Chlordioxid bei Covid-19 – Hypothese über den möglichen Mechanismus der molekularen Wirkung in SARS-CoV-2

Chlordioxid bei Covid-19 – Hypothese über den möglichen Mechanismus der molekularen Wirkung in SARS-CoV-2

Mission Gesundheit

Eduardo Insignares-Carrione*
LVWWG Global Research Director

Blanca Bolano Gómez
Direktor der Forschungsabteilung der Genesis Foundation, Kolumbien

Andreas Ludwig Kalcker
Liechtensteiner Verein für Wissenschaft und Gesundheit, Liechtenstein, Schweiz

Abstrakt:

Einführung
ClO2, das sogenannte "ideale Biozid", könnte auch als Viruzid angewendet werden, wenn man versteht, wie die Lösung Viren schnell abtötet, ohne Menschen oder Tieren Schaden zuzufügen. Unser Ziel war es, den Wirkungsmechanismus dieser Selektivität zu finden, indem wir ihren Reaktionsmechanismus mit der Struktur der Selektivität untersuchen SARS-CoV-2 sowohl theoretisch als auch experimentell durch in silico Simulation.

Methoden
Ausführliche Übersichten früherer Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus von ClO2 in Viren, insbesondere Sars-Cov- und Influenzaviren, wurden auf der Ebene der Aminosäure- und Kohlenhydratkomponenten, insbesondere auf dem viralen Peak, durchgeführt, und diese Daten wurden auf strukturelle Aminosäuren von übertragen SARS-CoV-2 Viren, insbesondere solche in kritischen Positionen innerhalb der Spitze von SARS-CoV-2. Vorläufige Daten aus der In-Silico-Simulation und die ersten Daten aus unseren klinischen Studien zur Verwendung von Cl02 in oralem Covid19, die in Bearbeitung sind, ermöglichen es uns, zu berechnen, in welchen Aminosäuren es wirkt, die Wirkorte von ClO2 zu bestimmen und Aktionen wie z virucida in SARS-CoV-2, basierend auf Reaktionsdiffusionsgleichungen, die in früheren Studien gezeigt wurden. Wir gebrauchen Vom Computer erstellte 3D-Rekonstruktionen, Verwendung von Daten durch Studien zur elektronischen Kryomikroskopie und frühere Arbeiten auf der Basis der Augmented-Reality-Software ChimeraX (UCSF).

Diskussion
Die Bestimmung der Positionen der Aminosäuren, die durch Chlordioxid oxidiert werden können, ermöglicht die Projektion ihres möglichen Wirkmechanismus auf das SARS-CoV-2-Virus. Cystein an den Positionen Cys336-Cys361, Cys379-Cys432 und Cys391-Cys525 stabilisiert die fünf Beta-Blätter (β1, β2, β3, β4 und β7), und Cys480-Cys488 ist der Schlüssel für die Verbindung zwischen dem SARS-CoV-2-Kamm

RBM und die N-terminale Helix von hACE2. Es ist klar, dass nur auf dieser Ebene die Oxidation dieser Cysteinreste eine destabilisierende und schädigende Wirkung auf die Beta-Blätter des Virus hervorrufen würde.

Ergebnisse
Die Projektion und Simulation der Oxidation von Chlordioxid in den strukturellen Aminosäuren von SARS-CoV-2, auf die es diese Wirkung ausübt, auf mehr als ihre Anzahl (54 Tyrosin, 12 Tryptophan, 40 Cysteinreste (zusätzlich zu Prolin) ermöglichen eine sehr klare Vorstellung von den Stellen, an denen Dioxid eine denaturierende Wirkung auf die Virusstruktur und auf menschliches ACE2 ausübt. Anhand der Ergebnisse der Reaktionsgeschwindigkeit und der Diffusion des Dioxids auf diese Aminosäuren ist es möglich, die extreme Geschwindigkeit zu verstehen, mit der es wirkt, was die ersten Ergebnisse klinischer Beobachtungsstudien zur Verwendung von Chlordioxid in covid19 erklären könnte, die von den Autoren in durchgeführt wurden Bolivien unter strikter Einhaltung der Ethikkommission.

