Spiruline et Coronavirus - Etude scientifique américaine

Afin de vous apporter les dernières informations scientifiques, vous trouverez ci après une traduction non-officielle* d'une étude américaine (le lien vers la parution originale se trouve en bas de l'article en anglais). Vous le constaterez, cette étude est technique et s'adresse aux spécialistes. Elle est parue le 20 Février 2020 sur le très officiel site américain NCBI.

Un tableau récapitulatif en fin d'étude suggère des indications posologiques quotidiennes provisoires pour les nutraceutiques qui pourraient aider à contrôler les virus à ARN, y compris la grippe et le coronavirus : il conviendrait de consommer 15 gramme de spiruline par jour.

Les nutraceutiques peuvent accroître la réponse de l’interféron de type 1 aux virus à ARN, y compris la grippe et le coronavirus

Mark F. Mccarty et James J. Dinicolantonio,


La production d’oxydant dépendante du NOX2 inhibe la signalisation TLR7

À la lumière des préoccupations mondiales concernant la récente éclosion d’une nouvelle souche mortelle de coronavirus en Chine, il est fortuit que deux découvertes récentes indiquent la voie à des mesures nutraceutiques efficaces pour potentialiser la réponse de l’interféron de type 1 aux virus à ARN.

L’activation du récepteur de type péage 7 (TLR7) par l’ARN viral monocaténaire piégé dans les endosomes fournit un stimulus clé à l’induction d’interféron de type 1 par les virus à ARN. Selemidis et ses collègues ont récemment démontré que, dans les endosomes des macrophages alvéolaires humains, de tels virus évoquent la production de superoxyde par des complexes d’oxydase NADPH dépendants du NOX2; la présence de TLR7 est requise pour cet effet. Ce phénomène a été démontré avec un large éventail de virus à ARN, y compris le rhinovirus, le virus respiratoire syncytial, le virus humain du parainfluenza, virus de la métapneumonie humaine, virus de Sendai, virus de la dengue et VIH. En outre, la génération ultérieure de peroxyde d’hydrogène dans ces endosomes conduit à une oxydation de Cys98 sur TLR7 qui bloque la capacité de ce récepteur à transmettre un signal amplifiant la production d’interféron de type 1. Dans les macrophages déficients en activité NOX2, soit génétiquement, soit en raison de l’administration d’un inhibiteur ciblé du NOX2 (gp91ds-TAT), la production d’interféron de type 1 était nettement plus élevée en réponse à l’infection par le virus de l’ARN. Lorsque des souris KO génétiquement normales ou NOX2 ont été exposées à une souche inactive du virus de la grippe, la réponse interféron-bêta et la réponse aux anticorps évoquée par ce virus étaient nettement plus élevées chez les souris KO NOX2.

Ces résultats indiquent la possibilité que les nutraceutiques capables d’inhiber le NOX2, de favoriser la clairance du peroxyde d’hydrogène ou de contribuer à la restauration de la structure indigène du Cys98 dans le TLR7, pourraient stimuler le TLR7-induction médiée de l’interféron de type 1 et des anticorps antiviraux. On sait que les faibles concentrations intracellulaires nanomolaires de bilirubine non conjuguée générées par l’activation de l’hémoxygénase-1 (HO-1) inhibent l’activité de la NADPH oxydase dépendante du NOX2; il s’agit probablement d’une mission homéostatique clé du HO-1,. De plus, la biliverdine – le HO-1 produit qui est rapidement converti en bilirubine dans les cellules – a été signalé pour stimuler la réponse de l’interféron de type 1 au virus de l’ARN de l’hépatite C dans les lignées cellulaires d’hépatocytes5. L’induction de HO-1 est signalée pour potentialiser la réponse d’interféron de type 1 au virus de la grippe6.Les nutraceutiques inductifs de phase 2 – tels que l’acide férulique, l’acide lipoïque ou le sulforaphane – sont connus pour favoriser l’induction de HO-1, et peut donc avoir une certaine utilité pour stimuler la réponse d’interféron de type 1. La capacité de la férulation de sodium d’activer le TLR7, de stimuler la production d’interféron de type 1 et d’améliorer la survie chez les souris infectées par le virus de l’influenza A pourrait être secondaire à l’induction du HO-1 et pourrait refléter un effet supplémentaire de la férulation en soi (puisque le TLR9 a également été activé). 10

