoV-2 au fost obținute de la Bojkova și colab. [ 22 ], denumit SARS2-DEP. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S7 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s013

(PDF)

S3 Fig. Analiza funcțională de îmbogățire pentru HCoV-PPI.

Acest set de date conține 134 de coravirus pan-uman puternic bazat pe dovezi de literatură, proteine ​​gazdă țintă de la Zhou și colab. [ 30 ] cu 15 proteine ​​nou curate, denumite HCoV-PPI. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S7 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s014

(PDF)

S4 Fig. Analiza funcțională de îmbogățire pentru SARS2-PPI.

Acest set de date conține 332 de proteine ​​implicate în interacțiunile proteină-proteină cu 26 de proteine ​​virale SARS-CoV-2 identificate prin purificare de afinitate-spectrometrie de masă de la Gordon și colab. [ 8 ], denumit SARS2-PPI. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S7 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s015

(PDF)

S5 Fig. Analiza funcțională de îmbogățire pentru PanCoV-PPI.

Datorită naturii interactome a HCoV-PPI și SARS2-PPI, am combinat aceste seturi de date ca al cincilea set de date SARS-CoV-2, care are 460 de proteine ​​și este denumit PanCoV-PPI. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S7 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s016

(PDF)

S6 Fig. Caracteristicile celor 4 seturi de date țintă SARS-CoV-2.

Gradul nodului (albastru), raportul dN / dS (portocaliu), raportul evolutiv (verde) și specificitatea expresiei pulmonare (violet) sunt afișate pentru fiecare set de date. Zonele gri indică media ± deviația standard de 100 de repetări folosind gene selectate aleatoriu. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S8 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s017

(PDF)

S7 Fig. Boală pulmonară obstructivă cronică și COVID-19.

(A) Riscul de boală pulmonară obstructivă cronică (BPOC) este crescut la pacienții cu COVID-19 severe. (B) Subrețeaua arată proteinele potențial implicate în interacțiunea dintre BPOC și COVID-19. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S9 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s018

(PDF)

S8 Fig. Astm și COVID-19.

(A) Riscul de dispnee este crescut la pacienții cu COVID-19 sever. (B) Vizualizare UMAP pentru celulele epiteliale bronșice umane. (C și D) Niveluri de expresie ale ACE2 în 14 tipuri de celule. (E și F) Niveluri de expresie ale TMPRSS2 în 14 tipuri de celule. (G) Vizualizare UMAP pentru celulele pulmonare. (H și I) Niveluri de expresie ale ACE2 pe 9 tipuri de celule. (J și K) Niveluri de expresie ale TMPRSS2 pe 9 tipuri de celule. Datele cu o singură celulă cu adnotare de tip celular au fost preluate de la Lukassen și colab. [ 14 ], care conține 39.778 celule pulmonare și 17.451 celule epiteliale bronșice.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s019

(PDF)

S9 Fig. Expresia genelor de astm și a țintelor SARS-CoV-2.

Sunt prezentate nivelurile de expresie ale genelor din subrețeaua de astm-COVID-19 în celulele epiteliale bronșice (A) și celulele pulmonare (B).

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s020

(PDF)

S10 Fig. Rapoarte de risc pentru dureri abdominale și diaree la pacienții cu COVID-19.

Durerea abdominală (A) și diareea (B) prezintă riscuri crescute la pacienții cu COVID-19 sever.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s021

(PDF)

S11 Fig. Boală inflamatorie intestinală și COVID-19.

(A) Vizualizarea UMAP a celulelor neepiteliale din țesuturile ileale ale pacienților cu boala Crohn. (B și D) Expresia ACE2 în celulele neepiteliale din (A). (C și E) Expresia TMPRSS2 în celulele non-epiteliale din (A). (F) Vizualizarea UMAP a celulelor epiteliale din țesuturile ileale ale pacienților cu boala Crohn. (G și I) Expresia ACE2 în celulele epiteliale din (F). (H și J) Expresia TMPRSS2 în celulele epiteliale din (F). (K și L) Nivelurile de expresie ale ACE2 și TMPRSS2 la enterocitele absorbante ileale inflamate versus neinflamate la pacienții cu boala Crohn. Datele cu o singură celulă au fost preluate de la Martin et al. [ 72], care conține 67.050 celule inflamate și neinflamate din probele ileale a 8 pacienți cu boală Crohn.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s022

(PDF)

S12 Fig. Validarea pe bază de pacienți a reutilizării medicamentului pentru COVID-19 utilizând 3 subgrupuri diferite de boală.

Subgrupurile de boală sunt (A) astm, (B) diabet și (C) hipertensiune. Au fost evaluate patru modele. Aceste modele au fost potrivite și ajustate folosind diferite variabile, așa cum se arată în tabel. Variabila care a fost utilizată pentru extragerea fiecărui subgrup de pacienți nu a fost utilizată pentru potrivirea scorului de înclinație sau ajustarea raportului de șanse. ACEI, inhibitor al enzimei de conversie a angiotensinei; ARB, blocant al receptorilor angiotensinei II.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s023

(PDF)

S13 Fig. Comparația rezultatelor validării pacientului cu utilizarea carvedilolului la americanii negri și americanii albi.

La americanii negri, utilizarea carvedilolului a arătat un risc redus al unui test SARS-CoV-2 pozitiv atunci când scorul de înclinație a fost asociat cu variabilele de bază (vârstă, sex și fumat).

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s024

(PDF)

S14 Fig. Analiza efectului numărului de gene asociate bolilor asupra scorurilor Z de proximitate a rețelei .

Fiecare punct reprezintă o boală ( scor Z comparativ cu numărul de gene). Nu a fost observată nicio prejudecată semnificativă pentru numărul de gene. Maxima 2 este 0.1468 din setul de date SARS2-IPP. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S10 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s025

(PDF)

S15 Fig. Manifestările bolii asociate cu COVID-19 cuantificate prin măsurarea proximității rețelei utilizând gene specifice țesuturilor pentru fiecare boală.

Genele asociate bolii au fost filtrate după specificitatea țesutului lor. Țesuturile luate în considerare sunt prezentate după numele bolii. Doar genele cu specificitate pozitivă au fost reținute pentru analiza rețelei. După filtrare, bolile cu mai puțin de 5 gene au fost eliminate din evaluare. Datele care stau la baza acestei cifre pot fi găsite în S11 Data .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s026

(PDF)

S16 Fig. Subrețeaua dintre genele asociate IBD, proteinele virusului SARS-CoV-2 și proteinele țintă ale virusului.

Dimensiunile nodurilor arată specificitatea țesutului în colon.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s027

(PDF)

S17 Fig. Analiza proximității rețelei astmului și COVID-19 luând în considerare direcționalitățile expresiei genetice diferențiale.

Genele exprimate în sus și în jos în cele 2 seturi de date de astm (GSE63142 și GSE130499, severe versus martori) au fost calculate împotriva genelor exprimate în sus și în jos din setul de date SARS2-DEG. În general, rezultatele arată proximități de rețea mai semnificative și scoruri Z mai mici decât atunci când direcția nu este luată în considerare, ca în Fig 4 .

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s028

(PDF)

S18 Fig. Fluxul de lucru al căutării studiului clinic.

Am căutat în bazele de date PubMed, Embase și medRxiv pentru publicații începând cu 25 aprilie 2020, folosind termenul de căutare („SARS-COV-2” SAU „COVID-19” SAU „nCoV 19” SAU „2019 coronavirus roman” SAU „coronavirus boala 2019 ”) ȘI („ caracteristici clinice ”SAU„ rezultat clinic ”SAU„ comorbidități ”). Au fost incluse doar articole de cercetare. Au fost utilizate mai multe criterii pentru a filtra primele 1.054 de articole la un eșantion final de 34 de studii pentru meta-analize.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s029

(PDF)

S19 Fig. Prezentare generală a interactomului proteinei umane.

Cytoscape 3.7.1 a fost utilizat pentru vizualizare și pentru generarea statisticilor. Coeficientul de grupare (variază de la 0 la 1) măsoară măsura în care nodurile din rețea tind să se grupeze împreună. Centralizarea rețelei (variază de la 0 la 1) măsoară măsura în care topologia seamănă cu o stea. Densitatea rețelei (variază de la 0 la 1) arată cât de dens sunt conectate nodurile în rețea. Eterogenitatea rețelei arată tendința rețelei de a conține noduri hub.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s030

(PDF)

S20 Fig. Markeri de tip celular și expresiile lor în graficul punctelor utilizate pentru identificarea celulelor ileale neepiteliale.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s031

(PDF)

S21 Fig. Markeri de tip celular și expresiile lor în graficul punctelor utilizate pentru identificarea celulelor epiteliale ileale.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s032

(PDF)

Fișier S1. Fișier de rețea pentru rețeaua globală de manifestări ale bolii asociate cu coronavirusul uman.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s033

(ZIP)

S1 Tabel. Rezumatul seturilor de date utilizate în acest studiu.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s034

(PDF)

S2 Tabel. Cinci seturi de date țintă SARS-CoV-2 utilizate în acest studiu.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s035

(XLSX)

S3 Tabel. Liste de ținte de virus suplimentare pentru comparații cu țintele SARS-CoV-2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s036

(XLSX)

S4 Tabel. Gene asociate bolii.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s037

(XLSX)

S5 Tabel. Studiile clinice COVID-19 utilizate în meta-analiză.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s038

(XLSX)

S6 Tabel. Rezultatele apropierii rețelei pentru 2.938 medicamente împotriva seturilor de date SARS-CoV-2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000970.s039

(XLSX)

Mulțumiri

Mulțumim tuturor discuțiilor utile și comentariilor critice referitoare la acest manuscris de la membrii Comitetului consultativ pentru cercetare COVID-19 de la Cleveland Clinic.

