Khả năng ức chế virus dịch tả lợn châu Phi của một số hoạt chất tự nhiên

Những chất chiết từ vi tảo biển (Marine microalgae) đã được chứng minh là có khả năng ức chế sự nhân lên của virus DTLCP [1]. Trong những vi tảo này, những loài sau đã được chiết xuất và thử nghiệm ức chế virus bao gồm: Porphyridium cruentum, Chlorella autotrophica, Ellipsoidon sp. Apigenin (4’,5,7-trihydroxyflavon) là một flavonoid tự nhiên, thuộc nhóm flavon được tìm thấy trong nhiều loài thực vật, trong đó rau mùi tây, cần tây và cúc hoa là những nguồn phổ biến nhất. Apigenin có thể làm giảm đến 99,99% virus DTLCP sau khi ủ trong 1 giờ. Hoạt chất flavonoid này ức chế sự tổng hợp protein đặc hiệu của virus DTLCP và ức chế hoạt động của virus. Những tế bào nhiễm virus DTLCP nếu được bổ sung Apigenin sẽ không biểu hiện bệnh tích tế bào [2]. Genistein là một một phytoestrogen được tìm thấy trong đậu nành có tác động tương tự như estrogen. Nó hoạt động như một chất chống ôxy hóa, giúp ức chế một số bước trong quá trình khởi phát và tạo thành mảng xơ vữa động mạch. Genistein có khả năng ngăn cản sự xâm nhiễm của virus DTLCP ở nồng độ an toàn với tế bào Vero và tế bào đại thực bào phế nang phổi lợn. Đích tác động của Genistein là topoisomerase II của virus [3]. Genkwanin (4’,5-Dihyroxy-7-methoxyflavone) là một monomethoxylflavone, được coi là một dẫn xuất của Apigenin (thay thế nhóm hydroxyl bằng methyl). Genkwanin có thể tìm thấy ở cây trầm hương. Genkwanin tác động đến giai đoạn hình thành protein sớm và muộn của virus DTLCP cũng như sinh tổng hợp DNA của virus. Thêm vào đó, Genkwanin còn có khả năng ức chế sự xâm nhập của virus DTLCP và có thể làm giảm hàm lượng virus DTLCP chủng Ba71V từ 6,5 xuống 4,75 log TCID/ml [4]. Myricetin và dẫn suất của nó (Myricitrin) là thành viên của nhóm hợp chất polyphenolic flavonoid, có đặc tính chống ôxy hóa. Nó thường có nguồn gốc từ rau, trái cây, các loại hạt, quả mọng, trà và cũng được tìm thấy trong rượu vang đỏ. Hai chất này có khả năng ức chế hoạt động của men protease của virus DTLCP [5].

Gần đây, các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu và chứng minh một số chất có tiềm năng ức chế virus DTLCP như Berberine, Emodin [6] và một số loại tinh dầu tổng hợp từ các cây như Eucalyptus globulus (Bạch đàn xanh), Pinus sylvestris (một loài cây thuộc họ Thông), Lavandula latifolia (Oải hương Bồ Đào Nha) [7].

Emodin thuộc nhóm anthraquinon, là một nhóm có hơn 170 hợp chất tạo nên nhóm quinon tự nhiên lớn nhất. Emodin đã được xác định trong ít nhất 17 họ thực vật, 28 chi và 94 loài, trong đó cây Cốt khí (Polygonum cuspidatum), Hà thủ ô đỏ (Polygonum multiflorum) và Đại hoàng (Rheum palmatum) có hàm lượng Emodin cao [8]. Emodin đã được chứng minh là có khả năng ức chế virus DTLCP ở nồng độ 100 và 150 µM/ml với mức độ giảm hiệu giá từ 10^7,47 HAD₅₀ xuống 10^6,47 HAD₅₀ sau 48 giờ tác động ở cấp độ in vitro.

Oxacillin là kháng sinh β-lactam phổ hẹp, thuộc nhóm penicillin. Oxacillin là một penicillin bán tổng hợp kháng penicillinase, bền với axit và có hoạt tính kháng khuẩn, thường được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng do tụ cầu. Sự kết hợp giữa Emodin và Oxacillin đã làm nâng cao khả năng kháng khuẩn [9]. Với giả thuyết về việc điều trị bệnh DTLCP trên thực địa sẽ gặp phải trường hợp virus DTLCP nhiễm ghép với những vi khuẩn gây bệnh khác, một thử nghiệm kiểm tra khả năng ức chế virus DTLCP của hợp chất Emodin và Oxacillin đã được tiến hành để làm tiền đề cho những nghiên cứu kế tiếp ở cấp độ in vivo.

