דו-חמצני כלור ב- COVID-19: השערה לגבי מנגנון אפשרי של פעולה מולקולרית ב- SARS-CoV-2

 

אדוארדו אינסיינרס-קאריונה *, בלנקה בולאנו גומזואנדראס לודוויג קלקרמנהל המחקר העולמי של LVWWG, ליכטנשטיינר וריין עבור וויסנשויות וגנזהונד, ליכטנשטיין, שוויץ 2מנהל מחלקת מחקר, קרן ג'נסיס, קולומביה

חוקר ביופיסיקה SVNB שוויצרי, מנכ"ל Liechtensteiner Verein für die Wissenschaft und Gesundheit, שוויץ

 

מסמך מקורי: 

 

תַקצִיר

 

מבוא: מטרת הסקירה הזו היא לשער את מנגנון הפעולה של כלור דו חמצני ב- COVID19 על ידי לימוד מנגנון הפעולה שלו במבנה SARS-CoV-2.

שיטות: נערכו ביקורות על מחקרי מנגנון הפעולה של כלור דו חמצני בנגיפים, במיוחד SARS-CoV-2 ונגיפי שפעת ברמת חומצת האמינו בספירה הנגיפית ונתונים אלה הועברו לאותן חומצות אמינו מבניות של SARS-CoV-2. . השתמשנו בשחזורי מחשב תלת מימד, שימוש בנתונים באמצעות מחקרים קריו-אלקטרוניים ועבודות קודמות המבוססות על תוכנת מציאות רבודה של (ChimeraX (UCSF 

תוצאות: ההקרנה וההדמיה של חמצון כלור דו חמצני בחומצות אמינו מבניות של SARS-CoV-2 מאפשרות להסיק את האתרים שבהם כלור דו-חמצני מפעילה פעולה טבעית על מבנה נגיפי ועל ACE2 אנושי, כמו כן ניתן להבין את המהירות הקיצונית שבה הוא פועל, מה שיכול להסביר את הממצאים הראשונים של מחקרים תצפיתיים קליניים על שימוש בכלור דו-חמצני ב- COVID-19 שבוצעו על ידי הכותבים בבוליביה, תחת תאימות קפדנית של ועדת האתיקה. 

סיכום: החמצון על ידי כלור דו-חמצני של חומצות אמינו קריטיות בזינוק של נגיף העטרה SARS-CoV-2 ובמבנה של ACE2 מאפשר לנו להבין את פעולות הטיפול הפוטנציאליות של כלור דו-חמצני המומס במים בדרך הפה ב- COVID-19. אנו מקווים לפרסם בקרוב ניסויי יישום קליניים של virucide מערכתי מבטיח זה. 

מילות מפתח: SARS-CoV-2 • COVID-19 • חומצות אמינו • כלור דו חמצני 

 

מבוא 

COVID-19 היא מחלה זיהומית הנגרמת על ידי נגיף ה- SARS-CoV-2. היא זוהתה לראשונה בעיר הסינית ווהאן (מחוז הוביי) בדצמבר 2019. בתוך שלושה חודשים היא התפשטה בעצם לכל מדינות העולם, ולכן ארגון הבריאות העולמי הכריז עליה כמגיפה. (ארגון הבריאות העולמי, 11 במרץ 2020). 

אין טיפול ספציפי; הצעדים הטיפוליים העיקריים הם הקלה על הסימפטומים ושמירה על תפקודים חיוניים. מחקרים למציאת טיפול יעיל החלו מאז אומתה קנה המידה הפנדמי. הבעיה המרכזית היא, שאחד עשר חודשים לאחר הופעתה הרשמית, טיפול יעיל במחלה עדיין אינו ידוע. בהיעדר טיפול יעיל, למדנו אפשרויות טיפוליות חדשות מתוך כוונה למצוא טיפול יעיל ובטוח ל- COVID-19. 

בהתאם לאמור לעיל, מחקר זה עוסק בתוצאות עכשוויות ובמחקרים קודמים שמוסיפים את הפעולה הטיפולית האפשרית כוירואידלי של כלור דו חמצני בתמיסה מימית וללא נוכחות של נתרן כלוריט תוך שימוש במושגי רפואה טרנסלציונית המבוססת על ידע אודות מבנה הנגיף. ומנגנון הפעולה של כלור דו חמצני בנגיפים, להציע טיפול אפשרי לבחירה ב- COVID-19 [1,2]. 

* כתובת להתכתבות: כתובת דוא"ל זו מוגנת מפני spambots. אתה צריך לאפשר Javascript בכדי לצפות בה.כתובת דוא"ל זו מוגנת מפני spambots. אתה צריך לאפשר Javascript בכדי לצפות בה./ כתובת דוא"ל זו מוגנת מפני spambots. אתה צריך לאפשר Javascript בכדי לצפות בה. 

זכויות יוצרים: © 2020 Insignares-Carrione E, et al. זהו מאמר בגישה פתוחה המופץ בתנאי רישיון הייחוס של Creative Commons, המאפשר שימוש בלתי מוגבל, הפצה ושכפול בכל מדיה כלשהי, בתנאי שהמחבר והמקור המקוריים יזוכו.

 

קיבל 10 בנובמבר 2020; מְקוּבָּל 22 בנובמבר 2020; יצא לאור 30

נובמבר 2020

דו תחמוצת כלור 

פעולתו של כלור דו חמצני ניתנת על ידי הסלקטיביות שלו ל- pH ועל ידי האזור או הגודל שבו הוא מייצר את פעולתו. המשמעות היא שמולקולה זו מתנתקת ומשחררת חמצן כאשר היא באה במגע עם חומצה אחרת [3]. עם התגובה אטום הכלור שלו נקשר לנתרן במדיום והופך לנתרן כלורי (מלח נפוץ) המשחרר חמצן, המחמצן את פתוגני ה- pH החומציים הקיימים והופך אותם לתחמוצות אלקליין. לכן, כאשר כלור דו חמצני מתנתק, הוא משחרר חמצן לדם, כפי שעושים אריתרוציטים (כדוריות דם אדומות) על פי אותו עיקרון (המכונה אפקט בוהר), שהוא להיות סלקטיבי לחומציות.

 

כפי שקורה בדרך כלל בדם, כלור דו חמצני משחרר חמצן כאשר הוא נתקל באדמה חומצית, בין אם זו חומצת חלב או חומציות הפתוגן. ההשפעה הטיפולית האפשרית שלו נובעת, בין היתר, מהעובדה שהיא יוצרת סביבה בסיסית, תוך ביטול פתוגני חומצה קטנים, באמצעות חמצון, עם עומס אלקטרומגנטי שאי אפשר להפיץ על ידי אורגניזמים חד תאיים. זמן המוות בנגיף חייב להיות אנלוגי לזמן ההשהיה הנגרם על ידי התגובה הכימית, בגלל הזמנים הנדרשים לכיסוי כל הנפח. אנו יכולים לצפות כי בנגיף בקוטר 120 ננומטר, זמן ההרס יהיה קצר בהרבה בגלל הגורם הגיאומטרי שלו.

 

על פי מחקרים של זולטן נוסטיצ'יוס, כלור דו חמצני הוא חומר מיקרוביאלי סלקטיבי בגודל שיכול להרוג במהירות אורגניזמים בגודל מיקרומטר, אך אינו יכול לגרום נזק אמיתי לאורגניזמים גדולים בהרבה כמו בעלי חיים או בני אדם, מכיוון שהוא אינו יכול לחדור עמוק לרקמות שלהם.

 

ידוע כי רקמה רב-תאית היא בעלת היכולת הגבוהה ביותר להפיץ מטענים חשמליים ולכן אינה מושפעת באותה צורה מהמתחים של תהליך הפחתת החמצון (ORP) כמו במקרה של אורגניזמים חד-תאיים ולכן יש ביוכימיה, הגנה גדולה יותר על תאים בגלל הגודל.

 

דו-חמצני של כלור, שהוא חומר החיטוי היעיל ביותר שאינו ציטוטוקסי הידוע באוזון, ומשמש כפתרון מימי יש אפשרויות עצומות

לשימוש תרופתי מכיוון שהוא מסוגל גם לחדור ולסלק ביופילם, מה שאוזון אינו עושה [3]. היתרון הגדול של השימוש הטיפולי האפשרי בכלור דו חמצני בזיהומים הוא האפשרות של עמידות חיידקית או נגיפית ל- ClO.2מכיוון שיש לו מנגנון חמצון שלא כמו כלור (Cl2) הפועל על ידי כלור [3].

