Une combinaison de micronutriments inhibe deux étapes clés de l’infection par le coronavirus (SARS-CoV-2) : l’ancrage du virus du virus au récepteur ACE2 et son expression cellulaire

 



A. Goc, Ph.D., W. Sumera, M.Sc., Vadim Ivanov, M.D., Ph.D., Aleksandra Niedzwiecki, Ph.D., Matthias Rath, M.D.
Dr. Rath Research Institute, San Jose, CA

 


 

RÉSUMÉ

Introduction

La pandémie de coronavirus pose un défi sans précédent à la santé humaine et aux économies mondiales. Jusqu’à présent, la recherche de vaccins et d’autres approches de lutte contre cette pandémie se concentre sur les molécules synthétiques qui sont – de manière prévisible – associées à un degré variable d’effets indésirables.

Résultats

nous signalons ici qu’une composition de micronutriments spécifiques peut bloquer presque complètement l’interaction entre l’ancrage  de liaison du coronavirus et celui de la cellule, le récepteur ACE2. De plus, cette composition de micronutriments a permis de réduire de manière significative l’expression du récepteur ACE2 sur les cellules épithéliales alvéolaires humaines (du poumon) de plus de 90%.

Conclusion

Cette étude fournit la base de stratégies efficaces de santé publique et sûres basées sur un apport optimal de micronutriments. Elle permet aux personnes du monde entier de participer activement à la prévention des infections à coronavirus – au-delà du port de masque, de la distanciation

 



INTRODUCTION

 

La propagation rapide de l’actuelle pandémie de coronavirus (COVID-19) menace la santé mondiale, débilité les économies du monde et met en péril la prospérité des générations futures (Chakraborty 2020). Au cours du premier semestre 2020, le COVID-19 a touché plus de 16 millions de personnes et causé plus de 660 000 décès dans le monde (https://covid19.who.int/

Le séquençage du génome entier d’un virus à partir d’échantillons de patients (Zhu 2020) a permis d’identifier un nouveau coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et la maladie causée par ce virus a été nommée maladie de coronavirus 2019 (COVID-19).

Une autre étape importante pour freiner la propagation de cette pandémie a été l’identification de la voie par laquelle le SRAS-CoV-2 infecte les cellules du corps humain. Les coronavirus  se fixent d’abord à des récepteurs spécifiques à la surface des cellules. Ils pénètrent ensuite dans les cellules et sont transportés par des vésicules de transport (endosomes), pour finalement atteindre le noyau cellulaire (noyau) où leur matériel génétique est incorporé dans l’ADN des cellules du corps humain (Li 2016).

La première étape de la voie infectieuse, à savoir l’ancrage du virus au récepteur à la surface de la cellule, revêt une importance particulière (figure 1).  Pour le coronavirus, ce mécanisme de liaison implique des ancrages spécifiques de protéines à la surface du virus et contenant un domaine de liaison au récepteur (RBD) qui reconnaît spécifiquement sa « zone d’amarrage », c’est-à-dire un récepteur spécifique à la surface des cellules du corps. Ce récepteur, appelé enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), est une protéine membranaire intégrale, présente chez de nombreuses cellules dans tout le corps humain avec sa forte expression dans le cœur, le système vasculaire, le système gastro-intestinal et les reins, ainsi que dans les cellules alvéolaires de type II des poumons. (Li 2003, Hofmann 2005).

Le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine SARS-CoV-2 se lie au récepteur ACE2 humain. Ce mécanisme de liaison est un déterminant important de l’infectivité virale et du développement du COVID-19. En outre, il s’agit également d’une cible majeure pour le développement de vaccins et d’autres produits thérapeutiques (Du 2009, Du 2017).

Alors que la recherche de tels médicaments et vaccins interventionnels est en cours, il existe un moyen beaucoup plus direct – et surtout plus sûr – de prévenir cette interaction fatale des coronavirus avec le récepteur ACE2 : supprimer l’expression des récepteurs ACE2 dans les cellules du corps humain afin qu’ils ne soient plus disponibles pour l’ancrage des coronavirus.

Dans une étude pionnière récente, nous avons pu montrer qu’une composition spécifique de micronutriments contenant de la vitamine C, certains minéraux, des acides aminés et des extraits de plantes était efficace pour diminuer de manière significative l’expression cellulaire de l’ACE2 dans les principaux types de cellules ciblées par le virus : les cellules épithéliales des petites voies respiratoires (alvéolaires) des poumons humains et les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins (vasculaires) humains. Ces micronutriments ont été particulièrement efficaces pour réguler à la baisse de l’expression du récepteur de ACE2 dans des conditions inflammatoires, qui sont associées aux coronavirus et à d’autres infections (Ivanov 2020).

