Инактивирующая и ингибирующая активность сухих этанольных экстрактов полыни (Artemisia spp.) на вирус простого герпеса второго типа in vitro

Цель – оценка in vitro инактивирующей и ингибирующей активности сухих этанольных экстрактов разных видов полыни (Artemisia spp.), произрастающих в природе Новосибирской области и Республики Алтай, на репликацию вируса простого герпеса 2 типа (Herpes simplex virus, HSV-2).

Собрано растительное сырье и приготовлены сухие этанольные экстракты разных видов полыни. Использован лабораторный штамм MS HSV-2. Анализ инактивирующей и ингибирующей активности экстрактов проводили на культуре клеток Vero Е6 по общепринятым методикам. Образец сравнения – лиофилизированный препарат ацикловир («ФАРМЛЕНД», Республика Беларусь). Содержание биологически активных веществ (БАВ) в экстрактах проводили методом прямой и дифференциальной спектрофотометрии.

Выявлена инактивирующая и ингибирующая активность сухих этанольных экстрактов Artemisia spp., растворенных в ДМСО, в диапазоне 50 %-ных эффективных концентраций (EC₅₀) от          2,46±0,63 мкг/мл до 218,75±40,09 мкг/мл в реакциях прямая инактивация (нейтрализация) вируса и от 13,67±2,50 до     218,75±40,09 мкг/мл по схемам «профилактика» заражения и «лечение» инфицированных клеток, соответственно. Методом спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой области света в экстрактах определено процентное содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин, полифенольных соединений в пересчете на катехин и суммы оксикоричных кислот в пересчете на хлорогеновую кислоту.

На основе полученных результатов можно сделать вывод о наличии в этанольных экстрактах Artemisia spp., растворенных в ДМСО, БАВ (флавоноидов, полифенольных соединений и оксикоричных кислот), способствующих инактивации свободных вирионов и эффективно действующих на репликацию HSV-2 внутри инфицированных клеток    in vitro.

1. McQuillan G., Kruszon-Moran D., Flagg E.W., Paulose-Ram R. Prevalence of Herpes Simplex Virus Type 1 and Type 2 in Persons Aged 14–49: United States, 2015–2016 // National Center for Health Statistics; Hyattsville, MD, USA: 2018. P. 1–8. CHS Data Brief. PMID: 29442994

2. Burrel S., Boutolleau D., Ryu D., Agut H., Merkel K., Leendertz F.H., Calvignac-Spencer S. Ancient Recombination Events between Human Herpes Simplex Viruses // Mol Biol Evol. 2017. V. 34. N 7. P. 1713–1721. DOI: 10.1093/molbev/msx113

3. 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. et al. Worldwide circulation of HSV-2 × HSV-1 recombinant strains // Sci Rep. 2017. N 7. Article ID: 44084. DOI: 10.1038/srep44084

4. Crawford K.H.D., Selke S., Pepper G., Goecker E., Sobel A., Wald A., Johnston C., Greninger A.L. Performance characteristics of highly automated HSV-1 and HSV-2 IgG testing // J Clin Microbiol. 2024. V. 62. N 6. Article number: e0026324. DOI: 10.1128/jcm.00263-24

5. Casto A.M., Roychoudhury P., Xie H., Selke S., Perchetti G.A, Wofford H., Huang M.-L., Verjans G.M.G.M., Gottlieb G.S., Wald A. et al. Large, Stable, Contemporary Interspecies Recombination Events in Circulating Human Herpes Simplex Viruses // J Infect Dis. 2020. V. 221. N 8. P. 1271–1279. DOI: 10.1093/infdis/jiz199

6. Andrei G., Snoeck R. Herpes Simplex Virus Drug-Resistance: New Mutations and Insights // Current Opinion in Infectious Diseases. 2013. V. 26. N 6. P. 551–560. DOI: 0000000000000015

7. Sallee L., Boutolleau D. Management of Refractory/Resistant Herpes Simplex Virus Infections in Haematopoietic Stem Cell Transplantation Recipients: A Literature Review // Rev Med Virol. 2024. V. 34. N 5. Article number: e2574. DOI: 10.1002/rmv.2574

8. Fatahzadeh M., Schwartz R.A. Human Herpes Simplex Virus Infections: Epidemiology, Pathogenesis, Symptomatology, Diagnosis, and Management // Journal of the American Academy of Dermatology. 2007. V. 57. N 5. P. 737–763. DOI: 10.1016/j.jaad.2007.06.027

9. Brady R.C., Bernstein D.I. Treatment of herpes simplex virus infections // Antiviral Res. 2004. N 61. P. 73–81. DOI: 10.1016/j.antiviral.2003.09.006

