Juli, 20

Cannabidiol kann die angeborene Immunantwort gegen SARS-CoV-2 verbessern

Eine aktuelle Studie zeigt Hinweise darauf, dass Cannabidiol, ein wichtiger Wirkstoff in der Pflanze Cannabis sativa, die antivirale angeborene Immunantwort verstärken und die angeborene antivirale Reaktion von Zellen prophylaktisch vorbereiten kann – was wiederum eine verbesserte Reaktion gegen die Zellen ermöglicht Viren wie das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Das Forschungspapier ist derzeit auf dem Preprint-Server bioRxiv * verfügbar, während es einem Peer-Review unterzogen wird.

Studie: Wirkung von Cannabidiol auf Apoptose und zelluläres Interferon sowie Interferon-stimulierte Genreaktionen auf die SARS-CoV Gene ORF8, ORF10 und M-Protein. Bildquelle: Dmytro Tyshchenko / Shutterstock

Dieser Nachrichtenartikel war eine Rezension eines vorläufigen wissenschaftlichen Berichts, der zum Zeitpunkt der Veröffentlichung noch keinem Peer-Review unterzogen worden war. Seit seiner Erstveröffentlichung wurde der wissenschaftliche Bericht nun einem Peer-Review unterzogen und zur Veröffentlichung in einer wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Links zu den vorläufigen und von Experten überprüften Berichten finden Sie im Abschnitt „Quellen“ am Ende dieses Artikels. Quellen anzeigen

Eine aktuelle Situation mit den neu auftretenden Varianten von SARS-CoV-2, einem Erreger der anhaltenden Coronavirus-Krankheit (COVID-19)-Pandemie, zeigt wie letztendlich ein vielschichtiger Ansatz erforderlich sein wird, um die medizinischen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Krankheit abzumildern.

Das bedeutet nicht nur, neben den uns zur Verfügung stehenden Impfstoffoptionen wirksame Medikamente zu finden, sondern auch unser angeborenes Immunsystem zu nutzen, um die Infektion einfacher zu bekämpfen. Dies ist wichtig, da im Gegensatz zur adaptiven Immunität (vermittelt durch spezialisierte Zellen des Immunsystems) grundsätzlich alle menschlichen Zellen eine angeborene Immunantwort auslösen können.

Dennoch entwickeln Viren häufig Funktionen, um diese schützende Facette unserer Immunität zu stören, die auch eine Funktion mehrerer nichtstruktureller Proteine im Erbgut von SARS-CoV-2 ist. Daher sind Wissenschaftler sehr daran interessiert, Wege zu finden, unsere angeborene Immunantwort zu schützen.

Jüngste Erkenntnisse aus der medizinischen Literatur stützen die Annahme, dass einige Bestandteile der Pflanze Cannabis sativa (wie Cannabidiol) entzündungshemmende Eigenschaften haben und möglicherweise eine Rolle als Schutzmittel oder Therapeutikum spielen in Zellen, die mit Stoffwechselproblemen konfrontiert sind (z. B. im Zusammenhang mit einer Virusinfektion).

Auf dieser Grundlage stellte eine Forschungsgruppe der Fakultät für Gesundheit der University of Waterloo in Kanada die Hypothese auf, dass SARS-CoV Gene proapoptotisch sind (was bedeutet, dass sie den Abbau angeborener Immunzellen bewirken können) und dass Cannabidiol kann diese Effekte tatsächlich umkehren.

Bewertung von Apoptosemarkern

In der aktuellen Studie wollten die Forscher die Auswirkungen der Expression der ORF8- und ORF10-Gene sowie des SARS-CoV Strukturmembranproteins untersuchen zur Hemmung der Interferonreaktionen vom Typ I und III, der Apoptose (d. h. des programmierten Zelltods) und der Expression von Interferonen und nachgeschalteten Effektoren.

Zusätzlich zur Beurteilung der Auswirkungen der Expression dieser Gene allein haben sie auch die Auswirkungen der Kombination ihrer Expression mit Cannabidiol untersucht, einem wichtigen nicht-psychotropen Phytocannabinoidbestandteil von Cannabis sativa.

Immortalisierte menschliche embryonale Nierenzellen (HEK293) wurden mit einem Kontrollplasmid (oder Plasmiden, die ORF8, ORF10, M-Protein exprimieren) transfiziert und nach 24 Stunden auf Apoptosemarker untersucht. Darüber hinaus wurde auch die Expression von Interferon und Interferon-stimulierten Genen nach 14 Stunden untersucht.

