Φύκη και αντιμετώπιση του ΗΙV

Ένας από τους κυριότερους λόγους για τον οποίους τα θαλάσσια μακροφύκη θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην αντιμετώπιση του ιού HIV, είναι η περιεκτικότητα τους σε θειικούς πολυσακχαρίτες(SPs) . Οι συγκεκριμένες ενώσεις, αποτελούν μία πολύπλοκη ομάδα μακρομορίων, των οποίων η χημική δομή ποικίλει ανάλογα με το φύκος από το οποίο προέρχονται, ενώ διαθέτουν ένα σημαντικό εύρος, βιολογικών δραστηριοτήτων, όπως η αντιμετώπιση του ιού {5}. O συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ότι τα μακροφύκη διαθέτουν σημαντικές ποσότητες πολύπλοκων δομών SP, οι οποίες αναστέλλουν την αναπαραγωγή των ιών με περίβλημα, όπως οι φλαβονοϊοί και αρενοϊοί και για αυτό το λόγο θεωρούνται ως οι καλύτεροι υποψήφιοι για την παραγωγή φαρμακευτικών ουσιών κατά του ΗΙV και είναι πολύ πιθανόν, σύμφωνα με εκτιμήσεις ερευνητών να αποτελέσουν την κυριότερη πηγή των μελλοντικών αντι-ΗIV φαρμάκων(Se-Kwon et al., 2011). Αρκετές ενδείξεις υπάρχουν σχετικά με την δράση των SP, έχουν αναφερθεί από πειράματα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα, η χρησιμοποίηση θειικής γλυκουρογαλακτόνης, από το ροδοφύκος Schizymenia dubyi. Στη συγκεκριμένη μελέτη παρατηρήθηκε,ότι σε ΜΤ4 κύτταρα μολυσμένα για 8 μέρες με τον ιό του ΗIV, υπήρξε αναστολή του ενζύμου, αντίστροφη μεταγραφάση του ιού και μάλιστα χωρίς να εμφανιστεί τοξικότητα στα κύτταρα, πιθανόν λόγω παρεμπόδισης της (in vitro) προσκόλλησης του ιού στον ξενιστή {1} Ένα ακόμα SPs το οποίο προέρχεται από φαιοφύκη και για το οποίο έχει παρατηρηθεί αντι-ΗIV δράση είναι ο πολυσακχαρίτης Sulfatedpolymannuroguluronate(SPMG). Ο πολυσακχαρίτης αυτός έχει τη δυνατότητα να προσκολλάται σε ειδικές θέσεις μιας ολιγομερούς γλυκοπρωτεΐνης του HIV (gp120) και είτε με το σύμπλοκο rgp120–sCD4, όπου sCD4 είναι ο κυτταρικός υποδοχέας της παραπάνω πρωτεΐνης, είτε επειδή μοιράζεται κοινές θέσεις πρόσδεσης στην gp120 με την sCD4, είτε επειδή καλύπτει τη θέση πρόσδεσης της. Ένα βασικό πλεονέκτημα το οποίο κατέχει ο SPMG, είναι ότι μπορεί να δράσει τόσο πριν, όσο και μετά την αλληλεπίδραση rgp120–sCD4, για αυτό και θεωρείτε ότι μπορεί να αποτελέσει φαρμακευτική ουσία τόσο προληπτικά, όσο και θεραπευτικά μετά την μόλυνση των κυττάρων με HIV {2}

 Μία άλλη ομάδα ενώσεων που λαμβάνονται από τα θαλάσσια φαιοφύκη και τα ροδοφύκη, είναι οι Φλωροταννίνες, οι οποίες συντίθενται από μόρια φλωρογλυκινόλης, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους. Τα φαιοφύκη, τα οποία έχουν μεγάλη περιεκτικότητα σε φλωροταννίνες, έχει αναφερθεί ότι διαθέτουν αντι-ΗIV δραστηριότητα. Από το μικροφύκος που ανήκει στην κατηγορία των φαιοφυκών Eckloniacava, απομονώθηκε η φλωροταννίνη 8,8-bieckol, η οποία βρέθηκε ότι είχε ισχυρή ανασταλτική δράση ενάντια στην αντίστροφη μεταγραφάση(RT) του ιού, καθώς και την πρωτεάση, πιθανόν λόγω πρόσδεσης της σε υδροξυλικές και αρωματικές ομάδες. Ακόμα, ένα από τα κυριότερα φυσικά παράγωγα φλωρογλυκινολίνης, που απαντάται στο Eckloniacava και έχει παρατηρηθεί να έχει αντι-ΗΙV δράση είναι “6,6- bieckol”. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με έρευνες, εμφανίζει τη δυνατότητα τόσο παρεμπόδισης της εισόδου, όσο και της δράσης της RT του ΗΙV-1.Μάλιστα, παρόλο που οδηγεί σε ολοκληρωτική σχεδόν αναστολή της αναπαραγωγής του ιού, δεν έχει παρατηρηθεί να εμφανίζει την οποιαδήποτε τοξικότητα για τα κύτταρα{5}. Οι λεκτίνες (ή πρωτεΐνες σύνδεσης υδατάνθρακα) βρέθηκαν σε μια ποικιλία διαφορετικών ειδών, συμπεριλαμβανομένων των φυκών, μυκήτων και ασπόνδυλων και συμμετέχουν σε πολλές κυτταρικές διεργασίες(απόπτωση, αλληλεπίδραση παθογόνου ξενιστή, πρόσδεση υδατανθράκων). Ως προς την αντιμετώπιση του ΗIV, μπλοκάρουν την δέσμευση του ιού σε κύτταρα στόχους, οδηγώντας τόσο στην πρόληψη της μόλυνσης, όσο και στην αντιμετώπιση του ιού{4} .Πιο συγκεκριμένα η λεκτίνη“Griffithsin” (GRFT),που απομονώνεται από τα ερυθροφύκη Griffithsia sp., εμφανίζει ισχυρή αντι-ΗΙV δραστικότητα. Τόσο οι φυσικές, όσο και οι ανασυνδυασμένες GRFT αναστέλλουν, τα βλαβερά έναντι των κυττάρων, αποτελέσματα, τόσο σε επίπεδο εργαστηριακών στελεχών, όσο και σε στελέχη που έχουν προέρχονται από κλινικές πρωτογενείς απομονώσεις και μάλιστα σε αρκετά μικρές συγκεντρώσεις(0,043 μΜ). Διαπιστώθηκε επίσης ότι είναι στις ίδιες συγκεντρώσεις είναι πολύ δραστικές εναντίον στελεχών του ιού τα οποία προσβάλουν τόσο Τ-κύτταρα όσο και μακροφάγα, ενώ σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις έχει τη δυνατότητα να μπλοκάρει τη σύντηξη χρονίως μολυσμένων με μη μολυσμένα κύτταρα. Επιπλέον έχει την ικανότητα να μπλοκάρει τη σύνδεση της CD-4 εξαρτώμενης γλυκοπρωτεΐνης gp120 σε κύτταρα που εκφράζουν τον υποδοχέα με έναν γλυκοζυλιο-εξαρτώμενο τρόπο, έτσι ώστε να αποτραπεί η πρόσδεσή της με τα μονοκλωνικά αντισώματα 2G12 και 48d {3} . Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το GRFT ένα πολλά υποσχόμενο υποψήφιο για την ανάπτυξη μελλοντικών φαρμακευτικών μέσων εναντίον του HIV. 1. Bourgougnon N, Lahaye M, Quemener B, et al. (1996) Annual variation in composition and in vitro anti-HIV-1 activity of the sulfated glucuronogalactan from Schizymenia dubyi (Rhodophyta Gigartinales). J. Appl. Phycol. , 8, 155–161. 2. . Meiyu G, Fuchuan L, Xianliang X, Jing L, Zuowei Y and Huashi G (2003) The potential molecular targets of marine sulfated polymannuroguluronate interfering with HIV-1 entry. Interaction between SPMG and HIV-1 rgp120 and CD4 molecule. Antiviral Res. , 59, 127–135. 3. Mori J, Matsunaga T, Takahashi S, Hasegawa C, Saito H (2003) Inhibitory activity on lipid peroxidation of extracts from marine brown alga. Phytother Res 17:549–551. 4. Sato T and Hori K (2009) Cloning expression and characterization of a novel anti-HIV lectin from the cultured cyanobacterium Oscillatoria agardhii. Fish. Sci. , 75, 743–753. 5. Se-Kwon Kim, Thanh-Sang Vo, Dai-Hung Ngo and Se-Kwon Kim(2011), Handbook of Marine Macroalgae: Biotechnology and Applied Phycology, 25:417-423.