10. Megli C.J., Coyne C.B. Infections at the maternal-fetal interface: an overview of pathogenesis and defence // Nat Rev Microbiol. 2022. V 20. N 2. P. 67–82. DOI: 10.1038/s41579-021-00610-y

11. Smith A.E., McKenney A., Rabinowitz L., Das A. Case Rep Diagnosis of neonatal herpes simplex infection from the placenta // Pediatr. 2020. N 2020. Article ID: 8898612. DOI: 10.1155/2020/8898612

12. Сайт ВОЗ. Интернет ресурс. Available at: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/herpes-simplex-virus (дата обращения: 15.10.2024)

13. Groves M.J. Genital Herpes: A Review // Am Fam Physician. 2016. V. 93. N 11. P. 928–34.

14. Mathew J.Jr., Sapra A. Herpes Simplex Type 2. Book. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan. NBK554427

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

16. Wald A. Genital HSV-1 infections // Sex Transm Infect. 2006. V. 82. N 3. P. 189–90. DOI: 10.1136/sti.2006.019935

17. Zheng T., Jiang L., Li G., Zeng N., Yu B., Duan S., Wang G., Liu Z. Association between human herpes simplex virus and severe headache or migraine among aged 20-49 years: a cross-sectional study // Front Neurol. 2024. N 15. Article ID: 1476863. DOI: 10.3389/fneur.2024.1476863

18. Okoye J.O., Ngokere A.A., Erinle C., Mbamalu C. Co-existence of Herpes simplex virus type 2 and two other oncoviruses is associated with cervical lesions in women living with HIV in South-Western Nigeria // Afr Health Sci. 2020. V. 20. N 3. P. 1015–1023. DOI: 10.4314/ahs.v20i3.4

19. Looker K.J., Elmes J.A.R., Gottlieb S.L., Schiffer J.T., Vickerman P., Turner K.M.E., Boily M.-C. Effect of HSV-2 infection on subsequent HIV acquisition: an updated systematic review and meta-analysis // Lancet Infect Dis. 2017. V. 17. N 12. P. 1303–1316. DOI: 10.1016/S1473-3099(17)30405-X

20. McClymont E., Tan D.H., Bondy S., Albert A., Coutlée F., Lee M., Walmsley S., Ogilvie G., Money D. HSV-2 infection and HPV incidence, persistence, and precancerous lesions in a cohort of HPV-vaccinated women living with HIV // Int J STD AIDS. 2023. V. 34. N 6. P. 402–407. DOI: 10.1177/09564624231154298

21. Navarro-Bielsa A., Gracia-Cazaña T., Aldea-Manrique B., Abadías-Granado I., Ballano A., Bernad I., Gilaberte Y. COVID-19 infection and vaccines: potential triggers of Herpesviridae reactivation // An Bras Dermatol. 2023. V. 98. N 3. P. 347–354. DOI: 10.1016/j.abd.2022.09.004

22. Bai L., Xu J., Zeng L., Zhou F. A review of HSV pathogenesis, vaccine development, and advanced applications // Mol Biomed. 2024. V. 5. N 1. Article number: 35. DOI: 10.1186/s43556-024-00199-7

23. Rathbun M.M., Szpara M.L. A holistic perspective on herpes simplex virus (HSV) ecology and evolution // Advances in Virus Research. 2021. V. 110. N 110. P. 27–57. DOI: 10.1016/bs.aivir.2021.05.001

24. 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. 4. N 8. Article ID: 1715. DOI: 10.3390/v14081715

25. Taylor M., Gerriets V. Acyclovir. Book In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2023. PMID: 31194337. Bookshelf ID: NBK542180.

26. Bautista L., Sirimanotham C., Espinoza J., Cheng D., Tay S., Drayman N. A drug repurposing screen identifies decitabine as an HSV-1 antiviral // Microbiol. Spectr. 2024. N 12. Article number: e0175424. DOI: 10.1128/spectrum.01754-24

27. 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

28. Todorova N., Rangelov M., Dincheva I., Badjakov I., Enchev V., Markova N. Potential of Hydroxybenzoic Acids from Graptopetalum Paraguayense for Inhibiting of Herpes Simplex Virus DNA Polymerase–Metabolome Profiling, Molecular Docking and Quantum-Chemical Analysis // Pharmacia. 2022. N 69. P. 113–123. DOI: 10.3897/pharmacia.69.e79467

