Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

ПРОТЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ГРИППОЗНОЙ ИНФЕКЦИИ

https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-319-326

Полный текст:

Аннотация

Резюме. Аскорбиновая кислота (витамин C, АК) является важным пищевым компонентом для человека благодаря ее роли в различных регуляторных и ферментативных процессах. АК принимает участие в таких жизненно важных физиологических процессах, как продукция гормонов, синтез коллагена, стимуляция иммунной системы и пр. В настоящем обзоре рассмотрена активность АК, обеспечивающая ее протективный эффект при гриппозной инфекции. Этот эффект может быть обусловлен прямой вирусингибирующей активностью АК, а также ее противовоспалительными и антиоксидантными свойствами. Окислительный стресс при гриппе ведет к неспецифическому повреждению ткани легких и развитию воспаления. Антиоксидантная активность АК приводит к облегчению течения инфекции вследствие снижения уровня повреждения ткани и ингибирования передачи сигнала и регуляторных реакций, опосредуемых активными формами кислорода (АФК). После окисления АФК АК превращается в дегидроаскорбиновую кислоту (ДАК) и ингибирует ключевые ферменты сигнального пути NF-κB, такие как киназы IKKα и IKKβ. Сама АК блокирует активность другого компонента пути NF-κB — киназу IKKβ(SS/EE), активность которой направлена на фосфорилирование фактора IκBα. В результате активации NF-κB и его транспорта в ядро не происходит. Таким образом, АК осуществляет двойную функцию: во-первых, нейтрализует свободные радикалы, предотвращая активацию ими NF-κB, и, во-вторых, продукт ее окисления, ДАК, дополнительно блокирует активацию этого сигнального пути. Кроме того, в некоторых случаях АК приводит к снижению инфекционной активности вируса, что обусловлено не антиоксидантными свойствами АК, а ее прямой противовирусной активностью. Вместе взятые, представленные данные свидетельствуют, что использование препаратов с противовирусной и антиоксидантной активностью как в виде комбинации, так и, как в случае с АК, в виде единого препарата с комплексной активностью, для лечения гриппа имеет преимущества перед этиотропной схемой лечения гриппа монопрепаратами.

 

Об авторах

В. В. Зарубаев
ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург
Россия
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной вирусологии


А. В. Слита
ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург
Россия
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной вирусологии


И. Н. Лаврентьева
ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург
Россия
д.м.н., зав. лабораторией экспериментальной вирусологии


В. С. Смирнов
ЗАО «Цитомед», Санкт-Петербург
Россия
д.м.н., профессор, главный научный сотрудник


Список литературы

1. Akaike T. Role of free radicals in viral pathogenesis and mutation. Rev. Med. Virol., 2001, vol. 11, iss. 2, pp. 87–101. doi: 10.1002/rmv.303

2. Akaike T., Noguchi Y., Ijiri S., Setoguchi K., Suga M., Zheng Y.M., Dietzschold B., Maeda H. Pathogenesis of influenza virus-induced pneumonia: involvement of both nitric oxide and oxygen radicals. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, vol. 93, no. 6, pp. 2448–2453.

3. Bae S., Cho C.H., Kim H., Kim Y., Kim H.R., Hwang Y.I., Yoon J.H., Kang J.S., Lee W.J. In vivo consequence of vitamin C insufficiency in liver injury: vitamin C ameliorates T-cell-mediated acute liver injury in Gulo (-/-) mice. Antioxid. Redox Signal., 2013, vol. 19, iss. 17, pp. 2040–2053. doi: 10.1089/ars.2012.4756

4. Baeuerle P.A., Henkel T. Function and activation of NF-kB in the immune system. Annu. Rev. Immunol., 1994, vol. 12, pp. 141–179. doi: 10.1146/annurev.iy.12.040194.001041

5. Bowie A.G., O’Neill L.A. Vitamin C inhibits NF-kappa B activation by TNF via the activation of p38 mitogen-activated protein kinase. J. Immunol., 2000, vol. 165, iss. 12, pp. 7180–7188. doi: https://doi.org/10.4049/jimmunol.165.12.7180