Referințe

  1. 1.Dong E, Du H, Gardner L. Un tablou de bord interactiv bazat pe web pentru a urmări COVID-19 în timp real. Lancet Infect Dis. 2020; 20 (5): 533-4. pmid: 32087114
  2. 2.Bhatraju PK, Ghassemieh BJ, Nichols M, Kim R, Jerome KR, Nalla AK, și colab. Covid-19 la pacienții cu boală critică din regiunea Seattle – seria de cazuri. N Engl J Med. 2020; 382 (21): 2012–22. pmid: 32227758
  3. 3.Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, Liang WH, Ou CQ, He JX și colab. Caracteristicile clinice ale bolii Coronavirus 2019 în China. N Engl J Med. 2020; 382 (18): 1708-20. pmid: 32109013
  4. 4.Wang D, Hu B, Hu C, Zhu F, Liu X, Zhang J și colab. Caracteristici clinice ale a 138 de pacienți spitalizați cu pneumonie romană infectată cu Coronavirus din 2019 în Wuhan, China. JAMA. 2020; 323 (11): 1061-9. pmid: 32031570
  5. 5.Yang X, Yu Y, Xu J, Shu H, Xia J, Liu H și colab. Curs clinic și rezultatele pacienților cu afecțiuni critice cu pneumonie SARS-CoV-2 în Wuhan, China: un studiu observațional retrospectiv unic centrat. Lancet Respir Med. 2020; 8 (5): 475–81. pmid: 32105632
  6. 6.Zhou F, Yu T, Du R, Fan G, Liu Y, Liu Z și colab. Curs clinic și factori de risc pentru mortalitatea pacienților adulți internați cu COVID-19 în Wuhan, China: un studiu retrospectiv de cohortă. Lancet. 2020; 395 (10229): 1054-62. pmid: 32171076
  7. 7.Chen N, Zhou M, Dong X, Qu J, Gong F, Han Y și colab. Caracteristicile epidemiologice și clinice ale a 99 de cazuri de pneumonie coronavirusă nouă din 2019 în Wuhan, China: un studiu descriptiv. Lancet. 2020; 395 (10223): 507-13. pmid: 32007143
  8. 8.Gordon DE, Jang GM, Bouhaddou M, Xu J, Obernier K, White KM și colab. O hartă de interacțiune cu proteina SARS-CoV-2 dezvăluie ținte pentru refacerea medicamentelor. Natură. 2020; 583 (7816): 459-68. pmid: 32353859
  9. 9.Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J și colab. Un nou coronavirus de la pacienții cu pneumonie din China, 2019. N Engl J Med. 2020; 382 (8): 727–33. pmid: 31978945
  10. 10.Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S, Kruger N, Herrler T, Erichsen S și colab. Intrarea celulelor SARS-CoV-2 depinde de ACE2 și TMPRSS2 și este blocată de un inhibitor de protează demonstrat clinic. Celula. 2020; 181 (2): 271-80.e8. pmid: 32142651
  11. 11.Hoffmann M, Kleine-Weber H, Pohlmann S. Un site de clivaj multibazic în proteina Spike a SARS-CoV-2 este esențial pentru infecția celulelor pulmonare umane. Mol Cell. 2020; 78 (4): 779-84.e5. pmid: 32362314
  12. 12.Ziegler CGK, Allon SJ, Nyquist SK, Mbano IM, Miao VN, Tzouanas CN, și colab. Receptorul SARS-CoV-2 ACE2 este o genă stimulată de interferon în celulele epiteliale ale căilor respiratorii umane și este detectată în subseturi de celule specifice din țesuturi. Celula. 2020; 181 (5): 1016–35.e19. pmid: 32413319
  13. 13.Sungnak W, Huang N, Becavin C, Berg M, Queen R, Litvinukova M, și colab. Factorii de intrare SARS-CoV-2 sunt foarte exprimați în celulele epiteliale nazale împreună cu genele imune înnăscute. Nat Med. 2020; 26 (5): 681-7. pmid: 32327758
  14. 14.Lukassen S, Chua RL, Trefzer T, Kahn NC, Schneider MA, Muley T și colab. Receptorul SARS-CoV-2 ACE2 și TMPRSS2 sunt exprimate în principal în celulele secretoare tranzitorii bronșice. EMBO J. 2020; 39 (10): e105114. pmid: 32246845
  15. 15.Zhang H, Kang Z, Gong H, Xu D, Wang J, Li Z și colab. Sistemul digestiv este o cale potențială a COVID-19: o analiză a modelului de coexpresie unicelulară a proteinelor cheie în procesul de intrare virală. Intestin. 2020; 69 (6): 1010-8.
  16. 16.Yang S, Fu C, Lian X, Dong X, Zhang Z. Înțelegerea interacțiunilor om-virus proteină-proteină utilizând un cadru de analiză bazat pe complex de proteine ​​umane. mSystems. 2019; 4 (2): e00303-18. pmid: 30984872
  17. 17.Liu C, Ma Y, Zhao J, Nussinov R, Zhang Y, Cheng F și colab. Biologie de rețea computațională: date, modele și aplicații. Phys Phys. 2020; 846: 1-66.
  18. 18.Zumla A, Chan JF, Azhar EI, Hui DS, Yuen KY. Coronavirusuri – descoperirea medicamentelor și opțiuni terapeutice. Nat Rev Drug Discov. 2016; 15 (5): 327-47. pmid: 26868298
  19. 19.Pfefferle S, Schopf J, Kogl M, Friedel CC, Muller MA, Carbajo-Lozoya J, și colab. Interactomul SARS-coronavirus-gazdă: identificarea ciclofilinelor ca țintă pentru inhibitorii pan-coronavirusului. PLoS Pathog. 2011; 7 (10): e1002331. pmid: 22046132
  20. 20.Fung TS, Liu DX. Coronavirus uman: interacțiunea gazdă-agent patogen. Annu Rev Microbiol. 2019; 73: 529-57. pmid: 31226023
  21. 21.Blanco-Melo D, Nilsson-Payant BE, Liu WC, Uhl S, Hoagland D, Moller R, și colab. Răspunsul dezechilibrat al gazdei la SARS-CoV-2 determină dezvoltarea COVID-19. Celula. 2020; 181 (5): 1036–45.e9. pmid: 32416070
  22. 22.Bojkova D, Klann K, Koch B, Widera M, Krause D, Ciesek S și colab. Proteomica celulelor gazdă infectate cu SARS-CoV-2 dezvăluie ținte de terapie. Natură. 2020; 583 (7816): 469-72. pmid: 32408336
  23. 23.Zhou Y, Wang F, Tang J, Nussinov R, Cheng F. Inteligența artificială în reutilizarea COVID-19 a medicamentelor. Lancet Digit Health. 2020 Sep 18. pmid: 32984792
  24. 24.Vaccinurile Krammer F. SARS-CoV-2 în curs de dezvoltare. Natură. 2020; 586 (7830): 516-27. pmid: 32967006
  25. 25.Beigel JH, Tomashek KM, Dodd LE, Mehta AK, Zingman BS, Kalil AC, și colab. Remdesivir pentru tratamentul Covid-19 – Raport final. N Engl J Med. 2020 Octombrie 8 pmid: 32445440
  26. 26.Spinner CD, Gottlieb RL, Criner GJ, Arribas Lopez JR, Cattelan AM, Soriano Viladomiu A și colab. Efectul remdesivirului comparativ cu îngrijirea standard asupra stării clinice la 11 zile la pacienții cu COVID-19 moderat: un studiu clinic randomizat. JAMA. 2020; 324 (11): 1048–57. pmid: 32821939
  27. 27.Horby P, Lim WS, Emberson JR, Mafham M, Bell JL, Linsell L și colab. Dexametazonă la pacienții spitalizați cu COVID-19 – raport preliminar. N Engl J Med. 2020 iulie 17. pmid: 32678530
  28. 28.Cao B, Wang Y, Wen D, Liu W, Wang J, Fan G și colab. Un studiu cu lopinavir-ritonavir la adulți spitalizați cu COVID-19 sever. N Engl J Med. 2020; 382 (19): 1787–99. pmid: 32187464
  29. 29.Yan L, Zhang H, Goncalves J, Xiao Y, Wang M, Guo Y și colab. Un model interpretabil de predicție a mortalității pentru pacienții cu COVID-19. Nat Mach Intell. 2020; 2: 283-8.
  30. 30.Zhou Y, Hou Y, Shen J, Huang Y, Martin W, Cheng F. Reutilizarea medicamentelor bazate pe rețea pentru coronavirusul nou 2019-nCoV / SARS-CoV-2. Cell Discov. 2020; 6:14. pmid: 32194980
  31. 31.Cheng F, Lu W, Liu C, Fang J, Hou Y, Handy DE, și colab. Un algoritm de rețea de sisteme de poziționare la nivel de genom pentru reutilizarea medicamentelor in silico. Nat Commun. 2019; 10 (1): 3476. pmid: 31375661
  32. 32.Cheng F, Desai RJ, Handy DE, Wang R, Schneeweiss S, Barabasi AL, și colab. Abordare bazată pe rețea de predicție și validare bazată pe populație a reutilizării medicamentelor in silico. Nat Commun. 2018; 9 (1): 2691. pmid: 30002366
  33. 33.Cheng F, Kovacs IA, Barabasi AL. Predicția bazată pe rețea a combinațiilor de medicamente. Nat Commun. 2019; 10 (1): 1197. pmid: 30867426
  34. 34.Gysi DM, Do Valle I, Zitnik M, Ameli A, Gan X, Varol O și colab. Cadrul de medicină în rețea pentru identificarea oportunităților de reutilizare a medicamentelor pentru COVID-19. arXiv: 2004.07229v2. 2020 Aug 9. pmid: 32550253
  35. 35.Cheng F, Murray JL, Zhao J, Sheng J, Zhao Z, Rubin DH. Investigarea bazată pe biologia sistemelor a țintelor medicamentelor antivirale celulare identificate prin mutageneză inserțională prin capcana genică PLoS Comput Biol. 2016; 12 (9): e1005074. pmid: 27632082
  36. 36.Pichlmair A, Kandasamy K, Alvisi G, Mulhern O, Sacco R, Habjan M, și colab. Modulatorii imuni virali perturbă rețeaua moleculară umană prin strategii comune și unice. Natură. 2012; 487 (7408): 486-90. pmid: 22810585
  37. 37.Watanabe T, Kawakami E, Shoemaker JE, Lopes TJ, Matsuoka Y, Tomita Y și colab. Ecran interactiv al virusului gripal-gazdă ca platformă pentru dezvoltarea medicamentelor antivirale. Microbi gazdă celulară. 2014; 16 (6): 795-805. pmid: 25464832
  38. 38.Consorțiul GTEx. Proiectul Genotype-Tissue Expression (GTEx). Nat Genet. 2013; 45 (6): 580-5. pmid: 23715323
  39. 39.Li G, He X, Zhang L, Ran Q, Wang J, Xiong A și colab. Evaluarea tiparelor de expresie ACE2 în țesuturile pulmonare în patogeneza COVID-19. J Autoimun. 2020; 112: 102463. pmid: 32303424
  40. 40.Shimokawa H, Sunamura S, Satoh K. RhoA / Rho-kinaza în sistemul cardiovascular. Circ Res. 2016; 118 (2): 352-66. pmid: 26838319
  41. 41.Zaoui K, Boudhraa Z, Khalife P, Carmona E, Provencher D, Mes-Masson AM. Ran promovează direcționarea membranelor și stabilizarea RhoA pentru a orchestra invazia celulelor cancerului ovarian. Nat Commun. 2019; 10 (1): 2666. pmid: 31209254
  42. 42.Forbes SA, Bindal N, Bamford S, Cole C, Kok CY, Beare D și colab. COSMIC: extragerea genomelor complete ale cancerului în Catalogul mutațiilor somatice în cancer. Acizi nucleici Res. 2011; 39 (ediția bazei de date): D945–50. pmid: 20952405
  43. 43.Sondka Z, Bamford S, Cole CG, Ward SA, Dunham I, Forbes SA. Recensământul genei cancerului COSMIC: descrierea disfuncției genetice în toate cancerele umane. Nat Rev Cancer. 2018; 18 (11): 696-705. pmid: 30293088
  44. 44.Liu C, Zhao J, Lu W, Dai Y, Hockings J, Zhou Y și colab. Analiza individualizată a rețelei genetice relevă noi vulnerabilități terapeutice la 6.700 de genomi de cancer. PLoS Comput Biol. 2020; 16 (2): e1007701. pmid: 32101536
  45. 45.Stenson PD, Ball EV, Mort M, Phillips AD, Shiel JA, Thomas NS, și colab. Baza de date a mutației genelor umane (HGMD): actualizare 2003. Hum Mutat. 2003; 21 (6): 577–81. pmid: 12754702
  46. 46.Bello SM, Shimoyama M, Mitraka E, Laulederkind SJF, Smith CL, Eppig JT și colab. Ontologie a bolilor: îmbunătățirea și unificarea adnotărilor bolii între specii. Dis Model Mech. 2018; 11 (3): dmm032839. pmid: 29590633
  47. 47.Clerkin KJ, Fried JA, Raikhelkar J, Sayer G, Griffin JM, Masoumi A și colab. COVID-19 și boli cardiovasculare. Circulaţie. 2020; 141 (20): 1648–55. pmid: 32200663
  48. 48.Baldi E, Sechi GM, Mare C, Canevari F, Brancaglione A, Primi R, și colab. Stop cardiac în afara spitalului în timpul focarului COVID-19 din Italia. N Engl J Med. 2020; 383 (5): 496-8. pmid: 32348640
  49. 49.Menche J, Sharma A, Kitsak M, Ghiassian SD, Vidal M, Loscalzo J, și colab. Rețele de boli. Descoperirea relațiilor boală-boală prin interactomul incomplet. Ştiinţă. 2015; 347 (6224): 1257601. pmid: 25700523
  50. 50.Fan E, Beitler JR, Brochard L, Calfee CS, Ferguson ND, Slutsky AS și colab. Sindromul de detresă respiratorie acută asociat COVID-19: este justificată o abordare diferită a managementului? Lancet Respir Med. 2020; 8 (8): 816-21. pmid: 32645311
  51. 51.Prescott HC, Girard TD. Recuperarea după COVID-19 sever: valorificarea lecțiilor de supraviețuire din septicemie. JAMA. 2020; 324 (8): 739-40. pmid: 32777028
  52. 52.Beers MF, Mulugeta S. Biologia transportorului de lipide ABCA3 în sănătatea și bolile pulmonare. Rez. Țesutului celular 2017; 367 (3): 481-93. pmid: 28025703
  53. 53.Nogee LM. Exprimarea anormală a proteinei surfactant C și a bolilor pulmonare. Am J Respir Cell Mol Biol. 2002; 26 (6): 641-4. pmid: 12034561
  54. 54.Tay MZ, Poh CM, Renia L, MacAry PA, Ng LFP. Trinitatea COVID-19: imunitate, inflamație și intervenție. Nat Rev Immunol. 2020; 20 (6): 363-74. pmid: 32346093
  55. 55.Swaroopa D, Bhaskar K, Mahathi T, Katkam S, Raju YS, Chandra N și colab. Asocierea scorului seric interleukină-6, interleukină-8 și fiziologie acută și evaluarea cronică a sănătății II cu rezultatul clinic la pacienții cu sindrom de detresă respiratorie acută. Indian J Crit Care Med. 2016; 20 (9): 518-25. pmid: 27688627
  56. 56.Hou T, Huang D, Zeng R, Ye Z, Zhang Y. Precizia interleukinei serice (IL) -6 în diagnosticul sepsisului: o revizuire sistematică și meta-analiză. Int J Clin Exp Med. 2015; 8 (9): 15238–45. pmid: 26629009
  57. 57.Song J, Park DW, Moon S, Cho HJ, Park JH, Seok H și colab. Valoarea diagnostică și prognostică a nivelurilor de interleukină-6, pentraxină 3 și procalcitonină la pacienții cu sepsis și șoc septic: un studiu controlat prospectiv conform definițiilor Sepsis-3. BMC Infect Dis. 2019; 19 (1): 968. pmid: 31718563
  58. 58.Xu X, Han M, Li T, Sun W, Wang D, Fu B și colab. Tratamentul eficient al pacienților cu COVID-19 severe cu tocilizumab. Proc Natl Acad Sci SUA 2020; 117 (20): 10970–5. pmid: 32350134
  59. 59.Wang Q, Fang P, He R, Li M, Yu H, Zhou L și colab. O-GlcNAc transferaza promovează furtuna de citokine indusă de virusul gripei A, vizând factorul-5 de reglare a interferonului. Sci Adv. 2020; 6 (16): eaaz7086. pmid: 32494619
  60. 60.Comhair SA, McDunn J, Bennett C, Fettig J, Erzurum SC, Kalhan SC. Endotipul metabolomic al astmului. J Immunol. 2015; 195 (2): 643-50. pmid: 26048149
  61. 61.Holguin F, Grasemann H, Sharma S, Winnica D, Wasil K, Smith V, și colab. L-citrulina crește oxidul azotic și îmbunătățește controlul la astmaticii obezi. JCI Insight. 2019; 4 (24): e131733. pmid: 31714895
  62. 62.Shen B, Yi X, Sun Y, Bi X, Du J, Zhang C și colab. Caracterizarea proteomică și metabolomică a serurilor pacientului COVID-19. Celula. 2020; 182 (1): 59-72.e15. pmid: 32492406
  63. 63.Samuelsson B. Metabolismul acidului arahidonic: rol în inflamație. Z Reumatol. 1991; 50 (Supliment 1): 3-6. pmid: 1907059
  64. 64.Calabrese C, Triggiani M, Marone G, Mazzarella G. Metabolismul acidului arahidonic în celulele inflamatorii ale pacienților cu astm bronșic. Alergie. 2000; 55 (Supliment 61): 27-30. pmid: 10919502
  65. 65.Berger A. Ce sunt leucotrienele și cum funcționează acestea în astm? BMJ. 1999; 319 (7202): 90. pmid: 10398630
  66. 66.Modena BD, Tedrow JR, Milosevic J, Bleecker ER, Meyers DA, Wu W, și colab. Expresia genelor în raport cu oxidul nitric expirat identifică noi fenotipuri de astm cu căi biomoleculare unice. Am J Respir Crit Care Med. 2014; 190 (12): 1363–72. pmid: 25338189
  67. 67.Weathington N, O’Brien ME, Radder J, Whisenant TC, Bleecker ER, Busse WW și colab. Expresia genei celulelor BAL în astmul sever dezvăluie mecanisme ale bolii severe și influențele medicamentelor. Am J Respir Crit Care Med. 2019; 200 (7): 837–56. pmid: 31161938
  68. 68.Balaci L, Spada MC, Olla N, Sole G, Loddo L, Anedda F, și colab. IRAK-M este implicat în patogeneza astmului persistent cu debut precoce. Sunt J Hum Genet. 2007; 80 (6): 1103-14. pmid: 17503328
  69. 69.de Paiva AC, Marson FA, Ribeiro JD, Bertuzzo CS. Astm: Polimorfisme Gln27Glu și Arg16Gly ale genei receptorului beta2-adrenergic ca factori de risc. Alergie Astm Clin Immunol. 2014; 10 (1): 8. pmid: 24499171
  70. 70.Lamers MM, Beumer J, van der Vaart J, Knoops K, Puschhof J, Breugem TI și colab. SARS-CoV-2 infectează productiv enterocitele intestinului uman. Ştiinţă. 2020; 369 (6499): 50-4. pmid: 32358202
  71. 71.D’Amico F, Baumgart DC, Danese S, Peyrin-Biroulet L. Diaree în timpul infecției COVID-19: patogenie, epidemiologie, prevenire și management. Clin Gastroenterol Hepatol. 2020; 18 (8): 1663-72. pmid: 32278065
  72. 72.Martin JC, Chang C, Boschetti G, Ungaro R, Giri M, Grout JA și colab. Analiza monocelulară a leziunilor bolii Crohn identifică un modul celular patogen asociat cu rezistența la terapia anti-TNF. Celula. 2019; 178 (6): 1493–508.e20. pmid: 31474370
  73. 73.Zhang W, Hui KY, Gusev A, Warner N, Ng SM, Ferguson J, și colab. Studiul de asociere a haplotipului extins în boala Crohn identifică o mutație romană, evreiască Ashkenazi specifică, în gena căii NF-kappaB, HEATR3. Gene imune. 2013; 14 (5): 310-6. pmid: 23615072
  74. 74.Muise AM, Walters T, Xu W, Shen-Tu G, Guo CH, Fattouh R și colab. Polimorfismele nucleotidice unice care cresc expresia guanozin trifosfatazei RAC1 sunt asociate cu colita ulcerativă. Gastroenterologie. 2011; 141 (2): 633-41. pmid: 21684284
  75. 75.Seinen ML, van Nieuw Amerongen GP, ​​de Boer NK, Mulder CJ, van Bezu J, van Bodegraven AA. Rac1 ca potențial biomarker farmacodinamic pentru terapia cu tiopurină în boala inflamatorie intestinală. Mon Drog Monit. 2016; 38 (5): 621-7. pmid: 27465973
  76. 76.Korelitz BI. Avizul experților: experiență cu 6-mercaptopurină în tratamentul bolilor inflamatorii intestinale. World J Gastroenterol. 2013; 19 (20): 2979-84. pmid: 23716977
  77. 77.Perry CM, Scott LJ. Cefdinir: o revizuire a utilizării sale în gestionarea infecțiilor bacteriene ușoare până la moderate. Droguri. 2004; 64 (13): 1433–64. pmid: 15212560
  78. 78.Johansen LM, Brannan JM, Delos SE, Shoemaker CJ, Stossel A, Lear C, și colab. Modulatorii selectivi ai receptorilor de estrogeni aprobați de FDA inhibă infecția cu virusul Ebola. Sci Transl Med. 2013; 5 (190): 190ra79. pmid: 23785035
  79. 79.Cong Y, Hart BJ, Gross R, Zhou H, Frieman M, Bollinger L, și colab. Patogenia MERS-CoV și eficacitatea antivirală a medicamentelor autorizate în celulele prezentatoare de antigen derivate din monocite umane. Plus unu. 2018; 13 (3): e0194868. pmid: 29566060
  80. 80.Dyall J, Coleman CM, Hart BJ, Venkataraman T, Holbrook MR, Kindrachuk J, și colab. Reutilizarea medicamentelor dezvoltate clinic pentru tratamentul infecției cu coronavirus a sindromului respirator din Orientul Mijlociu. Agenți antimicrobieni Chemother. 2014; 58 (8): 4885-93. pmid: 24841273
  81. 81.Jeon S, Ko M, Lee J, Choi I, Byun SY, Park S și colab. Identificarea candidaților la medicamente antivirale împotriva SARS-CoV-2 din medicamentele aprobate de FDA. Agenți antimicrobieni Chemother. 2020; 64 (7): e00819-20. pmid: 32366720
  82. 82.Wang XJ, Hu W, Zhang TY, Mao YY, Liu NN, Wang SQ. Irbesartanul, un medicament aprobat de FDA pentru hipertensiune și nefropatie diabetică, este un inhibitor puternic pentru intrarea virusului hepatitei B prin perturbarea activității polipeptidice cotransportate de taurocolat dependent de Na (+). Antivirale Res. 2015; 120: 140-6. pmid: 26086883
  83. 83.Zhang P, Zhu L, Cai J, Lei F, Qin JJ, Xie J și colab. Asocierea utilizării în spital a inhibitorilor enzimei de conversie a angiotensinei și a blocanților receptorilor angiotensinei II cu mortalitate la pacienții cu hipertensiune spitalizați cu COVID-19. Circ Res. 2020; 126 (12): 1671–81. pmid: 32302265
  84. 84.Vaduganathan M, Vardeny O, Michel T, McMurray JJV, Pfeffer MA, Solomon SD. Inhibitori ai sistemului renină-angiotensină-aldosteron la pacienții cu COVID-19. N Engl J Med. 2020; 382 (17): 1653-9. pmid: 32227760
  85. 85.Jarcho JA, Ingelfinger JR, Hamel MB, D’Agostino RB Sr, Harrington DP. Inhibitori ai sistemului renină-angiotensină-aldosteron și COVID-19. N Engl J Med. 2020; 382 (25): 2462–4. pmid: 32356625
  86. 86.Mehta N, Kalra A, Nowacki AS, Anjewierden S, Han Z, Bhat P și colab. Asocierea utilizării inhibitorilor enzimei de conversie a angiotensinei și a blocanților receptorilor angiotensinei II cu teste pozitive pentru boala Coronavirus 2019 (COVID-19). JAMA Cardiol. 2020; 5 (9): 1020-6. pmid: 32936273
  87. 87.Puelles VG, Lutgehetmann M, Lindenmeyer MT, Sperhake JP, Wong MN, Allweiss L, și colab. Tropismul multiorgan și renal al SARS-CoV-2. N Engl J Med. 2020; 383 (6): 590-2. pmid: 32402155
  88. 88.Xiao F, Tang M, Zheng X, Liu Y, Li X, Shan H. Dovezi pentru infecția gastro-intestinală a SARS-CoV-2. Gastroenterologie. 2020; 158 (6): 1831–3.e3. pmid: 32142773
  89. 89.Nakashima K, Hirota T, Obara K, Shimizu M, Jodo A, Kameda M, și colab. Un studiu de asociere a astmului și a fenotipurilor înrudite cu polimorfisme în moleculele de reglare negative ale căii de semnalizare TLR. J Hum Genet. 2006; 51 (4): 284-91. pmid: 16432636
  90. 90.Pino-Yanes M, Sanchez-Machin I, Cumplido J, Figueroa J, Torres-Galvan MJ, Gonzalez R, și colab. Variantele genei kinazei 3 asociate receptorului IL-1 (IRAK3) se asociază cu astmul bronșic într-un studiu de replicare în populația spaniolă. J Allergy Clin Immunol. 2012; 129 (2): 573-5, 575.e1-10. pmid: 22070913
  91. 91.Reihsaus E, Innis M, MacIntyre N, Liggett SB. Mutații ale genei care codifică receptorul beta 2-adrenergic la subiecți normali și astmatici. Am J Respir Cell Mol Biol. 1993; 8 (3): 334-9. pmid: 8383511
  92. 92.Ali S, Hirschfeld AF, Mayer ML, Fortuno ES 3rd, Corbett N, Kaplan M, și colab. Variația genetică funcțională în NFKBIA și susceptibilitatea la astmul copilariei, bronșiolita și displazia bronhopulmonară. J Immunol. 2013; 190 (8): 3949-58. pmid: 23487427
  93. 93.Akaike T, Maeda H. Infecția cu oxid nitric și virus. Imunologie. 2000; 101 (3): 300-8. pmid: 11106932
  94. 94.Verity R, Okell LC, Dorigatti I, Winskill P, Whittaker C, Imai N și colab. Estimări ale severității bolii coronavirus 2019: o analiză bazată pe model. Lancet Infect Dis. 2020; 20 (6): 669-77. pmid: 32240634
  95. 95.Aw D, Silva AB, Palmer DB. Imunosenescență: provocări emergente pentru o populație îmbătrânită. Imunologie. 2007; 120 (4): 435-46. pmid: 17313487
  96. 96.Wang X, Bian Y, Zhang R, Liu X, Ni L, Ma B, și colab. Melatonina ameliorează piroptoza celulelor endoteliale indusă de fumul de țigară prin inhibarea axei ROS / NLRP3. Biochem Biophys Res Commun. 2019; 519 (2): 402-8. pmid: 31521245
  97. 97.Shang Y, Xu SP, Wu Y, Jiang YX, Wu ZY, Yuan SY și colab. Melatonina reduce leziunile pulmonare acute la șobolanii endotoxemici. Chin Med J (Engl). 2009; 122 (12): 1388–93. pmid: 19567158
  98. 98.Zhang J, Wang L, Xie W, Hu S, Zhou H, Zhu P și colab. Melatonina atenuează stresul ER și leziunile mitocondriale în cardiomiopatia septică: un nou mecanism care implică reglarea în sus a BAP31 și calea MAPK-ERK. J Cell Physiol. 2020; 235 (3): 2847-56. pmid: 31535369
  99. 99.Cheng F, Rao S, Mehra R. Tratamentul COVID-19: combinarea terapiilor antiinflamatorii și antivirale utilizând o abordare bazată pe rețea. Cleve Clin J Med. 2020 30 iunie. Pmid: 32606050
  100. 100.Martin WR, Cheng F. Reutilizarea toremifenului aprobat de FDA pentru tratarea COVID-19 prin blocarea glicoproteinei Spike și a NSP14 a SARS-CoV-2. J Proteome Res. 2020 27 sept. Pmid: 32907334
  101. 101.Maisonnasse P, Guedj J, Contreras V, Behillil S, Solas C, Marlin R și colab. Utilizarea hidroxiclorochinei împotriva infecției cu SARS-CoV-2 la primatele neumane. Natură. 2020; 585 (7826): 584-7. pmid: 32698191
  102. 102.Hoffmann M, Mosbauer K, Hofmann-Winkler H, Kaul A, Kleine-Weber H, Kruger N, și colab. Clorochina nu inhibă infecția celulelor pulmonare umane cu SARS-CoV-2. Natură. 2020; 585 (7826): 588-90. pmid: 32698190
  103. 103.Behzad S, Aghaghazvini L, Radmard AR, Gholamrezanezhad A. Manifestări extra-pulmonare ale COVID-19: prezentare radiologică și clinică. Imagistica clinică. 2020; 66: 35-41. pmid: 32425338
  104. 104.Gupta A, Madhavan MV, Sehgal K, Nair N, Mahajan S, Sehrawat TS și colab. Manifestări extrapulmonare ale COVID-19. Nat Med. 2020; 26 (7): 1017-32. pmid: 32651579
  105. 105.Rubino F, Amiel SA, Zimmet P, Alberti G, Bornstein S, Eckel RH, și colab. Diabetul cu debut nou în COVID-19. N Engl J Med. 2020; 383 (8): 789-90. pmid: 32530585
  106. 106.Hamosh A, Scott AF, Amberger JS, Bocchini CA, McKusick VA. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM), o bază de cunoștințe a genelor umane și a tulburărilor genetice. Acizi nucleici Res. 2005; 33 (ediția bazei de date): D514-7. pmid: 15608251
  107. 107.Zhang M, Zhu C, Jacomy A, Lu LJ, Jegga AG. Rețelele de boli orfane. Sunt J Hum Genet. 2011; 88 (6): 755-66. pmid: 21664998
  108. 108.Kittler R, Pelletier L, Heninger AK, Slabicki M, Theis M, Miroslaw L și colab. Profilarea ARNi la scară genomică a diviziunii celulare în celulele culturii de țesut uman. Nat Cell Biol. 2007; 9 (12): 1401-12. pmid: 17994010
  109. 109.Breuer K, Foroushani AK, Laird MR, Chen C, Sribnaia A, Lo R, și colab. InnateDB: biologia sistemelor imunității înnăscute și nu numai – actualizări recente și curățare continuă. Acizi nucleici Res. 2013; 41 (Ediția bazei de date): D1228–33. pmid: 23180781
  110. 110.Kuleshov MV, Jones MR, Rouillard AD, Fernandez NF, Duan Q, Wang Z și colab. Enrichr: o actualizare completă a serverului web pentru analiza îmbogățirii setului de gene. Acizi nucleici Res. 2016; 44 (W1): W90-7. pmid: 27141961
  111. 111.Hirsh AE, Fraser HB, Wall DP. Ajustarea pentru selecție pe site-uri sinonime în estimări ale distanței evolutive. Mol Biol Evol. 2005; 22 (1): 174-7. pmid: 15371530
  112. 112.Bezginov A, Clark GW, Charlebois RL, Dar VU, Tillier ER. Coevoluția dezvăluie o rețea de proteine ​​umane originare cu multicelularitate. Mol Biol Evol. 2013; 30 (2): 332-46. pmid: 22977115
  113. 113.Cheng F, Jia P, Wang Q, Lin CC, Li WH, Zhao Z. Studierea tumorigenezei prin evoluția rețelei și perturbări mutaționale somatice în interactomul cancerului. Mol Biol Evol. 2014; 31 (8): 2156-69. pmid: 24881052
  114. 114.Yang Z, Bielawski JP. Metode statistice pentru detectarea adaptării moleculare. Tendințe Ecol Evol. 2000; 15 (12): 496-503. pmid: 11114436
  115. 115.Mantel N, Haenszel W. Aspecte statistice ale analizei datelor din studiile retrospective ale bolii. J Natl Cancer Inst. 1959; 22 (4): 719-48. pmid: 13655060
  116. 116.DerSimonian R, Laird N. Metaanaliza în studiile clinice. Studii clinice de control. 1986; 7 (3): 177–88. pmid: 3802833
  117. 117.Wan X, Wang W, Liu J, Tong T. Estimarea eșantionului mediu și deviația standard de la dimensiunea eșantionului, mediană, interval și / sau interval intercuartil. BMC Med Res Methodol. 2014; 14 (1): 135. pmid: 25524443
  118. 118.Stijnen T, Hamza TH, Ozdemir P. Efecte aleatorii meta-analiză a rezultatului evenimentului în cadrul modelului mixt liniar generalizat cu aplicații în date rare. Stat Med. 2010; 29 (29): 3046-67. pmid: 20827667
  119. 119.Huttlin EL, Ting L, Bruckner RJ, Gebreab F, Gygi MP, Szpyt J, și colab. Rețeaua BioPlex: o explorare sistematică a interactomului uman. Celula. 2015; 162 (2): 425-40. pmid: 26186194
  120. 120.Rolland T, Tasan M, Charloteaux B, Pevzner SJ, Zhong Q, Sahni N și colab. O hartă la scară proteomică a rețelei de interacțiune umană. Celula. 2014; 159 (5): 1212-26. pmid: 25416956
  121. 121.Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, și colab. Către o hartă la scară proteomică a rețelei de interacțiune proteină-om umană. Natură. 2005; 437 (7062): 1173-8. pmid: 16189514
  122. 122.Cheng F, Jia P, Wang Q, Zhao Z. Cartografierea cantitativă a rețelei a interacțiunii kinomului uman dezvăluie noi indicii pentru descoperirea rațională a inhibitorului kinazei și terapia individualizată a cancerului. Oncotarget. 2014; 5 (11): 3697-710. pmid: 25003367
  123. 123.Keshava Prasad TS, Goel R, Kandasamy K, Keerthikumar S, Kumar S, Mathivanan S și colab. Baza de date de referință a proteinelor umane – actualizare 2009. Acizi nucleici Res. 2009; 37 (problema bazei de date): D767–72. pmid: 18988627
  124. 124.Hu J, Rho HS, Newman RH, Zhang J, Zhu H, Qian J. PhosphoNetworks: o bază de date pentru rețelele de fosforilare umană. Bioinformatică. 2014; 30 (1): 141-2. pmid: 24227675
  125. 125.PV Hornbeck, Zhang B, Murray B, Kornhauser JM, Latham V, Skrzypek E. PhosphoSitePlus, 2014: mutații, PTM și recalibrări. Acizi nucleici Res. 2015; 43 (ediția bazei de date): D512–20. pmid: 25514926
  126. 126.Lu CT, Huang KY, Su MG, Lee TY, Bretana NA, Chang WC, și colab. DbPTM 3.0: o resursă informativă pentru investigarea specificității site-ului substratului și asocierea funcțională a modificărilor post-translaționale ale proteinelor. Acizi nucleici Res. 2013; 41 (ediția bazei de date): D295–305. pmid: 23193290
  127. 127.Dinkel H, Chica C, Via A, Gould CM, Jensen LJ, Gibson TJ și colab. Phospho.ELM: o bază de date a siturilor de fosforilare – actualizare 2011. Nucleic Acids Res. 2011; 39 (ediția bazei de date): D261-7. pmid: 21062810
  128. 128.Csabai L, Olbei M, Budd A, Korcsmaros T, Fazekas D. SignaLink: rețele de reglementare multistrat. Metode Mol Biol. 2018; 1819: 53–73. pmid: 30421399
  129. 129.Oughtred R, Stark C, Breitkreutz BJ, Rust J, Boucher L, Chang C, și colab. Baza de date de interacțiuni BioGRID: actualizare 2019. Acizi nucleici Res. 2019; 47 (D1): D529–41. pmid: 30476227
  130. 130.Cowley MJ, Pinese M, Kassahn KS, Waddell N, Pearson JV, Grimmond SM și colab. PINA v2.0: minerirea modulelor interactome. Acizi nucleici Res. 2012; 40 (ediția bazei de date): D862–5. pmid: 22067443
  131. 131.Meyer MJ, Das J, Wang X, Yu H. INstruct: o bază de date a rețelelor de interacțiune proteică rezolvate structural 3D de înaltă calitate. Bioinformatică. 2013; 29 (12): 1577-9. pmid: 23599502
  132. 132.Licata L, Briganti L, Peluso D, Perfetto L, Iannuccelli M, Galeota E, și colab. MINT, baza de date a interacțiunii moleculare: actualizare 2012. Acizi nucleici Res. 2012; 40 (ediția bazei de date): D857–61. pmid: 22096227
  133. 133.Orchard S, Ammari M, Aranda B, Breuza L, Briganti L, Broackes-Carter F și colab. Proiectul MIntAct – IntAct ca o platformă comună de curare pentru 11 baze de date de interacțiune moleculară. Acizi nucleici Res. 2014; 42 (Ediția bazei de date): D358–63. pmid: 24234451
  134. 134.Coordonatori resurse NCBI. Resurse de baze de date ale Centrului Național pentru Informații Biotehnologice Acizi nucleici Res. 2016; 44 (D1): D7-19. pmid: 26615191
  135. 135.Smith IN, Thacker S, Seyfi M, Cheng F, Eng C. Peisaje dinamice conformaționale și de reglare alosterică ale mutațiilor PTEN ale liniei germinale asociate cu autismul comparativ cu cele asociate cu cancerul. Sunt J Hum Genet. 2019; 104 (5): 861-78. pmid: 31006514
  136. 136.Golbeck J. Analizând rețeaua socială. Boston: Morgan Kaufmann; 2013.
  137. 137.Barrett T, Wilhite SE, Ledoux P, Evangelista C, Kim IF, Tomashevsky M, și colab. NCBI GEO: arhivă pentru seturi de date de genomică funcțională – actualizare. Acizi nucleici Res. 2013; 41 (ediția bazei de date): D991–5. pmid: 23193258
  138. 138.Butler A, Hoffman P, Smibert P, Papalexi E, Satija R. Integrarea datelor transcriptomice cu o singură celulă în diferite condiții, tehnologii și specii. Nat Biotechnol. 2018; 36 (5): 411-20. pmid: 29608179
  139. 139.Kanehisa M, Sato Y, Kawashima M, Furumichi M, Tanabe M. KEGG ca resursă de referință pentru adnotarea genelor și proteinelor. Acizi nucleici Res. 2016; 44 (D1): D457-62. pmid: 26476454
  140. 140.Brunk E, Sahoo S, Zielinski DC, Altunkaya A, Drager A, Mih N și colab. Recon3D permite o vedere tridimensională a variației genelor în metabolismul uman. Nat Biotechnol. 2018; 36 (3): 272–81. pmid: 29457794
  141. 141.Pornputtapong N, Nookaew I, Nielsen J. Atlasul uman metabolic: o resursă online pentru metabolismul uman. Baza de date (Oxford). 2015; 2015: bav068. pmid: 26209309
  142. 142.Wishart DS, Feunang YD, Marcu A, Guo AC, Liang K, Vazquez-Fresno R, și colab. HMDB 4.0: baza de date a metabolomului uman pentru 2018. Nucleic Acids Res. 2018; 46 (D1): D608-17. pmid: 29140435
  143. 143.Law V, Knox C, Djoumbou Y, Jewison T, Guo AC, Liu Y și colab. DrugBank 4.0: aruncând o nouă lumină asupra metabolismului medicamentelor. Acizi nucleici Res. 2014; 42 (ediția bazei de date): D1091–7. pmid: 24203711
  144. 144.Yang H, Qin C, Li YH, Tao L, Zhou J, Yu CY și colab. Actualizare bază de date țintă terapeutică 2016: resursă îmbogățită pentru informații referitoare la ținte medicamentoase clinice și țintă. Acizi nucleici Res. 2016; 44 (D1): D1069-74. pmid: 26578601
  145. 145.Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A și colab. ChEMBL: o bază de date de bioactivitate pe scară largă pentru descoperirea medicamentelor. Acizi nucleici Res. 2012; 40 (ediția bazei de date): D1100-7. pmid: 21948594
  146. 146.Liu T, Lin Y, Wen X, Jorissen RN, Gilson MK. BindingDB: o bază de date accesibilă pe web a afinităților de legare proteine-ligand determinate experimental. Acizi nucleici Res. 2007; 35 (ediția bazei de date): D198-201. pmid: 17145705
  147. 147.Pawson AJ, Sharman JL, Benson HE, Faccenda E, Alexander SP, Buneman OP și colab. Ghidul IUPHAR / BPS pentru FARMACOLOGIE: o bază de cunoștințe bazată pe experți a țintelor de droguri și a liganzilor acestora. Acizi nucleici Res. 2014; 42 (ediția bazei de date): D1098–106. pmid: 24234439
  148. 148.Lamb J, Crawford ED, Peck D, Modell JW, Blat IC, Wrobel MJ și colab. Harta de conectivitate: folosirea semnăturilor de expresie genică pentru a conecta molecule mici, gene și boli. Ştiinţă. 2006; 313 (5795): 1929–35. pmid: 17008526
  149. 149.Reghunathan R, Jayapal M, Hsu LY, Chng HH, Tai D, Leung BP și colab. Profilul de exprimare a genelor de răspuns imun la pacienții cu sindrom respirator acut sever. BMC Immunol. 2005; 6 (1): 2. pmid: 15655079
  150. 150.Josset L, Menachery VD, Gralinski LE, Agnihothram S, Sova P, Carter VS și colab. Răspunsul gazdei celulare la infecția cu coronavirus uman nou EMC prezice potențiale antivirale și diferențe importante cu coronavirusul SARS. mBio. 2013; 4 (3): e00165-13. pmid: 23631916
  151. 151.Yuan S, Chu H, Chan JF, Ye ZW, Wen L, Yan B și colab. Reprogramarea lipidomică dependentă de SREBP ca țintă antivirală cu spectru larg. Nat Commun. 2019; 10 (1): 120. pmid: 30631056
PLOS

