Исследование ингибирующей активности экстрактов, фракций и вторичных метаболитов Silene spp. (Caryophylaceae) и Serratula cupuliformis (Asteraceae) на «вход» простого герпеса 2 типа в чувствительные клетки линии Vero

Целью является анализ in vitro ингибирующей активности экстрактов, фракций и вторичных метаболитов растений рода Silene (Caryophylaceae) и Serratula cupuliformis (Asteraceae) на «вход» простого герпеса 2 типа (HSV‐2) в чувствительные клетки линии Vero.

Приготовлены этанольные экстракты и бутанольные фракции Silene spp. и Serratula cupuliformis. Выделены флавоноид шафтозид и экдистероид 20‐гидроксиэкдизон из Lychnis chalcedonica. Анализ БАВ выполнен методом ВЭЖХ. Образцы растворяли в дистиллированной воде или ДМСО. Лабораторный штамм MS HSV‐2 пассирован на культуре клеток Vero. Анализ ингибирующей активности растительных препаратов проводили на культуре клеток Vero методом прямой инактивации (нейтрализации) вирионов c инфекционным титром 10³ БОЕ/мл.

Выявлена ингибирующая активность растительных препаратов в диапазоне 50 %‐ных эффективных концентраций (EC50) от 2,12±0,47 до 180,99±49,24 мкг/мл при растворении в воде и от 1,99±0,44 до 57,42±14,74 мкг/мл при растворении в ДМСО, что для некоторых образцов сопоставимо с EC50 препаратов сравнения (сухими этанольными экстрактами специи гвоздики, чаги и корня солодки). Полученные результаты предполагают наличие в исследуемых растительных препаратах БАВ, действующих деструктивно на вирионы HSV‐2 и влияющих на один из основных этапов его «жизненного» цикла – на «вход» вируса в чувствительные клетки.

1. Сайт Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV, 2021). URL:https: ictv.global/taxonomy] (дата обращения: 01.12.2023)

2. Gatherer D., Depledge D.P., Hartley C.A., Szpara M.L., Vaz P.K., Benkő M., Brandt C.R., Bryant N.A., Dastjerdi A., Doszpoly A., Gompels U.A., Inoue N., Jarosinski K.W., Kaul R., Lacoste V., Norberg P., Origgi F.C., Orton R.J., Pellett P.E., Schmid D.S., Spatz S.J., Stewart J.P., Trimpert J., Waltzek T.B., Davison A.J. ICTV Virus Taxonomy Profile: Herpesviridae 2021 // J. Gen. Virol. 2021. V. 102. N 10. Article ID: 001673. DOI: 10.1099/jgv.0.001673

3. Connolly S.A., Jardetzky T.S., Longnecker R. The structural basis of herpesvirus entry // Nat. Rev. Microbiol. 2021. V. 19. N 2. P. 110–121. DOI: 10.1038/s41579‐020‐00448‐w

4. Jambunathan N., Clark C.M., Musarrat F., Chouljenko V.N., Rudd J., Kousoulas K.G. Two Sides to Every Story: Herpes Simplex Type‐1 Viral Glycoproteins gB, gD, gH/gL, gK, and Cellular Receptors Function as Key Players in Membrane Fusion // Viruses. 2021. V. 13. N 9. Article ID: 1849. DOI: 10.3390/v13091849

5. de Souza Carneiro V.C., Pereira J.G., de Paula V.S. Family Herpesviridae and neuroinfections: current status and research in progress // Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 2022. V. 117. Article ID: e220200. DOI: 10.1590/0074‐02760220200

6. Stamos J.D., Lee L.H., Taylor C., Elias T., Adams S.D. In Vitro and In Silico Analysis of the Inhibitory Activity of EGCG‐Stearate against Herpes Simplex Virus‐2 // Microorganisms. 2022. V. 10. N 7. Article ID: 1462. DOI: 10.3390/microorganisms10071462

7. Koelle D.M., Norberg P., Fitzgibbon M.P., Russell R.M., Greninger A.L., Huang M.‐L., Stensland L., Jing L., Magaret A.S., Diem K., Selke S., Xie H., Celum C., Lingappa J.R., Jerome K.R., Wald A., Johnston C. Worldwide circulation of HSV‐2 × HSV‐1 recombinant strains // Sci. Rep. 2017. N 7. Article id: 44084. DOI: 10.1038/srep44084