29. Di Sotto A., Di Giacomo S., Amatore D., Locatelli M., Vitalone A., Toniolo C., Rotino G.L., Scalzo R.L., Palamara A.T., Marcocci M.E., et al. A Polyphenol Rich Extract from Solanum Melongena L. DR2 Peel Exhibits Antioxidant Properties and Anti-Herpes Simplex Virus Type 1 Activity In Vitro // Molecules. 2018. N 23. Article number: E2066. DOI: 10.3390/molecules23082066

30. Treml J., Gazdová M., Šmejkal K., Šudomová M., Kubatka P., Hassan S.T.S. Natural Products-Derived Chemicals: Breaking Barriers to Novel Anti-HSV Drug Development // Viruses. 2020. V. 12. N 2. Article number: 154. DOI: 10.3390/v12020154

31. 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 21:4878. DOI: 10.3390/molecules25214878

32. Sharifi-Rad J., Herrera-Bravo J., Semwal P., Painuli S., Badoni H., Ezzat S.M., Farid M.M., Merghany R.M., Aborehab N.M., Salem M.A. et al. Artemisia spp.: An Update on Its Chemical Composition, Pharmacological and Toxicological Profiles // Oxid Med Cell Longev. 2022. V. 2022. Article ID: 5628601. DOI: 10.1155/2022/5628601

33. Hussain A. A phylogenetic perspective of antiviral species of the genus Artemisia (Asteraceae-Anthemideae): A proposal of anti SARS-CoV-2 (COVID-19) candidate taxa // J Herb Med. 2022. N 36. Article ID: 100601. DOI: 10.1016/j.hermed.2022.100601

34. Saddi M., Sanna A., Cottiglia F., Chisu L., Casu L., Bonsignore L., De Logu A. Antiherpevirus activity of Artemisia arborescens essential oil and inhibition of lateral diffusion in Vero cells // Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2007. N 6. Article ID: 10. DOI: 10.1186/1476-0711-6-10

35. Angelova P., Hinkov A., Tsvetkov V., Todorov D., Shishkova K., Dragolova D., Shishkov S., Kapchina-Toteva V. Antiherpes virus activity of extracts from Artemisia chamaemelifolia Vill. // Acad. Bulg. Sci. 2019. V. 72. N 11. P. 1475–1483. DOI: 10.7546/CRABS.2019.11.04

36. Liu P., Zhong L., Xiao J., Hu Y., Liu T., Ren Z., Wang Y., Zheng K. Ethanol extract from Artemisia argyi leaves inhibits HSV-1 infection by destroying the viral envelope // Virol J. 2023. V. 20. N 1. Article number: 8. DOI: 10.1186/s12985-023-01969-5

37. Красноборов И.М. Полынь – Artemisia L. // Определитель растений Новосибирской области. Новосибирск: Наука, 2000. С. 335–339.

38. 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. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-4-111-129

39. 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. Article ID: 283. DOI: 10.3390/jcm7090283

40. 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. N. 20. P. 223–231. DOI: 10.1007/s13596-020-00430-0

41. 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: 10.18470/1992-1098-2022-3-135-152

42. Фисенко В.П. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под ред. Минздрав РФ, ЗАО ИИА «Ремедиум», М., 2000. 398 с.

43. Величко В.В., Круглов Д.С. Спектрофотометрическое определение А-витаминной активности каротиноидосодержащего сырья // Journal of Siberian Medical Sciences. 2021. N 4. С. 17–26. DOI: 10.31549/2542-1174-2021-4-17-26

44. Курдюков Е.Е., Водопьянова О.А., Антропова Н.В., Митишев А.В., Евграшкина Н.Е. Методика количественного определения суммы дубильных веществ в плодах Euterpe oleracea // Химия растительного сырья. 2021. N 4. С. 225–229. DOI: 10.14258/jcprm.2021049158

45. Liu H., Ye F., Sun Q., Liang H., Li C., Li S., Lu R., Huang B., Tan W., Lai L. Scutellaria baicalensis extract and baicalein inhibit replication of SARS-CoV-2 and its 3C-like protease in vitro CoV-2 // J Enzyme Inhib Med Chem. 2021. V. 36. N 1. P. 497–503. DOI: 10.1080/14756366.2021.1873977

46. Zannella C., Giugliano R., Chianese A., Buonocore C., Vitale G.A., Sanna G., Sarno F., Manzin A., Nebbioso A., Termolino P. et al. Antiviral Activity of Vitis vinifera Leaf Extract against SARS-CoV-2 and HSV-1 // Viruses. 2021. V. 13. N 7. Article ID: 1263. DOI: 10.3390/v13071263. 25;12(9):2573