Les résultats remarquables de cette étude ont amené à se demander si les micronutriments sont également capables d’affecter d’autres mécanismes essentiels aux infections à coronavirus, à savoir la liaison entre le virus et le récepteur ACE2. Nous avons donc cherché à bloquer l’entrée du virus dans les cellules humaines – le même mécanisme de maladie qui a été sélectionné essentiellement  par toutes les approches actuelles basées sur les vaccins.

Si les résultats de cette étude étaient positifs, une nouvelle approche, naturelle et sûre, serait mise à la disposition de l’humanité pour contrôler efficacement la pandémie actuelle.

Ainsi, dans l’étude actuelle, nous avons testé l’efficacité d’une autre composition nutritive, contenant des polyphénols et des composants végétaux, sur les deux aspects clés de l’infectiosité du SRAS-CoV-2 : le blocage de l’expression du récepteur cellulaire ACE2 et – en même temps – le blocage de la liaison d’une protéine d’ancrage du SRAS-CoV-2 au récepteur ACE2 sur les cellules humaines.

 


 

MATÉRIEL ET MÉTHODES

 

Cultures de cellules

Des cellules épithéliales humaines de petites voies respiratoires (SAEC, achetées à l’ATCC) ont été cultivées dans un milieu de croissance de cellules épithéliales de voies respiratoires (ATCC) dans des flacons en plastique à 37oC et 5 % de CO2. Dans les expériences SAEC, passage 5-7, ont été plaquées sur des plaques plastiques de 96 puits recouvertes de collagène (Corning) dans 100 μL milieu de croissance et ont été cultivées pendant 4-7 jours pour atteindre la couche confluente.

Composition en micronutriments

La combinaison de micronutriments utilisée dans nos expériences a été développée à l’Institut de Recherche du Dr. Rath (San Jose, CA). La formulation d’essai contenait : la quercétine – 400 mg, extrait de plantes crucifères – 400 mg, extrait de racine de curcuma – 300 mg, extrait de thé vert (80% polyphénols) – 300 mg, et le resvératrol – 50 mg

Supplémentation cellulaire

Le mélange de micronutriments a été dissous dans du HCl 0,1N selon le protocole de la pharmacopée américaine (USP 2040) et désigné comme solution mère. Pour les expériences d’expression de l’ACE2, les cellules SAEC ont été complétées par des doses indiquées de la formulation dans un milieu de croissance cellulaire à 100 μl/puits pendant 3 à 7 jours. Les concentrations de nutriments appliquées ont été exprimées en μg/mL

Essai ELISA ACE-2

Les  plaques de culture ont été lavées deux fois avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) et fixés avec une solution de formaldéhyde à 3%/0,5% de Triton X100/PBS pendant 1h à 4oC, puis lavés quatre fois avec du PBS. Ensuite, 200 μl de sérum albumine bovine à 1% (BSA, Sigma) dans du PBS ont été ajoutés et la plaque a été incubée à 4oC pendant la nuit. Des anticorps polyclonaux anti-ACE2 de lapin (Sigma) ont été ajoutés à 100 μl 1%BSA/PBS pendant 1,5 h d’incubation à température ambiante (RT). Après trois cycles de lavage avec 0,1 % de BSA/PBS, les puits ont été fournis avec 100 anticorps IgG antilapin conjugués à la peroxydase de radis de cheval (HRP, Sigma) pendant 1 heure à température ambiante. Après trois cycles de lavage avec 0,1% de BSA/PBS, l’activité HRP retenue a été déterminée par incubation avec 100 μl TMB substrate solution (Sigma) pendant 20 min à la température ambiante, suivie de l’ajout de 50 μl de 1N H2SO4, et la mesure de la densité optique a été effectuée à 450 nm avec un lecteur de microplaques (appareils moléculaires). Les résultats sont exprimés en pourcentage du contrôle expérimental sans addition (moyenne +/- SD, n=6). La valeur moyenne du contrôle non spécifique (puits incubés sans anticorps anti-ACE2) (n=6) a été soustraite de toutes les valeurs de l’échantillon.

Blocage du RBD (receptor-binding domain)

GenScript SARS-CoV-2 de neutralisation du virus de substitution qui peut détecter soit un anticorps, soit des inhibiteurs qui bloquent l’interaction entre le domaine de liaison du récepteur (RBD) de la protéine d’ancrage viral et le récepteur de surface cellulaire ACE2.