https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371%2Fjournal.pbio.3000970

Eficacitatea mierii și a Nigella sativa împotriva COVID-19: HNS-COVID-PK Trial

Eficacitatea mierii și a Nigella sativa împotriva COVID-19: HNS-COVID-PK Trial

Sohaib Ashraf , Shoaib Ashraf , Vizualizați profilul ORCID

Muhammad Ahmad Imran , Moneeb Ashraf , Vizualizați profilul ORCID

Larab Kalsoom , Uzma Nasim Siddiqui , Muhammad Ghufran , Vizualizați profilul ORCID

Nighat Majeed , Iqra Farooq , Zaighum Habib , Abubakar Hilal , Zain-ul-Abdin , Ayesha Khaqan , Vizualizați profilul ORCID

Muhammad Kiwan Akram , Vizualizați profilul ORCID

Sidra Ashraf , Rutaba Akmal , Sundas Rafique , Khawar Nawaz , Shahroze Arshad , Sohail Ahmad , Kanwal Hayat , Ali Arshad , Vizualizați profilul ORCID

Muhammad Faisal Nadeem , Muhammad Hassan , Abeer-bin-Awais , Muhammad Azam , Muhammad Suhail , Sibgha Zulfiqar , Vizualizați profilul ORCID

Imran Anwar , Saulat Sarfraz , Ayesha Hamayoun , Amber Malik , Hui Zheng , Talha Mahmood , Vizualizați profilul ORCID

Mahmood Ayyaz , Vizualizați profilul ORCIDAli Ahmad , Muhammad Ashraf , Qazi Abdul Saboor , Mateen Izhar

doi:https://doi.org/10.1101/2020.10.30.20217364Acest articol este o preimprimare și nu a fost revizuit de către colegi [ce înseamnă asta?]. Raportează noi cercetări medicale care nu au fost încă evaluate și, prin urmare, nu ar trebui utilizate pentru a ghida practica clinică.

ABSTRACT

CONTEXT Nu există tratament definitiv pentru boala Coronavirus 2019 (COVID-19). Mierea și Nigella sativa (HNS) au stabilit proprietăți antivirale. Prin urmare, am investigat eficacitatea HNS împotriva COVID-19.

METODE Am efectuat un studiu multicentric-randomizat-controlat la pacienții cu COVID-19. Pacienții randomizați au primit fie miere (1 g / kg / zi), cât și Nigella sativa (80 mg / kg / zi) sau placebo până la 13 zile. Rezultatele includ ameliorarea simptomelor, eliminarea virală și mortalitatea de 30 de zile.

REZULTATE

Din 313 de pacienți, 210 moderat și 103 sever au fost supuși randomizării. Dintre acestea, 107 au fost repartizate la HNS, în timp ce 103 la placebo pentru cazurile moderate. Pentru cazurile severe, 50 au primit HNS și 53 placebo. mierea si nigella sativa(negrilica) HNS a condus la ameliorarea simptomelor cu 3 și 7 zile în cazul bolii moderate și, respectiv, (raport de risc [HR]: 6,11; 95% interval de încredere [IC]: 4,23-8,84, P <0,0001 și HR: 4,04; 95% CI, 2,46-6,64, P <0,0001). HNS a eliminat, de asemenea, virusul cu 4 zile mai devreme în cazuri moderate (HR: 5,53; IC 95%: 3,76-8,14, P <0,0001) și severe (HR: 4,32; IC 95%: 2,62-7,13, P <0,0001). HNS a condus în continuare la un scor clinic mai bun în ziua 6, cu activități normale în 63,6% (moderat, OR: 0,07; 95% CI: 0,03-0,13, P <0,0001) și 28% (sever, OR: 0,03; 95% CI: 0,01-0,09, P <0,0001) pacienți.O reducere a mortalității de 30 de zile la pacienții severi a fost prezentată cu HNS (4% față de 18,87%, OR: 0,18; IC 95%: 0,02-0,92, P = 0,029). Nu au fost observate efecte adverse legate de HNS.

CONCLUZII mierea si nigella sativa (HNS) a îmbunătățit simptomele, clearance-ul viral(eliminarea virala) și mortalitatea la pacienții cu COVID-19. Astfel, HNS reprezintă o terapie accesibilă și poate fi utilizata singura/individual sau în combinație cu alte tratamente pentru a obține efecte potențiale împotriva COVID-19. (Finanțat de Smile Welfare Organization, Shaikh Zayed Complexul Medical și Serviciile Institutului de Științe Medicale; NIH Clinical Trial Clinical Register number: NCT04347382 .)

Declarație de interes concurent

Autorii nu au declarat niciun interes concurent.

Studiu clinic

NCT04347382

Declarație de finanțare

Finanțat de Smile Welfare Organization, Shaikh Zayed Complexul Medical și Serviciile Institutului de Științe Medicale

Declarații de autor

Confirm că au fost respectate toate liniile directoare etice relevante și s-au obținut toate aprobările necesare IRB și / sau ale comitetului etic.

da

Detaliile IRB / organismului de supraveghere care au furnizat aprobarea sau scutirea pentru cercetarea descrisă sunt prezentate mai jos:

IRB Shaikh Zayed Post-Graduate Medical Institute, Lahore, Pakistan ID de aprobare SZH / IRB / 0026/2020 și IRB Services Institute of Medical Sciences, Lahore, Pakistan ID de aprobare IRB / 2020/658 / SIMS

A fost obținut consimțământul necesar pacientului / participantului și au fost arhivate formularele instituționale corespunzătoare.

da

Înțeleg că toate studiile clinice și orice alte studii intervenționale prospective trebuie înregistrate la un registru aprobat de ICMJE, cum ar fi ClinicalTrials.gov. Confirm că un astfel de studiu raportat în manuscris a fost înregistrat și este furnizat ID-ul de înregistrare al procesului (notă: dacă se postează un studiu prospectiv înregistrat retrospectiv, vă rugăm să furnizați o declarație în câmpul ID-ul procesului care să explice de ce studiul nu a fost înregistrat în prealabil) .

da

Am urmat toate liniile directoare adecvate de raportare a cercetărilor și am încărcat listele de verificare relevante ale rapoartelor de cercetare EQUATOR Network și alte materiale pertinente ca fișiere suplimentare, dacă este cazul.

da

Hârtie în colecția de pre-tipăriri COVID-19 SARS-CoV-2 de la medRxiv și bioRxivDrepturi de autor Deținătorul drepturilor de autor pentru această preimprimare este autorul / finanțatorul, care a acordat medRxiv o licență pentru afișarea preimprimării în perpetuitate. Acesta este disponibil sub licența internațională CC-BY 4.0 .

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.10.30.20217364v2

argumente pro masca

se pare ca exista si studii care sustin purtarea masti ca un lucru pozitiv:

Iată câteva dintre studiile cheie: 

Leffler, CT, Edsel, I., Lykins, JD, Hogan, MC, McKneown, CA și Grzybowski, A. „Asociația mortalității coronavirusului la nivel național cu date demografice, teste, blocaje și purtarea publică de măști (Actualizare 2 iulie , 2020). ” 

Descoperiri cheie:

  • O analiză pe toate continentele a fost efectuată, examinând numărul de zile de la apariția infecțiilor preliminare în țări și a raportat inițierea măștii de către public. În plus, studiul analizează tendințele pe zile de la debutul infecției raportate în țară, luând în considerare mandatele guvernamentale și / sau recomandările cu privire la măști. Autorii au realizat apoi modele luând în considerare diferiții factori de risc din fiecare țară. ·
  • Țările care au utilizat o mască timpurie (mai puțin de 30 de zile de la debutul unui focar în acea țară) au cunoscut mortalitatea per capita cu mai multe ordine de mărime mai puțin decât țările care nu au făcut-o.
  • Mortalitatea a fost aproape nedetectabilă în țările care au recomandat măști în termen de 15 zile de la debutul unui focar în țara lor.
  • Pentru fiecare săptămână a focarului fără măști, a apărut o creștere cu 38,5% a mortalității per capita. Mortalitatea a scăzut cu 4,6% în fiecare săptămână în care țara purta măști. Aceasta s-a bazat pe evaluarea mortalității per capita pe baza a cinci zile înainte de primul caz (timpul mediu necesar pentru ca cineva să demonstreze simptomele COVID-19).
  • În țările care nu recomandă mască, pentru fiecare săptămână care a trecut, mortalitatea per capita a crescut cu 55%. În schimb, pentru țările care recomandă masca, mortalitatea per capita tocmai a crescut cu 7,2% pe săptămână. Aceste numere s-au bazat pe rularea unui model de comparare a utilizării măștii de țară cu utilizarea țării fără mască și a timpului, luând în considerare și alți factori de risc semnificativi statistic în țări, cum ar fi „timpul de blocare”, „urbanizarea”, „prevalența obezității” și populația mai mare de 60 de ani.
  • În modelele lor, autorii au descoperit că ceea ce explica, în general, rate mai ridicate de mortalitate au fost: durata focarului, durata de purtare a măștii, proporția sau populația cu vârsta peste 60 de ani, urbanizare și prevalența obezității. Țările care au recomandat purtarea măștii au avut o rată de mortalitate per capita remarcabil mai mică în modelele lor decât cele care nu au avut recomandări de purtare a măștii.

Chi-Chung Cheng, V. și Yuen, K. (iulie 2020). „Rolul purtării la nivel comunitar a măștii de față pentru controlul epidemiei de boală coronavirus 2019 (COVID-19) din cauza SARS-CoV-2.” Jurnalul de infecție .

Descoperiri cheie:

  • În regiunea administrativă specială din Hong Kong (HSKAR), unde 96,6% din publicul larg purta măști de față, rata COVID-19 în HSKAR a fost semnificativ mai mică decât în ​​alte țări, cu respectarea mai scăzută a utilizărilor de mască de față.
  • Purtarea unei măști la nivelul întregii comunități poate contribui la controlul COVID-19, în special prin controlul răspândirii picăturilor de la indivizii cu COVID-19 subclinic sau ușor.

Lyu, W. & Wehby, GL (iunie 2020). „Utilizarea comunitară a măștilor de față și COVID-19: dovezi dintr-un experiment natural al mandatelor de stat din SUA”. Afaceri de sănătate.

Descoperiri cheie:

  • Între 8 aprilie și 15 mai, 15 state americane plus măștile de față impuse de Districtul Columbia (DC); 20 de state suplimentare au mandate numai pentru angajați care necesită unii angajați să poarte o mască de față la locul de muncă. Statele care își mandatează rezidenții să poarte îmbrăcăminte de pânză facială au înregistrat scăderi semnificative statistic în ratele cazurilor lor la fiecare cinci zile în care mandatul este în vigoare. 
  • Statele care doar angajații mandatari poartă măști nu au experimentat diferențe semnificative statistic în ratele de caz comparativ cu cele care nu au avut niciun mandat de mască.

Leung, NHL, Chu, DKW, Shiu, EYC  și colab. (Aprilie 2020). Virusul respirator deversat în respirația expirată și eficacitatea măștilor faciale. Medicina naturii .
Descoperiri cheie:

  • Măștile chirurgicale de față au redus semnificativ detectarea ARN-ului virusului gripal în picăturile respiratorii și a ARN coronavirusului în aerosoli, cu o tendință spre detectarea redusă a ARN coronavirusului în picăturile respiratorii.
  • Măștile chirurgicale de față ar putea preveni transmiterea coronavirusurilor umane și a virusurilor gripale de la persoanele simptomatice.

Davies A, Thompson KA, Giri K, Kafatos G, Walker J, Bennett A. (august 2013) Testarea eficacității măștilor de casă: ar proteja ele într-o pandemie de gripă? Pregătirea pentru sănătate publică în caz de dezastru

Descoperiri cheie:

  • Factorul de potrivire mediană a măștilor de casă a fost jumătate din cel al măștilor chirurgicale. Ambele măști au redus semnificativ numărul de microorganisme expulzate de voluntari, deși masca chirurgicală a fost de 3 ori mai eficientă în blocarea transmisiei decât masca de casă.
  • O mască de casă ar trebui considerată doar ca o ultimă soluție pentru a preveni transmiterea picăturilor de la persoanele infectate, dar ar fi mai bine decât să nu existe protecție.

Green CF, Davidson CS, Panlilio AL și colab. (Mai 2021) Eficacitatea măștilor chirurgicale selectate în arestarea celulelor vegetative și a endosporilor atunci când sunt purtate de pacienți contagioși simulați. Controlul infecțiilor și epidemiologia spitalului
Constatări cheie:

Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină. (Aprilie 2020). Consultare rapidă a experților cu privire la posibilitatea răspândirii cu bioaerosol a SARS-CoV-2 pentru pandemia COVID-19 (1 aprilie 2020). Washington, DC: National Academies Press.

Descoperiri cheie:

  • SARS-CoV-2 ar putea fi răspândit prin bioaerosoli generați direct de expirația pacienților.
  • În timp ce cercetările specifice SARS-CoV-2 actuale sunt limitate, rezultatele studiilor disponibile sunt în concordanță cu aerosolizarea virusului din respirația normală.

Zhang, R., Li, Y., Zhang, A., Wang, Y. și Molina, M. (iunie 2020). „Identificarea transmisiei aeriene ca fiind ruta dominantă pentru răspândirea COVID-19.”  Lucrările Academiei Naționale de Științe din Statele Unite ale Americii.

Descoperiri cheie:

  • COVID-19 transmite mai ales prin picături respiratorii aeriene (cineva inhalează virusul atunci când persoana infectată expiră)
  • COVID-19 are o probabilitate mai mare de a transmite în interior, deși COVID-19 poate transmite și în exterior în anumite condiții.
  • Cel mai bine este să purtați o mască și să vă țineți la 6 picioare de alții.
  • Este posibil ca măștile să fi redus numărul infecțiilor cu peste 78.000 în Italia în perioada 6 aprilie – 9 mai și cu peste 66.000 în New York în perioada 17 aprilie – 9 mai

Chu, DK, Akl, E., Duda, S., Solo, K., Yaacoub, S. și Schunemann, H. (iunie 2020). „Distanțarea fizică, măștile de față și protecția ochilor pentru a preveni transmiterea de la persoană la persoană a SRAS-COV-2 și COVID-19: o analiză sistematică și meta-analiză. Lanceta.

