Antioxidáns enzim COVID-19-fertőzés ellen?

A COVID-19-világjárvány második hullámában is szünet nélkül folynak azok a kutatások, melyek azt vizsgálják, hogy a már meglévő gyógyszerek és egyéb gyógymódok alkalmasak lehetnek-e a vírus ellen. A járvány során szerzett eddigi tapasztalatok arra utalnak, hogy a COVID-19-fertőzés súlyos esetei az immunrendszer kóros túlműködésére, úgynevezett citokinviharra vezethetők vissza, ami jelentősen hozzájárul a morbiditáshoz és mortalitáshoz. A SARS-CoV-2 vírus lokális immunválaszt vált ki, melynek során fehérvérsejtek szűrik be a szöveteket és reaktív oxigéngyökök (ROS, reactive oxygen species) túltermelődését idézik elő. A megemelkedett ROS-szint következtében a szövetekben felhalmozódik a hidrogén-peroxid, ami szöveti károsodáshoz, gyulladáshoz és a vírusreplikáció fokozódásához vezet.

Jelenleg immunszuppresszív gyógyszereket (pl. szteroidok, intravénás immunglobulin, Janus-kináz-inhibitorok, citokinblokkolók) alkalmaznak a citokinvihar legyőzésére. Ezek azonban többségükben igen drága gyógyszerek, és adásuk esetenként akár komoly mellékhatásokkal járhat...

...és itt jön be a képbe a kataláz. A kataláz a természetben emberekben, növényekben és állatokban természetesen is előforduló, többek között a májban, a vörösvértestekben és a légutak hámsejtjeiben jelen levő antioxidáns hatású enzim, amely a szervezetben a hidrogén-peroxidot oxigénné és vízzé bontja. A kataláz jelenleg táplálékkiegészítők alkotóelemeként van forgalomban.

A kaliforniai egyetem, a pekingi egyetem és más kínai kutatóintézetek szakemberei abból az alaphipotézisből indultak ki, hogy kataláz adásával csökkenthető lehet a szervezetben a hidrogén-peroxid koncentrációja, így minimálisra csökkenhet a ROS szintje és a citokinek felszabadulása, ami a kiterjedt gyulladás, az oxidatív sejtkárosodás és a vírusreplikáció mérséklődéséhez vezethet (ezek mindegyike a súlyos COVID-19-fertőzés részjelensége lehet).

Elméletük bizonyítására a kutatók sejtkultúrákon és a majmokon végeztek kísérleteket, melyek tapasztalatait az Advanced Materials című lapban tették közzé. Először arra keresték a választ, hogy kataláz adásával megelőzhető-e az alveolusok hámjának oxidatív károsodása. Azt tapasztalták, hogy a kataláz nemcsak megvédi a hámsejteket, hanem képes akár a visszájára fordítani a hidrogén-peroxid okozta károsodásokat is. Egy másik kísérletben azt vizsgálták, hogy a kataláz mennyiben tudja kontrollálni a fehérvérsejtek citokintermelését. Kataláz adását követően a citokinek – köztük a tumornekrózis-faktor-alfa és az interleukin-10 – koncentrációjának szignifikáns csökkenését észlelték.

A fenti megfigyelések összességükben azt jelzik, hogy a kataláz képes védelmet nyújtani a tüdő sejtjeinek bizonyos típusú károsodásaival szemben, illetve gyulladáscsökkentő hatást fejt ki.

Azt is megvizsgálták, hogy a kataláz milyen hatékonysággal képes elnyomni a SARS-CoV-2 replikációját majmokban. Kataláz adása mellett a második napra szignifikánsan csökkent a vírusszám a kontroll állatokban mérhető szinthez képest. Úgy tűnik, hogy a kataláz sem intravénás, sem pedig inhalációs formában adagolva nem idéz elő kimutatható szövetkárosodást.

A most közzétett vizsgálat azzal a következtetéssel zárult, hogy a kataláz hatékonyan gátolja a SARS-CoV-2 replikációját kísérleti állatokban anélkül, hogy alkalmazása nem kívánt hatásokkal járna. Ezen túlmenően sejtkultúrákban a kataláz védelmet nyújtott az alveolusok hámsejtjei számára, illetve kontrollálta a fehérvérsejtekben folyó citokintermelést.

A szerzők hangsúlyozzák, hogy mostani eredményeik messze túlmutatnak a jelenlegi COVID-19-pandémián, hiszen a citokinvihar olyan letális kórállapot, mely más fertőzésekhez (pl. influenza) vagy nem infekciós jellegű állapotokhoz, köztük autoimmun kórképekhez is társulhat. Azt is kiemelik, hogy jelenlegi eredményeiket további véletlen besorolásos, kontrollos vizsgálatokkal is meg kell erősíteni, és igazolni kell a kataláz hatásosságát és biztonságosságát.