 

למרות שהאוזון חזק יותר במונחים אנטיספטיים, פוטנציאל החמצון הגבוה שלו הוא 2.07 ומחצית החיים הקצרה שלו היא 15 דקות בלבד ב 25 ° C עם ערך pH של 7.0 הופכת אותו ליעיל פחות מ- ClO2ליישומים טיפוליים in vivo. דו-חמצני של כלור הוא pH (-) וחמצון סלקטיבי בגודל, ובניגוד לחומרים אחרים הוא אינו מגיב עם מרבית מרכיבי הרקמות החיים (3). דו-חמצני של כלור מגיב במהירות עם פנולים וטיולים חיוניים לחיי החיידקים.

 

בפנולים המנגנון מורכב מהתקפה של טבעת הבנזן, תוך ביטול ריח, טעם ותרכובות ביניים אחרות [4]. כלור דו חמצני הורג וירוסים ביעילות והוא יעיל פי 10 יותר מאשר נתרן היפוכלוריט (אקונומיקה או אקונומיקה). הוכח כי הוא יעיל מאוד כנגד טפילים קטנים, פרוטוזואה [5]. נושא אחד שנסקר לאחרונה לאחרונה הוא תגובתיות של כלור דו חמצני עם חומצות אמינו. בבדיקות לתגובתיות של כלור דו חמצני עם 21 חומצות אמינו, רק ציסטאין [4], טריפטופן [5], טירוזין [6], פרולין והידרוקסי-פרולין הגיבו ב- pH של סביב 6.

 

ציסטאין ומתיונין (4) הן שתי חומצות אמינו ארומטיות המכילות גופרית, טריפטופן וטירוזין ושני היונים האורגניים Fe2+ומנ2+[3]. ציסטאין, מכיוון שהוא שייך לקבוצת התיולים, הוא חומצת אמינו המגיבה עד פי 50 עם כל המערכות המיקרוביאליות מאשר ארבע חומצות האמינו האחרות, ולכן אי אפשר ליצור עמידות כנגד כלור דו חמצני.

 

ההשערה שאנו מציעים כאן היא שניתן להסביר את הגורם להשפעה האנטי-ויראלית של כלור דו-חמצני על ידי פעולותיו על לפחות חמש חומצות אמינו המפורטות לעיל או על שאריות פפטיד.

 

כלור דו חמצני (ClO2) שימש מאז שנת 1944 בטיפול במי שתייה בשל כוחם הביוצידלי, כמו גם ברוב המים בבקבוקים המתאימים למאכל אדם עקב חוסר רעילותם כמעט אפס בתמיסה מימית המשמשת באופן שיטתי בחיטוי ושימור שקיות עירוי דם [3,4]. מכיוון שמדובר בחמצון סלקטיבי, אופן הפעולה שלו דומה מאוד לזה של הפגוציטוזה, שם משתמשים בתהליך חמצון קל לחיסול כל סוגי הפתוגנים [3,4].

 

כלור דו חמצני (ClO2) הוא גז צהבהב שעד היום אינו חלק מהפרמקופואה הקונבנציונאלית כתרופה למרות שהוכח בדנטורציה של נגיפים, עם פטנטים מרובים לשימוש ביעילות טיפולים שונים כגון חיטוי או עיקור של מרכיבי הדם (תאי דם, חלבוני דם וכו ' .) 4, הטיפול הפרנטרלי (דרך הווריד) בזיהומי HIV, או לטיפול במחלות ניווניות כגון טרשת לרוחב amyotrophic (ALS), אלצהיימר ופטנטים אחרים לשימושים כגון פטנטים ל: טיפול בסרטן אינדוקציה של אפופטוזיס (CN 103720709 A טיפול בגידול (ארה"ב 10, 105, 389 B1) טיפול אנטי-ויראלי בסינוסיטיס (ארה"ב 2o16 / 0074432 A1), גירוי מערכתית אימונולוגי (ארה"ב 5,830,511), התחלת תאי גזע והתמיינות (WO2014082514A1), שיטת טיפול בנרתיק (ארה"ב 6280716B1), טיפול בעור נגד וירוסים וחיידקים (ארה"ב 4,737,307), שיטת טיפול באמביאזיס בבני אדם (ארה"ב 4,296,102), טיפול נגד זיהומי קנדידה (ארה"ב 2015/0320794 A1), מטפלים בפצעים t (US 87.3106), טיפול בחלל הפה (US 100015251), (US4689215), נגד דלקות (US53841134), טיפולי פטרת ציפורניים (US 20100159031) ונגד דלקות (US53841134), טיפולים נגד פטרת ציפורניים (US 20100159031) ונגד דלקות ( US53841134), טיפולים נגד פטרת ציפורניים (US 20100159031) ופטנט שוויצרי תלוי ועומד / 11136-CH. (קלקר, א.) [4].

 

בהתבסס על האמור לעיל, ניתן להקים שלוש הנחות:

 

1. דו-חמצני של כלור יכול להילחם בנגיפים בתהליך החמצון הסלקטיבי על ידי דנטורציה של חלבוני קפסיד וחמצון לאחר מכן של החומר הגנטי של הנגיף, מה שהופך אותו לנכה. מכיוון שאין התאמה אפשרית לתהליך החמצון, זה מונע התפתחות עמידות על ידי הנגיף, מה שהופך את כלור דו חמצני (ClO2) טיפול מבטיח לכל תת-מין ויראלי.

    

2. ישנן עדויות מדעיות לפיהן כלור דו חמצני יעיל כנגד

   SARS-CoV-2 [4] ו- SARS-CoV-2 coronavirus, כמו העבודה שבוצעה באוניברסיטת קוארטרו במקסיקו ופורסמה בנובמבר 2020 COVID-19, שנקראה "In vivo הערכה של ההשפעה האנטי-ויראלית של ClO2(כלור דו חמצני) בעוברי עוף מחוסנים בוירוס כורמון העופות

    

   (IBV), שבו ClO2לטיפול הייתה השפעה ניכרת על זיהום IBV. כלומר, כותרות נגיפיות היו נמוכות פי 2.4 והתמותה חצויה בעוברים נגועים שטופלו ב- ClO2. הזיהום גרם לחריגות התפתחותיות ללא קשר לטיפול. נגעים אופייניים לזיהומי IBV נצפו בכל העוברים המחוסנים, אך החומרה נטתה להיות פחות משמעותית ב- ClO2עוברים שטופלו. אין עדויות מאקרו או מיקרוסקופיות לרעילות הנגרמת על ידי ClO2נמצא במינונים המשמשים.

    

3. רעילות: הבעיות הגדולות ביותר המתעוררות בתרופות או בחומרים שיכולים להיחשב ככאלה באופן כללי נובעות מרעילותן ותופעות הלוואי שלהן. קיימת רעילות עם כלור דו חמצני במקרה של שאיפת נשימה, אך אין דיווחים על רעילות במינון המומלץ של 30 מ"ג או 30 עמודים לדקה בתמיסה מימית כאשר נלקח דרך הפה ואין מוות מוכח קלינית גם במינונים גבוהים בבליעה דרך הפה. המינון הקטלני (LD50, יחס רעילות חריף) נאמד בכ- 292 מ"ג לק"ג למשך 14 יום, כאשר המקבילה שלו למבוגר של 50 ק"ג תהיה 15,000 מ"ג הניתנת במשך שבועיים. המינונים הפה תת-רעילים בהם ניתן להשתמש הם כ 50 עמודים לדקה מומסים במאה מ"ל מים 100 פעמים ביום, שווה ערך ל -10 מ"ג. יתר על כן, כלור דו חמצני, על ידי דיסוציאציה, הוא מתפרק ליון כלור שמתקשר באופן מיידי ליון הנתרן, ויוצר מלח נפוץ NaCl וחמצן O500 בגוף האדם. לסיכום, כלורן דו חמצני במינונים המומלצים ב- COVID-2 של 19 מ"ג או 30 עמודים לדקה ליום אינו רעיל [30-5].

 

השפעות ארסידיות של כלור דו חמצני

 

דו-חמצני כלור הוא חומר מיקרוביאלי יעיל ההורג חיידקים, נגיפים וכמה טפילים [9]. הפרופיל הקוטלי-חידלי הספקטרום הרחב שלו נגזר מפעולתו של תרכובת זו כמחמצן שאינו ציטוטוקסי.

 

נגיפים מורכבים בדרך כלל משכבה חיצונית או ממעטה חלבון העוטף חומצת גרעין, שיכולה להיות DNA או RNA. כאשר כלור דו חמצני בא במגע עם נגיף, משתחרר אטום חמצן בהתחלה תגובתי מאוד על נגיף היעד. חמצן זה נקשר לחומצות אמינו ספציפיות במעטפת החלבון של הנגיף, מה שמנטרל את החלבונים והופך את הנגיף ללא פעיל. בנוסף, אטומי חמצן המתהווים נקשרים לגואנין, אחד מארבעת בסיסי חומצות הגרעין הנמצאים ב- RNA וב- DNA ויוצרים 8-אוקסוגואנין. חמצון זה של שאריות גואנין מונע שכפול של חומצות גרעין נגיפיות [10].