De plus, il a été démontré que la chromophore phycocyanobiline (PCB) des cyanobactéries (comme la spiruline) et de nombreux types d’algues bleu-vert, un métabolite de biliverdine, imitent l’activité inhibitrice de la NAPDH oxydase de la bilirubine non conjuguée, probablement parce qu’il est rapidement converti à l’intérieur des cellules en phycocyanorubine, un composé de structure très semblable à la bilirubine.11 , 12 Ce phénomène explique probablement bon nombre des effets antioxydants et anti-inflammatoires profonds observés lorsque la spiruline, la phycocyanine (la protéine proéminente de spiruline incorporant le PCB comme chromophore), ou PCB lui-même sont administrés dans des modèles de rongeurs de pathologie humaine.11 13 Par conséquent, l’ingestion de spiruline ou d’extraits de spiruline enrichis en BPC peut stimuler la réponse à l’interféron de type 1 dans le contexte d’une infection à ARN. L’administration orale d’un extrait de spiruline d’eau froide riche en phycocyanine a réduit la mortalité chez les souris infectées par la grippe14.

Les conséquences en aval de la production de peroxyde d’hydrogène pourraient également être abordées par les nutraceutiques inductifs de phase 2, car ils induisent diverses enzymes de peroxydase et favorisent la synthèse du glutathion, un cofacteur pour certaines peroxydases et un catalyseur dans les réactions qui reconvertissent les groupes cystéine oxydée à leur forme native.15 La production de glutathion peut également être favorisée par l’administration de N-acétylcystéine (NAC), qui s’est révélée protectrice chez les rongeurs infectés par la grippe16. , 17. , 18. Dans une étude clinique contrôlée de six mois, peu remarquée, portant sur 262 sujets principalement âgés, ceux qui recevaient 600 mg de NAC deux fois par jour, par opposition à ceux qui recevaient le placebo, ont connu beaucoup moins de grippe. . .Même si le taux de séroconversion à la grippe A était comparable dans les deux groupes, ce qui indique qu’ils ont été exposés à la même fréquence, seulement 25 % des sujets infectés par le virus du groupe NAC ont présenté des symptômes. (Compte tenu du carnage que la grippe a causé chez les personnes âgées, il est très regrettable qu’aucun effort n’ait été fait pour reproduire cette étude, menée il y a plus de 20 ans.) L’utilité particulière du NAC chez les personnes âgées pourrait refléter le fait que les taux de cystéine plasmatique et de glutathion cellulaire ont tendance à diminuer avec l’âge.20

Étant donné que le sélénium est un cofacteur essentiel de certaines peroxydases et que la carence en sélénium est endémique dans certaines régions de la Chine et d’autres régions du monde, il pourrait également être approprié dans ce contexte d’assurer l’adéquation de la nutrition du sélénium.21 La grippe est plus pathogène chez les souris déficientes en sélénium, et la carence en sélénium augmente également la vitesse à laquelle les virus peuvent muter. promouvoir l’évolution de souches plus pathogènes et capables d’échapper à la surveillance immunitaire22.
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Les antioxydants peuvent également protéger en réprimant l’inflammation excessive du poumon

Fait important, on pourrait s’attendre à ce que l’effet anti-inflammatoire de ces nutraceutiques antioxydants étouffe la réaction inflammatoire excessive dans le parenchyme pulmonaire provoquée par des infections virales dont la létalité est médiée par un syndrome de détresse respiratoire aigue23. 24 Ces nutraceutiques pourraient diminuer comme la réponse en supprimant la propagation virale, et en atténuant la signalisation pro-inflammatoire dans les cellules endothéliales qui favorise l’afflux de cellules inflammatoires.
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L’administration de glucosamine peut réguler l’activation de MAVS