Descoperiri cheie:

  • Distanțarea fizică are ca rezultat o reducere semnificativă a infecției; 2 metri este mai eficient decât 1 metru.
  • Purtarea măștilor de față îi protejează atât pe lucrătorii din domeniul sănătății, cât și pe publicul larg de infecții. Protecția ochilor poate ajuta, de asemenea.

Inițiativa DELVE a Societății Regale. (Mai 2020). „Măști de față pentru publicul larg”

Descoperiri cheie:

  • Până la 40-80% din infecții apar de la persoane fără simptome.
  • Picăturile respiratorii de la tuse, strănut, vorbire și respirație de la persoanele infectate sunt un mod major de transmitere. Sarcinile virale sunt cele mai mari în faza presimptomatică și simptomatică precoce, scăzând mai târziu în boală .
  • Măștile faciale reduc dispersia picăturilor. Măștile faciale pe bază de pânză reduc emisiile de particule cu cantități variabile, dar toate măștile studiate oferă cel puțin o anumită filtrare a particulelor.
  • Dintre persoanele care devin simptomatice, încărcăturile virale sunt cele mai mari în faza simptomatică prematură și precoce, scăzând după aceea .

Oran, D. și Topol, E. (iunie 2020). „Prevalența infecției asimptomatice cu SRAS-COV-2: o analiză narativă.” Analele Medicinii Interne .

Descoperiri cheie:

  • Persoanele asimptomatice par să reprezinte aproximativ 40% până la 45% din infecțiile cu SARS-CoV-2.
  • Persoanele asimptomatice pot transmite virusul altora pentru o perioadă prelungită, poate mai lungă de 14 zile.

Kronbichler, A., Kresse, D., Yoon, S. și colab. (Iunie 2020). Pacientii asimptomatici ca sursa de infectii COVID-19: o revizuire sistematica si meta-analiza. Jurnalul internațional al bolilor infecțioase.

Descoperiri cheie:

  • Pacienții asimptomatici cu COVID-19 tind să fie mai tineri și pot fi mai activi social. Pacienții mai tineri care erau asimptomatici au avut tendința de a prezenta rezultate radiologice normale, dar au fost observate anomalii la 62,2% dintre pacienții asimptomatici.

Anfinrud P, Stadnytskyi V, Bax CE, Bax A. (mai 2020). Vizualizarea picăturilor de fluid oral generate de vorbire cu împrăștiere laser. New England Journal of Medicine J Med. 2020 .

Descoperiri cheie:

  • Actul de a vorbi generează picături de lichid oral care variază foarte mult în mărime; aceste picături pot adăposti particule de virus infecțios.
  • Picăturile mari cad rapid la sol, în timp ce picăturile mici pot rămâne în aer, unde se comportă ca un aerosol și se deplasează mai departe.
  • Un prosop umed peste gura difuzorului a arătat o scădere a numărului de picături în mișcare.

Konda A, Prakash A, Moss GA, Schmoldt M, Grant GD, Guha S. (aprilie 2020). Eficiența filtrării cu aerosoli a țesăturilor obișnuite utilizate în măștile respiratorii. ACS Nano.
Descoperiri cheie:

  • Sunt preferate țesăturile cu țesături strânse și porozitate redusă, cum ar fi cearșafurile de bumbac cu fir înalt. Țesăturile care sunt poroase trebuie evitate pentru măști.
  • Unele materiale, cum ar fi mătasea și flanela, pot oferi probabil o bună filtrare electrostatică a particulelor.
  • Combinarea straturilor pentru a oferi măști hibride poate fi o abordare eficientă.
  • Scurgerea măștii din potrivirea necorespunzătoare poate reduce eficiența cu 50% sau mai mult.

Aydin O, Emon B, Saif MTA. (Aprilie 2020). Performanța țesăturilor pentru măștile de casă împotriva răspândirii infecției respiratorii prin picături: un studiu mecanicist cantitativ. MedRxiv. 2020.
Constatări cheie:

  • Studiul a examinat performanța a zece țesături diferite, de la bumbac la mătase, în blocarea picăturilor de mare viteză, folosind o mască medicală comercială cu 3 straturi ca material de referință.
  • Studiul a evaluat, de asemenea, respirabilitatea și capacitatea lor de a înmuia apa. Considerăm că materialele ar trebui să fie cât mai respirabile, fără a compromite eficiența blocării, pentru a reduce fluxul de aer prin părțile laterale ale măștii, deoarece un astfel de flux ar învinge scopul măștii. Studiul a constatat că majoritatea țesăturilor de casă au blocat substanțial picăturile, chiar și ca un singur strat. Cu două straturi, performanța de blocare poate atinge cea a măștii chirurgicale fără a compromite în mod semnificativ respirabilitatea.

Ma QX, Shan H, Zhang HL, Li GM, Yang RM, Chen JM. (Martie 2020). Utilități potențiale de purtare a măștii și igienă instantanee a mâinilor pentru combaterea SARS-CoV-2. J Med Virol. 2020.

Descoperiri cheie:

  • Măștile N95, măștile medicale și măștile de casă din hârtie de bucătărie cu patru straturi și cârpă cu un singur strat ar putea bloca 99,98%, 97,14% și 95,15% din virus în aerosoli.
  • Purtarea măștii plus igiena instantanee a mâinilor (MIH) pentru a încetini răspândirea exponențială a virusului.

http://dhss.alaska.gov/dph/Epi/id/Pages/COVID-19/facecoverings.aspx

lemnul dulce , ingredientul principal din TCM – folosit in tratarea covid19 in China – singur sau in combinatie cu alte medicatii – cu eficienta clinica de peste 90%

https://www.thailandmedical.news/news/must-read-china-s-secret-to-controlling-the-covid-19-outbreak-is-traditional-chinese-medicine-concoctions-used-alone-or-in-conjunction-with-antiviral-

Nivelul seric vitaminei D la pacienții spitalizați cu infecție cu SARS-CoV-2

 

José L HernándezDaniel Nan Marta Fernandez-Ayala Mayte García-Unzueta Miguel A Hernández-Hernández Marcos López-Hoyos Pedro Muñoz Cacho José M Olmos Manuel Gutiérrez-Cuadra Juan J Ruiz-Cubillán… 

Arată mai multeJ

ournal of Clinical Endocrinology & Metabolism , dgaa733, 

https://doi.org/10.1210/clinem/dgaa733

Publicat: 27 octombrie 2020 Istoricul articolelor

Abstract

fundal

Rolul statutului vitamina D la pacienții cu COVID-19 este un subiect de dezbatere.

Obiective

Pentru a evalua nivelurile serice de 25-hidroxivitamină D (25OHD) la pacienții spitalizați cu COVID-19 și pentru a analiza posibila influență a stării vitaminei D asupra severității bolii.

Metode

Studiu retrospectiv de caz-control pe 216 de pacienți cu COVID-19 și 197 de controale bazate pe populație. Nivelurile serice de 25OHD au fost măsurate în ambele grupuri. În plus, a fost evaluată și asocierea nivelurilor serice de 25OHD cu severitatea COVID-19 (admiterea la secția de terapie intensivă, cerințe pentru ventilație mecanică sau mortalitate).

Rezultate

Dintre cei 216 de pacienți, 19 luau suplimente de vitamina D și au fost analizați separat. 

La pacienții cu COVID-19, valorile medii ± SD 25OHD au fost de 13,8 ± 7,2 ng / ml, comparativ cu 20,9 ± 7,4 ng / ml la martori (p <0,0001). Valorile 25OHD au fost mai mici la bărbați decât la femei. Deficitul de vitamina D a fost găsit în 82,2% din cazurile de COVID-19 și 47,2% din controalele bazate pe populație (p <0,0001). 25OHD se corelează invers cu feritina serică (p = 0,013) și nivelurile dimerului D (p = 0,027). Pacienții cu COVID-19 cu deficit de vitamina D au avut o prevalență mai mare a hipertensiunii arteriale și a bolilor cardiovasculare, au crescut nivelurile serice de feritină și troponină, precum și o durată mai lungă de spitalizare decât cei cu niveluri serice de 25OHD ≥20 ng / ml. Nu s-a găsit nicio relație de cauzalitate între deficiența de vitamina D și severitatea COVID-19 ca obiectiv final combinat sau ca si componente separate ale acestuia.

Concluzii

Nivelurile de 25OHD sunt mai scăzute la pacienții spitalizați cu COVID-19, comparativ cu controalele bazate pe populație, iar acești pacienți au avut o prevalență mai mare a deficitului. Nu am găsit nicio relație între concentrațiile de vitamina D sau deficitul de vitamine și severitatea bolii.

25OHD , PTH , SARS-CoV-2 infecție , COVID-19

Secțiunea problemei: 

Articolul de cercetare clinicăPDF

Acest conținut este disponibil numai în format PDF.© Autorul (autorii) 2020. Publicat de Oxford University Press în numele Societății endocrine. Toate drepturile rezervate. Pentru permisiuni, vă rugăm să ne trimiteți un e-mail: journals.permissions@oup.comAcest articol este publicat și distribuit în conformitate cu termenii din Oxford University Press, Modelul de publicație standard al revistelor ( https://academic.oup.com/journals/pages/open_access/funder_policies/chorus/standard_publication_model )

https://academic.oup.com/jcem/advance-article/doi/10.1210/clinem/dgaa733/5934827

„Efectul tratamentului cu calcifediol și cea mai bună terapie disponibilă versus cea mai bună terapie disponibilă la admiterea în unități de terapie intensivă și mortalitate la pacienții spitalizați pentru COVID-19: un studiu clinic randomizat pilot”

Jurnalul de biochimie a steroizilor și biologie moleculară

Repere

Sistemul endocrin de vitamina D poate avea o varietate de acțiuni asupra celulelor și țesuturilor implicate în progresia COVID-19.

Administrarea de calcifediol sau 25-hidroxivitamină D la pacienții spitalizați cu COVID-19 și-a redus semnificativ nevoia de admitere la ATI( Terapie Intensivă ; in engleza ICU – Intensive Care Unit )

Calcifediolul / 25hidroxivitamina D pare să poată reduce severitatea bolii.

Abstract

Obiectiv

Sistemul endocrin vitamina D poate avea o varietate de acțiuni asupra celulelor și țesuturilor implicate în progresia COVID-19, în special prin scăderea sindromului de de stres respiratoriu acut. Calcifediolul poate crește rapid concentrația serică de 25OHD. Prin urmare, am evaluat efectul tratamentului cu calcifediol, asupra admiterii la unitatea de terapie intensivă și rata mortalității la pacienții spanioli internați pentru COVID-19.

Proiectare

studiu clinic pilot paralel randomizat, deschis, studiu clinic dublu mascat.

Setare

spital universitar (Spitalul Universitar Reina Sofia, Córdoba Spania.)

Participanți

76 de pacienți consecutivi internați cu infecție COVID-19, tablou clinic al infecției respiratorii acute, confirmat printr-un model radiografic de pneumonie virală și printr-o PCR SARS-CoV-2 pozitivă cu scară de severitate CURB65 (recomandând internarea în spital în cazul scorului total> 1 ).

Proceduri

Toți pacienții spitalizați au primit, ca cea mai bună terapie disponibilă, aceeași îngrijire standard, (pe protocol de spital), a unei combinații de hidroxiclorochină (400 mg la fiecare 12 ore în prima zi și 200 mg la fiecare 12 ore pentru următoarele 5 zile), azitromicină ( 500 mg pe cale orală timp de 5 zile). Pacienții eligibili au fost alocați la un raport de 2 calcifediol: 1 fără calcifediol prin randomizare electronică în ziua admiterii pentru a lua calcifediol oral (0,532 mg) sau nu. Pacienții din grupul de tratament cu calcifediol au continuat cu calcifediol oral (0,266 mg) în zilele 3 și 7, și apoi săptămânal până la externare sau la internarea în UCI.

Rezultate

Din 50 de pacienți tratați cu calcifediol, unul a necesitat internare în ATI (2%), în timp ce din 26 de pacienți netratați, 13 au necesitat admitere ATI (50%) valoare p X 2 test Fischer p <0,001. Univariate Risk Estimate Odds Ratio pentru ATI/ICU la pacienții cu tratament cu calcifediol versus fără tratament cu calcifediol: 0,02 (IÎ 95% 0,002-0,17). Raportul cotelor de evaluare a riscului multivariat pentru ICU la pacienții cu tratament cu calcifediol față de tratament fără calcifediol ICU (ajustare în funcție de hipertensiune și T2DM): 0,03 (IÎ 95%: 0,003-0,25). 

Dintre pacienții tratați cu calcifediol, niciunul nu a murit și toți au fost externați, fără complicații. 

Cei 13 pacienți care nu au fost tratați cu calcifediol, care nu au fost internați la ATI, au fost externați. Dintre cei 13 pacienți internați la ATI, doi au murit, iar restul de 11 au fost externați.

Concluzie

Studiul nostru pilot a demonstrat că administrarea unei doze mari de calcifediol sau 25-hidroxivitamină D, principalul metabolit al sistemului endocrin al vitaminei D, a redus semnificativ nevoia de tratament ICU(ATI) la pacienții care necesită spitalizare datorită COVID-19 dovedit. Calcifediolul pare a fi capabil să reducă severitatea bolii, dar vor fi necesare studii mai mari cu grupuri potrivite corespunzător pentru a arăta un răspuns definitiv.

1. Introducere

O nouă pneumonie indusă de coronavirus a fost numită boala coronavirusului 2019 (COVID-19) de Organizația Mondială a Sănătății (OMS) la 11 februarie 2020, în același timp, comisia internațională de clasificare a virusului a anunțat că noul coronavirus a fost numit coronavirus 2 sever sindrom respirator acut (SARS-CoV-2) [ 1 ]. Răspândirea epidemiei sale a crescut de când a apărut. La 31 ianuarie 2020, OMS a anunțat că COVID-19 a fost etichetat drept Urgență de Sănătate Publică cu Preocupare Internațională (PHEIC).

Pacienții cu COVID-19 prezintă grupuri clinice de manifestări severe ale bolilor respiratorii, inclusiv febră, tuse neproductivă, dispnee, mialgie, oboseală, număr anormal de leucocite și dovezi radiografice de pneumonie, care sunt similare cu simptomele SRS-CoV și MERS-CoV anterioare – infecții [ 2 ].

Infecția cu SARS-CoV-2 poate rămâne asimptomatică sau poate provoca simptome modeste. Pacienții grav bolnavi necesită internare în spital și aproximativ 20% dintre pacienții spitalizați vor dezvolta Sindromul de stres respiratoriu acut (ARDS) și necesită tratament al unității de terapie intensivă (ATI) [ 3 ]. ARDS, de asemenea, la pacienții cu boala Coronavirus 2019 (COVID-19) este o afecțiune care pune viața în pericol [ 4 , 5 ]. Deși frecvențele variază în funcție de serii, mai mult de 40% dintre pacienții spitalizați din cauza pneumoniei COVID-19 au dezvoltat ARDS, din care peste 50% au murit în cele din urmă [ 6 ]. Debutul ARDS este adesea rapid progresiv și apare la aproximativ nouă zile de la debutul COVID-19 sever [ 2]. Modelele epidemiologice, de morbiditate și de mortalitate ale ARDS sunt similare indiferent de factorul declanșator [ 7 ]. Mai mult, ARDS este o componentă esențială în dezvoltarea disfuncției multiple a organelor și a riscului de mortalitate [ 8 ]. În absența unor tratamente eficiente bine documentate [ 4 ], există un interes puternic în identificarea unei strategii [ 9 ] de reducere a severității COVID-19, deoarece ar reduce morbiditatea și poate mortalitatea și ar reduce nevoia de ATI[ 10 ].

S-a propus că activarea căii de semnalizare a receptorului de vitamina D (VDR) poate genera efecte benefice în ARDS [ 11 ] prin scăderea furtunii de citokine / chemokine, reglarea sistemului renină-angiotensină, modularea activității neutrofilelor și prin menținerea integrității bariera epitelială pulmonară, stimulând repararea epitelială și reducând coagulabilitatea crescută [ 12 , 13 , 14 , 15 , 16 ]. Recent, două studii ecologice au raportat corelații inverse între estimările naționale ale stării de vitamina D și incidența și mortalitatea IDOC-19 în țările europene [ 17 , 18]; concentrații mai mici de 25 (OH) D circulante au fost, de asemenea, raportate a fi asociate cu susceptibilitatea la infecția cu SARS-CoV-2 [ 19 ] și cu severitatea evoluției COVID-19 [ 20 ]. Deficitul de vitamina D este frecvent în timpul iernii, chiar și în sudul Spaniei [ 21 ] și cu atât mai mult la pacienții care necesită tratament ATI / ICU 22 ].

Prin urmare, având în vedere numărul deceselor asociate COVID-19, în special viteza cu care este stabilită ARDS la un număr semnificativ de pacienți, am efectuat un studiu pilot pentru a evalua eficacitatea clinică a tratamentului pacienților spitalizați pentru COVID-19 cu calcifediol ( 25-hidroxivitamina D 3 ) în stadii incipiente pentru a evalua dacă un astfel de tratament poate reduce necesitatea admiterii în ATI și, în consecință, riscul potențial derivat de deces, ca etapă preliminară către un studiu clinic randomizat mai extins.

2. Metode

Protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetul de Farmacie și de Comitetul de Etică pentru Tratamentul COVID-19 al Spitalului Universitar Reina Sofia, Córdoba, Spania UE. (Act-29/2020). Studiul a fost realizat în conformitate cu principiile Declarației de la Helsinki și cu liniile directoare de bună practică clinică ale Conferinței internaționale privind armonizarea. Toți pacienții și / sau reprezentanții legali au fost informați verbal cu privire la obiectivele procesului și la participarea lor, prin obținerea formală a consimțământului și acceptarea acestuia înregistrată în fișa medicală electronică a spitalului.

2.1. Site de proiectare a studiului și participanți

studiul pilot Covidiol a fost un studiu pilot paralel, randomizat, deschis, studiu clinic dublu mascat, care a avut ca scop evaluarea faptului dacă calcifediolul poate reduce necesitatea admiterii la ATI și moartea aferentă, ca parte anterioară a studiului clinic Covidiol (Prevenirea și tratamentul cu calcifediol al Coronavirusului) sindrom respirator acut indus (SARS) COVID-19 (COVIDIOL) ”(NCT04366908)) și facilitează calculul eșantionului. Acest proces pilot a fost realizat la Spitalul Universitar Reina Sofia, Cordoba Spania.

Au fost incluși în studiu șaptezeci și șase de pacienți consecutivi spitalizați cu infecție COVID-19 clinică [ 23 ] [24] imagine a infecției respiratorii acute, confirmată de un model radiografic de pneumonie virală și de o PCR pozitivă cu SARS-CoV-2 cu severitate CURB65 barem (recomandarea internării în spital în cazul scorului total> 1) [ 25 ]. Pacienții cu vârsta sub 18 ani și femeile însărcinate nu au fost incluși ( Fig. 1 ).

Fig. 1

Toți pacienții spitalizați au primit, ca cea mai bună terapie disponibilă, aceeași îngrijire standard, (pe protocol de spital), a unei combinații de hidroxiclorochină (400 mg la fiecare 12 ore în prima zi și 200 mg la fiecare 12 ore pentru următoarele 5 zile), azitromicină ( 500 mg pe cale orală timp de 5 zile) și pentru pacienții cu pneumonie și scor NEWS ≥5, la hidroxiclorochină și azitromicină s-a adăugat un antibiotic cu spectru larg (ceftriaxonă2 g intravenos la fiecare 24 de ore timp de 5 zile).

S-a ales hidroxiclorochina (EC50 = 0,72 μM) deoarece era in vitro mai puternică decât clorochina (EC50 = 5,47 μM). Pe baza rezultatelor modelelor farmacocinetice / farmacodinamice (PBPK / PD) bazate pe fiziologie, se recomandă o doză de încărcare de 400 mg de două ori pe zi de sulfat de hidroxiclorochină administrată oral, urmată de o doză de întreținere de 200 mg administrată de două ori pe zi timp de 4 zile pentru SARS-CoV- 2 (infecție), deoarece a atins de 3 ori potența fosfatului de clorochină când i s-a administrat 500 mg de două ori pe zi cu 5 zile în avans [ 26 ].

Pacienții au fost internați la ATI/ ICU prin aplicarea protocolului riguros al Spitalului Universitar Reina Sofia (vezi materialul suplimentar). Câteva aspecte fundamentale au fost luate în considerare la evaluarea admiterii la ATI / ICU: Prezența comorbidităților, fie individual, fie cuantificate în vârsta modificată Indicele de comorbiditate Charlson; Indicele Barthel pentru evaluarea funcțională. Acesta stabilește nivelul de dependență al unui pacient în funcție de nevoile și criteriile sale clinice: scala CURB-65 și SOFA și criteriile ATS / IDSA [ 27 ]. A fost creat un comitet de selecție multidisciplinar, format din intensiviști, pneumologi, interniști și membri ai comitetului de etică care au decis admiterea la ATI / ICU.

Calculul mărimii eșantionului a fost efectuat pentru un studiu pilot cu 75 de pacienți randomizați în proporție de 2: 1 pentru a efectua studiul definitiv (COVIDIOL) (NCT04366908). Calculul mărimii eșantionului se bazează pe proporția unui participant tratat cu Calcifediol care ar putea îndeplini criteriile de admitere în Unitatea de Terapie Intensivă, care este estimată la 5% (cu intervale de încredere de 90%) și proporția unui participant netratat cu Calcifediol care ar putea fi de 10%. Conform acestor ipoteze, dimensiunea estimată a eșantionului final pentru studiul nostru clinic pilot a fost de 50 de pacienți din brațul pacienților tratați cu calcifediol și de 25 de pacienți din grupul de pacienți care nu au fost tratați cu calcifediol [ 28 ]. Se presupune că rata de uzură este de 12%.

