Erforschung der Wirkungsweise von Lakritze bei der Behandlung von COVID-19 durch bioinformatische Analyse und Molekulardynamik-Simulation

Eine neue Studie untersucht die Wirksamkeit von Lakritze bei der Behandlung von COVID-19

Eine kürzlich veröffentlichte Studie im Journal Frontiers in Pharmacology untersucht die Wirksamkeit von Lakritze bei der Behandlung von Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Die Forscher haben dabei verschiedene Mechanismen identifiziert, durch die Lakritze die entzündliche Reaktion reduziert, Gewebeschäden und Zelltod hemmt, das Zellüberleben reguliert und das Wachstum von Gewebe nach einer Infektion mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) fördert.

Hintergrund

Angesichts des Mangels an wirksamen COVID-19-Therapeutika mit wenigen Nebenwirkungen haben sich viele pflanzliche Arzneimittel als wirksam bei der Begrenzung des Eindringens und der Vermehrung von SARS-CoV-2 in Wirtszellen erwiesen. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass viele aktive Verbindungen in Lakritze beispielsweise SARS-CoV-2 effektiv neutralisieren und die Symptome von COVID-19 minimieren können. Diese Effekte beruhen wahrscheinlich auf der Fähigkeit dieser Bestandteile, die Interaktion zwischen der Rezeptorbindungsdomäne (RBD) des SARS-CoV-2 und dem Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2)-Rezeptor der Wirtszelle zu stören. Darüber hinaus reduziert Quercetin, eine aktive Verbindung in Lakritze, offenbar den Spiegel des Zytokins Interleukin-6 (IL-6), während Triterpenoid-Lakritze-Saponin A3 (A3) und Glycyrrhizinsäure (GA) die RBD von SARS-CoV-2 und das nicht-strukturelle Protein 7 (nsp7) hemmen.

Die Studie

Die Forscher verwendeten bioinformatische Analysen, Molekulardocking-Verfahren und Molekulardynamik-Simulationen, um die affektive Wirksamkeit verschiedener lakritzeaktiver Komponenten gegenüber verschiedenen viralen Zielstrukturen zu bestimmen. Darüber hinaus ermöglichte die Molekulardynamik-Simulation eine Bewertung der Stabilität dieser gebundenen Komplexe für weitere Analysen. Die Wissenschaftler verwendeten auch verschiedene bioinformatische Plattformen, um die potenziellen Wirkungsmechanismen von Lakritze gegen SARS-CoV-2 zu untersuchen.

Studienergebnisse

Aus der Datenbank des Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database (TCMSP) wurden 200 Verbindungen aus Lakritze abgerufen, von denen 11 ausgewählt wurden. Von den insgesamt 255 und 4.628 Genzielen von Lakritze bzw. COVID-19 wurden 101 gemeinsame Ziele identifiziert. Diese 101 Gene werden als „core intersectional gene targets“ bezeichnet. Die darauf folgende Analyse dieser Gene ergab, dass sie mit Zytokinübertragung und Entzündungsreaktionen in Zusammenhang stehen. Ein weiteres Ergebnis war, dass Lakritze die Genexpression, die entzündliche Reaktion von Zytokinen und verschiedene Signalwege reguliert.

Anhand der molekularen Docking-Analyse wurden zahlreiche Wechselwirkungen zwischen den lakritzeaktiven Inhaltsstoffen und den viralen Zielstrukturen identifiziert. Einige davon sind CXCL8/Phaseol, IL2RA/Glycyrol, STAT3/Glycyrol und MMP1/Glyaspern F. Diese Wechselwirkungen können entzündliche Prozesse hemmen, das Immunsystem aktivieren und Gewebewachstum fördern.

Schlussfolgerungen

Die vorliegende Studie liefert in silico Vorhersagen darüber, wie verschiedene aktive Inhaltsstoffe in Lakritze mit verschiedenen Zielen von SARS-CoV-2 interagieren können. Diese Erkenntnisse bieten neue Einblicke in die Mechanismen, durch die bestimmte Wirkstoffe von Lakritze ihre antivirale Wirkung entfalten können. Es ist jedoch zu beachten, dass weitere Untersuchungen und klinische Studien erforderlich sind, um die tatsächliche Wirksamkeit von Lakritze bei der Behandlung von COVID-19 zu bestätigen.

Referenz:
Cao, J., Gong, Y., Wu, M., et al. (2022). Exploring the mechanism of action of licorice in the treatment of COVID-19 through bioinformatics analysis and molecular dynamics simulation. Frontiers In Pharmacology. doi:10.3389/fphar.2022.1003310