İnsan parainfluenza virüs ve respiratuvar sinsitiyal virüse karşı ribavirin ve mukolitik ilaçların tek başına ve kombinasyon halinde antiviral etkinliğinin incelenmesi
Investigation of the antiviral effectiveness of ribavirin and mucolytic drugs against human parainfluenza virus and respirative syncitial virus, alone and in combination
Yazar: FATIMA NUR YILMAZ
Danışman: PROF. DR. SİBEL DÖŞLER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Solunum yolu enfeksiyonları tüm dünyada mortalite ve morbiditenin ilk nedenleri arasında yer almakta olup, bunlara neden olabilen bakteriler ve diğer mikroorganizmalar bulunsa da en sık rastlanan etken virüslerdir. Enfeksiyonlar en fazla Kasım-Mart ayları arasında görülmekte ve en yaygın etkenler arasında İnfluenza A, Respiratuar sinsityal virüs (RSV) ve Parainfluenza virüsleri yer almaktadır. Dünyada alarm seviyesindeki antibiyotik direnci gibi, antiviral ajanlara direnç gelişimi de enfeksiyonların tedavi süresinin uzamasına ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu nedenle antivirallerin yerinde ve akılcı kullanımının yanısıra alternatif tedavi stratejilerine de ihtiyaç duyulmaktadır. Çalışmamızda özellikle çocuklukta sık karşılaşılan RSV ve Parainfluenza virüsüne karşı ribavirin, favipiravir ve oseltamivirin antiviral aktiviteleri tek başlarına ve birbirleri ya da solunum yolu enfeksiyonlarında sıklıkla reçete edilen mukolitik ilaçlardan NAC ve erdostein ile kombinasyon halinde araştırılmıştır. Parainfluenza virüs için konak olarak VERO, RSV için ise HEp-2 hücreleri kullanılmış, bahsi geçen ilaçların bu hücreler üzerinde sitotoksisite testleri yapılarak CC50 değerleri hesaplanmıştır. İlaçların tek başlarına ve kombinasyon halindeki antiviral aktiviteleri MTT boyama yöntemi ile test edilerek EC50 değerleri ve kombinasyon sinerji skorları hesaplanmış, ayrıca plak oluşumu yöntemi ile de antiviral etkileri test edilmiştir. Antivirallerin sitotoksik dozları VERO ve HEp-2 hücrelerinde ribavirin için sırasıyla 147,5 ve 108,6; favipiravir için 121,6 ve 223,9; oseltamivir için ise 428,3 ve 291,6 µg/ml tespit edilmiştir. MTT ile antiviral aktivite çalışmalarında Parainfluenza virüs ve RSV'ye karşı ribavirinin EC50 değerleri sırasıyla 11,65 ve 4,45 µg/ml; favipiravirin 9,78 ve 14,1; oseltamivirin ise 13,1 ve 7,67 µg/ml bulunmuş, plak oluşumu deneyleri ile ise %50 inhibisyona neden olan konsantrasyonlar ribavirin için sırasıyla 9,21 ve 3,39; favipiravir için 7,30 ve 13,99; oseltamivir için ise 13,38 ve 9,11 µg/ml olarak belirlenmiştir. Antiviral ilaçlar birbirleri ile kullanıldıklarında, favipiravirin yer aldığı kombinasyonarla aditif etki sağlanırken, ribavirin ve oseltamivir arasında sinerjist aktivite tespit edilmiştir. Mukolitikler ise tek başlarına kullanıldıklarında belirgin bir viral inhibisyona neden olmazken, antivirallerle kombinasyon halinde etkileri aditif olarak nitelendirilmiştir. Çalışmamızda elde edilen bulguların, üzerlerinde pek çok umut verici çalışma yapılan antiviraller ve yeni yaklaşımlarla oluşturulacak alternatif tedavi rejimleri ile bulaşıcı hastalıkları kontrol altına alma ve yok etme stratejilerine katkı sağlayacağı görüş ve inancındayız.

Abstract:
Respiratory tract infections are among the leading causes of mortality and morbidity worldwide, and although there are bacteria and other microorganisms can cause them, viruses are the most common infectious agents. Infections seen most frequently between November-March, and the leading agents include Influenza A, RSV and Parainfluenza viruses. Similar with the antibiotic resistance, which is an alarming level at worldwide, the development of antiviral resistance causes not only prolonged treatment of infections but also increased economic losses. Therefore, besides of the appropriate and rational use of antivirals, alternative treatment strategies are also needed. In this study, we investigated the antiviral activities of ribavirin, favipiravir and oseltamivir alone and in combination with each other or mucolytic drugs NAC and erdostein, which are frequently prescribed in respiratory tract infections, against RSV and Parainfluenza viruses. In the study, VERO cells were used as host for parainfluenza virus and HEp-2 cells for RSV. Cytotoxicity tests of the drugs on these cells were performed and CC50 values were calculated. The antiviral activities of the drugs alone or in combination were tested by MTT staining method, then EC50 values and synergy scores were calculated. The antiviral effects of drugs were also tested by plaque formation method. The cytotoxic doses of antivirals were 147.5 and 108.6 µg/ml for ribavirin, 121.6 and 223.9 µg/ml for favipiravir, 428.3 and 291.6 µg/ml for oseltamivir against VERO and HEp-2 cells, respectively. In antiviral activity studies by MTT, ribavirin EC50 values were 11.65 and 4.45 µg/ml; for favipiravir 9.78 and 14.1 µg/ml, and for oseltamivir 13.1 µg/ml and 7.67 µg/ml against Parainfluenza virus and RSV, respectively. Beside them, the concentrations causing 50% inhibition in plaque formation assays were 9.21 and 3.39 µg/ml for ribavirin; 7.30 and 13.99 µg/ml for favipiravir; 13.38 and 9.11 µg/ml for oseltamivir, respectively. When antivirals tested with each other, an additive effect was found with combinations including favipiravir, while a synergistic effect between ribavirin and oseltamivir. Also, mucolytic drugs alone did not cause any virus inhibition, but when they used in combination with antivirals, characterized as additive. We believe that the findings obtained in this study will contribute to the strategies for controlling and eradicating infectious diseases with antivirals on which many promising studies have been conducted, and alternative treatment regimens that will be created with new approaches.