2.2. Proceduri

Pacienții eligibili au fost repartizați la un raport de 2 calcifediol: 1 fără calcifediol, prin randomizare electronică efectuată de statisticienii spitalului ( Fig. 1 ) în ziua internării pentru a lua calcifediol oral (Faes-Farma, Lejona, Spania), în capsule moi (0,532 mg ), sau nu. Pacienții din grupul de tratament cu calcifediol au continuat cu calcifediol oral (0,266 mg) în zilele 3 și 7, și apoi săptămânal până la externare sau la admiterea în UCI [ 22 ] [29]. Pacienții au fost urmăriți până la internarea în UCI, externarea la spital sau decesul.

2.2.1. Randomizare și mascare

O listă de randomizare generată electronic 2: 1 a fost pregătită de statistici independenți. Lista a fost accesibilă numai specialiștilor nemascați din studiu, în încercarea de a minimiza prejudecățile de observare. Datele pacienților au fost înregistrate în fișa medicală electronică a spitalului, cu acces nevăzător de către colecționarii de date tehnice și statisticianul care a efectuat studiul.

2.2.2. Rezultate

Rezultatele eficacității au inclus rata de admitere în ATI? ICU și decesele. Ipoteza de lucru a acestui studiu pilot a fost că tratamentul cu calcifediol ar scădea necesitatea admiterilor la ATI și riscul potențial de deces asociat cu aceste admiteri.

2.3. Analiza de laborator și testul funcției respiratorii

Probele clinice pentru testarea diagnosticului SARS-CoV-2 au fost obținute în conformitate cu orientările OMS [ 30 ]. Pentru fiecare pacient, a fost implementată o strategie de eșantionare în care probele au fost obținute la internare. Probele tractului respirator superior au fost obținute prin prelevare de exudat nazofaringian. Procedurile pentru extracția ARN și RT-PCR în timp real (rtRT-PCR) au fost întreprinse în Laboratorul Central Microbiologie local (Cod 202 MagCore® Kit de extracție a acidului nucleic viral și test Allplex ™ 2019-nCoV de Seegene sau VIASURE SARS-CoV-2 Kit de detectare PCR în timp real).

Analizele hematologice au inclus hemograma (citometrie de flux pe ADVIA 2120i, Siemens Healthineers, Erlangen, Germania) și studiu de coagulare incluzând D-Dimer (coagulare și test imunoturbidimetric pe ACL TOP 700, Instrumentation Laboratory / Werfen). Testele biochimice, inclusiv funcția renală, funcția hepatică, lactatul dehidrogenază (test spectrofotometric pe Advia chimie 2400 XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Germania), feritină și proteină C reactivă (test imunoturbidimetric pe Advia chimie 2400 XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Germania. IL-6 (test imun chimiluminiscent pe Advia Centaur XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Germania)

Funcția respiratorie a fost evaluată prin indicele PaO2 / FiO2 [ 5 ]. O radiografie toracică a fost efectuată la toți pacienții la internare. Toate testele cu raze X au fost evaluate de o echipă de experți din radiologuie toracica.

2.4. Analize statistice

Au fost utilizate statistici descriptive pentru factorii demografici, de laborator și de prognostic clinic asociați cu COVID-19 pentru fiecare braț de tratament.

Comparația între grupurile de variabile cantitative a fost realizată utilizând testul t pentru variabilele calitative, au fost utilizate teste χ2 și teste exacte Fisher (cu frecvențe <5).

Au fost utilizate regresii logistice univariate și multivariate pentru a estima Odds ratio și 95% IC pentru probabilitatea de admitere la ICU. Valoarea p semnificativă a fost luată în considerare atunci când p <0,05.

Toată analiza a fost făcută utilizând software-ul IBM SPSS Statistics (SPSS).

studiul pilot a fost raportat în conformitate cu ghidul de raportare a standardelor consolidate de raportare a studiilor (CONSORT) [ 31 ].

3. Rezultate

Tabelul 1  prezintă caracteristicile demografice ale pacienților din ambele grupuri. Șaptezeci și șase de pacienți (45 de bărbați (59%) și 31 de femei) au fost înrolați în studiu și randomizați: 26 fără tratament cu calcifediol, 50 cu tratament cu calcifediol ( Fig. 1 ). Vârsta medie a fost de 53 ± 10 (medie ± SD) ani, fiind de 54 ± 9 ani pentru bărbați și 51 ± 11 ani pentru femei. Nu a existat o diferență semnificativă de vârstă între pacienții din fiecare grup (p = 0,09).

Tabelul 1. Caracteristicile demografice.

Grup care primește calcifediol (n = 50)Grup fără calcifediol (n = 26)IC 95%P
Vârsta (ani)53,14 +/- 10,7752,77 +/- 9,35-0,34 – 9,600,07
Bărbați [n (%)]27 (54%)18 (69%)-0,38 – 0,070,20
Femele [n (%)]23 (46%)8 (31%)-0,07 – 0,380,20
Vârsta bărbaților (ani)56,30 + / 8,2952,13 +/- 10,05-9,67 – 1,410,14
Vârsta femeii (ani)49,43 +/- 12,2854,13 +/- 7,99-4,87 – 14,250,32

Rezultatele sunt exprimate ca medie +/- Deviație standard.

Factorii de bază asociați cu prognosticul defectuos al COVID-19 sunt enumerați în  Tabelul 2  ca frecvențe absolute și relative pentru variabilele categorice și ca mediană plus deviația standard pentru variabilele numerice. În plus, ambele grupuri au fost comparate pentru omogenitate la momentul inițial.

Tabelul 2. Factori prognostici pentru COVID-19 la momentul inițial.

Factor de risc de prognostic slabGrup care primește calcifediol (n = 50)Grup fără calcifediol (n = 26)IC 95%P
≥ 60 de ani14 (28%)5 (19,23%)-0.11 – 0.280,40
Boli pulmonare anterioare4 (8%)2 (7,69%)´-0,12 – 0,130,96
Anterior Boli renale cronice00
Anterior Diabet zaharat3 (6%)5 (19,23%)-0,30 – 0,030,08
Anterior Hipertensiune arterială11 (24,19%)15 (57,69%)-0,58 – -0,130,002
Boli cardiovasculare anterioare2 (4%)1 (3,85%)-0,09 – 0,090,97
Imunosupresat și transplantat6 (12%)1 (3,85%)-0,03 – 0,200,24
Cel puțin un factor de risc prognostic rău a24 (48%)16 (61,54%)-0,37 – 0,100,26
PaO2 / FiO2 (medie +/- SD)346,57 +/- 73,38334,62 +/- 66,33-22.29 – 46.190,49
Proteină C reactivă (mg / L) (medie +/- SD)82,93 +/- 62,7494,71 +/- 63,64-42,15 – 18,590,44
LDH (U / L) (medie +/- SD)308,12 +/- 83,83345,81 +/- 108,57-82,46 – 7,080,10
D-Dimer (ng / ml) (medie +/- SD)650,92 +/- 405,611333,54 +/- 2570,50-360,29 – 1725,530,19
Limfocite <800 / µL10 (20%)6 (23,08%)-0,16 – 0,230,75
Feritină (ng / ml) (medie +/- SD)691,04 +/- 603,54825,16 +/- 613,95-166,31 – 434,550,36
IL-6 (22/48) (pg / ml) (medie +/- SD)28,88 +/- 75,0519.54 +/- 19.45-41,88 – 23,190,41

SD: Abaterea standard.a

Pacienții cu cel puțin unul dintre următorii factori de risc (vârsta> 60 de ani, afecțiuni pulmonare anterioare, afecțiuni renale cronice, diabet zaharat, hipertensiune arterială, afecțiuni cardiovasculare sau pacienți imunosupresați și transplantați).

La momentul inițial, nu a existat nicio diferență semnificativă în numărul de subiecți cu cel puțin un factor de risc. Pacienții alocați calcifediolului au fost ușor (nu semnificativ) mai în vârstă, în timp ce grupul de control a avut un procent mai mare de hipertensiune ( Tabelul 2 ).

Dintre 26 de pacienți care nu au fost tratați cu calcifediol, treisprezece au necesitat internarea în ATI (50%), în timp ce din cincizeci de pacienți tratați cu calcifediol, doar unul a necesitat internarea în ATI, în timp ce ceilalți pacienți au rămas în spitalizare convențională

Deși la momentul inițial, nu a existat nicio diferență semnificativă în numărul de subiecți cu cel puțin un factor de risc, randomizarea nu a realizat o distribuție omogenă a tuturor variabilelor investigate între cele două grupuri de comparație (cu și fără calcifediol ( Tabelul 2)). O diferență semnificativă statistic a fost identificată pentru hipertensiunea variabilă (26 au avut antecedente de hipertensiune arterială, dintre care 11 (42%) au primit calcifediol și 15 (58%) nu (CI: -0,58 până la -0,13; p: 0,002) și aproape de statistică semnificație pentru diabetul 3 (6%) versus 5 (19%). Prin urmare, a fost efectuată o analiză de regresie logistică multivariată pentru a ajusta modelul prin posibile variabile de confuzie, cum ar fi hipertensiunea și diabetul zaharat de tip 2, pentru probabilitatea admiterii la terapie intensivă Unitate la pacienții cu tratament cu calcifediol vs fără tratament cu calcifediol (cota de raport: 0,03 (IÎ 95%: 0,003-0,25) ( Tabelul 3 ). Variabila dependentă luată în considerare a fost necesitatea de a fi sau nu tratată în terapie intensivă (variabila dihotomică).) CI : -0,30 – 0,03 p: 0,08.

Tabelul 3. Cerințe de admitere la secția de terapie intensivă, la pacienții spitalizați cu COVID-19 (tratați sau nu cu calcifediol).

Fără tratament cu calcifediol (n = 26)Cu tratament cu calcifediol (n = 50)valoarea p ( 1d712; ) Test Fischer
Nevoia de terapie intensivă<0,001
Nu necesită ATI, n (%)13 (50)49 (98)
Necesită ATI, n (%)13 (50)1 (2)

* Raportul cotelor de estimare a riscului univariat pentru ICU la pacienții cu tratament cu calcifediol vs fără tratament cu calcifediol: 0,02 (IÎ 95% 0,002-0,17).

** Raportul cotelor de evaluare a riscului multivariat pentru ICU la pacienții cu tratament cu calcifediol comparativ cu tratament fără terapie cu calcifediol ICU (ajustare în funcție de hipertensiune și T2DM): 0,03 (IC 95%: 0,003-0,25).

Dintre pacienții tratați cu calcifediol, niciunul nu a murit și toți au fost externați, fără complicații. Cei 13 pacienți care nu au fost tratați cu calcifediol, care nu au fost internați la ATI, au fost externați. Dintre cei 13 pacienți internați la ATI, doi au murit, iar restul de 11 au fost externați.

4. Discutie

În conformitate cu ipoteza noastră despre o posibilă legătură între activarea VDR și severitatea ARDS sau COVID-19 [ 11 ], studiul nostru pilot sugerează că administrarea unei doze mari de calcifediol sau 25-hidroxivitamină D 3 , un principal metabolit al vitaminei D sistemul endocrin, a redus semnificativ nevoia de tratament ICU /ATI la pacienții care necesită spitalizare datorită COVID-19 dovedit.

Cel mai bun tratament disponibil care la începutul focarului din spitalul nostru a inclus utilizarea terapiei cu hidroxiclorochină / azitromicină [ 23 , 24 , 26 ]. Cu toate acestea, luând în considerare date mai recente privind siguranța și eficacitatea clorochinei și hidroxiclorochinei în studiile clinice randomizate mici, seriile de cazuri și studiile observaționale, acest tratament nu mai este considerat eficient [ 32 ] în tratamentul COVID-19.

Randomizarea a generat grupuri cu procent comparabil de factori de risc nefavorabili deoarece nu a existat nicio diferență semnificativă la subiecții cu cel puțin un factor de risc, cu excepția tensiunii arteriale crescute și a diabetului zaharat, factori de risc cunoscuți pentru progresia nefavorabilă a bolii [ 2 ], care au fost mai frecvente în pacienți netratați cu calcifediol.

Cu toate acestea, chiar și luând în considerare acești factori, calcifediolul a scăzut semnificativ nevoia de admitere în terapia intensivă la pacienții cu COVID-19 într-un mod care nu a fost raportat anterior în acest proces până acum [ 4 ]. Dintr-o perspectivă mecanicistă, există motive întemeiate să postuleze că sistemul endocrin de vitamina D modulează favorabil răspunsurile gazdei la sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2), atât în ​​fazele hiperinflamatorii ulterioare, cât și în cele precoce ale virusului COVID-19. așa cum este subliniat în recenzia noastră anterioară [ 11 ].

Este important de subliniat faptul că celulele cuboidale de acoperire alveolară de tip II (ACII), la fel ca celulele sistemului imunitar, exprimă toată dotarea enzimatică (vezi mai sus), pentru a utiliza calcifediolul ca substrat sintetizează 1,25 (OH) 2D3 sau calcitriol [ 33].]. Cu o expresie bazală ridicată a activării 1α-hidroxilazei și o expresie scăzută a enzimei inactivatoare (24-hidroxilază). Rezultatul este că ACII transformă în mod constitutiv calcifediolul în 1,25-dihidroxivitamină D3, forma hormonală a sistemului endocrin al vitaminei D. Calcitriolul generate de ACII care acționează asupra lor și asupra celulelor sistemului imunitar pot duce apoi la o expresie crescută a genelor cu funcții imune înnăscute importante (peptida catelicidină antimicrobiană, defensinele și co-receptorul TLR CD14 etc …). În plus, într-un model de infecție virală, dsRNA duce la reglarea crescută a 1α-hidroxilazei și se sinergizează cu calcifediol și calcitriol secvențial pentru a induce catelicidina [ 34 ].

Trebuie remarcat faptul că rolul calcifediolului și calcitriolului în modelul animal și celulele ACII [ 12 , 34 ] și sistemul imunitar [ 35 , 36 ] au fost aproximativ echipotent, sugerând că celulele ACII au transformat în mod activ calcifediolul. Interesant, când celulele ACII sunt tratate cu o concentrație de calcifediol ≥ 10-7 M (sau ≥40 ng / ml) se obțin aceleași efecte ca atunci când se utilizează calcitriol, care este un ghid pentru nivelurile serice de 25OHD3 care trebuie atinse în procesul nostru [ 12 , 34 ].

Acest studiu pilot are mai multe limitări, deoarece nu este controlat cu placebo dublu-orb. Pe de altă parte, în primele studii de evaluare a factorilor de risc pentru boli severe și / sau deces prin COVID-19, rolul posibil al obezității nu a fost luat în considerare. Prin urmare, având în vedere caracteristicile de izolare ale pacienților, nu am colectat IMC, ceea ce ne-ar fi permis să adăugăm obezitatea ca factor de risc pentru evoluția severă a COVID-19 [ 37 ] Este izbitor să considerăm că obezitatea se împărtășește cu îmbătrânirea și etnia neagră sau asiatică o suprapunere surprinzătoare ca factori de risc pentru deficitul sever de vitamina D si COVID-19 [ 38 ].

Concentrațiile serice de 25OHD la momentul inițial sau în timpul tratamentului nu sunt disponibile [ 39 , 40 ]. În general, adulții care trăiesc în zona Córdoba sunt relativ deficienți de vitamina D (16 ng / ml în medie) la sfârșitul iernii și la începutul primăverii [ 17 ]. Pacienții cu ARDS severă [ 28 , 29 ] sau care necesită terapie intensivă [ 30 ] sunt [ 17 ] frecvent deficienți de vitamina D. În plus, nivelurile serice scăzute de 25-hidroxivitamină D (25 [OH] D) la pacienții spitalizați cu COVID-19 sunt asociate cu o severitate mai mare a bolii [ 20 ].

Mai mult, pentru corectarea deficitului de vitamina D la pacienții bolnavi grav sunt necesare doze mult mai mari de vitamina D decât de obicei. Studiul nostru nu include o comparație cu colecalciferolul, forma nativă de vitamina D3 și substratul nutrițional pentru calcifediol, astfel încât nu putem concluziona că calcifediolul este superior vitaminei D în sine. Cu toate acestea, calcifediolul poate avea unele avantaje față de vitamina D. nativă. Are o absorbție intestinală mai fiabilă (aproape de 100%) și poate restabili rapid concentrațiile serice de 25OHD, deoarece nu necesită 25-hidroxilare hepatică. Acest lucru este relevant în special în situațiile clinice în care restaurarea rapidă a serului 25OHD este de dorit și   exprimarea CYP2R1 este compromisă. Astfel de CYP2R1 afectat  activitatea a fost bine demonstrată în mai multe modele animale [ 41 ] și a fost observată și la pacienții cu BPOC sau astm [ 42 ]. În plus, calcifediolul este mai puternic în comparație cu vitamina D3 orală [ 43 ]. La subiecții cu o stare deficitară de vitamina D și care administrează doze fiziologice (până la 25 µg sau 1000 UI pe zi, aproximativ 1 din 3 molecule de vitamina D apare ca 25OHD; eficacitatea conversiei este mai mică (aproximativ 1 din 10 molecule) când se utilizează doze farmacologice de vitamina D / 25OHD. [ 42 ]

Efectele tisulare ale restabilirii activării căii de semnalizare a receptorului de vitamina D (VDR) pot fi cauzate de circulația endocrină 1,25 (OH) 2D sau, mai probabil, de conversia locală (para / autocrină) a 25OHD în hormonul activ în celulele alveolare pulmonare, celulele imune sau alte țesuturi țintă potențiale [ 33 ].

5. Concluzii

În concluzie, studiul nostru pilot a demonstrat că administrarea de calcifediol poate îmbunătăți rezultatul clinic al subiecților care necesită spitalizare pentru COVID-19. Nu se cunoaște dacă acest lucru s-ar aplica și pacienților cu un stadiu precoce al bolii și dacă starea inițială a vitaminei D modifică aceste rezultate. Prin urmare, un studiu controlat randomizat multicentric care utilizează calcifediol, corespunzător (Prevenirea și tratamentul cu calcifediol al sindromului respirator acut indus de COVID-19 (COVIDIOL)), în 15 spitale spaniole, finanțat de „Programul de cercetare clinică la COVID-19“ Progreso y Salud ” Fundația pentru Cercetări Biomedice din Córdoba (FIBICO), Spania (înregistrate ca NCT04366908 în baza de date NIH Trialnet) vor fi efectuate cu numărul de pacienți recalculat din datele furnizate de acest studiu.

O perspectivă interesantă a noului studiu COVIDIOL, cu informațiile disponibile recent, ar putea fi evaluarea calcifediolului asociat cu dexametazonă sau alt corticoid față de dexametazonă sau alt corticosteroid, deoarece dexametazonă, care are acțiuni antiinflamatoare puternice, a demonstrat recent că reduce mortalitatea la pacienții spitalizați pe Covid-19 care beneficiază de asistență respiratorie 44 ]; astfel încât ghidurile de tratament au fost actualizate pentru a recomanda utilizarea glucocorticoizilor (inclusiv a dexametasonei) [ 45 ], propus acum ca cel mai bun tratament disponibil în multe spitale din întreaga lume

Mulțumiri

Jose Manuel Quesada Gomez și Luis Manuel Entrenas costa au avut acces deplin la toate datele din studiu și își asumă responsabilitatea pentru integritatea datelor și acuratețea analizei datelor ”. Recunoaștem devotamentul, angajamentul și sacrificiul personalului și al personalului din instituția noastră prin criza Covid-19 și suferința și pierderea pacienților noștri, precum și în familiile lor și în comunitatea noastră. Apreciem munca statistică a lui Ipek Guler și Carmen Molina. Suntem recunoscători COVID-011-2020 „Programul de Investigare clinică în COVID-19 de Andalucía”. Consejería de Salud y Familia. „Fundación Progreso y Salud” și „Fundación para la Investigación Biomédica de Córdoba” (FIBICO). Andalucía. Spania.