 

בספרות המדעית שפורסמה יש דיווחים כי כלור דו חמצני מנטרל מגוון רחב של וירוסים, כולל שפעת A, אדנווירוס אנושי, וירוס רוטה אנושי, echovirus, bacteriophage f2 ו- poliovirus [11-16].

 

נגיפי שפעת A הם נגיפי RNA חד-גדיליים כדוריים, בעלי תחושה שלילית, בעלי קרום ליפידים המכיל פסגות המורכבות מגליקופרוטאינים המכונים HA (hemagglutinin) ו- NA (neuraminidase). בתוך הנגיף יש שמונה גדילים בודדים של RNA [17]. מחקר פרה-קליני מצא כי גז כלור דו-חמצני יעיל במניעת זיהום בנגיף שפעת A. מחקר זה השתמש בריכוזים נמוכים של גז כלור דו חמצני (כלומר

0.03 עמודים לדקה) בכלוב עכבר. רמה זו נמוכה מרמת החשיפה ארוכת הטווח של OSHA (8 שעות) לגז כלור דו חמצני באוויר הסביבתי במקום עבודה אנושי, שהוא 0.1 עמודים לדקה [18]. גז כלור דו חמצני הפחית למעשה את מספר הנגיפים המדבקים בריאות העכברים והפחית באופן ניכר את התמותה. התמותה הייתה 70% (7/10) ביום 16 בקבוצה שלא טופלה עם כלור דו חמצני ו- 0% (0/10) בקבוצה שטופלה עם כלור דו חמצני. המחברים אישרו תוצאות אלו על ידי חזרה על הניסוי שלהם. תוצאות המחקר החוזר היו תמותה של 50% (5/10) בקבוצה שלא טופלה ו- 0% (0/10) בקבוצה שטופלה.

 

החוקרים הגיעו למסקנה כי ניתן להשתמש ברמות נמוכות של גז כלור דו-חמצני (כלומר, 0.03 עמודים לדקה), הנמצאות מתחת לרמת החשיפה המותרת במקומות עבודה אנושיים, בנוכחות בני אדם כדי למנוע את הידבקותם בנגיף שפעת A ואולי גם בנגיפים הקשורים לכך. עם זיהומים בדרכי הנשימה (עמ '65). הם הציעו כי "ניתן להשתמש בגז כלור דו חמצני במקומות

כמו משרדים, תיאטראות, בתי מלון, בתי ספר ובנייני שדה תעופה מבלי לפנות אנשים, מבלי לשבש את הפעילות הרגילה שלהם. "הכותבים הציעו כי השיטה שלהם" פותחת דרך חדשה למניעת שפעת מגיפה "(עמ '

65) לאחר ביצוע מחקר בבית ספר עם תוצאות חיוביות בעניין זה.

 

נמצא כי זיהומיות הנגיף מופחתת חוץ גופית על ידי יישום של כלור דו חמצני, וריכוזים גבוהים יותר מייצרים הפחתות גדולות אף יותר. עיכוב זה של זיהומיות היה מתואם עם שינויים בחלבונים נגיפיים. שינויים אלה נבעו משילוב אטומי חמצן בשאריות הטריפטופן והטירוזין הממוקמים בחלבוני HA ו- NA [11]. חלבונים אלה מנוטרים על ידי תוספת אטומי חמצן, מה שמבטל את יכולתו של הנגיף להדביק תאים אחרים [19]. מחקר מאוחר יותר מצא כי השבתה של נגיף שפעת A נגרמת על ידי העברת שני אטומי חמצן מכלור לדו-חמצני לשאריות טריפטופן ספציפיות (W2) בחלבון קצה ההמגלוטינין (HA) [153].

 

אדנווירוסים הם נגיפים שאינם מעטפים עם קפסיד איקוסהדרלי המכיל גנום DNA כפול גדילי. שבע קבוצות של אדנו-וירוסים אנושיים סווגו [21]. מחקר שנערך לאחרונה מצא כי כלור דו חמצני יכול לסייע בהפחתת רמות אדנווירוס במי השתייה [12]. מחקר זה בחן את ההשפעות של כלור דו חמצני ואור אולטרה סגול על רמות אדנווירוס במי השתייה בהולנד. המחברים מצאו כי יישום של כלור דו חמצני בריכוזים נמוכים (0.05 - 0.1 עמודים לדקה) הפחית אדנווירוסים במי השתייה, בעוד שחיטוי UV לא היה מספיק ללא חיטוי כלור דו חמצני.

 

Rotaviruses הם נגיפי RNA דו-גדיליים המורכבים מ -11 מולקולות RNA חד-גדיליות ייחודיות המוקפות בקפסיד חלבון icosahedral תלת-שכבתי [22]. נגיפים אלה, שהם הגורם המוביל למחלות שלשול קשות בתינוקות וילדים צעירים ברחבי העולם, מושבתים על ידי כלור דו חמצני. למעשה, בריכוזי כלוריד דו-חמצני שנע בין 0.05 ל -0.2 עמודים לדקה, הם מושבתים תוך 20 שניות חוץ גופית [23,24].

 

Bacteriophage f2 הוא נגיף RNA חד גדילי בעל תחושה חיובית המדביק חיידקי Escherichia חיידק. An חוץ גופית מחקר מצא כי 0.6 מ"ג / ליטר של כלור דו חמצני במהירות (כלומר תוך 30 שניות) השבית את החיידק fage והפריע ליכולתו להיקשר למארחו, החיידק [חֲמֵשׁ עֶשׂרֵה]. הן השבתת הנגיף והן עיכוב יכולתו להיקשר למארחו עלו עם pH גבוה יותר ועם ריכוזים הולכים וגדלים של כלור דו חמצני. בנוסף, החוקרים מצאו כי כלור דו-חמצני מנטרל חלבוני קפסיד בנגיף על ידי תגובה עם שאריות טירוזין, טריפטופן וסיסטאין. חומצות אמינו אלו הושפלו כמעט לחלוטין תוך 15 דקות מחשיפה לדו-חמצני כלור.

 

פוליבירוס הוא נגיף RNA חיובי-חיובי וחוטיני [25]. רידנור ואינגרסון מצאו כי כלור דו חמצני יכול להשבית את נגיף הפוליו חוץ גופית.

מאוחר יותר, אלווארז ואובריאן הרחיבו את העבודה על ידי כך שהראו כי הטיפול ב- 1 עמודים לדקה של כלור דו חמצני חוץ גופית מביא להפרדת ה- RNA מהקפסיד ומייצר גם שינויים ב- RNA [16,26].

 

בנוסף למחקרים שהוזכרו לעיל, הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA), אשר ב -10 באפריל 2020 רשמה את כלורן דו חמצני כחומר חיטוי רשום ל- EPA כדי להרוג את נגיף ה- SARS-CoV-2, מספקת תמיכה נוספת להשפעות הזיהומיות של כלור [27]. אתר EPA מציין כי מוצר זה מיועד לשימוש עילי ולא לשימוש אנושי.

 

מחקרים בבני אדם על ההשפעות של כלור דו חמצני על נגיף ה- SARS-CoV-2 טרם נערכו. נכון לעכשיו, שניים מהמחברים (Insignares ו- Bolano) עורכים את הניסוי הקליני הרב-מרכזי הראשון בעולם בנושא יעילותו של כלור דו חמצני דרך הפה בבני אדם ב- COVID-19 (ClinicalTrials. מזהה ממשלתי: NCT04343742). An חוץ גופית מחקר מצא כי כלור דו חמצני מנטרל את הווירוס SARS-CoV-2 הקשור גנטית [28]. ריכוז של

2.19 מ"ג / ליטר של כלור דו חמצני נמצא כגורם להשבתה מוחלטת של SARS-Co-V בשפכים. ענף בקבוצה שלנו נמצא בתהליך ניהול חוץ גופית חקירת פעולתו של כלור דו חמצני על SARS-CoV-2 בהודו ואנחנו בתהליך פרסום דוח על הדמיית מנגנון הפעולה של כלור דו חמצני ב- SARS-Co-V-2 בשיטת in silico, שבוצע ביפן.

 

באקוודור (Aememi) לטיפול בכלור דו-חמצני, טיפול יעיל לטיפול ב- COVID-19; 51) נערך ניסוי ראשוני עם מתן דו-חמצני בכלור דרך הפה על 104 חולי COVID-19 שהיו בעלי פרופילים משתנים מבחינת גיל, מין וחומרת המחלה, המיעוט שאובחן בבדיקה והרוב על ידי סינון לפי טיפוסי. תסמיני המחלה. לכן הנתונים מנוהלו באמצעות סולם ניקוד סימפטומטי, כאשר 10 הם התפיסה המקסימאלית ו -0 הם המינימום של התסמין: חום, צמרמורות, כאבי שרירים, שיעול יבש, כאבי ראש, כאבי גב, קשיי נשימה, הקאות, שלשולים, כאב. גרון, אובדן ריח, אובדן טעם, תיאבון ירוד.