Tous les échantillons de test aux concentrations indiquées et les témoins positifs et négatifs (fournis par le fabricant) ont été dilués avec le tampon de dilution d’échantillon avec un rapport de volume de 1:9. Dans des tubes séparés, la RBD conjuguée à l’HRP a également été diluée avec le tampon de dilution de l’HRP avec un rapport de volume de 1:99.

La réaction de liaison/neutralisation a été effectuée selon le protocole du fabricant. Brièvement, les contrôles positifs et négatifs dilués ainsi que les échantillons de test aux concentrations indiquées ont été mélangés à la solution de HRP-RBD diluée avec un rapport de volume de 1:1 et incubés pendant 30 minutes à 37OC. Ensuite, 100 µl de chacun des mélanges de témoins positifs, de témoins négatifs et d’échantillons à tester ont été ajoutés aux puits correspondants avec le récepteur ACE2 immobilisé et incubés pendant 15 minutes à 37OC. Ensuite, les plaques ont été lavées quatre fois avec 260 µl/puits de la solution de lavage 1 x et une solution de TMB a été ajoutée à chaque puits (100 µl/puits).  Les plaques ont été incubées dans l’obscurité et à température ambiante pendant 5 minutes au maximum. Ensuite, 50 µl/puits de solution d’arrêt ont été ajoutés pour éteindre la réaction et l’absorbance a été mesurée immédiatement dans le lecteur de plaque à 450 nm. L’expérience a été réalisée trois fois en double. Les données sont présentées en % du contrôle.

Fig. 1:

A. Les coronavirus infectent les cellules du corps humain via le récepteur ACE2.
B. Principe du kit de recherche disponible dans le commerce utilisé dans cette étude pour mesurer l’interaction entre la protéine de liaison au récepteur (RBD) du coronavirus du SRAS-CoV-2 et le récepteur ACE2 à la surface de la cellule.

 


 

RÉSULTATS

Efficacité d’une combinaison spécifique de micronutriments sur l’expression d’ACE2 dans les petites cellules épithéliales alvéolaires humaines.

La figure 1 montre les effets de différentes concentrations d’une combinaison spécifique de divers composants et extraits végétaux actifs sur l’expression cellulaire des récepteurs ACE2 dans les petites cellules épithéliales alvéolaires humaines.

Fig. 2 Effets de la combinaison de micronutriments sur l’expression des récepteurs ACE2 dans les cellules pulmonaires humaines (petites cellules épithéliales alvéolaires). Les changements dans l’expression de l’ACE2 sont présentés en % du contrôle.

Les résultats indiquent une diminution de l’expression du récepteur cellulaire de l’ACE2 dépendant de la concentration, évaluée par la liaison d’un anticorps spécifique. À la plus forte concentration de nutriments (320 ug/mL), l’expression des récepteurs cellulaires de l’ACE2 a diminué de 92 %. Cela indique qu’en présence de ces micronutriments, la liaison virale à ces récepteurs cellulaires peut être considérablement réduite.

L’effet de la combinaison spécifique de micronutriments sur la liaison RBD au récepteur ACE2

La liaison de la séquence RBD de la protéine SARS-CoV-2  à son récepteur cellulaire est l’étape nécessaire pour accéder aux cellules cibles et pour l’infectiosité virale.

Nous avons testé les effets du même mélange spécifique de composants végétaux actifs sur le blocage de l’interaction de cette séquence du récepteur de liaison de la protéine de pointe SARS-CoV-2 avec le récepteur ACE2 humain. Dans notre étude, nous avons appliqué un test de dépistage de pointe à haute sensibilité qui peut détecter les inhibiteurs qui bloquent l’interaction entre le domaine de liaison du récepteur (RBD) de la protéine d’ancrage  viral et le récepteur ACE2.

Fig. 3. Blocage du pic du SRAS-CoV-2 (RDB) se liant au récepteur de l’ACE2 par une combinaison spécifique de micronutriments en % du contrôle. Blocage du contrôle = 100% d’inhibition de la liaison.

La figure 3 montre que la combinaison de tests de composés naturels d’origine végétale a pu bloquer la fixation du domaine RBD sur la protéine d’ancrage du virus du SRAS-CoV-2 à son récepteur ACE2. Cet effet inhibiteur dépendait de la concentration et, à une concentration de 100 µg/ml du mélange, il a entraîné une inhibition de la liaison de 97 %. Sa forte efficacité dans la prévention de la liaison virale a été observée déjà à une concentration 40 fois inférieure, soit 2,5 µg/ml, ce qui a entraîné une inhibition de la liaison d’environ 20 %.