8. Grünewald K., Desai P., Winkler D.C., Heymann J.B., Belnap D.M., Baumeister W., Steven A.C. Threedimensional structure of herpes simplex virus from cryoelectron tomography // Science. 2003. V. 302. Iss. 5649. P. 1396–1398. DOI: 10.1126/science.1090284

9. Wald A., Ericsson M., Krantz E., Selke S., Corey L. Oral shedding of herpes simplex virus type 2 // Sex. Transm. Infect. 2004. V. 80. N 4. P. 272–276. DOI: 10.1136/sti.2003.007823

10. Krummenacher C., Baribaud F., de Leon M.P., Baribaud I., Whitbeck J.C., Xu R., Cohen G.H., Eisenberg R.J. Comparative usage of herpesvirus entry mediator A and nectin‐1 by laboratory strains and clinical isolates of herpes simplex virus // Virology. 2004. V. 322. N 2. P. 286–299. DOI: 10.1016/j.virol.2004.02.005

11. Сайт Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). URL: https://www.who.int/ru/news‐room/factsheets/detail/herpes‐simplex‐virus] (дата обращения: 01.12.2023)

12. Awasthi S., Friedman H.M. An mRNA vaccine to prevent genital herpes // Transl. Res. 2022. N 242. P. 56–65. DOI: 10.1016/j.trsl.2021.12.006

13. James C., Harfouche M., Welton N.J., Turner K.M., AbuRaddad L.J., Gottlieb S.L, Looker K.J. Herpes simplex virus: global infection prevalence and incidence estimates, 2016 // Bull. World Health Organ. 2020. V. 98. N 5. P. 315–329. DOI: 10.2471/BLT.19.237149

14. Okonko I.O., Cookey T.I., Okerentugba P.O., FrankPeterside N. Serum HSV‐1 and ‐2 IgM in pregnant women in Port Harcourt, Nigeria // J. Immunoassay Immunochem. 2015. V. 36. N 4. P. 343–358. DOI: 10.1080/15321819.2014.952442

15. Wertheim J.O., Smith M.D., Smith D.M., Scheffler K., Kosakovsky Pond S.L. Evolutionary origins of human herpes simplex viruses 1 and 2 // Molecular biology and evolution. 2014. V. 31. N 9. P. 2356–2364. DOI: 10.1093/molbev/msu185

16. Kropp K.A., Srivaratharajan S., Ritter B., Yu P., Krooss S., Polten F., Pich A., Alcami A., Viejo‐Borbolla A. Identification of the Cleavage Domain within Glycoprotein G of Herpes Simplex Virus Type 2 // Viruses. 2020. V. 12. N 12. Article ID: 1428. DOI: 10.3390/v12121428

17. Nath P., Kabir M.A., Doust S.K., Ray A. Diagnosis of Herpes Simplex Virus: Laboratory and Point‐of‐Care Techniques // Infect. Dis. Rep. 2021. V. 13. N 2. P. 518–539. DOI: 10.3390/idr13020049

18. Tronstein E., Johnston C., Huang M.‐L., Selke S., Magaret A., Warren T., Corey L., Wald A. Genital shedding of herpes simplex virus among symptomatic and asymptomatic persons with HSV‐2 infection // JAMA. 2011. V. 305. N 14. P. 1441–1449. DOI: 10.1001/jama.2011.420

19. Gornalusse G.G., Valdez R., Fenkart G., Vojtech L., Fleming L.M., Pandey U., Hughes S.M., Levy C.N., Cruz E.J.D., Calienes F.L., Kirby A.C., Fialkow M.F., Lentz G.M., Wagoner J., Jing L., Koelle D.M., Polyak S.J., Fredricks D.N., McElrath M.J., Wald A., Hladik F. Mechanisms of Endogenous HIV‐1 Reactivation by Endocervical Epithelial Cells // J. Virol. 2020. V. 94. N 9. Article ID: e01904‐19. DOI: 10.1128/JVI.01904‐19

20. Huang Y., Song Y., Li J., Lv C., Chen Z.‐S., Liu Z. Receptors and ligands for herpes simplex viruses: Novel insights for drug targeting // Drug Discov. Today. 2022. V. 27. N 1. P. 185–195. DOI: 10.1016/j.drudis.2021.10.004

