De mariene apotheek, deel 2:
een zee aan mogelijkheden tegen virussen en ziekteverwekkers
Zeewier tegen virussen en ziekteverwekkers. In het eerste deel van dit artikel hebben we verteld over een aantal nuttige stoffen, werkzaam in zeewier tegen virussen en andere ziekteverwekkers. Tijdens een recent webinar dat gehost werd door het European Algae Biomass Association (EABA) presenteerde wetenschappers uit verschillende landen de onderzoeksresultaten op dit gebied. In dit tweede deel gaan we hier verder op in.
Zeewier en coronavirussen
Tijdens een boeiende presentatie van zeebioloog en onderzoeker António Pagarete leerden de webinar gasten dat er tot nu toe 14 studies gepubliceerd zijn waarin extracten uit zeewieren getest zijn op verschillende soorten coronavirussen. Onder meer de coronavirussen SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS-CoV1), MERS (Middle East Respiratory Syndrome, MERS-CoV) en de nieuwe COVID-19 (SARS-CoV-2) waren het focuspunt van deze studies. Een epidemie van SARS trof 26 landen en leidde tot meer dan 8000 ziektegevallen in 2003[1]. MERS werd voor het eerst in 2012 geïdentificeerd en heeft wereldwijd ruim 2400 mensen in 27 landen geïnfecteerd[2]. Van de nieuwste variant COVID-19 wordt geschat dat er op het moment van schrijven wereldwijd meer dan 14 miljoen ziektegevallen zijn[3]. Vrijwel ieder land is getroffen. De race naar nieuwe vaccins en geneesmiddelen tegen COVID-19 is nog in volle gang en heeft geleid tot samenwerkingen tussen gezondheidsinstanties en wetenschappers over de hele wereld.
Antivirale mechanismen
Een belangrijk punt waarop een aantal keer tijdens het webinar gewezen werd, is dat de meeste extracten die tot nu toe getest zijn verschillende antivirale mechanismen tonen. Groot voordeel hiervan is dat er minder kans bestaat dat virussen resistentie tegen het behandelmiddel ontwikkelen. Daarnaast hebben veel van deze extracten, naast hun antivirale effecten, ook ontstekingsremmende, antibacteriële en antioxidatieve effecten. Dit is interessant omdat virale luchtweginfecties vaak tot secondaire infecties en complicaties kunnen leiden die vaak erger zijn dan de primaire, virale infectie. Zo zijn bacteriële longontstekingen, meningitis, bronchitis en verergering van chronische longaandoeningen zoals astma en COPD vaak een gevolg van acute virale luchtweginfecties[4].
Griffithsia
In veruit de meeste zeewierstudies tot nu toe waarin mogelijk zeewier tegen virussen en ziekteverwekkers worden onderzocht, zoals geneesmiddelen tegen COVID-19, gaat de meeste belangstelling uit naar twee rode wiersoorten: Griffithsia en Ierse mos (Chondrus crispus). Griffithsia soorten groeien in kleine, dichte bosjes in getijdenpoeltjes en langs kustlijnen van onder meer Nieuw Zeeland; sommigen doen het ook goed langs de Nederlandse kusten. De grote wetenschappelijke belangstelling voor deze mariene plant is vooral te danken aan het eiwit Griffithsin waaraan het rijk is. Onderzoekers van de U.S. National Cancer Institute ontdekten Griffithsin voor het eerst in 2005 en beschreven toen zijn krachtige, celbeschermende werking tegen HIV. Interesse voor Griffithsin is sindsdien alleen maar gegroeid. Emeritus Professor en vicevoorzitter van de EABA Sammy Boussiba vertelde tijdens het webinar over de zeer krachtige en breed werkende antivirale eigenschappen van Griffithsin.