Referințe

[1] P. Zhou, X. Lou Yang, XG Wang, B. Hu, L. Zhang, W. Zhang, HR Si, Y. Zhu, B. Li, CL Huang, HD Chen, J. Chen, Y. Luo, H. Guo, R. Di Jiang, MQ Liu, Y. Chen, XR Shen, X. Wang, XS Zheng, K. Zhao, QJ Chen, F. Deng, LL Liu, B. Yan, FX Zhan, YY Wang, GF Xiao, ZL Shi Un focar de pneumonie asociat cu un nou coronavirus de origine probabilă de lilieci Nature., 579 (2020), pp. 270-273,  10.1038 / s41586-020-2012-7 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[ 2] C. Huang, Y. Wang, X. Li, L. Ren, J. Zhao, Y. Hu, L. Zhang, G. Fan, J. Xu, X. Gu, Z. Cheng, T. Yu, J. Xia, Y. Wei, W. Wu, X. Xie, W. Yin, H. Li, M. Liu, Y. Xiao, H. Gao, L. Guo, J. Xie, G. Wang, R. Jiang, Z. Gao, Q. Jin, J. Wang, B. CaoCaracteristici clinice ale pacienților infectați cu coronavirusul nou din 2019 în Wuhan, China Lancet., 395 (2020), pp. 497-506,  10.1016 / S0140-6736 (20) 30183-5 Articol Descărcați PDF Vizualizați înregistrarea în Scopus Google Scholar

 [3] N. Chen, M. Zhou, X. Dong, J. Qu, F. Gong, Y. Han, Y. Qiu, J. Wang, Y. Liu, Y. Wei, J. Xia, T. Yu, X. Zhang, L. Zhang Caracteristici epidemiologice și clinice ale 99 de cazuri de pneumonie coronavirusă nouă din 2019 în Wuhan, China: un studiu descriptiv Lancet., 395 (2020), pp. 507-513,  10.1016 / S0140-6736 (20) 30211-7 Articol Descărcați PDF Vizualizați înregistrarea în Scopus Google Scholar

 [4] E. Fan, D. Brodie, AS SlutskySindromul de detresă respiratorie acută JAMA., 319 (2018), p. 698,  10.1001 / jama.2017.21907 Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[5] VM Ranieri, GD Rubenfeld, BT Thompson, ND Ferguson, E. Caldwell, E. Fan, L. Camporota, AS Slutsky Sindromul de detresă respiratorie acută: definiția de la Berlin JAMA – J. Am. Med. Conf., 307 (2012), pp. 2526-2533,  10.1001 / jama.2012.5669 Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar

 [6] C. Wu, X. Chen, Y. Cai, J. Xia, X. Zhou, S. Xu, H. Huang, L. Zhang, X. Zhou, C. Du, Y. Zhang, J. Song, S. Wang, Y. Chao, Z. Yang, J. Xu, X. Zhou, D. Chen, W. Xiong, L. Xu, F. Zhou, J. Jiang, C. Bai, J. Zheng, Y. SongFactorii de risc asociați cu sindromul de detresă respiratorie acută și decesul la pacienții cu boală coronavirus 2019 Pneumonie în Wuhan, China Intern JAMA. Med. (2020),  10.1001 / jamainternmed.2020.0994 Google Scholar 

[7] G. Bellani, JG Laffey, T. Pham, E. Fan, L. Brochard, A. Esteban, L. Gattinoni, FMP Van Haren, A. Larsson, DF McAuley, M. Ranieri, G. Rubenfeld, BT Thompson, H. Wrigge, AS Slutsky, A. Pesenti Epidemiologie, modele de îngrijire și mortalitate pentru pacienții cu sindrom de detresă respiratorie acută în unitățile de terapie intensivă din 50 de țări JAMA – J. Am . Med. Conf., 315 (2016), pp. 788-800,  10.1001 / jama.2016.0291 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar

 [8]Z. Xu, L. Shi, Y. Wang, J. Zhang, L. Huang, C. Zhang, S. Liu, P. Zhao, H. Liu, L. Zhu, Y. Tai, C. Bai, T. Gao, J. Song, P. Xia, J. Dong, J. Zhao, FS Wang Descoperiri patologice ale COVID-19 asociate cu sindromul de detresă respiratorie acută Lancet Respir. Med., 8 (2020), pp. 420-422,  10.1016 / S2213-2600 (20) 30076-X Articol Descărcare PDF Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[9] H. Bauchner, PB Fontanarosa Randomized Clinical Trials and COVID-19 : Gestionarea așteptărilor JAMA – J. Am. Med. Conf. Univ. (2020),  10.1001 / jama.2020.8115 Google Scholar

 [10] R. Li, C. Rivers, Q. Tan, MB Murray, E. Toner, M. LipsitchCererea estimată pentru paturile de spitalizare și terapie intensivă din spitalul SUA pentru pacienții cu COVID-19 pe baza comparațiilor cu Wuhan și Guangzhou, China JAMA Netw. Deschis., 3 (2020), p. e208297,  10.1001 / jamanetworkopen.2020.8297 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar

 [11] JM Quesada-Gomez, M. Entrenas-Castillo, R. Bouillon Stimularea receptorului vitaminei D pentru a reduce sindromul de detresă respiratorie acută (ARDS) la pacienții cu coronavirus SARS- Infecții cu CoV-2: revizuită Ms SBMB 2020_166 J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 202 (2020),  10.1016 / j.jsbmb.2020.105719 Google Scholar 

[12] YY Shi, TJ Liu, JH Fu, W. Xu, LL Wu, AN Hou, XD XueSemnalizarea vitaminei D / VDR atenuează leziunile pulmonare acute induse de lipopolizaharide prin menținerea integrității barierei epiteliale pulmonare Mol. Med. Rep., 13 (2016), pp. 1186-1194,  10.3892 / mmr.2015.4685 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[13] YY Shi, TJ Liu, JH Fu, W. Xu, LL Wu, AN Hou, XD Xue Semnalizarea vitaminei D / VDR atenuează leziunile pulmonare acute induse de lipopolizaharide prin menținerea integrității barierei epiteliale pulmonare Mol. Med. Rep., 13 (2016), pp. 1186-1194,  10.3892 / mmr.2015.4685 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[14]J. Kong, X. Zhu, Y. Shi, T. Liu, Y. Chen, I. Bhan, Q. Zhao, R. Thadhani, Y. Chun Li VDR atenuează leziunile pulmonare acute prin blocarea Ang-2-Tie-2 cale și sistem renină-angiotensină Mol. Endocrinol., 27 (2013), pp. 2116-2125,  10.1210 / me.2013-1146 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[15] SX Zheng, JX Yang, X. Hu, M. Li, Q. Wang, RCA Dancer, D. Parekh, F. Gao-Smith, DR Thickett, SW Jin Vitamina D atenuează leziunile pulmonare prin stimularea reparării epiteliale, reducând apoptoza celulelor epiteliale și inhibă tranziția epitelială TGF-β la tranziția mezenchimală Biochem. Pharmacol., 177 (2020),  10.1016 / j.bcp.2020.113955 Google Scholar 

[16]JM Martinez-Moreno, C. Herencia, AM De Oca, JR Muñoz-Castañeda, ME Rodríguez-Ortiz, JM Diáz-Tocados, E. Peralbo-Santaella, A. Camargo, A. Canalejo, M. Rodriguez, F. Velasco- Gimena, Y. Almaden Vitamina D modulează factorul tisular și expresia receptorului activat cu protează 2 în celulele musculare netede vasculare FASEB J., 30 (2016), pp. 1367-1376,  10.1096 / fj.15-272872 CrossRef View Record in Scopus Google Savant 

[17] E. Laird, J. Rhodes, RA Kenny Vitamina D. și inflamație: implicații potențiale pentru severitatea Covid-19 Ir. Med. J., 113 (2020) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32603576/ (Accesat la 13 august 2020) Google Scholar 

[18]PC Ilie, S. Stefanescu, L. Smith Rolul vitaminei D în prevenirea bolii coronavirusului 2019 infecție și mortalitate Clinica de îmbătrânire. Exp. Res., 32 (2020), pp. 1195-1198,  10.1007 / s40520-020-01570-8 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[19] A. D’avolio, V. Avataneo, A. Manca, J. Cusato , A. De Nicolò, R. Lucchini, F. Keller, M. Cantù Concentrațiile de 25-hidroxivitamină D sunt mai mici la pacienții cu PCR pozitivă pentru nutrienții SARS-CoV-2 ., 12 (2020),  10.3390 / nu12051359 Google Scholar 

[20 ] G. Panagiotou, SA Tee, Y. Ihsan, W. Athar, G. Marchitelli, D. Kelly, CS Boot, N. Stock, J. Macfarlane, AR Martineau, G. Burns, R. Quinton

Nivelurile serice scăzute de 25-hidroxivitamină D (25 [OH] D) la pacienții spitalizați cu COVID-19 sunt asociate cu o severitate mai mare a bolii Clin. Endocrinol. (Oxf). (2020),  10.1111 / cen.14276 Google Scholar 

[21] JM Mata-Granados, MD Luque de Castro, JM Quesada Gomez Niveluri serice inadecvate de retinol, α-tocoferol, 25 niveluri de hidroxivitamină D3 și 24,25 dihidroxivitamină D3 în limba spaniolă sănătoasă adulți: evaluare simultană de HPLC Clin. Biochem., 41 (2008), pp. 676-680,  10.1016 / j.clinbiochem.2008.02.003 Articol Descărcare PDF Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[22]JM Mata-Granados, J. Vargas-Vasserot, C. Ferreiro-Vera, MD Luque de Castro, RG Pavón, JM Quesada Gómez Evaluarea statutului sistemului endocrin de vitamina D (VDES) și răspunsul la tratamentul pacienților din unitățile de terapie intensivă (UCI) ) folosind o metodă SPE-LC-MS / MS on-line J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 121 (2010), pp. 452-455,  10.1016 / j.jsbmb.2010.03.078 Articol Descărcare PDF Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[23] Gobierno de España, Ministerio de Sanidad, Consumo y Bienestar Social – Documentos técnicos para profesionales – Coronavirus (2020) https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov-China/documentos.htm (accesat la 22 iunie 2020) Google Scholar

[24] Tratamente disponibile subiecte la condiții speciale de acces pentru manevrarea infecției respiratorii prin SARS-CoV-2 – Agenția Spaniolă de Medicamente și Produse Sanitare, (nd).  https://www.aemps.gob.es/la-aemps/ultima-informacion-de-la-aemps-acerca-del-covid-19/tratamientos-disponibles-para-el-manejo-de-la-infeccion- respiratoria-por-sars-cov-2 /? lang = en  (accesat la 22 iunie 2020). Google Scholar 

[25] WS Lim, MM Van Der Eerden, R. Laing, WG Boersma, N. Karalus, GI Town, SA Lewis, JT Macfarlane Definirea comunității a dobândit severitatea pneumoniei la prezentarea la spital: Un studiu internațional de derivare și validare Thorax. , 58 (2003), pp. 377-382,  10.1136 / torax.58.5.377Vedeți înregistrarea în Scopus Google Scholar 

[26] Activitate antivirală in vitro și proiecție a proiectării optimizate a dozelor de hidroxiclorochină pentru tratamentul sindromului respirator acut sever Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) – PubMed, (nd).  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32150618/  (accesat la 23 iunie 2020). Google Scholar 

[27] LA Mandell, RG Wunderink, A. Anzueto, JG Bartlett, GD Campbell, NC Dean, SF Dowell, TM File, DM Musher, MS Niederman, A. Torres, CG Whitney Infectious Diseases Society of America / American Thoracic Ghidul consensului societății privind gestionarea pneumoniei dobândite în comunitate la Clinica pentru adulți . Infecta. Dis., 44 (2007), pp. S27-S72,  10.1086 / 511159 CrossRefView Record in Scopus Google Scholar 

[28] W. Viechtbauer, L. Smits, D. Kotz, L. Budé, M. Spigt, J. Serroyen, R. Crutzen O formulă simplă pentru calcularea dimensiunii eșantionului în studiile pilot J. Clin. Epidemiol., 68 (2015), pp. 1375-1379,  10.1016 / j.jclinepi.2015.04.014 Articol Descărcare PDF Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[29] S. Russo, L. Carlucci, C. Cipriani, A. Ragno , S. Piemonte, R. Del Fiacco, J. Pepe, V. Fassino, S. Arima, E. Romagnoli, S. Minisola Modificări metabolice după 500 μg administrare lunară de calcidiol: Un studiu la femele normale Calcif. Tissue Int., 89 (2011), pp. 252-257,  10.1007 / s00223-011-9513-1 CrossRefVizualizați înregistrarea în Scopus Google Scholar 

[30] Testarea de laborator pentru noul coronavirus din 2019 (2019-nCoV) în cazuri suspectate la om, (nd).  https://www.who.int/publications/i/item/10665-331501  (accesat la 23 iunie 2020). Google Scholar 

[31] KF Schulz, DG Altman, D. Moher CONSORT Declarație 2010: Ghiduri actualizate pentru raportarea studiilor randomizate de grup paralel BMC Med., 8 (2010),  10.1186 / 1741-7015-8-18 Google Scholar 

[32] J Geleris, Y. Sun, J. Platt, J. Zucker, M. Baldwin, G. Hripcsak, A. Labella, DK Manson, C. Kubin, RG Barr, ME Sobieszczyk, NW Schluger Studiu observațional al hidroxiclorochinei la pacienții spitalizați cu COVID-19N. Engl. J. Med., 382 (2020), pp. 2411-2418,  10.1056 / NEJMoa2012410 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[33] R. Bouillon, C. Marcocci, G. Carmeliet, D. Bikle, JH White, B. Dawson-Hughes, P. Lips, CF Munns, M. Lazaretti-Castro, A. Giustina, J. Bilezikian Acțiuni scheletice și extrascheletice ale vitaminei D: dovezi actuale și întrebări remarcabile Endocr. Rev., 40 (2019), pp. 1109-1151,  10.1210 / er.2018-00126 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[34] S. Hansdottir, MM Monick, SL Hinde, N. Lovan, DC Look, GW Hunninghake Celulele epiteliale respiratorii convertesc vitamina D inactivă în forma sa activă: efecte potențiale asupra apărării gazdeiJ. Immunol., 181 (2008), pp. 7090-7099,  10.4049 / jimmunol.181.10.7090 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[35] A. Rafique, L. Rejnmark, L. Heickendorff, HJ Møller 25 (OH ) D 3 și 1.25 (OH) 2 D 3 inhibă expresia TNF-α în macrofagele derivate din monocite umane PLoS One., 14 (2019),  10.1371 / journal.pone.0215383 Google Scholar 

[36] O. Andrukhov, O. Andrukhova, U. Hulan, Y. Tang, HP Bantleon, X. Rausch-Fan Atât 25-hidroxivitamina-D3, cât și 1,25-dihidroxivitamina-D3 reduce răspunsul inflamator în celulele ligamentului parodontal uman PLoS One, 9 (2014), p. e90301,  10.1371 / journal.pone.0090301 CrossRef Google Scholar 

[37]A. Simonnet, M. Chetboun, J. Poissy, V. Raverdy, J. Noulette, A. Duhamel, J. Labreuche, D. Mathieu, F. Pattou, M. Jourdain, R. Caizzo, M. Caplan, N. Cousin, T. Duburcq, A. Durand, A. El kalioubie, R. Favory, B. Garcia, P. Girardie, J. Goutay, M. Houard, E. Jaillette, N. Kostuj, G. Ledoux, D. Mathieu , AS Moreau, C. Niles, S. Nseir, T. Onimus, E. Parmentier, S. Préau, L. Robriquet, A. Rouze, S. Six, H. Verkindt Prevalență ridicată a obezității în sindromul respirator acut sever Coronavirus- 2 (SARS-CoV-2) care necesită obezitate de ventilație mecanică invazivă ., 28 (2020), pp. 1195-1199,  10.1002 / oby.22831 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[38] AR Martineau, NG Forouhi Vitamina D pentru COVID -19: un caz de răspuns?Lancet. Diabet endocrinol. (2020),  10.1016 / S2213-8587 (20) 30268-0 Google Scholar 

[39] RP Heaney Linii directoare pentru optimizarea proiectării și analizei studiilor clinice ale efectelor nutrienților Nutr. Rev., 72 (2014), pp. 48-54,  10.1111 / nure.12090 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar

 [40] WB Grant, BJ Boucher, HP Bhattoa, H. Lahore De ce studiile clinice cu vitamina D ar trebui să se bazeze pe Concentrații de 25-hidroxivitamină D J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 177 (2018), pp. 266-269,  10.1016 / j.jsbmb.2017.08.009 Articol Descărcare PDF Vizualizare înregistrare în Scopus Google Scholar 

[41] R. Bouillon, D. BikleMetabolismul vitaminei D revizuit: Căderea dogmelor J. Bone Miner. Res., 34 (2019), pp. 1985-1992,  10.1002 / jbmr.3884 CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[42] DA Jolliffe, C. Stefanidis, Z. Wang, NZ Kermani, V. Dimitrov, JH White, JE McDonough, W. Janssens, P. Pfeffer, CJ Griffiths, A. Bush, Y. Guo, S. Christenson, IM Adcock, KF Chung, KE Thummel, AR Martineau Vitamina D Metabolismul este disregulat în astm și boli pulmonare obstructive cronice Am . J. Respir. Crit. Care Med. (2020),  10.1164 / rccm.201909-1867oc Google Scholar 

[43] JM Quesada-Gomez, R. Bouillon Este calcifediolul mai bun decât colecalciferolul pentru suplimentarea cu vitamina D?Osteoporos. Int., 29 (2018), pp. 1697-1711,  10.1007 / s00198-018-4520-y CrossRef View Record in Scopus Google Scholar 

[44] RECOVERY Collaborative Group, P. Horby, WS Lim, JR Emberson, M. Mafham , JL Bell, L. Linsell, N. Staplin, C. Brightling, A. Ustianowski, E. Elmahi, B. Prudon, C. Green, T. Felton, D. Chadwick, K. Rege, C. Fegan, LC Chappell , SN Faust, T. Jaki, K. Jeffery, A. Montgomery, K. Rowan, E. Juszczak, JK Baillie, R. Haynes, MJ Landray Dexamethasone la pacienții spitalizați cu Covid-19 – Raport preliminar N. Engl. J. Med. (2020),  10.1056 / NEJMoa2021436 Google Scholar 

[45]Corticosteroizi (inclusiv dexametazona). Site-ul NIH. Actualizat la 17 iulie 2020. Accesat în august 2020. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960076020302764?via%3Dihub

Linkurile autorului deschid panoul de suprapunere

Marta Entrenas Castillo aLuis Manuel Entrenas Costa aJosé Manuel Vaquero Barrios aJuan Francisco Alcalá Díaz bJosé López Miranda bRoger Bouillon cJosé Manuel Quesada Gomez d

Afișați mai multe

https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2020.105751

Obțineți drepturi și conținut

Sub Creative Commons licențăacces deschis

asimptomaticii Covid19 nu-i pot contamina pe cei din jur

Primul studiu riguros științific privind contagiozitatea persoanelor asimptomatice, realizat de 8 cercetători, (studiu indexat de prestigioasa National Library of Medicine), schimbă din temelii ceea ce se știa până acum despre transmiterea coronavirusului și va bulversa lumea medicală. Potrivit metodologiei studiului, o persoană testată pozitiv cu coronavirus, asimptomatică, a intrat în contact cu 455 de persoane (dintre care 25% aveau afecțiuni cardiovasculare), sub supravegherea specialiștilor, timp de 4-5 zile. Apoi cele 455 de persoane au fost izolate și monitorizate timp de 21 zile. Niciunul dintre cei 455 de contacţi nu s-a îmbolnăvit de COVID – 19. Concluzia studiului este că transmiterea coronavirusului de către persoane asimptomatice este, practic, inexistentă. Niciuna dintre cele 455 de persoane participante la studiu (dintre care 35 de pacienți din spital, 196 de membri ai familiei și 225 de asistente, medici, infirmiere) nu s-a îmbolnăvit deși a fost în contact timp de 4-5 zile cu persoana bolnavă și asimptomatică. 

Rezumatul studiului:

Așa s-ar explica, de exemplu, de ce în celebrul caz al lui Viorel Cataramă, acesta nu s-a îmbolnăvit, deși a îmbrățișat o persoană care era asimptomatică.

Studiul a fost trimis la OMS și se așteaptă o reacție din partea forumului internațional. Ar putea schimba fundamental modul în care ne raportăm la acest virus și felul în care ne vom duce viețile în viitoarele luni. Aștept cu interes reacția OMS și voi urmări subiectul 🙂

Citește și: Cu siguranță nu va fi al doilea val la toamnă

De asemenea, în studiul disponibil în National Library of Medicine se mai arată că:

“Cei care prezintă simptomele specifice Covid-19 și strănută sau tuşesc pot răspândi picăturile de salivă la aproximativ un metru distanţă. Dar trebuie luată în considerare şi încărcarea virală. În momentul în care este la maximum, este nevoie de mai multă precauţie. Acum, Covid-19 nu mai are această încărcătură puternică”.https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-6727071146247533&output=html&h=280&adk=3627953129&adf=276986642&w=580&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1590929054&num_ads=1&rafmt=1&armr=3&sem=mc&pwprc=3153682775&psa=0&guci=1.2.0.0.2.2.0.0&ad_type=text_image&format=580×280&url=https%3A%2F%2Fhoreabadau.ro%2F2020%2F05%2F29%2Fcei-care-sunt-asimptomatici-nu-i-pot-contamina-pe-cei-din-jur%2F%3Ffbclid%3DIwAR2RLGF9peF_hnd6ZqXivl-1Iw6Up9yy5rLZ21eKDmnpqEnZR1g21_7OF1E%23.XtIS6KxgX1g.facebook&flash=0&fwr=0&pra=3&rh=145&rw=580&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&fa=27&adsid=ChAI8KvN9gUQr9zlq7DBzdZHEkwA5KenqnjgMGZ-tdFceLFKnm09vlUiVrommiQcZnK1rky8-Kt6NJ90VWsqu5vOllkNxG-V9e9D79Mh429mwmAGLVjUEC7MXiye9JCC&dt=1590929054645&bpp=1&bdt=1373&idt=-M&shv=r20200526&cbv=r20190131&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&prev_fmts=0x0%2C580x280&nras=3&correlator=7360483783785&frm=20&pv=1&ga_vid=1415953803.1590929054&ga_sid=1590929054&ga_hid=165107264&ga_fc=0&iag=0&icsg=558358241487&dssz=26&mdo=0&mso=0&u_tz=180&u_his=1&u_java=0&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1040&u_aw=1920&u_cd=24&u_nplug=3&u_nmime=4&adx=662&ady=4004&biw=1903&bih=969&scr_x=0&scr_y=0&eid=21066085&oid=3&pvsid=984117460151655&pem=870&ref=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2F&rx=0&eae=0&fc=1408&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1040%2C1920%2C969&vis=1&rsz=%7C%7Cs%7C&abl=NS&fu=8336&bc=31&jar=2020-5-18-5&ifi=2&uci=a!2&btvi=2&fsb=1&xpc=t1vhsAbuD2&p=https%3A//horeabadau.ro&dtd=26

Foarte corect.  Așa cum am scris aici, coronavirusul nu poate declanșa o infecție decât dacă inhalezi 1.000 de particule virale, deci e nevoie de o anumită încărcătură virală, nu orice respirație de la celălalt te îmbolnăvește, de exemplu, dacă elimină 100 de particule virale, nu poți să te îmbolnăvești sau te îmbolnăvești numai dacă înghiți 100 de particule virale prin 10 respirații (de aceea nu se recomanda să nu stai mult timp lângă o persoană infectată – citiți studiul aici). Dar într-adevăr, așa cum se spune în studiul PubMed, având în vedere că virusul este pe o pantă descendentă, la finalul perioade sale de activitate (și agresivitate, pentru că acum este din ce în ce mai inactiv), încărcătura de particule virale pe care o elimină o persoană cu simptome, scade. Încărcătura pe care o elimină prin respirație/tuse/strănut, o persoană cu simptome scade, iar încărcătura pe care o elimină un asimptomatic e zero!

Este foarte interesant, că pe măsură ce trece timpul, avem din ce în ce mai multe studii despre acest virus, despre care nu se știa nimic la început. Este primul studiu făcut pe un asimptomatic. Voi urmări subiectul.