6. Boyera N., Galey I., Bernard B.A. Effect of vitamin C and its derivatives on collagen synthesis and cross-linking by normal human fibroblasts. Int. J. Cosmet. Sci., 1998, vol. 20, iss. 3, pp. 151–158. doi: 10.1046/j.1467-2494.1998.171747.x

7. Buffinton G.D., Christen S., Peterhans E., Stocker R. Oxidative stress in lungs of mice infected with influenza A virus. Free Radic. Res. Commun., 1992, vol. 16, iss. 2, pp. 99–110. doi: 10.3109/10715769209049163

8. Cai J., Chen Y., Seth S., Furukawa S., Compans R.W., Jones D.P. Inhibition of influenza infection by glutathione. Free Radic. Biol. Med., 2003, vol. 34, iss. 7, pp. 928–936. doi: 10.1016/S0891-5849(03)00023-6

9. Cai Y., Li Y.F., Tang L.P., Tsoi B., Chen M., Chen H., Chen X.M., Tan R.R., Kurihara H., He R.R. A new mechanism of vitamin C effects on A/FM/1/47(H1N1) virus-induced pneumonia in restraint-stressed mice. Biomed Res. Int., 2015, vol. 2015, 12 p. doi: 10.1155/2015/675149

10. Camarena V., Wang G. The epigenetic role of vitamin C in health and disease. Cell. Mol. Life Sci., 2016, vol. 73, iss. 8, pp. 1645–1658. doi: 10.1007/s00018-016-2145-x

11. Camini F.C., da Silva Caetano C.C., Almeida L.T., de Brito Magalhães C.L. Implications of oxidative stress on viral pathogenesis. Arch. Virol., 2017, vol. 162, iss. 4, pp. 907–917. doi: 10.1007/s00705-016-3187-y

12. Cárcamo J.M., Pedraza A., Bórquez-Ojeda O., Zhang B., Sanchez R., Golde D.W. Vitamin C is a kinase inhibitor: dehydroascorbic acid inhibits IB kinase . Mol. Cell. Biol., 2004, vol. 24, no. 15, pp. 6645–6652. doi: 10.1128/mcb.24.15.6645-6652.2004

13. Choi A.M., Knobil K., Otterbein S.L., Eastman D.A., Jacoby D.B. Oxidant stress responses in influenza virus pneumonia: gene expression and transcription factor activation. Am. J. Physiol., 1996, vol. 271, no. 3, pp. L383–L391.

14. Coates B.M., Staricha K.L., Wiese K.M., Ridge K.M. Influenza A virus infection, innate immunity, and childhood. JAMA Pediatr., 2015, vol. 169, no. 10, pp. 956–963. doi: 10.1001/jamapediatrics.2015.1387

15. Hemilä H., Chalker E., Douglas B. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database Syst. Rev., 2007, no. 3, CD000980. doi: 10.1002/14651858.CD000980.pub3

16. Englard S., Seifter S. The biochemical functions of ascorbic acid. Ann. Rev. Nutr., 1986, vol. 6, pp. 365–406. doi: 10.1146/annurev. nu.06.070186.002053

17. Fowler III A.A., Kim C., Lepler L., Malhotra R., Debesa O., Natarajan R., Fisher B.J., Syed A., DeWilde C., Priday A., Kasirajan V. Intravenous vitamin C as adjunctive therapy for enterovirus/rhinovirus induced acute respiratory distress syndrome. World J. Crit. Care Med., 2017, vol. 6, iss. 1, pp. 85–90. doi: 10.5492/wjccm.v6.i1.85

18. Furuya A., Uozaki M., Yamasaki H., Arakawa T., Arita M., Koyama A.H. Antiviral effects of ascorbic and dehydroascorbic acids in vitro. Int. J. Mol. Med., 2008, vol. 22, iss. 4, pp. 541–545. doi: 10.3892/ijmm_00000053

19. Gonzalez M.J., Miranda-Massari J.R., Berdiel M.J., Duconge J., Rodríguez-López J.L., Hunninghake R., Cobas-Rosario V.J. High dose intraveneous vitamin C and chikungunya fever: a case report. J. Orthomol. Med., 2014, vol. 29, iss. 4, pp. 154–156.