Để xác định khả năng ức chế virus DTLCP của hợp chất Emodin và Oxacillin, chúng tôi đã tiến hành ủ hợp chất Emodin và Oxacillin ở 2 công thức nồng độ kết hợp là 100 µM Emodin + 4000 µM Oxacillin và 150 µM Emodin + 6000 µM Oxacillin với virus DTLCP trong 24 và sau 48 giờ, sau đó gây nhiễm tế bào PAM và xác định HAD₅₀. Kết quả xác định khả năng ức chế vi rút DTLCP của hợp chất Emodin và Oxacillin sau thời gian tác dụng được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Khả năng ức chế vi rút DTLCP của Emodin và Oxacillin qua số lượng Rosetta Forming.

Virus DTLCP khi gây bệnh tích tế bào sẽ làm tế bào có khả năng hấp phụ hồng cầu và hình thành Rosetta Formation (ngưng kết dạng hoa hồng). Số lượng ngưng kết càng nhiều, thể hiện lượng virus DTLCP nhiều. Nếu hợp chất sau khi ủ làm ức chế hoặc tiêu diệt virus DTLCP thì lượng Rosetta của nhóm thí nghiệm sẽ ít hơn lượng Rosetta của nhóm đối chứng (chỉ có virus DTLCP gây nhiễm). Kết quả cho thấy, lượng Rosetta giảm xuống rõ rệt, lên đến 75% so với nhóm đối chứng ở cả hàm lượng hợp chất 100 µM Emodin + 4000 µM Oxacillin và 150 µM Emodin + 6000 µM Oxacillin sau 24 và 48 giờ ủ với virus.

Bảng 2. Kết quả ức chế virus DTLCP của hợp chất Emodin và Oxacillin sau 24 và 48 giờ.

Kết quả bảng 2 cho thấy, sau 24 giờ ủ với virus DTLCP ở công thức phối hợp 1 (100 µM Emodin + 4000 µM Oxacillin), hợp chất làm giảm hiệu giá virus DTLCP từ 10^6,13 xuống 10^4,80 (giảm 1,33 đơn vị). Công thức phối hợp 2 (150 µM Emodin + 6000 µM Oxacillin), hợp chất làm giảm lượng virus DTLCP từ 10^6,13 xuống 10^4,13 (giảm 2 đơn vị). Sau 48 giờ ủ với virus DTLCP ở công thức phối hợp 1 (100 µM Emodin + 4000 µM Oxacillin), hợp chất làm giảm hiệu giá virus DTLCP từ 10^6,80 xuống 10^4,80 (giảm 2 đơn vị). Công thức phối hợp 2 (150 µM Emodin + 6000 µM Oxacillin) giúp hợp chất làm giảm lượng virus DTLCP với giá trị HAD₅₀ giảm từ 10^6,80 xuống 10^3,13 giảm 3,67 đơn vị. Như vậy, hợp chất Emodin và Oxacillin có tác dụng ức chế virus DTLCP khi thử nghiệm in vitro trên tế bào PAM. Những thí nghiệm kế tiếp cần được tiến hành là thử nghiệm tính gây độc và đánh giá hiệu quả phòng chống bệnh DTLCP ở cấp độ in vivo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] J. Fabregas, et al. (1999), “In vitro inhibition of the replication of haemorrhagic septicaemia virus (VHSV) and African swine fever virus (ASFV) by extracts from marine microalgae”, Antiviral Res., 44(1), pp.67-73.

[2] A. Hakobyan, et al. (2016), “Apigenin inhibits African swine fever virus infection in vitro”, Archives of Virology, 161(12), pp.3445-3453.

[3] E. Arabyan, et al. (2018), “Genistein inhibits African swine fever virus replication in vitro by disrupting viral DNA synthesis”, Antiviral Research, 156, pp.128-137.

[4] A. Hakobyan, et al. (2019), “Inhibition of African swine fever virus infection by genkwanin”, Antiviral Research, 167, pp.78-82.

[5] Seri Jo, et al. (2020), “Inhibition of African swine fever virus protease by myricetin and myricitrin”, Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 35, pp.1045-1049.

[6] Bùi Trần Anh Đào và cs (2021), “Xác định tiềm năng ức chế virus Dịch tả lợn châu Phi của một số hoạt chất thảo dược”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thú y, 28(7), tr.25-33.

[7] H.Y. Babikian, et al. (2021), “Novel formulation with essential oils as a potential agent to minimize African swine fever virus transmission in an in vivo trial in swine”, Veterinary World, 14(7), p.1853.

[8] I. Izhaki (2002), “Emodin - A secondary metabolite with multiple ecological functions in higher plants”, New Phytologist, 155(2), pp.205-217.

[9] Young-Seob Lee, et al. (2010), “Synergistic effect of emodin in combination with ampicillin or oxacillin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus”, Pharmaceutical Biology, 48, pp.1285-1290.