Până acum, am avut dreptate cu tot ce am scris despre subiect, din ianuarie până în prezent

Produse naturale și medicamente din plante antivirale

Abstract

Infecțiile virale joacă un rol important în bolile umane, iar recentele focare în apariția globalizării și ușurința călătoriilor au subliniat prevenirea acestora ca o problemă critică în protejarea sănătății publice. În ciuda progreselor înregistrate în imunizarea și dezvoltarea medicamentelor, multe virusuri nu au vaccinuri preventive și terapii antivirale eficiente, care sunt adesea provocate de generarea de mutanți de scăpare virală. Astfel, identificarea de noi medicamente antivirale este de o importanță critică, iar produsele naturale reprezintă o sursă excelentă pentru astfel de descoperiri. În această mini-recenzie, rezumăm efectele antivirale raportate pentru mai multe produse naturale și medicamente din plante.

INTRODUCERE

Virusurile sunt responsabile pentru o serie de agenți patogeni umani, inclusiv cancerul. Mai multe boli greu de vindecat și sindroame complexe, inclusiv boala Alzheimer, diabetul de tip 1 și carcinomul hepatocelular au fost asociate cu infecții virale. [ 1 , 2 , 3 ] Mai mult, datorită creșterii călătoriilor globale și a urbanizării rapide, a epidemiilor cauzate de virușii emergenți și reemergenți reprezintă o amenințare critică pentru sănătatea publică, în special atunci când vaccinurile preventive și terapiile antivirale nu sunt disponibile. Printre exemple se numără apariția recentă a virusului dengue, virusului gripal, virusului rujeolic, sindromului respirator acut sever (SARS) și focarelor de virus West Nile. [ 4 , 5 , 6 ] Până în prezent, însă, multe virusuri rămân fără imunizare eficientă și numai puține medicamente antivirale sunt autorizate pentru practica clinică. Situația este agravată și mai mult de dezvoltarea potențială a mutanților rezistenți la medicamente, în special atunci când se utilizează inhibitori virali specifici enzimei, ceea ce împiedică semnificativ eficacitatea medicamentului. [ 7 , 8 , 9 , 10 ] Prin urmare, există o nevoie urgentă de a descoperi antivirale noi care sunt extrem de eficiente și rentabile pentru gestionarea și controlul infecțiilor virale atunci când lipsesc vaccinurile și terapiile standard.

Medicamentele pe bază de plante și produsele naturale purificate oferă o resursă bogată pentru dezvoltarea de medicamente antivirale noi. Identificarea mecanismelor antivirale din acești agenți naturali a dat lumină locului în care acestea interacționează cu ciclul vieții virale, cum ar fi intrarea virală, replicarea, asamblarea și eliberarea, precum și asupra direcționării interacțiunilor virus-gazdă. În acest scurt raport, rezumăm activitățile antivirale din mai multe produse naturale și medicamente din plante împotriva unor agenți patogeni virali notabili, inclusiv coronavirus (CoV), coxsackievirus (CV), virus dengue (DENV), enterovirus 71 (EV71), virusul hepatitei B (HBV) ), virusul hepatitei C (VHC), virusul herpes simplex, virusul imunodeficienței umane (VIH), virusul gripal, virusul rujeolic (MV) și virusul sincitar respirator (VSS) [ Tabelul 1 ].

tabelul 1

Efecte antivirale din mai multe produse naturale și medicamente din plante împotriva virusurilor specifice.

Un fișier extern care conține o imagine, ilustrare etc. Numele obiectului este JTCM-4-24-g001.jpg

coronavirus

CoV este un virus ARN (ssRNA) monocatenar, cu sens pozitiv, care aparține familiei Coronaviridae . Familia CoV este formată din mai multe specii și provoacă infecții ale tractului respirator superior și infecții gastro-intestinale la mamifere și păsări. La om, cauzează mai ales răceala obișnuită, dar pot apărea complicații, inclusiv pneumonie și SARS. [ 11 ] CoV uman cunoscut (HCoV) include HCoV-229E, -OC43, -NL63, -HKU1 și cele mai cunoscute respiratorii acute severe sindromul coronavirus (SARS-CoV) care a provocat o amenințare globală cu o mare mortalitate în 2003. [ 12 ] În 2012, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a desemnat un al șaselea tip de infecție cu VHC identificat drept coronavirus din Orientul Mijlociu (MERS-CoV ) care este asociat cu o fatalitate ridicată. [ 13 ]

Nu există tratamente specifice pentru infecția cu CoV și încă se explorează vaccinurile preventive. Astfel, situația reflectă nevoia de a dezvolta antivirale eficiente pentru profilaxia și tratamentul infecției cu CoV. Am raportat anterior că saikosaponinele (A, B 2 , C și D), care apar în mod natural glicozide triterpene izolate de plante medicinale, cum ar fi Bupleurum spp. (柴胡 Chái Hú), Heteromorpha spp. Și Scrophularia scorodonia (án Xuán Shēn), exercită activitate antivirală împotriva HCoV-22E9. [ 14 ] La co-provocarea cu virusul, acești compuși naturali împiedică în mod eficient stadiul incipient al HCoV. Infecție -22E9, inclusiv atașament virale și penetrare. Extracte din Lycoris radiata (石蒜 Shí Suàn)/Crinul păianjen roșu , PELINITA Artemisia annua (黃花 蒿 Huáng Huā Hāo)  – interesant ca din pelinita se fac medicamente ANTImalarie si medicamente antimalarie sunt eficiente impotriva COVID 19, Pyrrosia lingua (石 葦 Shí Wěi) și Lindera aggregata (烏藥 Wū Yào) au fost, de asemenea, documentate pentru a afișa anti-SARS-CoV efectul dintr-o analiză de screening utilizând sute de plante medicinale chineze. [ 15 ] Inhibitori naturali împotriva enzimelor SARS-CoV, cum ar fi helicasa nsP13 și proteaza 3CL, au fost identificați de asemenea și includ micricetină, scutellareină și compuși fenolici de la Isatis indigotica (板藍根 Bǎn Lán Gēn)/Drobusor și Torreya nucifera (榧 Fěi). [ 16 , 17 , 18 ] Alte medicamente naturale anti-CoV includ extractul  din Houttuynia cordata (魚腥草 Yú Xīng Cǎo), ​​care a fost observat să prezinte mai multe mecanisme antivirale împotriva SARS-CoV, cum ar fi inhibarea proteazei virale 3CL și blocarea activității ARN polimerazei dependente de ARN [ 19 ].

Coxsackievirus

CV, incluzând subgrupurile A (CVA) și B (CVB), este un membru al familiei Picornaviridae , iar virusul ssRNA cu sens pozitiv care nu este învelit este de obicei transmis pe cale fecal-orală și contact cu secreții respiratorii. În timp ce simptomele infecției pot include boli ușoare, cum ar fi febră, stare de rău, erupții cutanate și prezentarea obișnuită de tip rece, cazuri mai severe pot duce la boli ale sistemului nervos central, inclusiv meningită aseptică, encefalită și paralizie. [ 20 ] CVA este cel mai cunoscut ca unul dintre agenții cauzali ai bolilor mâinii, piciorului și gurii (HFMD) la copiii mici.

Din păcate, nu există niciun vaccin sau vreo terapie antivirală disponibilă pentru a preveni infecția cu CV-ul sau bolile pe care le provoacă. Cu toate acestea, medicamentele descoperite din produse naturale, ierburi și decocturi tradiționale au arătat unele promisiuni pentru dezvoltarea terapeutice împotriva infecției cu CV. S-a observat că extractul apos, extractul etanolic și compuși bioactivi, incluzând linalool, apigenină și acid ursolic din popularul preparat culinar / plantă medicinală Ocimum basilicum (busuioc dulce) (羅勒 Luó Lè) au o activitate antivirală împotriva CVB1. [ 21 ] În în special, acidul ursolic interferează cu replicarea CVB1 post-infecție. [ 21 ] Acidul raoulic din Raoulia australis a fost, de asemenea, raportat ca un potențial agent antiviral împotriva mai multor subtipuri CVB, dar mecanismul efectului său este neclar. [ 22 ] În plus, noi au raportat anterior că atât rețeta medicinală Xiao-Chai-Hu-Tang (小 柴胡 湯 Xiǎo Chái Hú Tang), cât și planta sa principală Bupleurum kaoi (柴胡 Chái Hú) inhibă infecția cu CVB1 prin inducerea răspunsului interferonului de tip I. [ 23 , 24 ] Această constatare sugerează că inductorii de interferon de tip I pot fi de ajutor în controlul infecției cu CVB și ar putea fi explorate în continuare ca strategie de tratament.

VIRUS DENGUE

DENV este un virus ssRNA cu sens pozitiv învăluit din familia Flaviviridae . Ca arbovirus proeminent în Asia de Sud-Est, DENV este transmis prin mușcături de țânțar, de obicei de către Aedes aegypti . [ 25 ] Există patru serotipuri ale virusului (DENV1 – 4) și toate pot provoca febră dengue. [ 26 ] Manifestările clinice ale infecției DENV pot. include prezentarea febrilă inadecvată / ușoară, febra clasică a dengue (febră, cefalee, mialgii, dureri articulare, greață, vărsături și erupții cutanate) și boli hemoragice care pot pune viața în pericol, în special sindromul de șoc hemoragic / dengue (DHF / DSS) cazuri grave. [ 27 ]

În ciuda faptului că este o boală veche, imunizarea actuală și opțiunile terapeutice disponibile pentru prevenirea și controlul infecției DENV sunt sever limitate. Managementul bolilor asociate dengue constă în prevenirea infecției virale prin controlul țânțarilor și ameliorarea simptomelor la persoanele infectate. Dezvoltarea tratamentului profilactic / terapeutic împotriva infecției DENV folosind produse naturale poate ajuta la abordarea unora dintre aceste limitări actuale. Baicaleina flavona, de exemplu, exercită o activitate puternică împotriva adsorbției DENV la gazdă și replicarea virală după intrare [ 28 ] În plus, mai multe produse naturale, cum ar fi quercetina și narașina, precum și extracte de alge marine au fost observate proprietăți anti-DENV. [ 29 , 30 , 31 ] Recent, am raportat acid chebulagic și punicalagin, doi tanini hidrolizabili izolați de chebula Terminalia (訶子 Hē Zǐ), ca agenți antivirali cu spectru larg împotriva mai multor viruși, inclusiv DENV. [ 32 ] În mod specific, acidul chebulagic și punicalagina pot inactiva direct particulele DENV libere și pot interfera cu evenimentele de atașare și fuziune în timpul intrării virale timpurii. Identificarea acestor inhibitori virali naturali ar putea ajuta dezvoltarea terapeutice împotriva infecției DENV și ar putea reduce riscurile de DHF / DSS.

ENTEROVIRUS 71

EV71 este un membru al familiei Picornaviridae , deține un genom ssRNA cu sens pozitiv și nu este învelit. EV71 este transmis de obicei pe cale fecal-orală, dar este posibilă și transmiterea prin picături respiratorii. Este una dintre cauzele majore ale HFMD la copii, este uneori asociată cu boli neurologice severe și poate fi fatală. [ 20 ] Rata de transmitere la copiii sub 5 ani este de obicei mare în zonele endemice și au apărut mai multe focare peste ultimele decenii. [ 33 , 34 , 35 ]

Vaccinurile medicamentoase și preventive împotriva EV71 sunt prezent în dezvoltare și îngrijirea paliativă este utilizată pentru a ameliora simptomele. Cu toate acestea, s-a dovedit că mai multe produse naturale și medicamente din plante au activitate inhibitoare împotriva infecției cu EV71. Extractele și constituenții puri ai O. basilicum blochează eficient infecția și replicarea EV71 [ 21 ] În plus, acidul raoulic, care a fost menționat anterior ca inhibitor al CVB, suprima și EV71. [ 22 ] Acidul galic din florile Woodfordia fruticosa (蝦子花 Xiā Zǐ Huā) a fost, de asemenea, observat că exercită activitate anti-EV71 [ 36 ] În cele din urmă, epigalocatechinul galat din ceaiul verde a fost identificat pentru a interfera cu replicarea EV71 prin modularea mediului redox celular. [ 37 ] Fără tratament medical eficient pentru prevenirea și controlul infecției prin EV71, sunt încurajate studii suplimentare privind identificarea de noi antivirale împotriva enterovirusului.

HEPATITA B VIRUS

VHB este virusul prototip din familia Hepadnaviridae . Este un virus învăluit care posedă un genom de ADN (dsDNA) circular circular, parțial dublu relaxat. [ 38 ] HBV provoacă hepatita B și infecția este transmisă prin expunerea la sânge sau la fluidele corporale care conțin virusul. Deși recuperarea spontană este frecventă în urma hepatitei acute B, medicația este recomandată pentru infecții cronice din cauza riscului de a dezvolta ciroză și carcinom hepatocelular (HCC). Dezvoltarea vaccinului împotriva VHB și a programului național de vaccinare împotriva hepatitei B la nivel național în țările endemice, cum ar fi Taiwanul, au ajutat la controlul infecției cu VHB, precum și la reducerea incidenței HCC din copilărie. [ 39 ]

În ciuda existenței vaccinurilor preventive, populația actuală infectată cu VHB, inclusiv cele din zonele în care programul de vaccinare nu este disponibil, rămâne în pericol pentru boli hepatice în stadiu final. Tratamentul terapeutic împotriva VHB include nucleotide / analogi nucleozidici precum lamivudină, adefovir, tenofovir, telbivudină și entecavir, precum și interferon-α pegilat modulator imun (Peg-IFN-α). [ 40 ] Cu toate acestea, eradicarea HBV din gazda se dovedește dificilă odată ce infecția persistentă este stabilită, iar situația este agravată și mai mult de riscurile selectării mutanților virali rezistenți la medicamente, eșecului tratamentului la nerespondenți și potențiale reactivări virale viitoare. Prin urmare, descoperirea medicamentelor anti-VHB este încă o problemă importantă pentru susținerea terapiei actuale și a programului de management al hepatitei B pentru tratarea unor 300-400 de milioane de transportatori actuali la nivel mondial. [ 41 ]

Studii ample au fost efectuate în ultimele decenii pentru a identifica agenții anti-VHB din produse naturale și medicamente pe bază de plante, iar unii au fost cuprinși complet în altă parte. [ 42 , 43 , 44 , 45 ] Ca exemple, acidul ioclorogenic A din Laggera alata , alcaloid amidic din Piper longum (假 蒟 Jiǎ Jù) și dehidrocheilanthifolina din Corydalis saxicola au fost raportate pentru activitățile lor anti-VHB. [ 46 , 47 , 48 ] De asemenea, am demonstrat anterior efectele antivirale ale prescripției pe bază de plante Xiao-Chai- Hu-Tang (小 柴胡 湯 Xiǎo Chái Hú Tang), saikosaponinele din specia Bupleurum (柴胡 Chái Hú) și extractul de etanol din Polygonum cuspidatum sieb. et zucc (虎杖 Hǔ Zhàng) împotriva VHB in vitro . [ 49 , 50 , 51 ] Un alt exemplu este curcumina, care s-a dovedit că inhibă replicarea și expresia genelor HBV prin reglarea în jos a coactivatorului 1-alfa gamma al receptorului activat cu proliferatorul peroxisom. (PGC-1 a), coactivatorul transcrierii VHB. [ 52 ] Deoarece sunt descoperite noi agenți anti-VHB inhibitori, studiile viitoare ar trebui să evalueze, de asemenea, potențialele tratamente combinate cu analogi nucleotide / nucleozide standard sau terapii bazate pe IFN-α pentru management de hepatită B.

HEPATITA C VIRUS

VHC este un flavivirus învăluit care posedă un ssRNA cu sens pozitiv. Transmiterea VHC se produce în principal prin contactul sânge-sânge, cum ar fi prin injecții intravenoase, transfuzie de sânge și diverse expuneri la contaminanți de sânge (tatuare, piercing, ras și distribuirea periei de dinți etc.). Datorită naturii extrem de mutabile a VHC, încă nu este disponibil un vaccin preventiv. Aproximativ 70% din infecții devin persistente, ceea ce duce la aproximativ 300 de milioane de transportatori din întreaga lume, dintre care 1-3% pot progresa către boli hepatice în stadiu final, inclusiv ciroză și HCC. [ 53 ] Prezentul standard de îngrijire constă în Peg-IFN parenteral. α plus ribavirină orală și vor încorpora în curând noii inhibitori de protează boceprevir și telaprevir pentru terapia combinată. Cu toate acestea, mai multe obstacole rămân în metoda actuală de tratament terapeutic împotriva VHC, incluzând eficacitatea limitată pentru anumite genotipuri virale, selecția inevitabilă de mutanți rezistenți la medicamente, reacții adverse grave, costuri ridicate ale medicamentelor, probleme de aderență ale pacientului și provocări dificile -pentru a trata populațiile precum pacienții care nu răspund și pacienții cu transplant de ficat. [ 54 ] Astfel, dezvoltarea continuă a agenților anti-VHC este necesară pentru a face față acestor deficiențe.

Au fost explorate diverse produse naturale pentru efectele lor antivirale împotriva infecției cu VHC. Silybum marianum (cunoscut și sub denumirea de „Thistle de lapte” sau „silymarin”) și flavonolignanii săi au exercitat activitate anti-VHC in vitro [ 55 , 56 ], iar mai multe evaluări clinice au arătat efecte promițătoare în reducerea încărcăturii virale. [ 57 , 58 , 59 ] Curcumina a fost identificată ca un potențial inhibitor al replicării VHC, potențial prin suprimarea căii de legare a elementului de reglementare a sterolului (SREBP-1) -Akt cale, [ 60 ] și mai recent efectul său negativ asupra intrării HCV are [ 61 ] Au fost observați și alți compuși naturali pentru a preveni intrarea VHC, iar aceștia includ epigalocatechin-3-galate, griffithsin, ladanein și tellimagrandin I. [ 62 , 63 , 64 , 65 , 66 , 67 ] În mod similar , recent am identificat taninul hidrolizabil acid chebulagic și punicalagin ca inhibitori puternici ai intrării VHC. [ 32 ] Cele două tanine inactivează particulele de virus liber, previn atașarea virală și penetrarea în celula gazdă și perturbă celula post-infecție. transmiterea la celule a VHC. Deoarece în prezent, imunizarea împotriva VHC nu este disponibilă, descoperirea de noi inhibitori anti-HCV de intrare ar putea ajuta la dezvoltarea de terapii / măsuri preventive împotriva hepatitei C.

HERPES SIMPLEX VIRUS

Virusul Herpes simplex tip 1 și tip 2 (HSV-1 și HSV-2) sunt virusuri dsDNA învăluite aparținând familiei Herpesviridae . Infecția cu HSV provoacă, de obicei, leziuni mucocutanate care apar în zonele orale / periorale (de obicei prin HSV-1) și genitale (în mod obișnuit de HSV-2), precum și pe alte site-uri ale corpului. HSV provoacă infecții de-a lungul vieții, stabilindu-se în neuronii senzoriali și poate fi reactivat prin diferite stimuli, inclusiv lumina soarelui, febra, imunosupresia, menstruația sau stresul. la nou-născut. Deși boala este de obicei auto-limitată și poate fi tratată cu antivirale, pot apărea complicații severe, în special la nou-născuți și indivizi imunosupresați, ceea ce duce la risc de orbire cu keratoconjunctivită și meningită și encefalită potențial fatală [ 69 , 70 ].

Nu este disponibil niciun vaccin împotriva HSV și în prezent nu există medicamente care să poată eradica infecția latentă cu HSV. Deși infecțiile primare și recurente pot fi controlate de analogi nucleozidici, cum ar fi aciclovirul, penciclovirul și medicamentele lor, dezvoltarea virusului rezistent la medicamente devine o problemă gravă, în special la pacienții imunocompromisi. [ 71 ] Astfel, identificând noi agenți anti-HSV acea acțiune cu mecanisme diferite este crucială pentru managementul clinic al VHS. Am raportat anterior mai multe produse naturale și medicamente din plante care inhibă infecția și replicarea HSV. De exemplu, ent-epiafzelechin- (4a → 8) -epiafzelechin, extras din Cassia javanica , inhibă replicarea HSV-2; prescripțiile pe bază de plante Long-Dan-Xie-Gan-Tan (ón Lóng Dǎn Xiè Gān Tāng) și Yin-Chen-Hao-Tang (茵陳 蒿 湯 Yīn Chén Hāo Tang) ambele au o eficiență largă în diminuarea HSV- 1 și infectivitate cu HSV-2; hipomanin A, geraniin, 1,3,4,6-tetra-O-galoil-beta-d-glucoză și excoecarianină izolată de Phyllanthus urinaria (葉 下 珠 Yè Xià Zhū) pot împiedica puternic infecția cu HSV. [ 72 , 73 , 74 , 75 , 76 , 77 ] În plus, am identificat, de asemenea, taninul hidrolizabil acidul chebulagic și punicalagin drept concurenți ai glicozaminoglicanului de suprafață celulară (GAG) care pot inhiba intrarea HSV-1 și răspândirea celulelor în celule. [ 78 ] HSV- 1 și, de asemenea, o multitudine de viruși folosesc GAG ca receptori de atașare inițiali în timpul infecției celulei gazdă. Atât acidul chebulagic, cât și punicalagina sunt observate să țintească glicoproteinele HSV-1 care interacționează cu GAG-uri și, la rândul lor, împiedică asocierea lor cu GAG-urile de suprafață celulare, precum și cu receptorii de legare ulterioare. [ 78 ] Acest efect inhibitor este arătat (1) împotriva celulelor virus liber, (2) în timpul etapelor de atașare virală și fuziune și (3) în răspândirea joncțiunii intercelulare a HSV-1, care este mediat de glicoproteinele sale. Astfel, ambii tanini s-au dovedit a fi inhibitori de intrare eficienți ai HSV-1 și au fost observate efecte similare asupra unui alt herpesvirus, citomegalovirusul uman, precum și asupra mai multor altor virusuri cunoscute pentru a angaja GAG-uri pentru intrare. [ 32 ]

Pe lângă produsele naturale și decocturile tradiționale menționate mai sus, a fost identificată și o multitudine de alți agenți naturali anti-HSV. [ 79 , 80 ] Meliacina derivată din Melia azedarach este observată pentru a stimula factorul alfa necroză tumorală (TNF-α) și IFN -g producerea și reducerea vărsării HSV-2 cu îmbunătățirea patogenezei induse de virus într-un model vaginal de șoarece de infecție herpetică. [ 81 ] Houttuynoids AE sunt flavonoide izolate de Houttuynia cordata (蕺 菜 Jí Cài), care s-au dovedit a prezenta activitate anti-HSV-1 potentă. [ 82 ] În mod similar, extractul apos din Rhododendron ferrugineum L., extract de mure și extract îmbogățit cu proantocianidină din Myrothamnus flabellifolia Welw. s-a raportat că inhibă infecția cu HSV-1. [ 83 , 84 , 85 ] Un alt exemplu este glucoevatromonosida, o cardenolidă de la Digitalis lanata , care a fost sugerat să modifice gradientul electrochimic celular și să blocheze propagarea HSV-1 și HSV-2 în celule. [ 86 ] În plus, produsele naturale din mediul marin reprezintă o întreagă biodiversitate în care multe alge și bureți au fost observați care conțin metaboliți activi cu activitate anti-HSV. [ 87 , 88 ] Abundența agenților naturali anti-HSV descoperită ar trebui oferă activități farmacologice noi împotriva virusului, care ar putea fi examinate în continuare pentru o potențială aplicare în gestionarea infecțiilor cu HSV.