47. Mohamed F.F., Anhlan D., Schöfbänker M., Schreiber A., Classen N., Hensel A., Hempel G., Scholz W., Kühn J., Hrincius E.R. et al. Hypericum perforatum and Its Ingredients Hypericin and Pseudohypericin Demonstrate an Antiviral Activity against SARS-CoV-2 // Pharmaceuticals (Basel). 2022. V. 15. N 5. P. 530. DOI: 10.3390/ph15050530

48. White E.M., Stampfer S.D., Heldwein E.E. Expression, Purification, and Crystallization of HSV-1 Glycoproteins for Structure Determination // Methods Mol Biol. 2020. N 2060. P. 377–393. DOI: 10.1007/978-1-4939-9814-2_23

49. 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. N 114. P. 291–298. DOI: 10.1016/j.micpath.2017.12.017

50. 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. N 6. P. 738–744. DOI: 10.1016/j.micinf.2004.03.009

51. 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. N 210. P. 192–197. DOI: 10.1016/j.jep.2017.08.010

52. Karamoddini M.K., Emami S.A., Ghannad M.S., Sani E.A., Sahebkar A. Antiviral activities of aerial subsets of Artemisia species against herpes simplex virus type 1 (HSV1) in vitro // Asian Biomed. 2011. V. 5. N 1. P. 63–68. DOI: 10.5372/1905-7415.0501.007

53. Xiao J., Liu P., Hu Y., Liu T., Guo Y., Sun P., Zheng J., Ren Z., Wang Y. Antiviral activities of Artemisia vulgaris L. extract against herpes simplex virus // Chin Med. 2023. V. 18. N 1. Article number: 21. DOI: 10.1186/s13020-023-00711-1

54. Sinico C., De Logu A., Lai F., Valenti D., Manconi M., Loy G., Bonsignore L., Fadda A. M. Liposomal incorporation of Artemisia arborescens L. essential oil and in vitro antiviral activity // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2005. V. 59. P. 161–168. DOI: 10.1016/j.ejpb.2004.06.005

55. Lai F., Sinico C., De Logu A., Zaru M., Müller R.H., Fadda A.M. SLN as a topical delivery system for Artemisia arborescens essential oil: In vitro antiviral activity and skin permeation study // Int. J. Nanomed. 2007. V. 2. N 3. P. 419–425.

56. García C.C., Talarico L., Almeida N., Colombres S., Duschatzky C., Damonte E.B. Virucidal activity of essential oils from aromatic plants of San Luis, Argentina // Phytother. Res. 2003. V. 17. P. 1073–1075. DOI: 10.1002/ptr.1305

57. Duschatzky C.B., Possetto M.L., Talarico L.B., Garcíam C.C., Michis F., Almeida N.V., de Lampasona M.P., Schuff C., Damonte E.B. Evaluation of chemical and antiviral properties of essential oils from South American plants // Chem. Chemother. 2005. V. 16. P. 247–251. DOI: 10.1177/095632020501600404

58. Ekiert H., Pajor J., Klin P., Rzepiela A., Ślesak H., Szopa A. Significance of Artemisia Vulgaris L. (Common Mugwort) in the History of Medicine and Its Possible Contemporary Applications Substantiated by Phytochemical and Pharmacological Studies // Molecules. 2020. V. 25. N 19. Article ID: 4415. DOI: 10.3390/molecules25194415

59. Государственный реестр лекарственных средств. URL: http://grls.rosminzdrav.ru (дата обращения: 04.01.2025)

60. Boeing T., de Souza J., da Silva R. de Cássia, Mariano L.N.B., da Silva L.M., Gerhardt G.M., Cretton S., Klein-Junior L.C., de Souza P. Gastroprotective effect of Artemisia absinthium L.: A medicinal plant used in the treatment of digestive disorders // J. Ethnopharmacol. 2023. V. 312. Article ID: 116488. DOI: 10.1016/j.jep.2023.116488

61. Макарова Д.Л., Ханина М.А., Амельченко В.П., Домрачев Д.В., Ткачев А.В. Изучение химического состава эфирного масла Artemisia pontica L. флоры Сибири // Химия растительного сырья. 2008. N 2. С. 55–60.

62. Макарова Д.Л., Величко В.В.. Ким Н.Е.. Ханина М.Г., Ханина М.А. Фитохимическое исследование растений флоры Сибири // Фармация. 2008. N 3. С. 19–22.

63. Trifan A., Zengin G., Sinan K.I., Sieniawska E., Sawicki R., Maciejewska-Turska M., Skalikca-Woźniak K., Luca S.V. Unveiling the Phytochemical Profile and Biological Potential of Five Artemisia // Antioxidants (Basel). 2022. V. 11. N 5. Article ID: 1017. DOI: 10.3390/antiox11051017

64. 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. N 22. Article ID: 722. DOI: 10.3390/molecules22050722