Un autre médiateur clé de la réponse à l’interféron de type 1 est la protéine de signalisation antivirale mitochondriale (MAVS), qui oligomerizes en réponse à l’activation des détecteurs de virus ARN cytosolique RIG-1 et MDA5, et participe ensuite à l’activation du facteur de transcription interféron facteur réglementaire 3 (IRF3). 25 (La signalisation TLR7 contribue également à l’activation de ce facteur; les deux voies favorisent la polyubiquitation liée au K63 et l’activation de la kinase-1 – TBK1 – liante à la cuve qui, à son tour, active IRF3 par phosphorylation.26., 27., 28.) Duan et ses collègues ont récemment montré que l’infection à ARN virus favorise O-Glcnacylation de MAVS sur plusieurs sites, et que cela rend MAVS sensible à l’ubiquitation K63-linked qui lui permet d’activer IRF3.29 En outre, ils montrent que, plus étendue de ce O-Glcnacylation est, le MAVS est plus efficace est activé. Par conséquent, ils sont en mesure de démontrer que les mesures qui suppriment ou amplifient le pool cellulaire de l’UDP-N-acétylglucosamine – le substrat de l’O-Glcnacylation – suppriment ou amplifient en conséquence l’activation du MAVS. Ils ont ensuite démontré que l’alimentation des souris à base de glucosamine (2,5 % en poids) améliore considérablement la survie des souris de type sauvage infectées par le virus de la grippe, alors que cela n’offrait aucune protection chez les souris dans lesquelles le MAVS, les interférons de type 1 ou la transférase O-Glcnac (le médiateur de l’O-Glcnacylation) étaient génétiquement absents.

Cette nouvelle découverte frappante indique la possibilité que la supplémentation en glucosamine à forte dose pourrait aider à prévenir et à contrôler les infections par le virus de l’ARN. Alors que la voie de biosynthèse de l’hexosamine est capable de produire de l’UDP-N-acétylglucosamine en l’absence de glucosamine exogène, l’administration de glucosamine peut améliorer davantage le pool intracellulaire de ce composé, augmentant ainsi l’étendue de l’O-La dose alimentaire utilisée dans cette étude est assez élevée dans le contexte de l’expérience clinique antérieure – 2,5 % de l’alimentation humaine fournissant 400 g de poids sec par jour correspondrait à 10 g de glucosamine – mais un apport de 3 g par jour serait pratique. et se situe dans la fourchette de l’expérience clinique précédente31. Des apports assez élevés peuvent être nécessaires pour procurer des avantages cliniques importants, dans la mesure où ce composé est plutôt peu absorbé après administration orale.32
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Vers une stratégie nutraceutique pratique pour faire face aux infections à ARN

À la lumière de ce qui précède, l’administration de spiruline (ou d’un extrait de spiruline enrichi en PCB), d’un inducteur de phase 2 (comme l’acide férulique, l’acide lipoïque ou le sulforaphane), de N-acétylcystéine, de sélénium et de glucosamine à forte dose, à des doses adéquates, pourrait aider à prévenir et à contrôler les infections virales à ARN en amplifiant les fonctions de signalisation du TLR7 et du MAVS pour évoquer la production d’interféron de type 1.

En ce qui concerne les efforts pratiques visant à prévenir et à contrôler les infections à ARN, les préparations nutraceutiques destinées à fournir une protection à cet égard pourraient raisonnablement inclure la levure de bière bêta-glucane - qui peut amplifier l’activation des cellules dendritiques par décétain. .1 et les récepteurs CR3; cet agent a des effets immunostimulants cliniquement documentés et il a été démontré qu’il protège les souris confrontées au virus de la grippe33 , 34 (les préparations de paroi cellulaire polysaccharidique de certains champignons et mauvaises herbes marines ont une activité comparable). L’assurance du bon état de zinc, en particulier chez les très jeunes et les personnes âgées, semble également être prudente, car le zinc soutient le fonctionnement efficace et la prolifération de diverses cellules immunitaires23. 35 Cet effet pourrait être pertinent pour la réduction significative de 27 % de la mortalité totale observée chez les sujets âgés ayant reçu desla dose de zinc dans l’essai multicentrique AREDS136. en particulier, ont fait l’objet d’une évaluation clinique considérable et se sont révélées symptomatiquement bénéfiques dans les cas de grippe et de rhume vulgaire38. Étant donné que le sureau est une source très riche d’anthocyanes, il y a lieu de soupçonner que son incidence sur les virus pourrait être médiée, au moins en partie, par acide férulique, un métabolite important qui apparaît dans le plasma à la suite de l’ingestion d’anthocyane39. Une évaluation minutieuse de la recherche portant sur les préparations les plus prometteuses peut révéler des phytoproduits chimiques particuliers qui peuvent influencer la pathogénicité des virus en ciblant de nouvelles cibles.