Virussoorten
Veel virussoorten, waaronder coronavirussen, Ebola, HIV, mazelen en influenza, zijn omvat door een vetachtig omhulsel, ook wel de virusenvelop genoemd. Dit omhulsel geeft het virus bepaalde voordelen ten opzichte van de zogenaamde “naakte virussen” die dus geen beschermende laagje hebben: omhulde virussen kunnen zich makkelijker in onze lichaamscellen dringen (=infecteren), zijn beter bestand tegen omgevingsinvloeden en ontsmettingsmiddelen, en kunnen het immuunsysteem van de gastheer makkelijker omzeilen. Zeewier tegen virussen en ziekteverwekkers: Griffithsin blijkt in staat dit virusomhulsel af te kunnen breken, waardoor het virus in feite kapotgaat. Zelfs in zeer lage hoeveelheden is Griffithsin in staat het infectievermogen van veel virussen te blokkeren, door zich te binden aan speciale eiwitten (‘spike-eiwitten’) die zich aan de buitenkant van het virus bevinden en die het virus gebruikt om lichaamscellen te infiltreren. Inmiddels hebben verschillende studies de antivirale eigenschappen en veiligheid van Griffithsin aangetoond[5],[6],[7],[8]. Onderzoekers van twee Amerikaanse universiteiten hebben nu een neusspray ontwikkelt op basis van Griffithsin als beschermmiddel tegen COVID-19. Het idee is dat de neusspray de hechting van het coronavirus aan het neusslijmvlies blokkeert, waarmee in principe voorkomen kan worden dat het virus in de longen terechtkomt en deze infecteert[9].
Carrageenan (Ierse mos)
Ook over de stof carrageenan uit Ierse mos werd veel aandacht besteed tijdens het wetenschappelijke webinar. Carrageenan heeft een groot aantal medische toepassingen en wordt onder meer in Ierland al sinds 1830 in theeën en hoestdranken gebruikt ter behandeling van verkoudheid, bronchitis en chronische hoestklachten. Ook hier geldt zeewier tegen virussen en ziekteverwekkers. Naast zijn slijmoplossende eigenschappen heeft carrageenan ook antivirale effecten, bijvoorbeeld door binding van virussen aan lichaamscellen te voorkomen en door de vermenigvuldiging van virussen te remmen. Dankzij zijn gel-achtige structuur wordt carrageenan bovendien al vele jaren als veganistische alternatief voor gelatine gebruikt in crèmes en voedingsmiddelen. Verschillende medische producten op basis van carrageenan zijn wereldwijd al sinds een aantal jaren op de markt. In Frankrijk gebruikt men een bewerkte vorm van carrageenan als laxeermiddel en ter bescherming tegen maagzweren. Antivirale neussprays met carrageenan zijn ook in verschillende landen verkrijgbaar, waaronder in Nederland.
Fucoidan
Fucoidan is een andere natuurlijke verbinding in zeewier die veelbelovende preventieve en curatieve effecten tegen virale infecties heeft. Veel bruine wiersoorten zijn rijk aan fucoidan, een familie van gezwavelde koolhydraatverbindingen waarvan er meerdere varianten zijn. Iedere van deze fucoidanverbindingen zou in principe als basis van een nieuwe medicijn kunnen dienen, volgens onderzoeker Hugo Pliego. Tijdens zijn webinar presentatie vertelde Pliego dat er momenteel 569 actieve patenten zijn voor verschillende geneesmiddelen op basis van zeewierfucoidan. In veel gevallen gaat het om patenten voor antivirale geneesmiddelen. Fucoidan blijkt namelijk verschillende soorten virussen te kunnen bestrijden, waaronder HIV, herpes, influenza, hepatitis, denguevirus (knokkelkoorts) en cytomegalovirus.