 

הומלץ על כלורן דו חמצני בריכוז של 3000 עמודים לדקה במינון של עשרה סמ"ק מדולל בליטר מים אחד, שנלקח לאורך היום, מחולק ל -10 מנות יומיות, הנלקחות כל שעה וחצי במשך 20 יום. התוצאות חולקו על פי התסמינים לאחר ימי הטיפול הראשון, השני, השלישי והרביעי. הם היו מפולחים בין גברים לנשים, וכן הוצגו תוצאות נפוצות. הטבלאות הבאות מציגות את הסימפטומים, ובגרף הראשון והאחרון את ההתנהגות ביחס לסולם הסימפטומטולוגי בין היום הראשון לרביעי לצריכת כלור דו-חמצני דרך הפה (איורים 3 ו -4).

 

 

 

האיור 1. ההבדלים המבניים בין ה- RBM של SARS-CoV-2 ו- SARS-CoV.

 

 

האיור 2. מבנה תלת מימדי של SARS-CoV-2 Mpro בשתי תצוגות שונות.

 

 

האיור 3. תוצאות של כלורן דו חמצני ביום הראשון לניהולו.

 

ממחקר ראשוני זה ניתן להסיק את המסקנות הבאות: כלורן דו חמצני בהחלט אינו מזיק - אינו רעיל כלל - במינונים המומלצים והבלעים וכל התסמינים הראשוניים החלו לרדת מהיום הראשון לטיפול, והירידה ניכרה לחלוטין ברביעי יְוֹם. באופן ספציפי, הסימפטומים המעידים ביותר על זיהום מתמשך, כגון חום, צמרמורות, כאבי ראש, כאב גרון, אובדן תיאבון ואובדן חושי הטעם והריח, ירדו באופן דרמטי. תסמינים אחרים, כמו כאבי שרירים ושיעול, נותרו שכיחים במקצת, מכיוון שהם נוטים להישאר זמן רב יותר לאחר סיום המחלה.

באפריל 2020, מציאת התוצאות הבאות: 1. PubMed (Medline): 4 הפניות, 2.

LILACS: 18 הפניות, 3. ספריית Cochrane: 56 הפניות, 4. מדע: 1,168

הפניות, 5. Scielo: 61 הפניות, 6. MedScape: 19 הפניות לסך של 1,326 פרסומים מדעיים שתוכנם היה על שימוש בכלור דו-חמצני ביישומים שונים ועל מנגנון הפעולה של כלור דו-חמצני ב- SARS-CoV-2 וירוס. לבסוף סקרנו את הרישומים באתר www. clinicaltrials.gov ואלה של רישום הניסויים הקליניים הבינלאומיים של ארגון הבריאות העולמי

פלטפורמה (ICTRP) במטרה לזהות ניסויים קליניים מתמשכים או שלא פורסמו.

חומרים ושיטות

 

כדי לחפש את המידע המפנה המשמש במאמר זה, נבדקו מנועי החיפוש באינטרנט תוך שימוש בקריטריונים של MesH, בהתאם לאסטרטגיית החיפוש שצוינה בשורות הבאות בתקופות שבין ינואר ל

 

אסטרטגיית חיפוש

 

"כלור דו חמצני" או "פרוטוקול כלור דו חמצני" או כלור דו חמצני ונגיף; כלור דו חמצני ו- SARS-COV-2; או "טיפול תרופתי COVID-19" או "גליקופרוטאין ספייק, נגיף COVID-19" או "תסמונת נשימה חריפה קשה

איור 4: תוצאות של כלורן דו חמצני ביום הראשון לניהולו.

 

וירוס קורונה 2 "או" COVID-19 "או" 2019-nCoV "או" SARS-CoV-2 "O" 2019

וירוס כורונה חדש "OR" מחלת נגיף קורונה 2019 או (דלקת ריאות).

 

מתוצאות החיפוש בחרנו את אלה שהתייחסו לפעולה נגדית של כלור דו חמצני על מיקרואורגניזמים שונים, בפרט על נגיפים, ובין אלה SARS-CoV-2 או SARS-CoV.

 

סקרנו גם את המחקרים שבוצעו על פעולתו של כלור דו חמצני על חומצות אמינו, במיוחד אלה המהווים חלק מהכמוסות הנגיפיות. מהממצאים אנו מדגישים כי בשנת 1986, Noss et al. הוכיח כי השבתה של נגיף חיידקי (בקטריופאג) f2 על ידי ClO2נבע מתגובותיו עם ויראלי

חלבוני קפסיד. בנוסף, הם גילו כי שלוש חומצות אמינו של הנגיף

חלבון, כלומר ציסטאין, טירוזין וטריפטופן, יכול להגיב עם ClO2במהירות [15]. בשנת 1987, טאן ואחרים בדקו את תגובתיות ClO2ב- 21 חומצות אמינו חופשיות [29]. ה- ClO2הגיבו רק עם שש חומצות אמינו מומסות במאגר נתרן פוספט 0.1 M ב pH 6.0. התגובה עם ציסטאין, טריפטופן וטירוזין הייתה מהירה מכדי שהטכניקה שלו עשויה להיות בעקבותיה.

 

התגובתיות של שלוש חומצות האמינו בעלות התגובה המהירה (ציסטאין, טירוזין וטריפטופן נחקרה במעבדה בין השנים 2005-2008, ומצא כי ציסטאין היה בעל התגובה הגבוהה ביותר מבין שלוש חומצות האמינו הללו [30,31].

 

בשנת 2007, אוגאטה גילה כי הפעילות המיקרוביאלית של ClO2מבוסס על דנטורציה של חלבונים מסוימים, אשר נובעת בעיקר משינוי חמצוני של שאריות הטריפטופן והטירוזין של שני חלבוני הדגם (אלבומין בסרום שור ודהידרוגנאז של גלוקוז -6-פוספט) ששימשו בניסויים שלהם [32]. בשנת 2012 היה זה שוב אוגטה שהוכיח כי השבתה של נגיף השפעת על ידי ClO2נגרמה על ידי חמצון של שאריות טריפטופן (W153) להמגלוטינין (חלבון מהקוץ של הנגיף), ובכך דיכא את יכולתו להיקשר לקולטנים [20].

 

בהקשר זה, מעניין לציין כי חלבון הספייק של נגיף העטרה SARS-CoV-2 מכיל 54 שאריות טירוזין, 12 טריפטופן ו 40 ציסטאין [33].

 

אם נניח שבתמיסה מימית כל שאריות חומצות האמינו הללו

מסוגל להגיב עם ClO2כמו גם עם חומצות אמינו חופשיות, ההפעלה של הנגיף יכולה להיות מהירה ביותר גם בתמיסה של 0.1 מ"ג / ליטר של ClO2.

 

מצד שני, בחרנו את המאמרים המתארים את פעולתו של SARS-CoV-2 בתאים, באינטראקציה שלו עם ACE2, ובמיוחד חקרנו סרטוני מציאות רבודה או סרטוני הדמיה המבוססים על סיליקו, לצורך ייצוג תלת מימדי. מאתרי פעולה כמו סרטונים שבהם, בין היתר, מתבצע מניפולציה על חלבון ספיקולר וקולטן ACE2 באמצעות תוכנת מציאות רבודה ChimeraX (UCSF) [34-41].

 

באותו אופן, סקרנו את מבנה ספייק הנגיף והתבססנו על מחקר של דניאל וראפ וג'ייסון ס 'מקלן מאוניברסיטת טקסס.

 

התמונה התלת מימדית של גליקופרוטאין S ספיקולרי של נגיף הבטאקורון SARS- CoV-2 נצפתה באמצעות מיקרוסקופיה אלקטרונית בזמן שיא. הודות לתמונה זו ברזולוציה של 3.5 Å, הוא אישר כי חלבון S זה משולב לחלבון hACE2 של תאים אנושיים עם זיקה גבוהה יותר מזו של נגיף ה- SOR-CoV-2coronavirus. חלבון S הוא המטרה של הנוגדנים המחסנים אותנו. מבנה התלת-ממד שלו מאפשר להבין מדוע נוגדנים חד-שבטיים שפורסמו כנגד SARS-CoV-3 אינם יעילים כנגד SARS-CoV-2. אין ספק שזה יעזור להאיץ את התפתחות החיסונים והטיפולים נגד זיהום COVID-2 [19].