Le tableau 1 présente quelques suggestions préliminaires concernant les doses des agents susmentionnés qui pourraient être utiles pour contrôler les virus à ARN.


Tableau 1

Indications posologiques quotidiennes provisoires pour les nutraceutiques qui pourraient aider à contrôler les virus de l’ARN, y compris la grippe et le coronavirus :


Acide férulique 500-1000 mg
Acide lipoïque 1 200-1 800 mg (à la place de l’acide férulique)
Spiruline 15 g (ou 100 mg de BPC)
N-acétylcystéine 1 200 à 1 800 mg
Sélénium 50-100 mcg
Glucosamine 3 000 mg ou plus
Zinc 30-50 mg
Bêta-glucane de levure 250-500 mg
Sureau 600 à 1 500 mg


VERSION ORIGINALE DE L'ETUDE :

Nutraceuticals have potential for boosting the type 1 interferon response to RNA viruses including influenza and coronavirus

NOX2-dependent oxidant production inhibits TLR7 signaling

In light of worldwide concern regarding the recent outbreak of a deadly novel strain of coronavirus in China, it is fortuitous that two recent discoveries point the way to effective nutraceutical measures for potentiating the type 1 interferon response to RNA viruses.

Activation of toll-like receptor 7 (TLR7) by single-stranded viral RNA trapped within endosomes provides a key stimulus to type 1 interferon induction by RNA viruses. Selemidis and colleagues have recently demonstrated that, within the endosomes of human alveolar macrophages, such viruses evoke superoxide production by NOX2-dependent NADPH oxidase complexes; the presence of TLR7 is required for this effect. This phenomenon was demonstrated with a wide range of RNA viruses, including rhinovirus, respiratory syncytial virus, human parainfluenza virus, human metapneumonia virus, Sendai virus, Dengue virus, and HIV. Furthermore, the subsequent generation of hydrogen peroxide within these endosomes leads to an oxidation of Cys98 on TLR7 that blocks the ability of this receptor to transmit a signal boosting type 1 interferon production. In macrophages deficient in NOX2 activity, either genetically or owing to administration of a targeted NOX2 inhibitor (gp91ds-TAT), the production of type 1 interferon was markedly higher in response to RNA virus infection. When genetically normal or NOX2 knockout mice were exposed to an inactive strain of influenza virus, the interferon-beta response and the antibody response evoked by this virus were markedly higher in the NOX2 knockout mice.

These findings point to the possibility that nutraceuticals capable of inhibiting NOX2, promoting clearance of hydrogen peroxide, or aiding restoration of the native structure of Cys98 in TLR7, might be expected to boost the TLR7-mediated induction of type 1 interferon and antiviral antibodies. The low nanomolar intracellular concentrations of unconjugated bilirubin generated by activation of heme oxygenase-1 (HO-1) are known to inhibit NOX2-depending NADPH oxidase activity; this likely is a key homeostatic mission of HO-1. , Moreover, biliverdin – the HO-1 product which is converted rapidly to bilirubin within cells – has been reported to boost the type 1 interferon response to hepatitis C RNA virus in hepatocyte cell lines. Furthermore, HO-1 induction is reported to potentiate the type 1 interferon response to influenza virus. Phase 2-inductive nutraceuticals – such as ferulic acid, lipoic acid, or sulforaphane – are known to promote induction of HO-1, and hence may have some utility for boosting type 1 interferon response., , The ability of sodium ferulate to activate TLR7, stimulate type 1 interferon production, and enhance survival in influenza A-infected mice, might be secondary to HO-1 induction, and possibly reflects an additional effect of ferulate per se (as TLR9 was also found to be activated).

