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Cibo, Agricoltura e Allevamenti

Herpesvirus e Coronavirus: speciali ormoni della piante possono aiutarci a combatterli

Foto: James Pond / Unsplash

Le piante producono una classe di ormoni peculiari, gli strigolattoni, che hanno un ruolo fondamentale nel regolare la risposta a stress ambientali legati a carenze idriche o nutrizionali. Oltre all’agricoltura sostenibile, le loro potenzialità applicative si estendono alla salute umana: hanno proprietà antitumorali e antiinfiammatorie in vitro e potrebbero funzionare anche come antivirali. Qui raccontiamo un nostro studio pionieristico che si mostra promettente per lo sviluppo di terapie contro gli Herpesvirus, in particolare il Citomegalovirus umano e, in prospettiva, anche di SARS-CoV-2.

La recente pandemia ha riportato l’attenzione sul concetto di One Health che, come abbiamo raccontato qui, riconosce che la salute umana, quella degli animali e quella degli ecosistemi sono indissolubilmente legate tra loro. Indubbiamente le piante sono parte integrante del benessere umano. Oltre al loro evidente valore nutrizionale, per secoli sono state utilizzate anche per le loro proprietà curative e l'industria farmaceutica si è largamente ispirata a prodotti fitochimici per costruire molecole di sintesi a scopo terapeutico o di prevenzione. L'introduzione di "pillole" facili da consumare, se da un lato ha comportato un incredibile miglioramento dell’efficacia delle terapie, dall’altro ha determinato la dissociazione formale e culturale delle piante dal concetto di salute e quindi a trascurare il fatto che moltissime medicine moderne di uso comune contengono ancora sostanze fitochimiche nella loro forma naturale o come derivati.

Tra le molecole naturali che recentemente hanno destato interesse nella comunità scientifica, gli strigolattoni (SL) rivestono sicuramente un ruolo peculiare. Come già raccontato qui e qui si tratta di ormoni vegetali che svolgono un ruolo fondamentale nel regolare la risposta della pianta a stress ambientali legati a carenze idriche o nutrizionali. Lo studio dei meccanismi mediante i quali svolgono la loro azione rappresenta un aspetto cruciale rispetto al loro potenziale applicativo, nelle metodologie innovative di agricoltura sostenibile ma anche nelle modalità di adattamento ai cambiamenti climatici.

Il crescente interesse verso gli SL in ambito medico li ha portati a essere promettenti alternative ai convenzionali farmaci chemoterapici, di cui è nota l’elevata tossicità. Di recente, per la prima volta, il nostro gruppo ha dimostrato l’efficacia di un gruppo di analoghi SL come antivirali nelle terapie contro gli Herpesvirus, in particolare verso il Citomegalovirus umano (HCMV), un agente patogeno diffuso associato a gravi malattie in soggetti immunocompromessi e a malformazioni congenite se contratto in gravidanza. Gli antivirali in uso contro questa infezione provocano gravi effetti collaterali, l’insorgenza di resistenze e, pur alleviando la sintomatologia, non eradicano l’infezione latente.

Nel corso del nostro studio, di recente pubblicato sulla rivista Microorganism, tra i diversi analoghi degli SL analizzati abbiamo individuato composti che inibiscono significativamente la replicazione di HCMV in vitro e che quindi potrebbero superare le limitazioni delle attuali terapie. Come altri antivirali già in uso, queste molecole non influenzano le fasi iniziali dell'infezione da HCMV, ma compromettono l'espressione delle proteine tardive, necessarie per costituire i nuovi virioni (particelle virali). Ma la cosa interessante è che, a differenza degli antivirali più conosciuti, gli SL agiscono anche su target cellulari oltre che su quelli virali, favorendo la morte programmata delle cellule infette (apoptosi) e rafforzandosi così l’efficacia antivirale.
Nel complesso, i risultati ottenuti indicano che gli SL possono essere un'alternativa promettente alle molecole a oggi in uso per il trattamento delle infezioni da HCMV. Le analisi sono state rafforzate da simulazioni computazionali, che consentono di prevedere le possibili interazioni tra gli analoghi degli SL e le proteine del virus.

In questo contesto sarà fondamentale estendere le analisi ad altre proteine di HCMV, nonché ad altri membri della famiglia Herpesviridae e a virus emergenti. In particolare, a breve applicheremo simulazioni computazionali e analisi sperimentali per verificare l’eventuale affinità degli analoghi SL verso proteine fondamentali per la replicazione di SARS-CoV-2, per cui la richiesta medica è assolutamente prioritaria in questo momento.



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