O ácido tânico suprime o SARS-CoV-2 como um inibidor duplo da protease viral principal e da protease celular TMPRSS2 (2020)

Autores: Shao-Chun Wang; Yeh Chen; Yu-Chuan Wang; Wei-Jan Wang; Chia-Shin Yang; Chia-Ling Tsai; Mei-Hui Hou; Hsiao-Fan Chen; Yi-Chun Shen; Mien-Chie Hung
Revista: American Journal of Cancer Research, 2020

Introdução
COVID-19 é causada pelo SARS-CoV-2 e a deste vírus na célula envolve a proteína viral de superfície (proteína S), que é ativada por processamento proteolítico da proteína S para produzir a proteína S1 pela serina protease transmembrana 2 (TMPRSS2). A proteína S1 é então reconhecida e se liga ao receptor celular da ECA-2 (enzima conversora de angiotensina 2), um processo que desencadeia a fusão do vírus e das membranas celulares para a então infecção celular deste. A subsequente maturação viral em virions nas células hospedeiras, ocorre devido a um processo altamente coordenado de cascata proteolítica pela principal protease (Mpro/3CLpro). O SARS-CoV-2 Mpro pertence à família de proteases semelhantes a quimotripsina e cliva seus substratos polipetídeos em uma sequência de clivagem bem definida. Assim, a inibição de Mpro bloqueia o processo de poliproteínas virais, portanto, anula a replicação viral nas células hospedeiras, sendo um potencial alvo terapêutico. Alguns compostos naturais foram estudados na luta contra o novo coronavírus, sendo que, curiosamente, muitos dos compostos naturais que se mostram promissores na supressão de infecções virais são abundantes em frutas, particularmente frutas vermelhas, cítricos, uva e maçãs. Assim, o estudo atual partiu para determinar a potência das atividades inibitórias de SARS-CoV-2 desses compostos naturais de frutas. O ácido tânico mostrou-se com potencial ação anti-SARS-CoV-2, com ação tanto na Mpro quanto na protease celular TMPRSS2.

Métodos
A SARS-CoV-2 Mpro cDNA e substrato de proteína fluorescente foram expressos em plasmídeos e purificados. Substrato de proteína marcada com fluorescência contendo o local de clivagem de Mpro foi usado para o ensaio de atividade enzimática FRET. Todos os testes foram realizados em triplicata. Os produtos da clivagem foram separados e visualizados com gel SDS-PAGE e Coomassie Blue.

A atividade da TMPRSS2 humana foi medida pelo ensaio de atividade enzimática FRET, utilizando TMPRSS2 marcada com MBP purificado. O teste utilizou pré incubação com presença ou ausência de ácido tânico (60µM). A cinética de ligação do ácido tânico ao SARS-CoV-2 Mpro foi avaliada com Biacore, com cinco concentrações de ácido tânico.

Para analisar a infecção viral, foi utilizado uma partícula pseudoviral do SARS-CoV-2 e células embrionárias renais (293/hACE2), cultivadas com diferentes concentrações de ácido tânico. Todos os testes utilizando cultura celular foram realizados em triplicata.

Resultados
Seis compostos naturais bioativos previamente identificados que foram eficazes contra o CoV – catequina, kaempferol, quercetina, proantocianidina, resveratrol e ácido tânico – e foram avaliados por sua capacidade de inibir a atividade enzimática da Mpro SARS-CoV-2, através de transferência de energia de ressonância por fluorescência para medir a atividade enzimática de Mpro. O ácido tânico a 50mM foi o único que inibiu a atividade enzimática da SARS-CoV-2 Mpro em 90%. A produção de peptídeo foi avaliada por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDA-PAGE). O IC50 do ácido tânico foi de 1,3×10-5 M. A inibição da entrada do pseudovirus SARS-CoV-2, pelo ácido tânico, foi dose-dependente. Os estudos in vitro mostraram que o tratamento com ácido tânico inibe a atividade proteolítica da TMPRSS2. Os resultados demonstraram que o ácido tânico é um inibidor com função inibitória dupla, bloqueando tanto a serina protease viral quanto a celular, críticas para a infecção viral.

Discussão
O ácido tânico é um tanino, presente em troncos, legumes, e algumas frutas, como banana, caqui e framboesas.
Estudos futuros precisam ser conduzidos para assegurar a eficácia do ácido tânico. O ácido tânico pertence à família dos taninos, os quais são os principais componentes que afetam a riqueza da textura do vinho tinto. É estimado que as concentrações de taninos em vinhos tintos variam de 5 ~ 100 mM.

O ácido tânico é um polifenol solúvel em água frequentemente presente em plantas herbáceas e plantas lenhosas, leguminosas, sorgo, bem como a frutas comumente consumidas, como framboesas, bananas e caquis. Os compostos polifenóis são bem conhecidos por atuarem como antioxidantes e eliminadores de radicais. O ácido tânico atua na supressão de múltiplas funções de metabolismo de energia, proliferação celular, invasão, metástase em células cancerígenas. São necessários outros trabalhos para determinar se o ácido tânico inibe a progressão do câncer por meio do direcionamento da TMPRSS2. Em geral, os resultados do presente estudo destacam o potencial papel eficaz e seguro do ácido tânico para auxiliar no controle da pandemia de COVID-19.

Conflitos de interesse
Artigo com patente em andamento.

Acesso o estudo na íntegra.

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