Einfluss von Cannabidiol auf die zelluläre angeborene Immunantwort auf SARS-CoV-2-Gene

Infektion gesenkt, ihre Wirksamkeit hat jedoch aufgrund des Auftretens neuer Varianten des Virus abgenommen. Daher sind wirksamere Therapeutika und Prophylaxemaßnahmen zur Bekämpfung von COVID-19 erforderlich.

Studie: Wirkung von Cannabidiol auf Apoptose und zelluläres Interferon sowie Interferon-stimulierte Genantworten auf SARS-CoV-2 Gene ORF8, ORF10 und M-Protein. Bildnachweis: 271 EAK MOTO / Shutterstock

Hintergrund

Wissenschaftler haben eine deutliche Homologie in den Genomsequenzen von SARS-CoV-2 und SARS-CoV-1 beobachtet. Die Ähnlichkeit der Genome hat Forschern dabei geholfen, Proteine zu identifizieren und ihre Funktion bei der Manifestation von Krankheiten zu verstehen. Das SARS-CoV

Gen kodiert jedoch für ein neues Protein, den offenen Leserahmen 10 (ORF10), dessen Funktion weitgehend unbekannt ist. Wissenschaftler charakterisierten dieses Protein und fanden heraus, dass ORF10 mit der Unterdrückung der angeborenen Immunität verbunden ist. Frühere Studien ergaben, dass ORF zytotoxische T-Lymphozyten-Epitope enthielt.

Neben ORF10 ist ORF8 ein weiteres SARS-CoV

Gen, das nicht gut verstanden ist. Mehrere Studien deuten darauf hin, dass ORF8 über die Aktivierung des Interleukin (IL)

Signalwegs mit der Umgehung der Immunantwort des Wirts, der Auslösung von Stress im endoplasmatischen Retikulum und der Entwicklung eines Zytokinsturms verbunden ist.

Typ-I-IFN (IFNα und IFNβ) sind die Zytokine, die im Frühstadium der Infektion produziert werden und an der Rekrutierung von Immunozyten beteiligt sind, die die Virusreplikation hemmen können. Typ-II-IFN (IFNγ) aktiviert Neutrophile und Makrophagen, die die Virusreplikation unterdrücken können. Typ III IFN (IFNλ) stimulierte Gene (ISG) fungieren als nachgeschalteter Effektor, um Apoptose zu induzieren. Diese Gene gehören zur Familie der 2′-5′-Oligoadenylatsynthetasen (OAS). Allerdings ist die Aktivierung dieses Signalwegs bei SARS-CoV-2 im Gegensatz zu SARS-CoV-1 und dem Middle East Respiratory Syndrome (MERS-CoV) schwach. Eine frühere Studie hat darauf hingewiesen, dass die Aktivierung des OAS-RNase-L-Signalwegs eine wirksame pharmakologische Strategie zur Unterdrückung einer COVID

Eine neue Studie

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Life Sciences veröffentlicht wurde, konzentrierte sich auf die Untersuchung der Auswirkungen der ORF8- und ORF10-Gene und SARS- CoV

Membranprotein (M) bei Apoptose. Darüber hinaus untersuchten Wissenschaftler weiter die Rolle der oben genannten Gene und des SARS-CoV

M-Proteins bei der Expression von IFNs und der Aktivierung nachgeschalteter Effektoren. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Gene ORF8 und ORF10 IFN-Reaktionen vom Typ I und III unterdrücken können.

In dieser Studie haben die Autoren die Expression dieser Gene allein sowie in Kombination mit Cannabidiol (CBD) untersucht. CBD ist ein wichtiger nicht-psychotroper Phytobestandteil, der aus  Cannabis sativa isoliert wird und als therapeutischer Kandidat gegen SARS-CoV

Infektionen angenommen wird. Frühere Studien haben gezeigt, dass CBD entzündungshemmende Eigenschaften besitzt und Zellen vor metabolischem Stress im Zusammenhang mit einer Virusinfektion schützen kann.

In dieser Studie transfizierten Wissenschaftler HEK293-Zellen mit Plasmiden, die das exprimieren Kontrollvektor, ORF8, ORF10 oder M-Protein und die Apoptosemarker wurden nach 24 Stunden bestimmt. Darüber hinaus bewerteten die Forscher die IFN- und IFN-stimulierte Genexpression nach 14 Stunden mit oder ohne CBD. Die Autoren untersuchten auch mit Polyinosin: Polycytidylsäure (Poly (I: C)) transfizierte Zellen als allgemeines Modell einer RNA-Virusinfektion.

Wichtige Ergebnisse

In der vorliegenden Studie beobachteten Wissenschaftler eine dosisabhängige Abnahme der Anzahl von Zellen pro Vertiefung, wenn Zellen, die mit Plasmiden, die ORF8, ORF10 oder M-Protein exprimieren, transfiziert wurden, damit behandelt wurden CBD. Ohne eine CBD-Behandlung wurden jedoch keine ähnlichen Ergebnisse beobachtet.

Die Autoren berichteten, dass die Expression der SARS-CoV

Gene ORF8, ORF10 und M-Protein allein keine Apoptose induzieren konnte. Dieser Befund steht im Einklang mit einer früheren Studie, in der berichtet wurde, dass in nasopharyngealen Proben von COVID

In dieser Studie stellten die Forscher die Hypothese auf, dass eine verstärkte Induktion von IFN und ISG der Grund für eine verstärkte Apoptose in der behandelten Gruppe sein könnte. In dieser Studie wurde berichtet, dass CBD die Genexpression der OAS-Familie (OAS1, OAS2, OAS3 und OASL) reguliert, die als starker Mediator der virusbedingten Apoptose gilt. Die Autoren berichteten, dass CBD die zelluläre antivirale Reaktion auf Poly (I: C) verstärkt.

Fazit

Die aktuelle Studie hat gezeigt, dass CBD die antivirale angeborene Immunantwort basierend auf drei SARS-CoV

Genen, nämlich ORF 8, ORF 10 und M-Protein, verstärkt. In dieser Studie wurde auch festgestellt, dass CBD die angeborene antivirale Reaktion von Zellen prophylaktisch verstärken könnte, um sie auf eine bessere antivirale Reaktion vorzubereiten. Die Autoren gaben an, dass HEK293-Zellen allein nicht vollständig in der Lage seien, auf SARS-CoV

Gene zu reagieren; Bei der Grundierung mit CBD wurde jedoch eine überlegene Immunantwort beobachtet. Dieser Befund deutet darauf hin, dass CBD Komponenten des angeborenen Immunsystems stärken und die Bereitschaft der Zellen zur Bekämpfung von Virusinfektionen vom RNA-Typ verbessern kann, ohne die Apoptose zu aktivieren. Daher könnte diese Verbindung in Zukunft als potenzielles Therapeutikum gegen SARS-CoV

Infektionen angesehen werden.