21. Desai D., Londhe R., Chandane M., Kulkarni S. Altered HIV‐1 Viral Copy Number and Gene Expression Profiles of Peripheral (CEM CCR5+) and Mucosal (A3R5.7) T Cell Lines Co‐Infected with HSV‐2 In Vitro // Viruses. 2022. V. 14. N 8. Article ID: 1715. DOI: 10.3390/v14081715

22. Taylor M., Gerriets V. Acyclovir // StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls, 2023.

23. Schalkwijk H.H., Snoeck R., Andrei G. Acyclovir resistance in herpes simplex viruses: Prevalence and therapeutic alternatives // Biochem. Pharmacol. 2022. N 206. Article ID: 115322. DOI: 10.1016/j.bcp.2022.115322

24. Treml J., Gazdova M., Smejkal K., Sudomova M., Kubatka P., Hassan S.T.S. Natural products‐derived chemicals: Breaking barriers to novel anti‐HSV drug development // Viruses. 2020. N 12. Article ID: 154. DOI: 10.3390/v12020154

25. Mohan S., Taha M.M.E., Makeen H.A., Alhazmi H.A., Bratty M.A., Sultana S., Ahsan W., Najmi A., Khalid A. Bioactive Natural Antivirals: An Updated Review of the Available Plants and Isolated Molecules // Molecules. 2020. V. 25. N 21. Article ID: 4878. DOI: 10.3390/molecules25214878

26. Зибарева Л.Н., Филоненко Е.С., Черняк Е.И., Морозов С.В., Котельников О.А. Флавоноиды некоторых видов растений рода Silene // Химия растительного сырья. 2022. N 3. С. 109–118. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220310592

27. Shen N., Wang T., Gan Q., Liu S., Wang L., Jin B. Plant flavonoids: Classification, distribution, biosynthesis, and antioxidant activity // Food Chem. 2022. N 383. Article id: 132531. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.132531

28. Зибарева Л.Н., Амосова Е.Н., Крылова С.Г., Зуева Е.П., Рыбалкина О.Ю., Плотников М.Б., Алиев О.И., Васильев А.С., Анищенко А.М., Суслов Н.И., Нестерова Ю.В., Поветьева Т.Н., Афанасьева О.Г., Эрст А.А., Разина Т.Г., Сафонова Е.А., Киселева Е.А. Растения родов Silene L. и Lychnis L. (Caryophyllaceae): состав химических компонентов и биологическая активность. Томск: Издательство Томского государственного университета, 2021. 496 с.

29. Arif Y., Singh P., Bajguz A., Hayat S. Phytoecdysteroids: Distribution, Structural Diversity, Biosynthesis, Activity, and Crosstalk with Phytohormones // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. N 15. Article ID: 8664. DOI: 10.3390/ijms23158664

30. Nie C., Trimpert J., Moon S., Haag R., Gilmore K., Kaufer B.B., Seeberger P.H. In vitro efficacy of Artemisia extracts against SARS‐CoV‐2 // Virol. J. 2021. V. 18. N 1. Article ID: 182. DOI: 10.1186/s12985‐021‐01651‐8

31. Казачинская Е.И., Романова В.Д., Иванова А.В., Чепурнов А.А., Кононова Ю.В., Шауло Д.Н., Романюк В.В., Шестопалов А.М. Ингибирующая активность сухих этанольных экстрактов Artemisia spp. на репликацию SARS‐CoV‐2 in vitro // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. N 4. С. 111–129. DOI: 10.18470/1992‐10982022‐4‐111‐129

32. Alvarez A.L., Habtemariam S., Juan‐Badaturuge M., Jackson C., Parra F. In vitro anti HSV‐1 and HSV‐2 activity of Tanacetum vulgare extracts and isolated compounds: an approach to their mechanisms of action // Phytother. Res. 2011. V. 25. N 2. P. 296–301. DOI: 10.1002/ptr.3382

33. Álvarez Á.L., Habtemariam S., Moneim A.E.A., Melón S., Dalton K.P., Parra F. A spiroketal‐enol ether derivative from Tanacetum vulgare selectively inhibits HSV‐1 and HSV‐2 glycoprotein accumulation in Vero cells // Antiviral Res. 2015. N 119. P. 8–18. DOI: 10.1016/j.antiviral.2015.04.004

34. Zibareva L., Athipornchai A., Wonganan O., Suksamrarn A. Application of ultrasound to extraction of biologically active substances of some Serratula species // International Journal of Food and Biosystems Engineering. 2017. V. 5. N 1. P. 31–37.