20. Gullberg R.C., Steel J.J., Moon S.L., Soltani E., Geiss B.J. Oxidative stress influences positive strand RNA virus genome synthesis and capping. Virology, 2015, vol. 475, pp. 219–229. doi: 10.1016/j.virol.2014.10.037

21. Hampl J.S., Taylor C.A., Johnston C.S. Vitamin C deficiency and depletion in the United States: the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988 to 1994. Am. J. Public Health, 2004, vol. 94, no. 5, pp. 870–875. doi: 10.2105/ajph.94.5.870

22. Harakeh S., Jariwalla R.J. Comparative study of the anti-HIV activities of ascorbate and thiol-containing reducing agents in chronically HIV-infected cells. Am. J. Clin. Nutr., 1991, vol. 54, suppl. 6, pp. 1231S–1235S.

23. Hayashi T. Preventive effect of ascorbic acid against biological function of human immunodeficiency virus trans-activator of transcription. J. Intercult. Ethnopharmacol., 2016, vol. 5, iss. 2, pp. 205–209. doi: 10.5455/jice.20160316010322

24. Hayashi T., Ueno Y., Okamoto T. Oxidoreductive regulation of nuclear factor kappa B. Involvement of a cellular reducing catalyst thioredoxin. J. Biol. Chem., 1993, vol. 268, no. 15, pp. 11380–11388.

25. Hemilä H. Vitamin C and infections. Nutrients, 2017, vol. 9, iss. 4: 339. doi: 10.3390/nu9040339

26. Hemilä H., Chalker E. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database Syst. Rev., 2013, iss. 1, CD000980. doi: 10.1002/14651858.CD000980.pub4

27. Hennet T., Peterhans E., Stocker R. Alterations in antioxidant defences in lung and liver of mice infected with influenza A virus. J. Gen. Virol., 1992, no. 73, pp. 39–46. doi: 10.1099/0022-1317-73-1-39

28. Hess A.F. Scurvy, Past and Present. Philadelphia, USA: J.B. Lippincott Company, Washington Sqvare Press, 1920, 261 p.

29. Hosakote Y.M., Jantzi P.D., Esham D.L., Spratt H., Kurosky A., Casola A., Garofalo R.P. Viral-mediated inhibition of antioxidant enzymes contributes to the pathogenesis of severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2011, vol. 183, no. 11, pp. 1550–1560. doi: 10.1164/rccm.201010-1755OC

30. Huang Y.N., Lai C.C., Chiu C.T., Lin J.J., Wang J.Y. L-ascorbate attenuates the endotoxin-induced production of inflammatory mediators by inhibiting MAPK activation and NF-B translocation in cortical neurons/glia Cocultures. PLoS One, 2014, vol. 9, iss. 7: e97276. doi: 10.1371/journal.pone.0097276

31. Hume R., Weyers E. Changes in leucocyte ascorbic acid during the common cold. Scott. Med. J., 1973, vol. 18, iss. 1, pp. 3–7. doi: 10.1177/003693307301800102

32. Israël N., Gougerot-Pocidalo M.A., Aillet F., Virelizier J.L. Redox status of cells influences constitutive or induced NF-kappa B translocation and HIV long terminal repeat activity in human T and monocytic cell lines. J. Immunol., 1992, vol. 149, iss. 10, pp. 3386–3393.

33. Iwasaki A., Pillai P.S. Innate immunity to influenza virus infection. Nat. Rev. Immunol., 2014, vol. 14, pp. 315–328. doi: 10.1038/ nri3665

34. Jariwalla R.J., Roomi M.W., Gangapurkar B., Kalinovsky T., Niedzwiecki A., Rath M. Suppression of influenza A virus nuclear antigen production and neuraminidase activity by a nutrient mixture containing ascorbic acid, green tea extract and amino acids. BioFactors, 2007, vol. 31, iss. 1, pp. 1–15. doi: 10.1002/biof.5520310101

35. Kim H., Jang M., Kim Y., Choi J., Jeon J., Kim J., Hwang Y.I., Kang J.S., Lee W.J. Red ginseng and vitamin C increase immune cell activity and decrease lung inflammation induced by influenza A virus/H1N1 infection. J. Pharm. Pharmacol., 2016, vol. 68, iss. 3, pp. 406–420. doi: 10.1111/jphp.12529

