ArrowUP

«ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ, КАК СРЕДСТВА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ РАЗЛИЧНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ, ВКЛЮЧАЯ И SARS-COV-2, ВЫЗЫВАВШЕЙ ПАНДЕМИЮ COVID-19»

Конференция «Медицина и здравоохранение в современном обществе» — (05.12.2020)

 

Аннотация:

в статье приведены данные современных научных исследований, посвященных использованию гумусовых кислот в качестве средства для профилактики и лечения вирусных инфекций. Проанализирована возможность применения гумусовых кислот в условиях пандемии острого респираторного снидрома COVID-19.

Ключевые слова: гумусовые кислоты, гуминовая кислота, гиматомелановая кислота, фульвовая кислота, вирусы, профилактика, COVID-19.

 

Вакцинация при всей своей полезности в предотвращении тяжелых клинических случаев при ряде серьезных инфекционных нозологий не может считаться оптимальным профилактическим средством. Наглядным примером несовершенства этой методики служат некоторые типы вирусных патологий. Основные проблемы, которые стоят на пути разработки универсальных вакцин – это гипермутабельность многих видов и типов вирусов, а также их крайнее генетическое многообразие.

 

Например, вакцины от вируса гриппа каждый год разрабатываются на основе всего лишь представления инфекционистов о том, какие именно штаммы в этом сезоне выйдут на пандемический уровень. Конечно, имеющиеся на настоящий момент механизмы прогнозирования и общая база накопленных статистических данных позволяют заметно увеличить достоверность таких прогнозов, но тем не менее, элемент случайности все еще велик. А платой за такие ошибки становятся огромные потери финансов и времени, потраченных на разработку неэффективных вакцин. Более того, на следующий год вирус гриппа в силу своей гипермутабельности меняет химизм антигена и всю эту схему мы вынуждены проходить заново и опять появляется риск прогностической ошибки и связанных с ней расходов.

 

Генетическое разнообразие вирусов хорошо иллюстрирует папилломавирус человека. Он является важным этиологическим фактором таких серьезных онкологических патологий, как, например, рак шейки матки – второе по частоте злокачественное заболеваний у женщин. Но данная группа патогенов включает 5 родов, 27 видов и более 170 штаммов. Да, уже имеются вакцины против наиболее распространенных типов ВПЧ, но защищают они максимум от всего четырех его видов (серотипы 6, 11, 16 и 18), чего однозначно недостаточно на фоне общего генетического разнообразия ВПЧ.

 

Именно поэтому в актуальной вирусологии растет интерес к поиску и исследованию агентов широкого спектра действия, которые способны нейтрализовать вирусную инфекционность путем связывания с липидными или гликопротеидными фрагментами оболочки вириона. С высокой степенью вероятности эффективность таких соединений не будет зависеть ни от гипермутаций поверхностных вирусных антигенов, ни от их генетического разнообразия.

 

В качестве одного из таких соединений современные исследователи рассматривают гумусовые кислоты [1]. Гумусовые кислоты – это группа высокомолекулярных оксикислот, имеющих в своем химическом составе азот и бензоидное ядро. Они образуют супрамолекулярные гетерополимерные структуры, которые формируются в процессе естественного распада тканей растений и/или животных [2]. Эти гетерополимеры классифицируют согласно их растворимости в тех или иных средах:

  1. Гуминовые кислоты (растворяются в щелочных составах и не растворяются в неорганических кислотах).
  2. Гиматомелановые кислоты (растворяются в этаноле).
  3. Фульвовые кислоты (характеризуются самым широким спектром растворимости, включающим даже обычную воду) [3].

 

Несмотря на то, что разные гумусовые кислоты имеют несколько разный химический состав, физико-химические исследования доказывают возможность выделения их в обособленную группы органических веществ [4]. Современный подход к их изучению рассматривает гумусовые кислоты, как гетерогенные соединения, состоящие из сходных структурных единиц. А биологическое действие их во многом определяются третичной и четверичной структурой таких комплексов [5]. Именно благодаря этому, характеризуясь сложным химизмом, гумусовые соединения обладают общими принципами строения и похожими свойствами [6].

 

Профилактические и терапевтические эффекты гумусовых кислот в настоящий момент исследуются достаточно плотно [7]. И одним из наиболее интересных направлений является как раз их противовирусная активность. На настоящий момент уже экспериментально доказана эффективность применения гумусовых кислот против таких вирусов, как [8, 9, 10, 11, 12, 13]:

1. Вирус Коксаки – одна из основных причин возникновения асептического менингита.

2. Вирус простого герпеса 1-го типа (HSV-1), который вызывает обычный лабиальный герпес.

3. Вирус простого герпеса 2-го типа (HSV-2) – этиологический фактор генитальных герпетических поражений.

4. Цитомегаловирус (HSV-5) – причина цитомегаловирусных инфекций, особенно опасных в перинатальном периоде и при иммунодефицитных состояниях.

