La curcuma e la sua proprietà antivirale verso alcuni virus

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La curcuma e le sue proprietà benefiche

La curcuma (Figura 1), una spezia tipica del Medio Oriente e del Sud-Est Asiatico, ha ormai conquistato il mondo occidentale. Infatti è sempre più spesso utilizzata per insaporire differenti piatti, dagli antipasti fino ai dolci, a cui conferisce un colore particolare.

Curcuma: rizoma e polvere
Figura 1 – Curcuma: rizoma (a sinistra) e polvere (a destra)

Sicuramente, però, la curcuma non è solo importante per dare un tocco in più alle nostre ricette, ma anche – e soprattutto – per le sue proprietà benefiche. Differenti studi e statistiche hanno, difatti, mostrato le sue proprietà curative. Queste sono imputabili alla curcumina, il principio attivo che conferisce il tipico colore giallo ocra al rizoma. Tra le proprietà benefiche per l’organismo, associate all’assunzione della curcuma, abbiamo le seguenti:

  • antiossidanti;
  • antinfiammatorie e antidolorifiche;
  • immunologiche;
  • depurative;
  • digestive;
  • antitumorali.

Oltre queste, assumere dai 3 ai 5 grammi al giorno di curcuma (circa un cucchiaino di curcuma in polvere) ha azione cardioprotettiva, poiché favorisce la fluidificazione del sangue e la sua circolazione e favorisce inoltre una riduzione della produzione di colesterolo da parte del fegato.

Le proprietà antivirali della curcuma

La curcuma, o meglio la curcumina (Figura 2), ha un ulteriore importante ruolo: inibisce la proliferazione virale. Questo è stato già evidenziato per alcuni virus, come il virus Dengue (DENV), il virus dell’Epatite B (HBV), il virus Zika (ZIKV) e il virus Chikunguya (CHIKV). Fino a questo momento, però, nessun gruppo di studiosi si era interessato all’effetto della curcumina sui Coronavirus (CoVs). Di questi ultimi, in particolare del virus della gastroenterite trasmissibile (TGEV), si sono occupati i ricercatori della Wuhan University of Engineering in Cina.

Formula di struttura della curcumina
Figura 2 – Formula di struttura della curcumina

Il virus della gastroenterite trasmissibile (TGEV)

Il TGEV (Figura 3) è un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae. I virus appartenenti a questa famiglia sono virus dotati di envelope, con un genoma caratterizzato da RNA a singolo filamento positivo della lunghezza di 28.5 kb. Sulla base delle caratteristiche genomiche e antigeniche i membri di questa famiglia si dividono in quattro generi: Alphacoronavirus (a cui appartiene TGEV), Betacoronavirus, Gammacoronavirus e Deltacoronavirus.

TGEV osservato mediante microscopio elettronico
Figura 3 – Immagine di TGEV, ottenuta mediante il microscopio elettronico

Sin dalla sua scoperta, avvenuta nel 1946 ad opera di Doyle e Hutchings, il virus ha rappresentato uno dei problemi principali dell’industria suina a livello globale. L’infezione provoca diarrea acquosa letale, grave disidratazione ed elevata mortalità nei suini di età inferiore alle due settimane. Ad oggi la strategia utilizzata per contrastare il diffondersi dell’infezione tra i suini risulta il vaccino, ma questo non è sufficiente per dare una protezione completa. Per questo i ricercatori si stanno orientando verso lo studio di una terapia farmacologica.

Lo studio: curcuma e TGEV

Test di citotossicità

Prima di infettare le cellule con il virus, i ricercatori hanno testato la citotossicità della curcumina a livello di particolari cellule, le cellule renali suine (PK-15), cioè le cellule maggiormente infettate dal virus in vitro. Queste cellule sono state trattate con concentrazioni differenti di curcumina (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100µM) per 36 ore. Dopo l’incubazione gli studiosi hanno effettuato un test di vitalità (Figura 4, a) per valutare il tasso di sopravvivenza delle cellule. L’analisi ha evidenziato come la vitalità delle cellule fosse superiore al 95% in quelle trattate con concentrazioni di curcumina fino a 40µM, per abbassarsi gradualmente a concentrazioni crescenti. 40µM è stata, quindi, la concentrazione massima di curcumina utilizzata per il test antivirale.