36. Kim Y., Kim H., Bae S., Choi J., Lim S.Y., Lee N., Kong J.M., Hwang Y.I., Kang J.S., Lee W.J. Vitamin C is an essential factor on the anti-viral immune responses through the production of interferon-/ at the initial stage of influenza a virus (H3N2) infection. Immune Netw., 2013, vol. 13, no. 2, pp. 70–74. doi: 10.4110/in.2013.13.2.70

37. Kojo S. Vitamin C: basic metabolism and its function as an index of oxidative stress. Curr. Med. Chem., 2004, vol. 11, iss. 8, pp. 1041–1064. doi: 10.2174/0929867043455567

38. Li W., Maeda N., Beck M.A. Vitamin C deficiency increases the lung pathology of influenza virus-infected Gulo-/- mice. J. Nutr., 2006, vol. 136, no. 10, pp. 2611–2616.

39. Liang T., Chen X., Su M., Chen H., Lu G., Liang K. Vitamin C exerts beneficial hepatoprotection against Concanavalin A-induced immunological hepatic injury in mice through inhibition of NF-B signal pathway. Food Funct., 2014, vol. 5, iss. 9, pp. 2175–2182. doi: 10.1039/c4fo00224e

40. Lykkesfeldt J., Michels A.J., Frei B. Vitamin C. Adv. Nutr., 2014, vol. 5, pp. 16–18. doi: 10.3945/an.113.005157

41. Meyer M., Pahl H.L., Baeuerle P.A. Regulation of the transcription factors NF-kappa B and AP-1 by redox changes. Chem. Biol. Interact., 1994, vol. 91, no. 2–3, pp. 91–100.

42. Mlkirova N., Hunninghake R. Effect of high dose vitamin C on Epstein–Barr viral infection. Med. Sci. Monit., 2014, vol. 20, pp. 725–732. doi: 10.12659/msm.890423

43. Mohammed B.M., Fisher B.J., Kraskauskas D., Farkas D., Brophy D.F., Fowler A.A., Natarajan R. Vitamin C: a novel regulator of neutrophil extracellular trap formation. Nutrients, 2013, vol. 5, iss. 8, pp. 3131–3151. doi: 10.3390/nu5083131

44. Muller F. Reactive oxygen intermediates and human immunodeficiency virus (HIV) infection. Free Radic. Biol. Med., 1992, vol. 13, iss. 6, pp. 651–657. doi: 10.1016/0891-5849(92)90039-J

45. Noh K., Lim H., Moon S.-K., Kang J.S., Lee W.J., Lee D., Hwang Y.I. Mega-dose Vitamin Cmodulates T cell functions in Balb/c mice only when administered during T cell activation. Immunol. Lett., 2005, vol. 98, no. 1, pp. 63–72. doi: 10.1016/j.imlet.2004.10.012

46. Padayatty S.J., Katz A., Wang Y., Eck P., Kwon O., Lee J.H., Shenglin C., Corpe C., Dutta A., Dutta S.K., Levine M. Vitamin C as an antioxidant: evaluation of its role in disease prevention. J. Am. Coll. Nutr., 2003, vol. 22, iss. 1, pp. 18–35. doi: 10.1080/0731 5724.2003.10719272

47. Pauling L. Vitamin C and the Common Cold. San Francisco, CA: W.H. Freeman and Company, 1970, 122 p.

48. Peterhans E. Oxidants and antioxidants in viral diseases: disease mechanisms and metabolic regulation. J. Nutr., 1997, vol. 127, no. 5, pp. 962S–965S.

49. Peterhans E. Sendai virus stimulates chemiluminescence in mouse spleen cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1979, vol. 91, pp. 383–392. doi: 10.1016/0006-291X(79)90630-2

50. Peterhans E., Grob M., Burge T., Zanoni R. Virus-induced formation of reactive oxygen intermediates in phagocytic cells. Free Radic. Res. Commun., 1987, vol. 3, iss. 1–5, pp. 39–46. doi: 10.3109/10715768709069768

51. Qiao H., May J.M. Macrophage differentiation increases expression of the ascorbate transporter (SVCT2). Free Radic. Biol. Med., 2009, vol. 46, iss. 8, pp. 1221–1232. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2009.02.004

52. Reshi M.L., Su Y.-C., Hong J.-R. RNA viruses: ROS-mediated cell death. Int. J. Cell. Biol., 2014, 16 p. doi: 10.1155/2014/467452