35. Зибарева Л.Н., Еремина В.И. Способ увеличения степени извлечения экдистероидов из растительных объектов // Пат. РФ N 2472519C1. 2013.

36. Казачинская Е.И., Зибарева Л.Н., Филоненко Е.С., Иванова А.В., Кононова Ю.В., Чепурнов А.А., Шестопалов А.М. Исследование ингибирующей активности экстрактов, фракций и вторичных метаболитов Silene spp. (Caryophylaceae) и Serratula cupuliformis (Asteraceae) на репликацию коронавируса SARS‐CoV‐2 // Юг России: экология, развитие. 2023. Т. 18. N 1. С. 62–81. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2023‐1‐62‐81

37. Разумов И.А., Косогова Т.А., Казачинская Е.И., Пучкова Л.И., Щербакова Н.С., Горбунова И.А., Михайловская И.Н., Локтев В.Б., Теплякова Т.В. Противовирусная активность водных экстрактов и полисахаридных фракций, полученных из мицелия и плодовых тел высших грибов // Антибиотики и химиотерапия. 2010. Т. 55. N 9–10. С. 14–18.

38. Казачинская Е.И., Чепурнов А.А., Шелемба А.А., Гусейнова С.A., Магомедов М.Г., Кононова Ю.В., Романюк В.В., Шестопалов А.М. Ингибирующая активность водных экстрактов чайных композиций, индивидуальных ингредиентов для их составления и некоторых растений на репликацию вируса простого герпеса 2 типа in vitro // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. N 3. С. 135–152. DOI: 10.18470/1992‐10982022‐3‐135‐152

39. Fukuchi K., Okudaira N., Adachi K., Odai‐Ide R., Watanabe S., Ohno H., Yamamoto M., Kanamoto T., Terakubo S., Nakashima H., Uesawa Y., Kagaya H., Sakagami H. Antiviral and Antitumor Activity of Licorice Root Extracts // In Vivo. 2016. V. 30. N 6. P. 777–785. DOI: 10.21873/invivo.10994

40. Суслопаров М.А., Глотов А.Г., Глотова Т.И. Изучение эффективности лечебно‐профилактического действия сверхмалых доз антител к гамма интерферону на экспериментальной мышиной модели герпес‐вирусной инфекци // Антибиотики и химиотерапия. 2004. Т. 49. N 10. С. 3–6.

41. Шаполова Е.Г., Ломовский О.И., Казачинская Е.И., Локтев В.Б., Теплякова Т.В..Антивирусная активность композитов диоксида кремния с полифенолами, полученных механохимическим методом из растительного сырья // Химико‐фармацевтический журнал. 2016. Т. 50. N 9. С. 25–29.

42. Hassan S.T.S., Berchova‐Bimova K., Šudomova M., Malanik M., Smejkal K., Rengasamy K.R.R. In Vitro Study of Multi‐Therapeutic Properties of Thymus bovei Benth. Essential Oil and Its Main Component for Promoting Their Use in Clinical Practice // J. Clin. Med. 2018. N 7. P. 283. DOI: 10.3390/jcm7090283

43. Фисенко В.П. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под ред. Минздрав РФ. Москва: Ремедиум, 2000. 398 с.

44. Lopez‐Muñoz A.D., Rastrojo A., Martín R., Alcamí A. Herpes simplex virus 2 (HSV‐2) evolves faster in cell culture than HSV‐1 by generating greater genetic diversity // PLoS Pathogens. 2021. V. 17. N 8. Article ID: e1009541. DOI: 10.1371/journal.ppat.1009541

45. Burrel S., Deback C., Agut H., Boutolleau D. Genotypic characterization of UL23 thymidine kinase and UL30 DNA polymerase of clinical isolates of herpes simplex virus: natural polymorphism and mutations associated with resistance to antivirals // Antimicrob. Agents Chemother. 2010. V. 54. N 11. P. 4833–4842. DOI: 10.1128/AAC.0066910