Test antivirale

Prima di effettuare il test antivirale vero e proprio, le cellule PK-15 sono state pretrattate con curcumina (con concentrazioni da 10 a 40µM) a 37° per un’ora. Successivamente, c’è stata l’infezione, utilizzando il ceppo TGEV WH-1, e l’incubazione a 37° per un’ora. Passato questo lasso di tempo, le cellule sono state lavate con PBS freddo per tre volte, al fine di rimuovere le particelle virali che non avevano prodotto infezione, e sono state coltivate in terreni di coltura DMEM e in presenza di curcumina per 24 ore. Dopo 24 ore si è osservata una riduzione del titolo virale in maniera dose-dipendente, cioè si è avuta una riduzione maggiore del titolo virale alla massima concentrazione di curcumina utilizzata (40µM, Figura 4, b).

Nel frattempo, è stata anche analizzata, mediante Western Blot, l’espressione della proteina del nucleocapside (N) di TGEV nei lisati cellulari. Effettivamente l’espressione di questa proteina è diminuita parallelamente all’aumento della concentrazione di curcumina (Figura 4, c). Per conferma il valore di espressione è stato analizzato a 12, 24 e 36 ore dall’infezione delle cellule. In tutti e tre i casi l’espressione risultava diminuita dopo trattamento con curcumina (Figura 4, d).

Nell'immagine sono mostrati differenti risultati. Nel grafico a) si osserva una diminuzione della vitalità cellulare a concentrazioni di curcumina crescenti. Nell'immagine b) e c) si vede una diminuzione del titolo virale e della proteina N all'aumentare della concentrazione di curcumina.
Figura 4 – a) Il grafico rappresenta il risultato del test di citotossicità a cui sono state sottoposte le cellule PK-15. Si può osservare come la vitalità cellulare diminuisca in maniera notevole a concentrazioni superiori a 40µM. b) Il grafico mostra come il titolo virale diminuisca all’aumentare della concentrazione di curcumina. c) e d) Assieme al titolo virale si può notare una diminuzione della proteina del nucleocapside (N) all’aumentare della concentrazione di curcumina, anche osservando l’espressione della proteina a tempi differenti.

Quando agisce la curcumina?

Studi precedenti, condotti su altri virus, avevano dimostrato come la curcumina abbia proprietà antivirali nelle differenti fasi del ciclo virale: adsorbimento, penetrazione, replicazione e assemblaggio, fuoriuscita per gemmazione.

Nel caso del TGEV, i ricercatori hanno trattato le cellule infette con curcumina alla massima concentrazione tollerata a intervalli di tempo differenti: 0-12, 12-24, 24-36 ore dall’infezione. Quello che è venuto fuori è che il titolo virale fosse notevolmente ridotto soltanto nel primo intervallo (0-12), corrispondente alle prime fasi della replicazione virale (Figura 5, a e b).

Per avvalorare ulteriormente questa tesi, i ricercatori hanno aggiunto la curcumina alle cellule a 0, 1, 3, 6, 9 e 12 ore dall’infezione. I titoli virali sono risultati notevolmente ridotti fino a 9 ore, con risultati migliori nel momento in cui la curcumina veniva aggiunta contemporaneamente al virus. Questo dimostra come la curcumina sia importante prima dell’ingresso del virus in cellula, cioè nella fase di adsorbimento (Figura 5, a e c).

Nell'immagine si vede come la curcumina abbia maggiore effetto nel ridurre il titolo virale quando somministrata nell'intervallo di tempo 0-12 ore dall'infezione.
Figura 5 – Nell’immagine si evidenzia come la curcumina sia maggiormente efficace nel ridurre il titolo virale se somministrata nell’intervallo 0-12 ore dall’infezione, con risultati migliori quando è somministrata in contemporanea all’infezione (tempo 0).

Verso un farmaco a base di curcumina

Nonostante i risultati promettenti dello studio, prima di poter parlare di un farmaco con questo principio attivo saranno necessari ulteriori studi. Sicuramente si dovrà passare dall’analisi in vitro all’analisi in vivo su modelli animali, per vedere se effettivamente queste proprietà antivirali siano mantenute in sistemi più complessi. Una cosa, però, che potrebbe essere di grande aiuto per lo sviluppo di un farmaco sono i pochi effetti collaterali.

Emanuela Pasculli

Fonti:

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