VIRUSUL IMUNODEFICIENȚEI UMANE

HIV este un lentivirus din familia Retroviridae . Virusul învelit se caracterizează prin țintirea celulelor imune pentru infecție, transcrierea inversă a genomului său de ARNm și integrarea în ADN-ul cromozomial gazdă. [ 89 ] Transmiterea HIV are loc prin schimbul de sânge și fluide corporale care conțin virus, cum ar fi prin contact sexual, schimb de ace contaminate / instrumente ascuțite, naștere, precum și alăptare. [ 90 ] HIV este agentul cauzator al sindromului imunodeficienței dobândite (SIDA), care este un eșec progresiv al sistemului imunitar datorită limfocitului CD4 + T epuizare care duce la manifestarea unor infecții oportuniste și a unor situații maligne care pot pune viața în pericol. [ 91 ] Până în prezent, SIDA a dus la peste 25 de milioane de decese și în prezent există aproximativ 34 de milioane de persoane infectate cu HIV, cu aproximativ 2-3 milioane de cazuri recent diagnosticate. anual. [ 13 ]

În ciuda a aproape 30 de ani de cercetări de la descoperirea sa, în prezent nu există niciun vaccin preventiv eficient sau leac împotriva infecției cu HIV. Diversitatea antigenică ridicată și multiplele mecanisme pe care virusul le utilizează pentru a subverti recunoașterea de către sistemul imunitar uman au făcut dificilă gestionarea profilactică / terapeutică a infecției cu HIV. [ 92 ] Cu toate acestea, dezvoltarea terapiei antiretrovirale extrem de active (HAART), care constă în un cocktail de inhibitori nucleozidici analogi / non-nucleozidici inversă-transcriptază, a scăzut dramatic morbiditatea și mortalitatea asociate cu HIV / SIDA. [ 93 ] Cu toate acestea, există încă o nevoie stringentă de strategii alternative de tratament împotriva infecției cu HIV din cauza problemelor de rezistență la medicamente , toxicitate asociată tratamentului, aderarea pacientului și accesibilitate restrânsă în zonele sărace de resurse. [ 94 , 95 , 96 ]

O listă exhaustivă de produse naturale a fost evaluată pentru activitatea anti-retrovirală / anti-HIV și recent revizuită. [ 97 , 98 ] Mai mult, multe produse naturale marine cu activități anti-HIV au fost, de asemenea, identificate în căutarea de noi terapeutice împotriva SIDA. virus. [ 99 , 100 , 101 ] Pentru a menționa pe scurt câteva exemple, extractele brute de Artemisia annua (黃花 蒿 Huáng Huā Hāo) și Artemisia afra au fost raportate recent ca medicamente potențiale anti-HIV. [ 102 ] Specia de Calophyllum este cunoscută să conțină mai multe coumarine care se observă că exercită un efect inhibitor împotriva HIV. [ 103 , 104 ] Mai recent, s-a dovedit că o cumarină triciclică derivată din scoarța tulpină a Calophyllum brasiliense inhibă replicarea HIV la modelele in vitro prin suprimarea factorului nuclear-kappa Activare B (NF-κB). [ 105 ] Un alt agent anti-HIV este melitina peptidică mică, care este componenta activă a veninului de albine. Melitina nanoformulată este demonstrată că posedă o eficiență robustă în captarea și inactivarea particulelor de HIV prin perturbarea plicului viral lipidic. [ 106 ] Pe baza descoperirilor făcute până acum, progresele recente în identificarea antivirale naturale împotriva HIV ar trebui să producă potențialele terapeutice noi care ar putea juca un rol important în depășirea urgenței actuale în terapiile anti-HIV / SIDA.

INFLUENZA VIRUS

Virusurile gripale A, B și C (IFA, IFB și IFC) sunt virusuri ssRNA cu sens negativ clasificate în familia Orthomyxoviridae . Acești viruși provoacă infecții respiratorii care prezintă simptome care includ febră, dureri de cap, dureri în gât, strănut și dureri musculare și articulare și se pot dezvolta în condiții mai severe și potențial fatale, cum ar fi pneumonia. [ 107 , 108 ] IFA (cea mai mare epidemie) are O gamă largă de gazde, inclusiv păsări și oameni, precum și alte mamifere, în timp ce IFB pare să infecteze în mod natural oamenii și IFC (mai rar întâlnită) poate fi izolată de oameni și porci. [ 109 ] Infecția cu virusul gripal a produs o morbiditate considerabilă la om. Se estimează că aproximativ 250.000-500.000 de decese apar anual din cauza epidemiilor sezoniere, iar în pandemiile majore, s-a observat că acest număr crește până la aproximativ 20-40 de milioane de decese, ca în cazul gripei spaniole H1N1 din 1918. [ 13 ]

În ciuda disponibilității vaccinurilor bazate pe tulpinile circulante preconizate, se știe că virusurile gripale își dezvoltă continuu proteinele de înveliș hemagglutinină (HA) și neuraminidaza (NA). neutralizarea virusului, făcând astfel gazda vulnerabilă la infecții. Mai mult, riscurile potențiale de transmitere a speciilor încrucișate și adaptarea gazdă a virusurilor gripei între animale și oameni, care duc la tulpini extrem de patogene, au ridicat îngrijorări. [ 112 ] O altă problemă este dezvoltarea pe scară largă a rezistenței la medicamente, care a fost observată la prima generație. de medicamente anti-gripă, în special blocanții canalului ionic M2 amantadină și rimantadină. [ 113 ] Au apărut deja tulpini rezistente împotriva inhibitorilor neuraminidazei aprobate în prezent (care împiedică eliberarea virusurilor gripale mature), inclusiv oseltamivir și zanamivir. [ 114 ] la problemele de rezistență la medicamente, evoluția rapidă a virusurilor gripale și apariția mai multor focare recente (de exemplu, H5N1, H1N1, H7N9), [ 13 ] sunt necesare urgent strategii antivirale mai sofisticate pentru prevenirea și controlul potențialelor pandemii cu tulpini de gripă emergente. .

Mai multe produse naturale au fost examinate pentru efectele lor împotriva gripei. Extractul lichid normalizat (接骨木 Jiē Gǔ Mù; Sambucus nigra ) extractul lichid exercită efecte antivirale in vitro împotriva IFA, IFB, precum și agenți patogeni respiratori. [ 115 ] Un extract comercial licențiat din rădăcinile Pelargonium fiindides inhibă intrarea IFA, afectează viral. hemaglutinarea, precum și activitatea neuraminidazei și îmbunătățesc simptomele șoarecilor infectați de gripă. [ 116 ] Extractul apos din păpădie (蒲公英 Pú Gōng Yīng; Taraxacum officinale ) împiedică infecția cu IFA și își reduce activitatea polimerazei, precum și nucleoproteina (NP) Nivelul ARN. [ 117 ] Spirooliganona B din rădăcinile Illicium oligandrum prezintă activități anti-IFA puternice. [ 118 ] O multitudine de metaboliți ai plantelor secundare au fost, de asemenea, identificați ca inhibitori potențiali ai gripei NA, [ 119 ] și cei mai recente includ calcaruri din Glycyrrhiza inflata , [ 120 ] xantone din Polygala karensium , [ 121 ] și homoisoflavonoizi din Caesalpinia sappan (蘇木 Sū Mù). [ 122 ] Blănuri explorarea acestor agenți anti-gripă naturali pentru aplicare clinică va ajuta la lărgirea portofoliului de medicamente pentru tratamentul profilactic / terapeutic al potențialelor epidemii de gripă sau pandemii.

Pojar VIRUS

MV este un virus SSRNA cu sens negativ, învăluit din genul Morbillivirus din familia Paramyxoviridae . MV provoacă rujeola, o infecție acută a sistemului respirator, caracterizată prin febră, conjunctivită, tuse, nas curgător, greață și o erupție roșie maculară generalizată asupra corpului. Complicațiile pot apărea care conduc la pneumonie și encefalită, care poate fi fatală. [ 123 ] Deși extrem de contagioasă prin contactul cu picături respiratorii sau aerosoli în aer, imunizarea împotriva rujeolei administrată ca vaccin MMR în trei părți (rujeolă, oreion și rubeolă) are a făcut ca infecția cu VM să fie relativ neobișnuită în țările dezvoltate. Deoarece recuperarea urmează de obicei infecția cu VM necomplicată, în prezent nu există tratamente antivirale specifice pentru rujeolă. În ciuda existenței unui vaccin de succes împotriva MV, virusul rămâne un ucigaș major al copiilor din țările în curs de dezvoltare. [ 124 , 125 ] O altă problemă gravă este reapariția rujeolei în populațiile vaccinate și la adulții neimunizați, după cum a subliniat de focare în ultimii ani. [ 6 , 126 , 127 ] Aceste probleme subliniază importanța medicală a MV și necesitatea dezvoltării unor terapii medicamentoase adecvate.

S-au făcut eforturi pentru identificarea produselor naturale care inhibă VM și includ o serie de medicamente tradiționale din Asia de Est și de Sud-Est [ 128 ], decoctul pe bază de plante Sheng-Ma-Ge-Gen-Tang (升麻 葛根 湯 Shēng Má Gé Gēn Tang), [ 129 ] Spicebush remediu Cherokee, [ 130 ] biflavonoide vegetale izolate de Rhus succedanea (野 漆 Yě Qī) și Garcinia multiflora , [ 131 ] spirulan de calciu din alga albastru-verde Spirulina platensis , [ 132 ] Crotalus durissus terrificus venin de șarpe, [ 133 ] și mai multe extracte din plante medicamentale din Rwanda și Uganda, [ 134 , 135 ], printre altele analizate anterior. [ 136 ] În plus, mai mulți aditivi tradiționali din plante medicinale din Maasai, inclusiv Olinia rochetiana (Olkirenyi) și Warburgia ugandensis (Osokonoi), s-a raportat că inhibă infecția cu VM in vitro . [ 137 ] Un alt exemplu sunt extractele de plante din Cajanus cajan, care s-a sugerat recent să posede activitate anti-MV, deși componentele bioactive rămân evazive. [ 138 ] T el doi tanini acid chebulagic și punicalagin prezintă, de asemenea, efecte puternice împotriva infecției cu MV, în special prin inactivarea particulelor de virus, întreruperea fazelor de legare și fuziune în timpul intrării virale și prevenirea răspândirii virusului post-infecție. [ 32 ] Acidul chebulagic și punicalagin ar putea, prin urmare, , servesc ca inhibitori potențiali de intrare la VM

VIRUS SINCIȚIAL RESPIRATOR

RSV este un virus SSRNA cu catenă negativă din familia Paramyxoviridae . Este un patogen omniprezent și principala cauză a infecției virale inferioare a tractului respirator la sugari și copii. [ 139 ] Practic toți copiii se infectează cu VSS înainte de vârsta de 2 ani. , dar poate duce la bronșiolită sau pneumonie la sugari și persoane imunocompromise. Mai mult decât atât, infecția cu RSV la sugari prezintă un risc potențial pentru astmul copilului. [ 141 , 142 ] Deși RSV provoacă cea mai severă boală la sugarii mici, ea continuă să plagieze oamenii de-a lungul vieții. Imunitatea la RSV în general nu este suficientă pentru a oferi protecție și, în consecință, oamenii sunt predispuși la reinfectări repetate [ 143 , 144 , 145 ], care pot pune viața în pericol la vârstnici sau imunocompromisi. [ 146 , 147 ]

În prezent, imunizarea împotriva RSV nu este disponibilă, iar puținele terapii care există pentru tratamentul infecțiilor cu RSV, cum ar fi palivizumab (anticorp monoclonal împotriva proteinei de fuziune RSV) și ribavirina (analogul nucleozidic) sunt doar moderat eficiente sau limitate în eficacitate. Astfel, este necesar să se dezvolte noi antivirale pentru gestionarea infecțiilor cu VSR. S-a demonstrat că mai multe produse naturale derivate din plante prezintă activitate anti-RSV. Uncinozidul A și B, cele două cromozucide glicozide izolate de Selaginella uncinata , inhibă puternic infecția cu VSR [ 148 ] Trei biflavonoide, și anume genkwanol B, genkwanol C și stelranol, extrase din Radix Wikstroemiae , au fost observate pentru a prezenta activitate antivirală împotriva RSV. [ 149 ] S-a demonstrat că mai multe monoglicozide flavone 6-C din frunzele din grahatul Lophatherum (淡 竹葉 Dàn Zhú Yè) reduc infecția cu RSV în testul de reducere a efectelor citopatice. [ 150 ] Am mai identificat anterior mai multe anti-RSV naturale medicamente, inclusiv prescripția pe bază de plante Sheng-Ma-Ge-Gen-Tang (升麻 葛根 湯 Sh Máng Má Gé Gēn Tang), care este utilizat pentru tratarea bolilor respiratorii, planta sa componentă principală Cimicifuga foetida L. (升麻 Shēng Má), ca precum și compusul bioactiv cimicifugină asociată plantelor. [ 151 , 152 , 153 ] În plus, activitatea antivirală cu spectru larg, pe care am demonstrat-o pentru taninul hidrolizabil, acid chebulagic și punicalagin incl. udes efecte antivirale împotriva infecției cu RSV. [ 32 ] În mod specific, cele două taninuri pot inactiva particulele de RSV și pot bloca evenimente legate de intrarea virală, inclusiv legarea și fuziunea. Interesant este că, atât acidul chebulagic, cât și punicalagina sunt, totuși, ineficiente împotriva răspândirii post-infecției cu RSV, dar ar putea abroga același eveniment în MV, care este un alt paramyxovirus. [ 32 ] Pe lângă vizarea infecției virale, unele produse naturale pot contribui la îmbunătățirea RSV- simptome ale tractului respirator, inclusiv inflamații ale căilor respiratorii. Resveratrolul este un astfel de exemplu, care a fost observat pentru a regla în jos nivelul IFN-γ și a preveni inflamația / hiperresponsabilitatea căilor respiratorii în timpul infecției cu RSV la șoareci, ceea ce sugerează aplicabilitatea sa în reducerea simptomelor căilor respiratorii induse de RSV. [ 154 ]

PROSPECTE ȘI CONCLUZIE

Deoarece multe virusuri rămân fără vaccinuri preventive și tratamente antivirale eficiente, eradicarea acestor boli virale pare dificilă. Cu toate acestea, produsele naturale servesc ca o sursă excelentă de biodiversitate pentru descoperirea de noi antivirale, dezvăluirea de noi relații structură-activitate și dezvoltarea de strategii eficiente de protecție / terapeutică împotriva infecțiilor virale. Multe produse naturale și ingrediente pe bază de plante sunt observate a avea o activitate antivirala robustă, iar descoperirile lor pot ajuta în continuare la dezvoltarea derivaților și a condusilor terapeutice (de exemplu, derivați ai acidului glicrrhetinic ca noi agenți anti-VHB, derivat acetoxime de la moluscul mediteranean Hexaplex trunculus ca inhibitor împotriva HSV- 1, și derivatele acidului cafeic ca un nou tip de antagonist al gripei NA). [ 155 , 156 , 157 ] Descoperirea noastră de acid chebulagic și punicalagin fiind capabilă să inhibe intrarea mai multor viruși datorită proprietăților lor concurente GAG ​​ar putea ajuta la dezvoltarea largă. spectru antivirale pentru prevenirea și controlul acestor agenți patogeni virali. Întrucât multe studii în acest domeniu sunt doar preliminare, se încurajează explorarea ulterioară a caracterizării ingredientelor bioactive, definirea mecanismelor de bază, precum și evaluarea eficacității și aplicării potențiale in vivo pentru a ajuta la dezvoltarea tratamentelor antivirale eficiente. Mai mult, studiile suplimentare ar trebui să examineze, de asemenea, posibilitatea terapiei combinate cu alți agenți naturali sau cu terapii standard, deoarece terapia cu mai multe ținte poate ajuta la reducerea riscului de a genera viruși rezistenți la medicamente. Considerăm că produsele naturale vor continua să joace un rol important și să contribuie la dezvoltarea de medicamente antivirale.

MULȚUMIRI

Autorii ar dori să-și ceară scuze tuturor investigatorilor ale căror studii nu au fost incluse în această revizuire din cauza limitării spațiului. LTL a fost susținut de un grant de cercetare de la Universitatea Medicală Taipei (TMU101-AE1-B12). CCL a fost susținut de finanțarea Comisiei pentru medicină și farmacie chineză, Departamentul de Sănătate, Yuanul executiv al Taiwanului (CCMP 96-RD-026 și CCMP 97-RD-112).

REFERINȚE

1. Ball MJ, Lukiw WJ, Kammerman EM, Hill JM. Propagarea intracerebrală a bolii Alzheimer: Consolidarea dovezilor unei etiologii a virusului herpes simplex. Alzheimer Dement. 2013; 9 : 169–75. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
2. Hober D, Sane F, Jaidane H, Riedweg K, Goffard A, Desailloud R. Imunologie în seria de revizuire a clinicii; concentrați-vă asupra diabetului de tip 1 și a virusurilor: Rolul anticorpilor care îmbunătățesc infecția cu Coxsackievirus-B în patogeneza diabetului de tip 1. Clin Exp Immunol. 2012; 168 : 47–51. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
3. Morgan RL, Baack B, Smith BD, Yartel A, Pitasi M, Falck-Ytter Y. Eradicarea infecției cu virusul hepatitei C și dezvoltarea carcinomului hepatocelular: o meta-analiză a studiilor observaționale. Ann Intern Med. 2013; 158 : 329–37. PubMed ] Google Scholar ]
4. Christou L. Sarcina globală a infecțiilor zoonotice bacteriene și virale. Clin Microbiol Infect. 2011; 17 : 326–30. PubMed ] Google Scholar ]
5. Cascio A, Bosilkovski M, Rodriguez-Morales AJ, Pappas G. Socio-ecologia infecțiilor zoonotice. Clin Microbiol Infect. 2011; 17 : 336–42. PubMed ] Google Scholar ]
6. RF Grais, Strebel P, Mala P, Watson J, Nandy R, Gayer M. Vaccinarea pentru pojar în situații de urgență umanitară: O revizuire a practicii recente. Confl Health. 2011; 5 : 21. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
7. Sheu TG, Deyde VM, Okomo-Adhiambo M, Garten RJ, Xu X, Bright RA, și colab. Supravegherea rezistenței la inhibitorii de neuraminidază printre virusurile gripale A și B umane care circulă în întreaga lume între 2004 și 2008. Agenții antimicrobilor Chimioter. 2008; 52 : 3284–92. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
8. Geretti AM, Armenia D, Ceccherini-Silberstein F. Modele emergente și implicații ale rezistenței la inhibitorii de integrază HIV-1. Curr Opin Infect Dis. 2012; 25 : 677–86. PubMed ] Google Scholar ]
9. Locarnini SA, Yuen L. Geneza moleculară a mutanților HBV rezistenți la medicamente și care scapă de vaccin. Antivir Ther. 2010; 15 : 451–61. PubMed ] Google Scholar ]
10. Wyles DL. Rezistența antivirală și peisajul viitor al terapiei cu infecția cu virusul hepatitei C J Infect Dis. 2013; 207 (supliment 1): S33–9. PubMed ] Google Scholar ]
11. van der Hoek L. Coronavirusurile umane: Ce provoacă? Antivir Ther. 2007; 12 : 651–8. PubMed ] Google Scholar ]
12. Geller C, Varbanov M, Duval RE. Coronavirusurile umane: perspective asupra rezistenței mediului și influența sa asupra dezvoltării de noi strategii antiseptice. Viruși. 2012; 4 : 3044–68. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
13. Organizația Mondială a Sănătății. [Ultima accesare la 18 septembrie 2013]. Disponibil de pe: http://www.who.int .
14. Cheng PW, Ng LT, Chiang LC, Lin CC. Efectele antivirale ale saikosaponinelor asupra coronavirusului uman 229E in vitro . Clin Exp Pharmacol Physiol. 2006; 33 : 612–6. PubMed ] Google Scholar ]
15. Li SY, Chen C, Zhang HQ, Guo HY, Wang H, Wang L, și colab. Identificarea compușilor naturali cu activități antivirale împotriva coronavirusului asociat cu SARS. Antivir Res. 2005; 67 : 18–23. PubMed ] Google Scholar ]
16. Lin CW, Tsai FJ, Tsai CH, Lai CC, Wan L, Ho TY și colab. Efectele proteazei de tip coronavirus 3C anti-SARS ale rădăcinii Isatis indigotica și ale compușilor fenolici derivați din plante. Antivir Res. 2005; 68 : 36–42. PubMed ] Google Scholar ]
17. Ryu YB, Jeong HJ, Kim JH, Kim YM, Park JY, Kim D, și colab. Biflavonoizi din Torreya nucifera care prezintă SARS-CoV 3CL (pro) inhibiție. Bioorg Med Chem. 2010; 18 : 7940–7. PubMed ]