5. Поксвирусы, вызывающие различные оспоподобные патологии.

6. Вирусы иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1) и типа 2 (ВИЧ-2).

7. Вирус полиомиелита.

8. Вирусы гриппа типов А и В.

9. Вирусы атипичной пневмонии (SARS-CoV-1).

 

В свете текущих событий, связанных с объявленной ВОЗ пандемией тяжелого респираторного синдрома COVID-2019, особый интерес вызывает последний пункт приведенного списка. Коронавирус атипичной пневмонии SARS-CoV-1, который в 2002-2003 году вызвал эпидемию, является прямым родственником SARS-CoV-2. А значит, с высокой долей достоверности можно сделать выводы, что гумусовые кислоты будут эффективны и против актуального типа коронавируса. [14].

 

Основным механизмом противовирусного действия гумусовых кислот на данный момент считается их высокая тропность к соединениям, входящим в состав вирусных капсидов [15]. Соответственно, в отношении большинства вирусов их ингибирующий эффект проявляется преимущественно на самых ранних стадиях вирусной репликации, а именно в затруднении адгезии вирионов на мембранах соматических клеток. А, как очевидно, без адгезии невозможно и проникновение вируса в клетку, что ведет к прерыванию его жизненного цикла [16].

 

Данную тропность исследователи объясняют, прежде всего, водородными связями между молекулярными комплексами гумусовых гетерополимеров и различными элементами капсида. То есть, полианионные гумусовые кислоты занимают положительно заряженные домены гликопротеинов вирусной оболочки, которые необходимы для прикрепления вируса к поверхности клетки [17]. Более того, электронно-микроскопическое исследование вирусов гриппа, нейтрализованных путем воздействия гумусовых кислот, продемонстрировало, что вирусные частицы практически полностью покрываются слоем этих аморфных соединений. В некоторых случаях даже наблюдались нарушения целостности вириона [18].

 

Очевидно, что такие изменения существенно снижают инфекционность вирусных частиц. Как правило, потеря инфекционности также сопровождалась потерей гемагглютинирующей активности. [19] Важнейшим преимуществом исследователи считают также тот факт, что данное действие гумусовых кислот не обладает специфичностью в отношении определенных штаммов, серотипов, видов и даже родов вирусов. Соответственно, можно сделать вывод, что эти вещества продемонстрируют эффективность не только в отношении вышеперечисленных патогенов, но и в отношении любых других вирусных инфекций [20]. Кроме того, имеются сведения о том, что покрытие вирусной оболочки гумусовой кислотой значительно усиливает реактивность иммунной системы в отношении этого вируса.

 

Кроме того, для гумусовых соединений подтверждены и довольно выраженные противогрибковые свойства. Гумусовые кислоты способны задерживать рост Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Microsporum canis, Aspergillus niger и Candida albicans в концентрациях, которые полностью сопоставимы с фунгицидной активностью нистатина и нитрофунгина [21]. Это особенно важно для лиц, имеющих нарушения иммунного статуса, вызванные общей ослабленностью организма, приемом иммуносупрессивных средств или ВИЧ-инфекцией.

 

На основе приведенного анализа современной научной литературы можно сделать вывод о том, что гумусовые кислоты, как противовирусное средство, являются, прежде всего, способом профилактически вирусных инфекций, поскольку блокируют способность вируса прикрепляться к клетке-хозяину, проникать в нее и реплицировать себя. Если вирус успевает проникнуть в хозяйскую клетку до начала использования гумусовых кислот, то его репродуктивный процесс не останавливается. Однако, при гибели инфицированной клетки и выходе вирионов в кровоток, наличие там гумусовых кислот результативно препятствует дальнейшему заражению других клеток. Это эффективно снижает общую вирусную нагрузку на организм, а значит, можно говорить и об определенном терапевтическом действии гумусовых кислот в отношении активных вирусных инфекций.

 

Наконец, значительным преимуществом гумусовых веществ служит и то, что они полностью нетоксичны, не вызывают побочных эффектов, а также не обладают тератогенным, эмбриотоксическим и канцерогенным действием [22].

 

Отечественным лидером по производству гумусовых кислот является компания VILAVI INT LTD. Ее специалисты создали технологию получения всех трех фракций эти веществ (гуминовые, гиматомелановые и фульвовые кислоты) и комбинации их в единый комплекс, названный FulXP. В 2020 году эта авторская разработка получила патент Государственного реестра изобретений Российской Федерации. На основе комплекса FulXP компания VILAVI сегодня выпускает сразу два продукта здорового питания: базовый T8 Stone, усиленный богатым микроэлементным составом, и Т8 TEO, расширенный рядом фитосоединений, помогающих контролировать массу тела.