Abschluss
Kenntnis der Anordnung der Stellen, an denen sich die für die Oxidation durch Chlordioxid empfindlichen Aminosäuren im Spike-Protein des SARS-CoV-2-Coronavirus befinden, das zusätzlich 54 Tyrosin, 12 Tryptophan und 40 Cysteinreste enthält von Prolin, das in der Struktur von ACE2 in Verbindung mit RBD vorhanden ist, ermöglicht die Projektion der Wirkungen des Dioxids auf die Virusspitze.Wir hoffen, bald klinische Anwendungsstudien für dieses vielversprechende systemische Viruzid veröffentlichen zu können.

 

Einführung:

Covid-19 ist eine Infektionskrankheit, die durch das SARS-CoV-2-Virus verursacht wird. Es wurde erstmals im Dezember 2019 in der chinesischen Stadt Wuhan (Provinz Hubei) entdeckt. In drei Monaten breitete es sich auf praktisch alle Länder der Welt aus, weshalb die Weltgesundheitsorganisation es für eine Pandemie erklärte. (WHO, 11. März 2020).

Es gibt keine spezifische Behandlung; Die wichtigsten therapeutischen Maßnahmen sind die Linderung der Symptome und die Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen. Die Forschung zur Suche nach einer wirksamen Behandlung begann, seit das Ausmaß der Pandemie der Krankheit verifiziert wurde. Das zentrale Problem ist, dass elf Monate nach ihrem offiziellen Auftreten eine wirksame Behandlung der Krankheit unbekannt ist. In Ermangelung einer wirksamen Behandlung untersuchten wir neue therapeutische Möglichkeiten mit der Absicht, eine wirksame und sichere Behandlung für covid19 zu finden.

In Übereinstimmung mit dem oben Gesagten befasst sich diese Forschung mit aktuellen Ergebnissen und früheren Forschungen [1], wobei die mögliche therapeutische Wirkung von Chlordioxid als Viruzid in wässriger Lösung und ohne das Vorhandensein von Natriumchlorit unter Verwendung der Konzepte der translationalen Medizin [2] hinzugefügt wird im Wissen über die Struktur des Virus und den Wirkungsmechanismus von Chlordioxid in Viren, um eine mögliche Behandlung der Wahl für covid19 vorzuschlagen.


Chlordioxid

Die Wirkung von Chlordioxid ist durch seine Selektivität für den pH-Wert gegeben(3) und nach dem Bereich oder der Größe, in der es seine Aktion erzeugt. Dies bedeutet, dass dieses Molekül dissoziiert und Sauerstoff freisetzt, wenn es mit einer anderen Säure in Kontakt kommt. Bei der Reaktion bindet sein Chloratom an Natrium im Medium und wandelt sich in Natriumchlorid (Kochsalz) um, wobei Sauerstoff freigesetzt wird, der die vorhandenen sauren pH-Krankheitserreger oxidiert und sie in alkalische Oxide umwandelt. Wenn Chlordioxid dissoziiert, setzt es daher Sauerstoff in das Blut frei, wie es Erythrozyten (rote Blutkörperchen) nach demselben Prinzip (bekannt als Bohr-Effekt) tun, das für den Säuregehalt selektiv sein soll.

Wie normalerweise im Blut geschieht, setzt Chlordioxid Sauerstoff frei, wenn es auf sauren Boden trifft, sei es Milchsäure oder die Säure des Erregers. Seine mögliche therapeutische Wirkung wird unter anderem aufgrund der Tatsache postuliert, dass es eine alkalische Umgebung schafft und gleichzeitig kleine saure Krankheitserreger durch Oxidation mit einer elektromagnetischen Überlastung eliminiert, die von einzelligen Organismen nicht abgebaut werden kann. Die Todeszeit in einem Virus muss analog zu der durch die chemische Reaktion verursachten Verzögerungszeit sein, da für die Abdeckung des gesamten Volumens Zeiten erforderlich sind. Wir können erwarten, dass bei einem Virus mit einem Durchmesser von 120 Nanometern die Zerstörungszeit aufgrund seines geometrischen Faktors viel kürzer ist.