 

בסרטוני הדמיה ומציאות מדומה אלה נצפה כי חלבון S הוא טרימר המורכב משלושה פפטידים, כל אחד עם שתי יחידות משנה S1 ו- S2. יחידת המשנה S1 משמשת כציר עם שני קונפורמציות הנקראות "למטה" (RBD למטה) ו- "למעלה" (RBD למעלה). הדמיית קריומיקרוסקופיה אלקטרונית מראה שרק אחד מהפפטידים נמצא במצב "למעלה", בעוד ששני האחרים נמצאים במצב "למטה". הכריכה למקלט הסלולרי מתרחשת בתצורה "במעלה הזרם". לאחר הכריכה, נבקעים שלושת הפפטידים S חלבונים באתר S1 / S2; לאחר מכן מתרחש פיצול שני בנקודת S2 ', ונפתח את פפטיד המיזוג המרכזי (FP) בצומת בין הממברנות.

 

החלבון הספיקולרי (S) הוא חלבון טרימרי טרנסממברני מסוג I עם בין 1,160 ל -1,400 חומצות אמינו, תלוי בסוג נגיף העטרה.

חלבון זה יוצר את קורונה וירוס הקורונה; הוא מורכב משלושה פפטידים שחוזרים על עצמם והוא גליקוזילי מאוד, מה שמקל על קשירתו לחלבונים וסוכרים. כל פפטיד מורכב משני תחומים הנקראים S1 ו- S2. בנגיף בטא-קורונאוויר כמו SARS-CoV-2, מחשוף של יחידות המשנה S1 ו- S2 מתרחש במהלך היתוך בין הממברנות.

 

תחום S1 כולל שני תת-דומיינים, אחד מסוף N (NTD), שמסתיים בחומצת אמינו שיש לה קבוצת אמינו חופשית (-NH2), ומסוף C אחר (CTD), שמסתיים בקבוצת קרבוקסיל (-COOH ); שניהם נקשרים לקולטן ACE2 של התא המארח, ואז הם תחומים המחייבים קולטן (RBD). תחום S2 הוא מסוג C- טרמינל והוא שמור מאוד בקרב כל הווירוסים, אשר נבדלים הרבה יותר ביחידת המשנה S1. תחום S2 מכיל שני אזורים, HR1 ו- HR2, בהם קבוצות של שבע חומצות אמינו (הנקראות הפטידים) חוזרות, בצורה abcdefg, המכילות שאריות הידרופוביות a ו- d המשתתפות באיחוי בין הממברנות. תחומי HR1 ו- HR2 הם מטרות טיפוליות, שכן ידועות תרופות המעכבות את פעולתן, מונעות או מעכבות היתוך.

 

הזיהום של תאי האפיתל של דרכי הנשימה מתוזמר על ידי חלבון S של הנגיף. בשלבים הכלליים של תהליך ההיתוך תחילה, תחום S1 מזהה וקושר לקולטן התא המארח. שנית, יש פיצול ראשון בתחום S1 ו- S2, ופיצול שני בנקודת S2 '; האחרון מאפשר להפעיל את פפטיד ההיתוך (FP) המחבר את קרומי המארח ואת הנגיף (שלב זה נקרא שלב ביניים של היתוך או שלב ביניים של היתוך). ושלישית, האזור שבין שיפוצים HR1 ו- HR2 (קיפולים) המוליד heptamer (6-HB) המצטרף לשתי הממברנות ומאפשר כניסת הנגיף.

 

חלבון ה- S של הקורונווירוסים הוא המפתח בפיתוח חיסונים (אנטיגנים הגורמים לתגובה חיסונית לנוכחות תחום S1) ולפיתוח אנטי-וירוסים (מעכבים חלק משלבי האיחוי בין הממברנות, בדרך כלל תוקפים אזורים ספציפיים תחום S2). הכרת המבנה התלת מימדי של חלבון S חיונית למאבק במגיפת COVID-19.

 

רצף החלבון S של SARS-CoV-2 עולה בקנה אחד עם 98% עם החלבון S של נגיף העטרה Bat-RaTG13, עם ההבדל הגדול שיש לו ארבע חומצות אמינו RRAR (ארגינין-ארגינין-אלנין-ארגינין) במקום אחת בלבד. ארגינין (R). יתר על כן, הם נבדלים ב -29 שאריות, 17 מהן באזור ה- RBD. ההשוואה שנעשתה בין 61 הגנומים המלאים של SARS-CoV-2 הזמינים ב- GISAID (Global Initiative to Share All Influenza Data) מראה כי יש רק 9 חומצות אמינו שונות בין כולן; וכל הווריאציות הללו נמצאות במקומות מאוד משומרים, מה שנראה שלא משפיע על הקטלניות של נגיף העטרה.

 

ראשית, ניתן היה לאפיין את המבנה התלת-ממדי של גליקופרוטאין S ספיקולרי של נגיף ה Coronavs SARS-CoV-3 ואת תחום הקישור לקולטן RBD. ואז זה של קולטן תאי המארח, האנזים הממיר אנגיוטנסין אנושי hACE2. השלב הבא של החוקרים היה לקבוע את מבנה מתחם ה- SARS-CoV-2 RBD / hACE2, שהושג באמצעות גבישי רנטגן, והגיע לרזולוציות של 2 Å ו- 2.45 Å. בין הממצאים נקבע כי שינויים מבניים עדינים מאוד מסבירים את הזיהום והפתוגנזה הגבוהים יותר של SARS-CoV-2.68 (COVID-2) בהשוואה ל- SARS-CoV-19 (SARS).

 

לממצאים אלה יש רלוונטיות רבה לפיתוח תרופות למלחמה ב- COVID-19. בסיליקו בוצעו שחזורים (תוך שימוש במודלים תיאורטיים המשתמשים במחשבים), אך התבוננות במבנה הקריסטלוגרפי האמיתי על ידי עקיפה רנטגן היא חיונית. כפי שצוין בתחילת הדרך, הכותבים נמצאים בתהליך פרסום של יפן בסיליקו מחקר שערכו על מנגנון הפעולה של כלור דו חמצני על קוצץ ה- SARS-CoV-2 וההמוגלובין.

 

הבעיה הראשונה המתעוררת בתהליך המחקר היא כיצד ליצור את קומפלקס ה- SARS-CoV-2 RBD / hACE2 עם יציבות מספקת לתצפיתו; ניסיון קודם בהקמת מתחם SARS-CoV-2RBD / hACE2 (שהוכח בשנת 2005) היה המפתח, בו נעשה שימוש בגשר מלח בין Arg426 של RBD לבין Glu329 של hACE2 לחיזוק קשירת המתחם. תצפית חשובה מאוד היא שציסטאין במיקומים Cys336-Cys361, Cys379-Cys432 ו- Cys391-Cys525 מייצב את חמשת גיליונות הבטא (β1, β2,

β3, β4 ו β7), ו- Cys480-Cys488 הוא המפתח בצומת בין הרכס SARS-CoV-2 RBM לבין סליל ה- N-terminal של hACE2 [43-45].

 

כאשר מתבצעת הדמיית הפעולה של דו-חמצני על חומצות אמינו אלו (Cys), קל להבין את ההשפעה המיידית והמיוחדת של דו-חמצני על נגיפים ובמיוחד על SARS-CoV-2. התמונה המתגלה היא של השפעה הרסנית של כלור דו חמצני על הנגיף, משפיל ומנטרל אותו. השוואה בין מתחמי SARS-CoV-2RBD / hACE2 ו- SARS-CoV-2 RBD / hACE2 מספקת תובנה מדוע COVID-19 מדבק יותר מ- SARS-CoV.

 

SARS-CoV-2 RBM יוצר ממשק צומת גדול יותר ובעל מגע רב יותר עם hACE2 מאשר SARS-CoV-2RBM; גשר המלח בין SARS- CoV-2RBD ל- hACE2 חלש יותר מאשר בין SARS-CoV-2 RBD ל- hACE2. מבנה הקריסטל של המתחם מכיל גם גלוקנים המצמידים לארבעת אתרי hACE2 ואתר ה- RBD. הגלוקן המצורף ל- Asn90 מ- hACE2 יוצר קשר מימן עם Arg408 בליבת RBD; אינטראקציה זו נשמרת בין SARS-CoV-2 ל- SARS-CoV.