Moreover, the phycocyanobilin (PCB) chromophore of cyanobacteria (such as spirulina) and many types of blue-green algae, a biliverdin metabolite, has been shown to mimic the NAPDH oxidase inhibiting activity of unconjugated bilirubin, likely because it is rapidly converted within cells to phycocyanorubin, a compound very similar in structure to bilirubin. , This phenomenon likely explains many of the profound antioxidant and anti-inflammatory effects observed when spirulina, phycocyanin (the prominent spirulina protein incorporating PCB as a chromophore), or PCB itself are administered in rodent models of human pathology. , Hence, ingestion of spirulina or of spirulina extracts enriched in PCB may have potential for boosting type 1 interferon response in the context of RNA virus infection. Oral administration of a cold-water spirulina extract rich in phycocyanin has been found to decrease mortality in influenza-infected mice.

The downstream consequences of hydrogen peroxide production might also be addressed by phase 2-inductive nutraceuticals, as these induce various peroxidase enzymes and promote the synthesis of glutathione, a cofactor for certain peroxidases and a catalyst in reactions that reconvert oxidized cysteine groups to their native form. Glutathione production can also be promoted by administration of N-acetylcysteine (NAC), which has been shown to be protective in rodents infected with influenza., , In a little-noticed 6-month controlled clinical study enrolling 262 primarily elderly subjects, those receiving 600 mg NAC twice daily, as opposed to those receiving placebo, experienced significantly fewer influenza-like episodes and days of bed confinement. Although the rate of seroconversion to influenza A was comparable in the two groups – indicating that they were exposed at the same frequency – only 25% of the virus-infected subjects in the NAC group developed symptoms, as contrasted to 79% of those of placebo. (Given the carnage that influenza wreaks among the elderly, it is most regrettable that no effort has been made to replicate this study, conducted over 20 years ago.) The particular utility of NAC in the elderly might reflect the fact that plasma cysteine levels and cellular glutathione levels tend to decline with advancing age.

Since selenium is an essential cofactor for certain peroxidases, and selenium deficiency has been endemic in certain regions of China and other parts of the world, insuring adequacy of selenium nutrition might also be appropriate in this context. Not surprisingly, influenza is more pathogenic in selenium-deficient mice, and selenium deficiency also increases the rate at which viruses can mutate, promoting the evolution of strains that are more pathogenic and capable of evading immune surveillance.

Antioxidants can also protect by quelling excessive lung inflammation

Importantly, the anti-inflammatory impact of such antioxidant nutraceuticals might also be expected to quell the excessive inflammatory reaction within lung parenchyma evoked by viral infections whose lethality is mediated by an acute respiratory distress syndrome. , These nutraceuticals could decrease such as response both by suppressing viral spread, and by dampening pro-inflammatory signaling in endothelial cells that promotes influx of inflammatory cells.

Glucosamine administration may up-regulate MAVS activation

Another key mediator of type 1 interferon response is the mitochondrial antiviral-signaling protein (MAVS), which oligomerizes in response to activation of cytosolic RNA virus detectors RIG-1 and MDA5, and subsequently participates in the activation of the transcription factor interferon regulatory factor 3 (IRF3). (TLR7 signaling likewise contributes to activation of this factor; both pathways promote the K63-linked polyubiquitination and activation of the tank-binding kinase-1 – TBK1 – which in turn activates IRF3 via phosphorylation., , ) Duan and colleagues have recently shown that RNA virus infection promotes O-GlcNacylation of MAVS on multiple sites, and that this renders MAVS susceptible to the K63-linked ubiquitination that enables it to activate IRF3. Moreover, they show that, the more extensive this O-GlcNacylation is, the more effectively MAVS is activated. Hence, they are able to demonstrate that measures which suppress or amplify the cellular pool of UDP-N-acetylglucosamine – the substrate for O-GlcNacylation – correspondingly suppress or amplify the activation of MAVS. They then proceed to demonstrate that feeding mice a glucosamine-enriched diet (2.5% by weight) markedly enhances the survival of wild-type mice infected with influenza virus, whereas this provided no protection in mice in which MAVS, type 1 interferons, or O-GlcNac transferase (the mediator of O-GlcNacylation) were genetically absent.