Een recente en zeer relevante studie over fucoidan in zeewier en het coronavirus heeft ook veel belovende resultaten opgeleverd. In de studie heeft men geprobeerd de hechting van het virus aan cel receptoren te blokkeren. De spike proteins aan de buitenkant van het virus hebben vooral een affiniteit met onze ACE-2 receptoren (wat dus een van de redenen is dat infecties bij mensen met hypertensie vaak heftiger verlopen, omdat ze meer ACE-2 receptoren hebben. Het virus heeft daardoor meer ingangen om het lichaam te infecteren). Nu blijkt het virus de gezwavelde polysachariden waar fucoidan van gemaakt zijn ook best interessant te vinden. Het werkt zelfs als een soort manoeuvre waarmee je het virus ‘af kunt leiden’, zodat het zich in feite aan de fucoidan gaat binden in plaats van aan onze cellen. Volgens het artikel is het vermogen van fucoidan om binding van het virus te blokkeren zelfs vele malen krachtiger dan dat van heparine of remdesivir.Volgens een van de onderzoekers blijken grote gezwavelde polysachariden tot de meest succesvolle verbindingen tegen COVID-19 te behoren[12]
Ook minder ‘exotische’ bestanddelen van zeewier kunnen een waardevolle ondersteuning zijn voor ons immuunsysteem. Zo krijgen we door regelmatig kleine hoeveelheden zeewier te eten verschillende soorten antioxidanten, vitaminen, mineralen, sporenelementen, aminozuren, vezels en veel andere onmisbare voedingsstoffen binnen. Deze kunnen vervolgens helpen onze natuurlijke afweer tegen virussen en andere ziekteverwekkers te versterken.
Tot slot
Met de enorme diversiteit aan zeeplanten, ieder een potentiele bron van talloze nieuwe antivirale geneesmiddelen, is het niet verrassend dat het onderzoeksgebied ‘mariene farmacologie’ de laatste jaren hard aan het groeien is[10]. Een recente en zeer relevante ontwikkeling is dat één van de testen die gebruikt wordt om het nieuwe COVID-19 virus (naast andere pandemische virussen zoals HIV en SARS) vast te stellen, ontwikkeld werd met behulp van een enzym dat gevonden werd in diepzeese hydrothermale bronnen[11]. Dit alles maakt opnieuw duidelijk hoe krachtig het mariene leven is en ook hoe belangrijk het is dat we de prachtige zeeën, oceanen en andere wateren die onze blauwe planeet rijk is moeten koesteren en beschermen.
[1]https://www.who.int/ith/diseases/sars/en/
[2]https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/middle-east-respiratory-syndrome-coronavirus-(mers-cov)
[3]https://www.ecdc.europa.eu/en/geographical-distribution-2019-ncov-cases
[4]A. Egorov. The Problem of Bacterial Complications Post Respiratory Viral Infections. MIR J, 2018; 5(1), 12-21, doi: 10.18527/2500-2236-2018-5-1-12-21.
[5]Lusvarghi, S., & Bewley, C. A. (2016). Griffithsin: An Antiviral Lectin with Outstanding Therapeutic Potential. Viruses, 8(10), 296. https://doi.org/10.3390/v8100296
[6]Lee C. (2019). Griffithsin, a Highly Potent Broad-Spectrum Antiviral Lectin from Red Algae: From Discovery to Clinical Application. Marine drugs, 17(10), 567. https://doi.org/10.3390/md17100567
[7]Millet JK et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus infection is inhibited by griffithsin. Antiviral Research Volume 133, September 2016. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2016.07.011
[8]O’Keefe B. et al. Broad-Spectrum In Vitro Activity and In Vivo Efficacy of the Antiviral Protein Griffithsin against Emerging Viruses of the Family Coronaviridae. Journal of Virology Feb 2010, 84 (5) 2511-2521; DOI: 10.1128/JVI.02322-09
[9]https://www.algaeindustrymagazine.com/algal-based-nasal-spray-may-prevent-covid-19/
[10]Sansone, C. et al (2020). Marine Algal Antioxidants as Potential Vectors for Controlling Viral Diseases. Antioxidants (Basel, Switzerland), 9(5), 392. https://doi.org/10.3390/antiox9050392
[11]https://www.whoi.edu/news-insights/content/finding-answers-in-the-ocean/
[12]https://news.rpi.edu/content/2020/07/23/cell-studies-seaweed-extract-outperforms-remdesivir-blocking-covid-19-virus
Geschreven door: Sundriya Grubb, Naturewise consultancy