 

ההבדלים המבניים בין ה- RBM של SARS-CoV-2 ו- SARSCoV הם עדינים, אך משפיעים על הקונפורמציות של הלולאות ברכסים המחייבים את הקולטן. בשני ה- RBM, אחד מקשרי הרכס מכיל קשר דו-גופרתי הקריטי למליטה. SARS-CoV-2 ו- bat-CoV Rs3367 מכילים מוטיב עם שלוש שאריות Pro-Pro-Ala בלולאה האמורה; אך ב- SARS-CoV-2 ו- bat-CoV RaTG13 מראים מוטיב של ארבע שאריות Gly-Val / Gln-Glu / Thr-Gly; לכן, הקונפורמציה של הלולאה משתנה מכיוון שהגליצינים גמישים יותר. שינוי זה מעדיף את הכריכה של RBD / hACE2. יתר על כן, לרכס יש קונפורמציה קומפקטית יותר הודות לקשרי המימן Asn487 ו- Ala475 ב- SARS-CoV-2 RBM, מקרב את הלולאה המכילה Ala475 ל- HACE2.

 

המגע של סמל ה- SARS-CoV-2 RBM עם הסליל המסוף N של hACE2 גדול יותר מאשר עבור SARS-CoV-2RBM. לדוגמא, שאריות מסוף ה- N Ser19 של hACE2 יוצרות קשר מימן חדש עם עמוד השדרה Ala475 של SARS-CoV-2 RBM, ו- Gln24 של סליל ה- N-terminal של hACE2 יוצר גם קשר חדש עם SARS-CoV. -2 RBM. בהשוואה ל- Leu472 מ- SARS-CoV-2RBM, Phe486 מ- SARS-CoV-2 RBM מצביע על כיוון אחר ויוצר אזור הידרופובי הכרוך ב- Met82, Leu79 ו- Tyr83 מ- hACE2 (איור 1).

 

השוואה עם SARS-CoV-2RBM מראה כי שינויים מבניים קטנים אלה של SARS-CoV-2 RBM נוחים יותר לכריכת hACE2. הם הבדלים עדינים, אך רלוונטיים מאוד מבחינה פונקציונאלית. נחשפו שני אתרי קשירה קריטיים (נקודות חמות הקשורות לנגיף), הנקודה הקריטית 31 על גשר המלח Lys31 ו- Glu35, והנקודה החמה 353 בגשר מלח אחר בין Lys353 ל- Asp38. שני גשרי המלח הללו חלשים, בגלל המרחק הרב באינטראקציה, אך הם סגורים בסביבה הידרופובית, המפחיתה את הקבוע הדיאלקטרי האפקטיבי, אנרגיית הקישור שלהם גבוהה יותר (איור 2).

 

כדי לאשר את הממצאים המבניים הללו, בוצעו מחקרים ביוכימיים של זיקה מחייבת RBD / hACE2 לאחר הצגת מוטציות מסוימות ב- SARS-CoV-2 RBD. מוטציות אלה מצביעות על כך שוירוס הכורמון העטלפי RaTG13 עלול להדביק בני אדם (תומך במקור הזואונוטי של המגיפה). יתר על כן, ה- RBM של SARS-CoV-2 ו- bat-COV RaTG13 מכילים מוטיב דומה של ארבע שאריות ברכס המחייב ACE2, התומך בכך שהאחד התפתח מהשני. בנוסף, כדי לשפר את ההכרה ב- hACE2, SARS-CoV-2 מציג שני שינויים בשאריות L486F ו- Y493Q של RaTG13, שנראה כי הם מקלים על העברת SARS-CoV-2 מבת לבני אדם. לכן, לא יכול להיות מארח ביניים בין המחבט לאדם ב- COVID-19, בניגוד למה שקרה עם SARS ו- MERS. כמובן, לעת עתה אי אפשר לשלול קיומו של מתווך, שיכול בהחלט להיות פנגולין או חיית בר אחרת הנמכרת בשוק ווהאן; במקרה של הפנגולין, יש צורך ברצף יותר גנומים של נגיף הנגינה הקורונולית כדי להבהיר את הנושא, אך עד כה הוכח דמיון גנומי של יותר מ 99% ביניהם [46].

 

תוצאות ודיון

 

הספייק של SAR-CoV-2 הוא גליקוזילציה חזק וגליקוזילציה היא

האמינו כי הם ממלאים תפקיד חשוב בזיהוי הנגיף כנגד מערכות החיסון שלנו. קטע של סלילי אלפא עובר לאורך חלבון הדוקרן. לרוב, יריעות בטא מרוכזות בקצה זה, שם חלבון הדוקרן מתמזג עם תא להדביק אותו. הדבר המעניין הוא שהסלילים מורכבים מחומצות אמינו הרגישות לפעולה של כלור דו חמצני (ברמת ציסטאין).

 

חלבון הספייק מורכב למעשה משלוש שרשראות השזורות זו בזו ברצפי חומצות אמינו זהות; כל אחת מהשרשראות הללו נקראת פרוטומר. עם זאת, לפרוטומרים אין קונפורמציות תלת מימד זהות.

 

אנו יכולים לראות את ההבדל בקונפורמציה בפרוטומרים על ידי בחינת קטע של חלבון הדוקרן הקריטי למחזור החיים של הנגיף, התחום המחייב קולטן או RBD. RBD הוא המקום בו הנגיף נקשר לאנזים על פני תאי המארח, ומאפשר לו להתמזג עם התא ולהעביר אליו חומר גנטי ויראלי. שניים מ- RBD אלה נמצאים בקונפורמציה נמוכה יותר במבנה. עם זאת, אחד מאותם RBDs מתהפך. קונפורמציה "כלפי מעלה" זו אנרגיה גבוהה יותר, מוכנה להיקשר לקולטן התא ולהוביל להתמזגות. הוא האמין שכאשר חלבון הספייק נקשר, כל אחד מ- RBDs אלה משתנה לקונפורמציה פחות יציבה זו.

 

האנזימים שלנו, אלה המפרקים קשרי פפטיד המכונים פרוטאזות, יכולים לחתוך את חלבון הספייק באתרים ספציפיים ושינויים קונפורמציים באיחוי חלבון הספייק מתרחשים. RBD קשור ל- ACE2, שהוא הקולטן שעל פני השטח של התא שלנו אליו קורוס נגיף הקורונה גורם להתמזגות. מבנים אלה גם הם גליקוזיליים חזק. אם אנו מסתירים את הסוכרים כדי ליצור מודל להבנת האינטראקציה RBD-ACE2, ונניח שם כלור דו-חמצני הפועל על חומצות האמינו, נוכל להתמקד בכמה מהאינטראקציות החלשות המחזיקות RBD ו- ACE2 יחד.

 

לדוגמא, יש לנו רשת ענפה של קשרי מימן בממשק RBD-ACE2 הפולש לשני שאריות טירוזין (Tyr-489 ו- Tyr-83). שרשרת צד טירוזין זו קשורה גם למימן הפחמן של שרשרת הצד האספרגית (Asn-487), אשר בתורו נקשר דרך אטום המימן NH שלו לגלוטמין קרבוניל ב- ACE2 (gln-24). דו-תחמוצת כלור, אנו מניחים, מחמצנת בין השאר את שאריות אלו Tyr-489 ו- Tyr-83, איתן מנותק ממשק RBD-ACE2 והנגיף אינו יכול עוד להיקשר או כבר מתחמצן. בנוסף, כלור דו חמצני גם מחמצן את הפרולין הקיים ב- ACE2, אשר משלים את החמצון והעיוות של ACE2.

 

כאשר אנו עוברים לאורך סליל האלפא של ACE2, יש לנו את שרשרת הצד הגלוטמט המופחתת ב- pH של 7.4, ושאריות ליזין הנושאות מטען חיובי באותו pH.

 

אם הווירוס מתמזג, חומר גנטי ויראלי משתחרר לתא. במקרה של קורונווירוסים, פיסת RNA זו עוברת לריבוזומים של התא שלנו ומחזיקה אותו כבן ערובה כדי ליצור חלבונים נגיפיים משלו. דבר מעניין אחד הוא כי ה- RNA הנגיפי הזה מסוגל לשנות את המסגרת בת שלוש האותיות של בסיסי ה- RNA הנקראת על ידי הריבוזום; זה בעצם משכפל את רצף הפפטיד שניתן להכין מהעתק ויראלי באמצעות הריבוזומים שלנו; את החלבונים שהנגיף זקוק לו כדי להרכיב עותקים נוספים של עצמו, שבסופו של דבר ישוחררו מהתא וידביקו אחרים. יש חלבון חשוב המועבר בתהליך זה, והוא הפרוטאז העיקרי החותך את שרשרת הפוליפפטידים הנגיפיים בחלבונים הפונקציונליים הדרושים להרכבת נגיפים חדשים. זו מטרה טיפולית נוספת, אם אדם כבר נדבק בנגיף; ניתן להניח תרופה המצטרפת לפרוטאז, תוך הימנעות מהתפתחות חלבונים נגיפיים בוגרים, ובכך לעצור את השכפול הנגיפי.