53. Roederer M., Staal F.J., Raju P.A., Ela S.W., Herzenberg L.A., Herzenberg L.A. Cytokine-stimulated human immunodeficiency virus replication is inhibited by N-acetyl-L-cysteine. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, vol. 87, no. 12, pp. 4884–4888. doi: 10.1073/ pnas.87.12.4884

54. Sasazuki S., Sasaki S., Tsubono Y., Okubo S., Hayashi M., Tsugane S. Effect of vitamin C on common cold: randomized controlled trial. Eur. J. Clin. Nutr., 2006, vol. 60, pp. 9–17. doi: 10.1038/sj.ejcn.1602261

55. Schwarz K.B. Oxidative stress during viral infection: a review. Free Radic. Biol. Med., 1996, vol. 21, iss. 5, pp. 641–649.

56. Shi X., Shi Z., Huang H., Zhu H., Zhou P., Zhu H., Ju P. Ability of recombinant human catalase to suppress inflammation of the murine lung induced by influenza A. Inflammation, 2014, vol. 37, iss. 3, pp. 809–817. doi: 10.1007/s10753-013-9800-2

57. Son E.W., Mo S.J., Rhee D.K., Pyo S. Vitamin C blocks TNF-alpha-induced NF-kappaB activation and ICAM-1 expression in human neuroblastoma cells. Arch. Pharm. Res., 2004, vol. 27, iss. 10: 1073.

58. Tan P.H., Sagoo P., Chan C., Yates J.B., Campbell J., Beutelspacher S.C., Foxwell B.M., Lombardi G., George A.J. Inhibition of NF-kappa B and oxidative pathways in human dendritic cells by antioxidative vitamins generates regulatory T cells. J. Immunol., 2005, vol. 174, iss. 12, pp. 7633–7644. doi: 10.4049/jimmunol.174.12.7633

59. Terezhalmy G.T., Bottomley W.K., Pelleu G.B. The use of water-soluble bioflavonoid-ascorbic acid complex in the treatment of recurrent herpes labialis. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol., 1978, vol. 45, iss. 1, pp. 56–62.

60. Uchide N., Toyoda H. Antioxidant therapy as a potential approach to severe influenza-associated complications. Molecules, 2011, vol. 16, iss. 3, pp. 2032–2052. doi: 10.3390/molecules16032032

61. Wang H., Xu R., Shi Y., Si L., Jiao P., Fan Z., Han X., Wu X., Zhou X., Yu F., Zhang Y., Zhang L., Zhang L., Zhou D., Xiao S. Design, synthesis and biological evaluation of novel L-ascorbic acid-conjugated pentacyclic triterpene derivatives as potential influenza virus entry inhibitors. Eur. J. Med. Chem., 2016, vol. 110, pp. 376–388. doi: 10.1016/j.ejmech.2016.01.005

62. Williams V.M., Filippova M., Soto U., Duerksen-Hughes P.J. HPV-DNA integration and carcinogenesis: putative roles for inflammation and oxidative stress. Future Virol., 2011, vol. 6, no. 1, pp. 45–57. doi: 10.2217/fvl.10.73

63. Wintergerst E.S., Maggini S., Hornig D.H. Immune-enhancing role of vitamin C and zinc and effect on clinical conditions. Ann. Nutr. Metab., 2006, vol. 50, suppl. 2, pp. 85–94. doi: 10.1159/000090495

64. Yuan S. Drugs to cure avian influenza infection-multiple ways to prevent cell death. Cell Death Dis., 2013, 4: e835. doi: 10.1038/ cddis.2013.367


Для цитирования:


Зарубаев В.В., Слита А.В., Лаврентьева И.Н., Смирнов В.С. ПРОТЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ГРИППОЗНОЙ ИНФЕКЦИИ. Инфекция и иммунитет. 2017;7(4):319-326. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-319-326

For citation:


Zarubaev V.V., Slita A.V., Lavrentyeva I.N., Smirnov V.S. PROTECTIVE ACTIVITY OF ASCORBIC ACID AT INFLUENZA INFECTION. Russian Journal of Infection and Immunity. 2017;7(4):319-326. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-2017-4-319-326

Просмотров: 564


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)