46. Ding L., Jiang P., Xu X., Lu W., Yang C., Li L., Zhou P., Liu S. T‐type calcium channels blockers inhibit HSV‐2 infection at the late stage of genome replication // Eur. J. Pharmacol. 2021. V. 892. Article ID: 173782. DOI: 10.1016/j.ejphar.2020.173782

47. Zverev V.V., Makarov O.V., Khashukoeva A.Z., Svitich O.A., Dobrokhotova Y.E, Markova E.A., Labginov P.A., Khlinova S.A., Shulenina E.A., Gankovskaya L.V. In vitro studies of the antiherpetic effect of photodynamic therapy // Lasers Med. Sci. 2016. V. 31. N 5. P. 849–855. DOI: 10.1007/s10103‐016‐1912‐0

48. Cardozo F.T.G.S., Larsen I.V., Carballo E.V., Jose G., Stern R.A., Brummel R.C., Camelini C.M., Rossi M.J., Simões C.M.O., Brandt C.R. In vivo anti‐herpes simplex virus activity of a sulfated derivative of Agaricus brasiliensis mycelial polysaccharide // Antimicrob. Agents Chemother. 2013. V. 57. N 6. P. 2541–2549. DOI: 10.1128/AAC.0225012

49. Luganini A., Sibille G., Mognetti B., Sainas S., Pippione A.C., Giorgis M., Boschi D., Lolli M.L., Gribaudo G. Effective deploying of a novel DHODH inhibitor against herpes simplex type 1 and type 2 replication // Antiviral. Res. 2021. V. 189. Article id: 105057. DOI: 10.1016/j.antiviral.2021.105057

50. Hassan S.T.S., Švajdlenka E., Berchová‐Bímová K. Hibiscus sabdariffa L. and Its Bioactive Constituents Exhibit Antiviral Activity against HSV‐2 and Anti‐enzymatic Properties against Urease by an ESI‐MS Based Assay // Molecules. 2017. V. 22. N 5. P. 722. DOI: 10.3390/molecules22050722

51. Sangboonruang S., Semakul N., Sookkree S., Kantapan J., Ngo‐Giang‐Huong N., Khamduang W., Kongyai N., Tragoolpua K. Activity of Propolis Nanoparticles against HSV‐2: Promising Approach to Inhibiting Infection and Replication // Molecules. 2022. V. 27. N 8. Article ID: 2560. DOI: 10.3390/molecules27082560

52. Cheng H.‐Y., Lin T.‐C., Yang C.‐M., Wang K.‐C., Lin C.‐C. Mechanism of action of the suppression of herpes simplex virus type 2 replication by pterocarnin A // Microbes Infect. 2004. V. 6. Iss. 8. P. 738–744. DOI: 10.1016/j.micinf.2004.03.009

53. Reichling J., Neuner A., Sharaf M., Harkenthal M., Schnitzler P. Antiviral activity of Rhus aromatica (fragrant sumac) extract against two types of herpes simplex viruses in cell culture // Die Pharm. Int. J. Pharm. Sci. 2009. N 64. P. 538–541.

54. Benzekri R., Bouslama L., Papetti A., Hammami M., Smaoui A., Limam F. Anti HSV‐2 activity of Peganum harmala (L.) and isolation of the active compound // Microb. Pathog. 2018. V. 114. P. 291–298. DOI: 10.1016/j.micpath.2017.12.017

55. Churqui M.P., Lind L., Thörn K., Svensson A., Savolainen O., Aranda K.T., Eriksson K. Extracts of Equisetum giganteum L and Copaifera reticulate Ducke show strong antiviral activity against the sexually transmitted pathogen herpes simplex virus type 2 // J. Ethnopharmacol. 2018. V. 210. P. 192–197. DOI: 10.1016/j.jep.2017.08.010

56. Donalisio M., Cagno V., Civra A., Gibellini D., Musumeci G., Rittà M., Ghosh M., Lembo D. The traditional use of Vachellia nilotica for sexually transmitted diseases is substantiated by the antiviral activity of its bark extract against sexually transmitted viruses // J. Ethnopharmacol. 2018. V. 213. P. 403–408. DOI: 10.1016/j.jep.2017.11.039

57. Benzekri R., Limam F., Bouslama L. Combination effect of three anti‐HSV‐2 active plant extracts exhibiting different modes of action // Adv. Tradit. Med. 2020. V. 20. P. 223–231. DOI: 10.1007/s13596‐020‐00430‐0