 

Список использованной научной литературы:

 

  1. Girish J. Kotwal. Genetic diversity-independent neutralization of pandemic viruses (e.g. HIV), potentially pandemic (e.g. H5N1 strain of influenza) and carcinogenic (e.g. HBV and HCV) viruses and possible agents of bioterrorism (variola) by enveloped virus neutralizing compounds (EVNCs). Vaccine. 2008. Jun 6;26 (24):3055-8.
  2. Пуцыкин Ю.Г. Гуминовые кислоты как особый тип органоминеральных полимеров //XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. – Казань, 2003. – Т. 3. – С. 349.
  3. Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. // СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004.— 248 с. ISBN 5-288-03516-4.
  4. Beyer L. The chemical composition of soil organic matter in classical humic compound fractions and in bulk samples a review// Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 1996. Bd. 159.
  5. Cook R. L., Langford C. H. A Biogeopolymeric View of Humic Substances with Application to Paramagnetic Metal Effects on 13C NMR // Understanding Humic Substances. Advanced Methods, Properties and Applications, Cambridge, 1999.
  6. Peтa-Mendez, E. Humic substances – compounds of still unknown structure: applications in agriculture, industry, environment, and biomedicine. Review /E. Peтa-Mendez, J. Havel, J. Patonka //J. Appl. Biomed. – 2005. – N 3. – P. 1324.
  7. Михайлова Е.А., Локошко Д.В., Большакова Е.М. Биомедицинские свойства гумусовых кислот и перспективы их использования как средства неспецифической профилактики и части комплексной терапии различных патологий. Концепции современного образования: вопросы продуктивного взаимодействия наук в рамках технического прогресса. Сборник научных трудов. Казань, 2020, стр: 341-347.
  8. Ganapathy, Radha. In Vitro Analysis of the Anti-influenza Virus Activity of Pomegranate Products and Fulvic Acid. Master's Thesis, University of Tennessee, 2009.
  9. Zanetti M. Treatment of HIV infection with humic acid /M. Zanetti //Patent А61К035/78 US.; 15.07.2004.; N 667299.
  10. Laub Biochem Specialty Labs, Humic Acid Inhibition of HSV Infection. 1998.
  11. Kloecking R, Helbig B, Schotz G, et al. Anti-HSV-1 Activity of Synthetic Humic Acid-Like Polymers Derived from p-Diphenolic Starting Compounds. Arch. Chem. Chemother. 2002, 13(4).
  12. van Rensburg CEJ, Dekker J, et al. Investigations of the Anti-HIV Properties of Oxihumate. Chemotherapy 2002, 48(3), 138-143.
  13. Kornilaeva G, Becovich A, et al. New Humic Acid Derivative as Potent Inhibitor of HIV-1 Replication. Med. Gen. Med. 2004, 6(3).
  14. Jignesh Kotwal, Jennifer N. Kaczmarek, Steven Leivers, Yohannes T. Ghebremariam. Anti-HIV, Anti-Poxvirus, and Anti-SARS Activity of a Nontoxic, Acidic Plant Extract from the Trifollium Species. Annals of the New York Academy of Sciences, November, 2005.
  15. Michael Ash. Review of Humic Acid. Clinical Education, UK, May 2016.
  16. В.И. Дегтяренко, В.Ф. Зеваков, В.А. Дивоча Противовирусная активность гуминовых веществ. //Пелоидотерапия распространённых заболеваний: сб. науч. тр. – Пятигорск, 1985. – С. 4045.
  17. Renate Klocking, Bjorn Helbig. Friedrich Schiller. Medical Aspects and Applications of Humic Substances Regarding the Antiviral Activity of Humic Substance. Institute for Aniviral Chemotherapy, Clinical Education, UK, September 2013.
  18. Guttman-Bass N., Catalano-Sherman J. Humic acid interference with virus recovery by electropositive microporous filters. Appl Environ Microbiol. 1986, Sep; 52(3): 556–561.
  19. Klöcking R., Helbig B., Schötz. G., Wutzler P. A Comparative Study of the Antiviral Activity of Low-Molecular Phenolic Compounds and their Polymeric Humic Acid-Like Oxidation Products // The Role of Humic Substances in the Ecosystems and in Environmental Protection: Proc. 8th Meeting IHSS, Wroclaw, Poland, 1997.
  20. Anesio,  A.M.;  Hollas,  C.;  Granéli,  W.;  Laybourn-Parry,  J.  Influence of humic substances on bacterial and viral dynamics in freshwaters. Appl. Environ. Microbiol., 2004, 70, 4848-4854. 
  21. Полуянова И.Е. Биологическая активность гуминовых веществ, получаемых из торфа, и возможности их использования в лечебной практике. Республиканский центр по оздоровлению и санаторно-курортному лечению населения, Минск, Беларусь, Международные обзоры: клиническая практика и здоровье 4 2017, с. 114 – 122.
  22. Effects of Humic Acid on Animals and Humans. An Overview of Literature and a Review of Current Research. Terratol, LLC8571 Boat Club Road Fort Worth, Texas.