 

פרוטאז SAR-CoV-2 העיקרי הזה הוא דימר המורכב משתי שרשראות חלבון זהות, ועליו להתמוג כדי להפוך לפרוטאז פונקציונלי. יש הרבה אינטראקציות בין חומצות אמיניות בממשק הדימר, אך החוקרים שפרסמו מבנה גביש זה מציעים כי אינטראקציות יוניות בין השרשרת הצדדית של שאריות ארגינין זו לבין גלוטמט זה מניעות דימריזציה. אינטראקציה זו קיימת משני צידי הדימר. במעבר לעבר האתר הפעיל, השאריות החשובות מורכבות משרשרת ציסטאין (Cys-145) והיסטידין (His-41).

 

אנזים זה הוא פרוסטאז ציסטאין, ולכן הוא משתמש בציסטאין נוקלאופילי כדי לתקוף את הקשר האמידי של פפטיד. במנגנון, חנקן ההיסטידין תופס את הפרוטון של שרשרת הצד הציסטאין ומאפשר לו לתקוף את הקשר לפפטיד.

קשר הפפטיד נשבר ואז מולקולת מים יכולה להיכנס, ומשחררת ציסטאין כך שהפרוטאז יכול לשבור שרשרת פוליפפטיד נוספת. אנזימים המכילים שאריות קטליטיות נוקלאופיליות הם מטרות מצוינות לעיכוב בלתי הפיך. מכיוון שהם מכילים שרשרת צדדית של חומצות אמינו נוקלאופיליות - ציסטאין במקרה זה - ניתן לתכנן מעכבים הנקשרים לאנזים עם קשר קוולנטי קבוע. כאן פועל גם כלור דו חמצני ומחמצן ציסטאין ולכן מנגנון זה נחסם על ידיו. בניגוד למעכבים הפיכים שיכולים לנוע באתר פעיל ומחוצה לו, מעכבים בלתי הפיכים הללו - המכונים גם מעכבי התאבדות - מפעילים את החלבון באופן קבוע, ומונעים ממנו לעשות את תפקידו וליצור חלבונים נגיפיים נוספים. חוקרים אלה תכננו בעבר מעכבים לפרוטאזות אחרות של נגיף כורון. הם הצליחו לקשור אחד מהמעכבים הללו לאתר הפעיל של פרוטאז SARS-CoV-2. סרין מעורב בבירור בקשר קוולנטי עם המעכב קטון. כעת זו תגובה הפיכה, ולכן היא אינה מעכבת התאבדות בפני עצמה, כאשר נוכחות הציסטאין קשורה קוולנטית באתר פעיל זה. כאן, קרבוניל זה מהמעכב הוא קשירת מימן עם שלוש קבוצות NH על החלבון. היסטידין קטליטי פרוטאז מעורב גם בקשר מימן. טבעת זו מעורבת ברשת קשירת מימן ענפה הכוללת הן אטומי עמוד השדרה של המבנה והן את שרשראות הצד. ידיעת המגעים שעושה מעכב עם אנזים מאפשרת לכימאים ולביולוגים לשקול את האינטראקציות ולתכנן מעכבים טובים עוד יותר. מעבר לעיכוב אנזימטי, שתהווה אסטרטגיה יעילה לשליטה בנגיף, הופעתו של כלור דו חמצני כחומר שאינו מעכב אלא "מתמוסס" באמצעות חמצון את מבני המפתח של הנגיף, מאפשרת פעולה כמעט מולקולרית "כירורגית". דיוק, ולכן יעיל הרבה יותר כמנגנון בקרת זיהום נגיפי [47].

 

סיכום

 

לסיכום, הכרת המיקום של האזורים בהם נמצאים חומצות האמינו הרגישות לחמצון על ידי כלור דו-חמצני, והדגישו כי חלבון הדוקרן של נגיף העטרה SARS-CoV-2 מכיל 54 טירוזין, 12 טריפטופן, 40 שאריות ציסטאין, בנוסף ל פרולין, שבתורו קיים במבנה ה- ACE2 בקשר ל- RBD, מאפשר להקרין את פעולותיו של כלור דו חמצני על הדוקר הנגיפי. הדוגמה הפדגוגית הטובה ביותר היא שהספייק הוא המפתח וה- ACE2 הוא הנעילה. העיוות של המפתח על ידי חמצון של כלור דו חמצני בחומצות האמינו ציסטאין, טירוזין, טריפטופן ופרולין, של שרשראות הסליל ושל חמצון המנעול (ACE2) מונע לא רק את האיחוד, אלא גם ממיס את האיחוד הקיים בין ספייק (RBD) ו- ACE, מהר מאוד.

 

הכרה

 

אנו רוצים להביע את תודתנו על שיתוף הפעולה שלכם ותרומתכם לרופא ד"ר מיטשל ב 'ליסטר, בית הספר לרפואה באוניברסיטת קולורדו, סניף קולורדו ספרינגס, אנדרטה, CO 80132.

 

מימון

 

עבודה זו נתמכה במשאבי החוקרים עצמם.

 

ניגוד עניינים

 

קלקר, אנדראס מכריז על אינטרס כספי אפשרי מכיוון שהוא ממציא הפטנט השוויצרי בהמתנה / 11136-CH. לשני המחברים האחרים אין אינטרסים כלכליים מתחרים. זה לא משנה את עמידתם של המחברים בכל המדיניות בנושא חילופי נתונים וחומרים.

 

 

הפניות

 

1. גואו, יאן-רונג, צ'ינג-דונג קאו, ג'ונג-סי הונג ויואן-יאנג טאן, ואח '. "המקור, ההעברה והטיפולים הקליניים במחלת נגיף קורונאבי 2019 (COVID-19) התפרצות - עדכון למצב." מיל מד מיל 7 (2020): 1-10.

2. אויארזון, גומז מנואל. "רפואה מתרגמת: גשר כסף בין מדעי היסוד לרפואה קלינית." הכומר צ'יל נשמתי 33 (2017): 81-84.

3.https://www.lenntech.es/procesos/desinfeccion/quimica/desinfectantes- כלור- diocope.html

1. Ison A, Odeh IN ו- Margerum DW (2006) קינטיקה ומנגנונים של חמצון של כלור דו חמצני וסיסטאין כלוריט וגלוטתיון. אינורג כים 45: 8768-8775.

2. סטיוארט DJ, Napolitano MJ, Bakhmutova-Albert EV ו- Margerum DW (2008) קינטיקה ומנגנוני חמצון של טריפטופן עם כלור דו חמצני. אינורג כים 47: 1639-1647.

3. נפוליטאנו, מייקל ג'יי, ברנדון ג'י גרין, ג'פרי ס ניקוסון ודייל וו. מרגרום. "כלור דו חמצני של כלור של טירוזין, N- אצטילטירוזין ודופה." Toxicol Chem Res 18 (2005): 501-508.

4. טאן, הסיו-קון, וויליס ב וילר וצ'נג-איי וויי. "תגובה של כלור דו-חמצני עם חומצות אמינו ופפטידים: קינטיקה ומחקרי מוטגניות." מוטציה 188 (1987): 259-266.

5. Loginova, IV, SA Rubtsova ו- AV Kuchin. "חמצון על ידי כלור דו חמצני של נגזרות מתיונין וסיסטאין לסולפוקסידים." Chem Nat Compd 44 (2008): 752-754.

6. גריי, ניקולס פ. "כלור חופשי ומשולב." ב: מיקרוביולוגיה של מחלות מים, (2ndעדן) העיתונות האקדמית, לונדון.

7. יאנג, RO. "כלור דו חמצני (ClO2) כסוכן מיקרוביאלי לא רעיל לנגיפים, חיידקים ושמרים (קנדידה אלביקנס). " Int J חיסונים חיסון 2 (2016): 00052.

8. Ogata, Norio ו- Takashi Shibata. "השפעה מגנה על גז כלור דו-חמצני בריכוז נמוך כנגד שפעת זיהום בנגיף." J Gen Virol 89 (2008): 60-67.

9. Schijven, Jack, Peter Teunis, Trudy Suylen ו- Henk Ketelaars, et al. "QMRA של אדנווירוס במי שתייה במפעל לטיפול בשתייה באמצעות חיטוי UV וכלור דו חמצני." מים Res 158 (2019): 34-45.

10. הרקה, M ו- M באטלר. "השבתה של וירוס רוטאבי אנושי, SA11 וירוסים אנטריים אחרים בשפכים על ידי חומרי חיטוי." זיהום אפידמיול 93 (1984): 157-163.

11. Zhong, Qingxia, Anna Carratalà, Rachele Ossola and Virginie Bachmann, et al. "התנגדות צולבת של Echovirus 11 עמיד בפני UV או כלור דו-חמצני לחיטוי אחר." גבולות מיקרוביול 8 (2017): 1928.