Wirkung der ORF8-, ORF10- oder M-Proteinexpression mit und ohne CBD-Behandlung auf die HEK293-Zellzahl und die Apoptoseindizes. (A) Dosisabhängige Auswirkungen von CBD auf die relative Anzahl von Zellen pro Vertiefung 24 Stunden nach der Transfektion mit Kontrollplasmid (pCMV) oder Plasmiden, die ORF8, ORF10 oder M-Protein exprimieren (n=3-12). IC50-Werte für die CBD-Konzentration in Kombination mit jeder Gruppe werden angezeigt. (B-D) Dosis-Wirkungs-Effekt von CBD auf den frühen Apoptose-Index in HEK293-Zellen, die pCMV oder virale Gene exprimieren, nach 24 Stunden. (E-G) Dosis-Wirkungs-Effekt von CBD auf den Index der späten Apoptose in HEK293-Zellen, die mit Kontroll- oder Virusplasmiden transfiziert wurden. Apoptotische Indizes wurden berechnet, indem die relative Absorption des jeweiligen Markers durch die Anzahl der Zellen pro Vertiefung dividiert wurde. Die Apoptosedaten wurden mittels 2-Wege-ANOVA mit Tukeys Post-hoc-Test analysiert, n=3–9. Die Unterschiede zwischen den Gruppen sind wie angegeben: *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001, wobei (****) einen signifikanten Unterschied (P<0,0001) zwischen bezeichnet Zellen, die mit 2 μM CBD behandelt und mit einem viralen Gen-kodierenden Plasmid transfiziert wurden, und alle anderen Gruppen.

Vermittlung von Apoptose in SARS-CoV infizierten Zellen

Insgesamt zeigen die Ergebnisse eine schlechte Fähigkeit von HEK293-Zellen, allein auf SARS-CoV Gene zu reagieren, heben jedoch eine hervor verbesserte angeborene antivirale Reaktion auf diese Gene in Gegenwart von Cannabidiol. Mit anderen Worten: Diese Verbindung kann Komponenten des angeborenen Immunsystems stärken und die Bereitschaft erhöhen, auf eine Virusinfektion zu reagieren, ohne den Apoptoseprozess zu aktivieren.

Eine erhebliche Verringerung der Zellzahl sowie ein Anstieg der Apoptose wurde nach 24 Stunden in Zellen festgestellt, in denen die Expression viraler Gene mit einer Cannabidiol-Behandlung kombiniert wurde, jedoch nicht in behandelten kontrolltransfizierten Zellen mit Cannabidiol oder in Zellen, die virale Gene exprimieren, aber nur mit Vehikel behandelt werden.

Darüber hinaus ist der Befund, dass Cannabidiol die Genexpression der OAS-Familie reguliert, besonders interessant, wenn man die Rolle dieser Enzyme als starke Mediatoren des virusassoziierten Apoptoseprozesses berücksichtigt.

Von der klinischen Anwendung zum Nutzen für die öffentliche Gesundheit

„Unsere Ergebnisse, die eine erhöhte Apoptose in mit Cannabidiol behandelten und mit SARS-CoV Virusgenen transfizierten Zellen zeigen, deuten auf eine potenzielle Schutzwirkung von Cannabidiol hin.“ bei der Erstinfektion“, sagen die Autoren der Studie in diesem bioRxiv Papier. „Allerdings stellt sich auch die Frage, ob dies für eine Person schädlich sein könnte, die bereits eine hohe Viruslast hatte“, fügen sie hinzu.

Auch wenn wir immer noch gespannt auf die Ergebnisse vieler anderer registrierter klinischer Studien warten, wurde bisher keine davon vorzeitig von den medizinischen Aufsichtsgremien unterbrochen, was den Schluss nahelegt, dass kein erheblicher Schaden entstanden ist nicht erkannt.

Daher ist es möglich, dass Cannabidiol durch einen proapoptotischen Mechanismus eine Prophylaxe gegen eine anfängliche Virusinfektion bietet, die bei hochinfizierten Patienten nicht zu einem weit verbreiteten Zelltod führt. Dennoch sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um die Wirkung von Cannabidiol auf SARS-CoV-2 und andere virale Krankheitserreger vollständig zu verstehen.

Bei diesem Nachrichtenartikel handelte es sich um eine Rezension eines vorläufigen wissenschaftlichen Berichts, der zum Zeitpunkt der Veröffentlichung noch keinem Peer-Review unterzogen worden war. Seit seiner Erstveröffentlichung wurde der wissenschaftliche Bericht nun einem Peer-Review unterzogen und zur Veröffentlichung in einer wissenschaftlichen Zeitschrift angenommen. Links zu den vorläufigen und von Experten überprüften Berichten finden Sie im Abschnitt „Quellen“ am Ende dieses Artikels. Quellen anzeigen