This striking new finding points to the possibility that high-dose glucosamine supplementation might aid prevention and control of RNA virus infections. Whereas the hexosamine biosynthesis pathway is capable of generating UDP-N-acetylglucosamine in the absence of exogenous glucosamine, glucosamine administration can further enhance the intracellular pool of this compound, thereby boosting the extent of O-GlcNacylation evoked by viral infection. The dietary dose employed in this study is quite high in the context of previous clinical experience – 2.5% of a human diet providing 400 g dry weight daily would correspond to 10 g glucosamine – but an intake of 3 g daily would be practical and is within the range of previous clinical experience. Rather high intakes may be required for significant clinical benefit, inasmuch as this compound is rather inefficiently absorbed after oral administration.

Toward a practical nutraceutical strategy for coping with RNA virus infections

In light of the foregoing, administration of spirulina (or a spirulina extract enriched in PCB), a phase 2 inducer (such as ferulic acid, lipoic acid, or sulforaphane), N-acetylcysteine, selenium, and high-dose glucosamine, in adequate doses, might be expected to help prevent and control RNA virus infections by amplifying the signaling functions of TLR7 and MAVS in evoking type 1 interferon production.

With respect to practical efforts to prevent and control RNA virus infections, nutraceutical preparations intended to provide protection in this respect might reasonably also include brewer's yeast beta-glucan — which can amplify dendritic cell activation via dectin-1 and CR3 receptors; this agent has clinically documented immunostimulant effects, and has been shown to protect mice challenged with influenza virus. , (Polysaccharide cell wall preparations from certain mushrooms and sea weeds have comparable activity). Insurance of good zinc status, particularly in the very young and the elderly, would likewise seem to be prudent, as zinc supports the effective function and proliferation of various immune cells. , This effect might be pertinent to the significant 27% reduction in total mortality observed in elderly subjects who received high-dose zinc in the AREDS1 multicenter trial. And it should be acknowledged that certain herbal preparations have shown potential for controlling or mitigating the symptoms of infections with influenza and other RNA viruses, for reasons that remain obscure; extracts of elderberry, in particular, have received considerable clinical evaluation, and have been found to be symptomatically beneficial in influenza and the common cold. Given that elderberry is a very rich source of anthocyanins, there is reason to suspect that its impact on viruses might be mediated, at least in part, by ferulic acid, a prominent metabolite that appears in plasma following anthocyanin ingestion. Careful research evaluation of the most promising of these preparations may reveal specific phytochemicals which can influence the pathogenicity of viruses by addressing novel targets.

Table 1 offers some preliminary suggestions for the dosage levels of the agents discussed above that might be expected to be worthwhile for controlling RNA viruses.

Table 1

Provisional daily dosage suggestions for nutraceuticals that might aid control of RNA viruses including influenza and coronavirus

Ferulic acid 500-1,000 mg
Lipoic acid 1,200-1,800 mg (in place of ferulic acid)
Spirulina 15 g (or 100 mg PCB)
N-Acetylcysteine 1,200–1,800 mg
Selenium 50-100 mcg
Glucosamine 3,000 mg or more
Zinc 30-50 mg
Yeast Beta-Glucan 250-500 mg
Elderberry 600–1,500 mg

Vous pouvez retrouver l'intégralité de l'Etude dans le lien suivant :

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7130854/

* La traduction proposée ici est gratuite, purement informative et a été réalisée avec des moyens non-professionnels. Elle peut contenir des erreurs et ne reflète pas l'avis ou l'opinion de Sud Spiruline. Nous déclinons toute responsabilité contre tout mesusage pouvant être fait de cette information.

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