12. נוס, צ'רלס הראשון, פרד ס האוכמן ווינסנט פ אוליביירי. "תגובת כלור דו חמצני עם חלבונים." מים Res 20 (1986): 351-356.

13. אלווארז, מריה E ו- RT אובראיין. "מנגנוני השבתת פוליווירוס על ידי כלור דו חמצני ויוד." Apl Reign Microbiol 44 (1982): 1064-1071.

14. Https://Microbeonline.com/Influenza-Flu-Virus-Structure-Classification/

     

15. https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/inorganic/id202/id202bkr.html

     

16. Ogata, Norio. "דנטורציה של חלבון על ידי כלור דו חמצני: שינוי חמצוני של שאריות טריפטופן וטירוזין." ביוכימיה 46 (2007): 4898-4911.

17. Ogata, Norio. "השבתה של נגיף השפעת המגלוטינין על ידי כלור דו חמצני: חמצון של שארית הטריפטופן משומר 153 באתר כריכת הקולטנים." ג'נרל ג'נרל וירול 93 (2012): 2558-2563.

18. נמרוב, גלן ר ', פיבי ל סטיוארט וויג'יי ס' רדי. "מבנה אדנווירוס אנושי." Curr Opin Virol 2 (2012): 115-121.

19. Pesavento, JB, SE Crawford, MK Estes ו- BV Venkataram Prasad. "חלבוני Rotavirus: מבנה והרכבה." ב וירוסים חוזרים: כניסה, הרכבה ומורפוגנזה, ספרינגר, ברלין, היידלברג, 2006.

20. Dennehy, Penelope H. "זיהום רוטווירוס: מחלת העבר?" להדביק את Dis Clin

    29 (2015): 617-635.

     

21. חן, יו-שיאו וג'יימס מ 'ווהן. "השבת רוטווירוסים אנושיים וסימיאן על ידי כלור דו-חמצני." Appl Environ Microbiol 56 (1990): 1363-1366.

22. Hogle, James M "כניסת תאים פוליו-וירוס: נושאים מבניים נפוצים במסלולי כניסת תאים נגיפיים." Annu Rev Microbiol 56 (2002): 677-702.

23. Ridenour, GM ו- RS Ingols. "השבתה של נגיף הפוליומיליטיס על ידי כלור" חופשי "." Am J בריאות האומות לבריאות הציבור 36 (1946): 639-644.

24. Https://Www.Epa.Gov/Pesticide-Registration/List-N-Desinfectants-Use-Against- SARS-CoV-2

25. וואנג, שין-וויי, ג'ין-סונג לי, מין ג'ין וביי ג'ן, ואח '. "מחקר על עמידות נגיף קורונאווה קשור בתסמונת הנשימה חמורה." שיטות וירול 126 (2005): 171-177.

26. טאן, הסיו-קון, וויליס ב וילר וצ'נג-איי וויי. "תגובה של כלור דו-חמצני עם חומצות אמינו ופפטידים: קינטיקה ומחקרי מוטגניות." מוטאט מיל 188 (1987): 259-266.

     

27. איזון, אנה, איהאב ן עודה ודייל מארג'רום. "קינטיקה ומנגנונים של כלור דו חמצני וכלוריט חמצון של ציסטאין וגלוטתיון." אינורג כים 45 (2006): 8768-8775.

     

28. נפוליטאנו, מייקל ג'יי, ברנדון ג'י גרין, ג'פרי ס ניקוסון ודייל מארג'רום. "כלור דו חמצני של כלורין של טירוזין, N- אצטילטירוזין ודופה." Toxicol Chem Res 18 (2005): 501-508.

     

29. סטיוארט, דייוויד ג'יי, מייקל ג'יי נפוליטאנו, יקטרינה V Bakhmutova-Albert ו- Dale W Margerum. "קינטיקה ומנגנונים של חמצון כלור דו חמצני של טריפטופן." אינורג כים 47 (2008): 1639-1647.

     

30. טאו, Y, K Queen, CR Paden ו- J Zhang, et al. תסמונת נשימה חריפה חמורה קורונאווירוס 2 מבודד 2019-Ncov. ארה"ב-IL1 / 2020, הגנום השלם. NCBI Genbank, 2020.

     

31. Song, Wenfei, Miao Gui, Xinquan Wang and Ye Xiang. "מבנה Cryo-EM של הגלם-גלוקופרוטאין SARS Coronavirus ספייק במתחם עם תא ה- ACE2 הקולט המארח שלו." פתוגנים פלוס 14 (2018): E1007236.

     

32. ג'יימס, חוויאר א ', ניקול מ' אנדרה, ז'אן ק 'מילט וגארי ר' ויטאקר. "דוגמנות מבנית של וירוס קורונאווירוס החדש (Ncov) חלבון ספייק חושף לולאת הפעלה רגישה מבחינה פרוטוליטית כתכונה מובחנת בהשוואה ל- SARS-CoV 2019 ו- SARS קשורים -כמו קורונווירוסים. " ארקסיב 2002.06196 (2020): 2-4.

     

33. Grifoni, Alba, John Sidney, Yun Zhang and Richard H Scheuermann, et al. "יעדים המועמדים לתגובות חיסוניות לוירוס קורונאווי 2019 (Ncov): רצף הומולוגיה ותחזיות מבוססות ביואינפורמטיקה." מארח תא-חיידק-D-20-00119 (2020).

     

34. Xie, Liangzhi, Chunyun Sun, Chunxia Luo ו- Yanjing Zhang, et al. "מבנה SARS-CoV-2 ו- SARS-CoV-2Spike-RBD והשוואה בין קשרי קולטנים והשלכות פוטנציאליות על ניטרול התפתחות נוגדנים וחיסונים." ביורקסיב (2020).

     

35. יאן, רנהונג, יואניואן ג'אנג, יינגיינג גואו ולו שיאה, ואח '. "בסיס מבני להכרה ב- 2019-Ncov על ידי ACE2 אנושי." ביורקסיב (2020).

     

36. לאן, ג'ון, ג'יוואן ג'ה, ג'ינפאנג יו וסיסי שאן, ואח '. "מבנה התחום המחייב את קולט הקוצים של SARS-CoV-2 המחויב לקולט ACE2." טבע 581 (2020): 215-220.

     

37. Zhang, Linlin, Daizong Lin, Xinyuanyuan Sun and Katharina Rox, et al. "מבנה הרנטגן של פרוטאז ראשי של הווירון הקורונאבי SARS-CoV-2 מאפשר תכנון של Αמעכבי קטאמיד. " ביורקסיב (2020).

38. וולס, אלכסנדרה סי, פארק יאנג-ג'ון, אלחנדרה טורטוריצ'י ואביגיל וול, ואח '. "מבנה, פונקציה ואנטיגניות של הגלם-גלוקופרוטאין ספייק SARS-CoV-2." תא (2020).

     

39. וראפ, דניאל, ניאנשואנג וואנג, Kizzmekia S Corbett ו- Jory A. Goldsmith, et al. "Cryo-EM Structure of the 2019-Ncov Spike in the Prefusion Conformation." מדע 367 (2020): 1260-1263.

     

40. שאנג, ג'יאן, גאנג יה, קיי שי ויושון וואן, ואח '"בסיס מבני להכרה בקולטנים על ידי SARS-CoV-2." טבע 581 (2020): 221-224.

     

41. שיאולי, שיונג, קון קו וג'ון א.ג. בריגס "סמר סגור- ותרמוסט SARS- CoV-2 טרימר חלבונים לשיא", טבע מבנה מול ביול. ביורקסיב (2020).

     

42. לאם, טומי צאן-יוק, נא-ג'יה, יא-וויי ג'אנג ומרקוס הו-הין שום, ואח '. "זיהוי קורונאווירוסים הקשורים ל- SARS-CoV-2 בפנגולינים במלאיה." טבע (2020): 1-4.

     

43. Zambrano-Estrada, Xochitl, Carlos A Dominguez-Sanchez, Marina Banuet-Martinez and Fabiola Guerrero-De La Rosa, et al. "הערכת ההשפעה האנטי-ויראלית של כלור דו חמצני (ClO2) באמצעות מודל חוליות מחוסן עם עופות

    נגיף הקורונה. " ביורקסיב (2020).

     

44. García, R. תוצאות ראשוניות שימוש בדו-חמצני בכלור אוראלי בחולים עם COVID-19. דוח ישיר, 2020.

 

איך לצטט מאמר זה: Insignares- Carrione E, Bolano Gomez B ו- Kalcker Andreas. "כלור דו חמצני ב- COVID-19: השערה לגבי המנגנון האפשרי של פעולה מולקולרית ב- SARS-CoV-2." J Mol Genet Med 14 (2020): 468