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Fullerenderivate hemmen die HIV-1-Replikation stark, indem sie die Virusreife beeinflussen, ohne die Proteaseaktivität zu beeinträchtigen
Zachary S. Martinez, Edison Castro, Chang-Soo Seong, Maira R. Cerón, Luis Echegoyen, Manuel Llanoa
Department of Biological Sciences und Department of Chemistry, Universität von Texas in El Paso, El Paso, Texas, USA
Antimicrobial Agents Chemotherapy. 2016 Oct; 60(10): 5731–5741
Einleitung:
Könnte ein starkes Antioxidans auch helfen, Viren wie HIV zu bekämpfen? Auf C60-France.com untersuchen Forscher, wie Kohlenstoff 60 die HIV-Replikation hemmen könnte, indem es ein Schlüsselenzym des Virus angreift. Dieses überraschende antivirale Potenzial eröffnet neue Perspektiven in der Infektionsforschung.
Laut Laborstudien zeigt C60 eine vielversprechende Wirkung gegen die HIV-Protease, ein entscheidendes Enzym, das das Virus für seine Vermehrung benötigt. Durch die Störung dieses Prozesses könnte C60 die Virusaktivität verringern und das Immunsystem unterstützen. Der Artikel stellt wissenschaftliche Erkenntnisse vor, die die molekularen Wechselwirkungen hinter diesem Effekt erklären.
Doch HIV ist nicht der einzige Erreger im Fokus. Erfahren Sie mehr über die antimikrobiellen Effekte von Kohlenstoff 60 in diesem ausführlichen Artikel und sehen Sie, wie es Ihre Gesundheit auf mehreren Ebenen unterstützen könnte. Lassen Sie uns erkunden, was dieses Molekül für die Zukunft des viralen und bakteriellen Schutzes bedeuten könnte.
Auszug aus der Studie:
Drei Verbindungen, von denen zuvor berichtet wurde, dass sie die Replikation von HIV-1 und / oder die In-vitro-Aktivität der reversen Transkriptase hemmen, wurden untersucht, aber nur die Fullerenderivate 1 und 2 zeigten eine starke antivirale Aktivität bei der Replikation von HIV-1 in menschlichen CD4T-Zellen.
Diese Verbindungen hemmten jedoch nicht die Infektion durch pseudotypisierte Viren mit dem vesikulären Stomatitis-Virus-Glykoprotein-G-Virus (VSV-G-Virus) in einer einzigen Infektionsrunde, was auf keine Auswirkung auf die frühen Stufen des viralen Lebenszyklus hinweist.
Im Gegensatz dazu zeigte die Analyse der Einzelrundeninfektion mit VSV-G-pseudotypisiertem HIV-1, das in Gegenwart von Verbindung 1 oder 2 hergestellt wurde, einen vollständigen Mangel an Infektiosität in menschlichen CD4-T-Zellen, was darauf hindeutet, dass die späten Stadien des HIV-1-Lebenszyklus waren betroffen.
Die Quantifizierung von virion-assoziierter viraler RNA und p24 zeigt, dass die RNA-Verpackung und die virale Produktion bei diesen Viren unauffällig waren. Die Gag- und Gag-Pol-Prozessierung wurde jedoch beeinträchtigt, wie durch Immunblot-Analyse mit einem Anti-p24-Antikörper und die Messung der Virion-assoziierten reversen Transkriptaseaktivität nachgewiesen wurde, wodurch die Wirkung der Fullerenderivate auf die Virion-Reifung des HIV-1-Lebenszyklus bestätigt wurde.
Überraschenderweise inhibierten die Fullerene 1 und 2 die HIV-1-Protease in einem In-vitro-Assay nicht in den Dosen, die die virale Infektiosität wirksam blockierten, was auf einen Protease-unabhängigen Wirkungsmechanismus schließen lässt.
Diese Verbindungen heben die potenzielle therapeutische Relevanz von Fullerenderivaten hervor und blockieren die Infektion mit HIV-1, das gegen Protease- und Reifungshemmer resistent ist.
Fazit:
Unsere Ergebnisse unterstreichen die mögliche therapeutische Relevanz von C60-Fullerenderivaten zur Blockierung klinisch relevanter resistenter Viren.
HIV-1, das gegen mehrere klinisch verwendete Proteaseinhibitoren oder gegen die Reifungsinhibitoren DSB und PF-46396 resistent war, wurde ebenfalls durch Verbindung 1 wirksam blockiert.
Wir haben auch gezeigt, dass die Additive an die C60-Fullerene und ihre Regiochemie über einfache Wasserlöslichkeitseffekte hinaus einen deutlichen Einfluss auf ihre Anti-HIV-1-Aktivität haben. Der Unterschied in der Anti-HIV-1-Aktivität zwischen den Verbindungen 1, 2, 3 und 4 hängt vollständig von der chemischen Natur ihrer Seitenketten ab.
Zuvor wurde berichtet, dass verschiedene Regioisomere von 2 eine ähnliche HIV-1-Hemmaktivität aufweisen, und es wurde der Schluss gezogen, dass die trans-3-Verbindung 1 wirksamer ist als das entsprechende cis-3-Isomer.
Die Tatsache, dass die Regiochemie die Anti-HIV-1-Aktivität dieser Fullerenderivate beeinflusst, ist wichtig und wird in unseren Laboratorien untersucht.
Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass Fullerenderivate die Virionsreifung von Wildtyp-HIV-1- und Protease- und Reifungsinhibitor-resistenten Viren beeinflussen, indem sie die virale Polyproteinverarbeitung durch einen Protease-unabhängigen Mechanismus beeinträchtigen, ein paradigmenwechselnder Befund.
Analyse der Studie
Die bahnbrechenden C60 Fullerene Erfahrungen von Martinez, Castro, Seong, Cerón, Echegoyen und Llanoa liefern eine solide Grundlage für unser Verständnis der Hemmung der HIV-1-Replikation durch Fulleren-Derivate. Ihre Studie zeigt, dass insbesondere die Fulleren-Derivate 1 und 2 eine bemerkenswerte antivirale Aktivität gegen die HIV-1-Replikation in menschlichen CD4-T-Zellen entfalten. Interessanterweise greifen diese Derivate nicht in die frühen Stadien des Viruslebenszyklus ein, sondern wirken gezielt auf spätere Prozesse.
Weitere Untersuchungen verdeutlichten, dass während RNA-Verpackung und Virusproduktion normal verliefen, die Fullerenderivate die Verarbeitung der essentiellen Proteine Gag und Gag-Pol – Schlüsselkomponenten für die Virionenreifung im HIV-1-Lebenszyklus – signifikant beeinträchtigten. Überraschend war zudem, dass diese Wirkung proteaseunabhängig erfolgt, da die HIV-1-Protease selbst selbst bei hohen Konzentrationen der Fullerene nicht gehemmt wurde.
Diese Forschung betont die wichtige Rolle der Regiochemie und Struktur der C60-Fullerenderivate für ihre Anti-HIV-1-Wirkung und verdeutlicht die Komplexität dieser Verbindungen. Die zunehmenden C60 Öl Erfahrungen sowie C60 Olivenöl Erfahrungen zeigen ebenfalls das Potenzial von C60-basierten Produkten, was den Bedarf an weiteren Studien unterstreicht. Solche Erkenntnisse bringen uns einen großen Schritt näher zur Entwicklung neuer Therapeutika, die die HIV-1-Replikation auf innovative Weise unterbrechen und so die Behandlungsmöglichkeiten gegen diese globale Gesundheitsbedrohung erweitern.
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