 



DISCUSSION

 

Importance de nos découvertes

Les résultats présentés dans ce document d’étude montrent que les micronutriments peuvent fortement inhiber d’importants mécanismes cellulaires associés à l’infection par coronavirus.  Ces données sont disponibles à un moment critique où la communauté scientifique et médicale mondiale cherche désespérément des solutions efficaces à la pandémie de COVID-19.

En appliquant les méthodologies scientifiques et les techniques de pointe utilisées dans la recherche sur les coronavirus, nous avons montré que les micronutriments peuvent inhiber de 97 % la liaison de la RBD sur la protéine d’ancrage du SRAS-CoV-2 à son récepteur spécifique ACE2.  Cela signifie que les micronutriments pourraient prévenir presque complètement l’infectivité virale. En outre, la même composition de micronutriments a inhibé l’expression des récepteurs ACE2 sur les petites cellules épithéliales alvéolaires humaines jusqu’à 92 %.

Auparavant, nous avions également signalé qu’une autre combinaison de composés naturels, notamment de la vitamine C, des acides aminés, des composants végétaux et des minéraux, pouvait réduire considérablement l’expression des récepteurs ACE2 sur deux types de cellules principalement ciblées par le coronavirus : les cellules épithéliales pulmonaires humaines et les cellules endothéliales vasculaires humaines (Ivanov 2020).

Une autre conclusion importante de cette étude était que l’inhibition de l’expression des récepteurs ACE2 était encore plus prononcée dans les conditions pro-inflammatoires accompagnant toute infection virale. Cela impliquerait que l’efficacité des micronutriments serait encore plus prononcée dans des conditions cliniques et à des stades avancés de COVID-19, caractérisés par une inflammation généralisée et une « tempête de cytokines ».

La présente étude indique que des formulations spécifiques de composés biologiquement actifs d’origine végétale peuvent être efficaces pour contrôler simultanément deux mécanismes importants impliqués dans l’infectivité du coronavirus.

À la lumière de nos conclusions, il est particulièrement décevant que les efforts scientifiques aient jusqu’à présent largement ignoré le vaste ensemble de preuves scientifiques et cliniques qui attestent de l’efficacité des micronutriments dans de nombreux aspects des infections virales (Jariwalla 2007, Jariwalla 2010, Deryabin 2008, Barbour 2007).

La preuve que des composés naturels comme les micronutriments pourraient être la réponse aux coronavirus et autres pandémies devraient inspirer la communauté scientifique et médicale à s’engager dans un effort mondial pour élargir les connaissances sur la valeur thérapeutique des micronutriments et autres composés naturels dans la prévention des maladies infectieuses en général.

Implications de ces résultats pour les politiques de santé publique

L’ampleur de la pandémie actuelle et la dimension de ses coûts humains et économiques font de notre documentation sur la valeur spécifique des micronutriments dans le contrôle de cette pandémie une approche de santé publique convaincante.

Ceci est particulièrement important car toutes les autres mesures actuellement développées sont soit associées à des effets secondaires graves, soit constituent des stratégies nouvelles et non testées. Les réactions de prudence de la communauté internationale aux premiers vaccins enregistrés, qui sont basés sur des gènes viraux, témoignent de la prise de conscience des risques potentiels associés à la mise en œuvre de ces technologies à l’échelle de la population.

Sur la base des résultats de notre étude, une approche scientifiquement prouvée basée sur les micronutriments devient disponible en tant que stratégie de santé publique efficace – et sûre – pour lutter contre la pandémie actuelle. Avec un taux de blocage de près de 100 %, les micronutriments rivalisent d’efficacité avec n’importe quel vaccin – mais sans aucun risque incalculable. De plus, cette approche élargit les avantages potentiels pour la santé en s’attaquant à d’autres mécanismes critiques associés aux infections à coronavirus. Ces mécanismes comprennent une diminution significative de la disponibilité des « ancres » virales (récepteurs ACE2) à la surface des cellules humaines et un soutien essentiel au fonctionnement du système immunitaire.

Une approche basée sur les micronutriments permet également à la population en général de participer activement à la prévention des infections à coronavirus, au-delà du port de masques, de la distanciation sociale et d’autres mesures barrières.

 


 

RÉFÉRENCES

 

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Source:

https://www.jcmnh.org/micronutrient-combination-inhibits-two-key-steps-of-coronavirus-sars-cov-2-infection-viral-binding-to-ace2-receptor-and-its-cellular-expression/