Nach Studien von Zoltán Noszticzius ist Chlordioxid ein größenselektives antimikrobielles Mittel, das mikrometergroße Organismen schnell abtöten kann, aber viel größeren Organismen wie Tieren oder Menschen keinen wirklichen Schaden zufügen kann, da dies nicht möglich ist dringen tief in Ihr Gewebe ein.

Es ist bekannt, dass mehrzelliges Gewebe die höchste Fähigkeit zur Ableitung elektrischer Ladungen aufweist und daher nicht in gleicher Weise von den Spannungen des Oxidations-Reduktions-Prozesses (ORP) beeinflusst wird, wie dies bei einzelligen Organismen der Fall ist und daher existiert biochemisch größerer Zellschutz nach Größe.

Chlordioxid, das nach Ozon das wirksamste nicht-zytotoxische Desinfektionsmittel ist und als wässrige Lösung verwendet wird, hat immense Möglichkeiten, therapeutisch eingesetzt zu werden, da es auch Biofilm durchdringen und eliminieren kann (3), den Ozon nicht erreicht. tun. Der große Vorteil der möglichen therapeutischen Verwendung von Chlordioxid bei Infektionen ist die Unmöglichkeit einer bakteriellen oder viralen Resistenz gegen ClO2, da es durch den Oxidationsmechanismus wirkt und nicht wie Chlor (Cl2) durch Chlorierung wirkt (3)

 

Obwohl Ozon antiseptisch stärker ist, ist es aufgrund seines hohen Oxidationspotentials von 2,07 und seiner kurzen Halbwertszeit von nur 15 Minuten bei 25 ° C und einem pH-Wert von 7,0 für therapeutische Anwendungen weniger wirksam als ClO2. in vivo. Chlordioxid ist ein pH- (-) und größenselektives Oxidationsmittel und reagiert im Gegensatz zu anderen Substanzen nicht mit den meisten Bestandteilen lebenden Gewebes (3). Chlordioxid reagiert schnell mit Phenolen und Thiolen, die für das Leben von Bakterien essentiell sind.

In Phenolen besteht der Mechanismus darin, den Benzolring anzugreifen und Geruch, Geschmack und andere Zwischenverbindungen zu eliminieren (4). Chlordioxid tötet Viren effektiv ab und ist bis zu 10-mal wirksamer (5) als Natriumhypochlorit (Bleichmittel oder Bleichmittel). Es wurde auch gezeigt, dass es gegen kleine Parasiten, Protozoen, sehr wirksam ist (4).

Ein Thema, das in letzter Zeit vielfach besprochen wurde, ist die Reaktivität von Chlordioxid mit Aminosäuren. Bei Tests zur Reaktivität von Chlordioxid mit 21 Aminosäuren nur Cystein4Tryptophan5Tyrosin6, Prolin und Hydroxyprolin reagierten bei einem pH-Wert von etwa 6. Cystein und Methionin (4) sind zwei aromatische Aminosäuren, die Schwefel, Tryptophan und Tyrosin sowie die beiden anorganischen Ionen Fe2 + und Mn2 + enthalten. (3) Cystein ist aufgrund seiner Zugehörigkeit zur Gruppe der Thiole eine Aminosäure, die mit allen mikrobiellen Systemen bis zu 50-mal reaktiver ist als die anderen vier Aminosäuren, und daher ist es unmöglich, eine Resistenz gegen Kohlendioxid zu erzeugen. Chlor.

Die Hypothese, die wir hier vorschlagen, ist, dass die Ursache der antiviralen Wirkung von Chlordioxid aufgrund seiner Wirkung auf mindestens fünf oben aufgeführte Aminosäuren oder auf Peptidreste erklärt werden kann.

Chlordioxid (ClO2) wird seit 1944 aufgrund seiner Biozidwirkung bei der Aufbereitung von Trinkwasser sowie in den meisten zum Verzehr geeigneten Flaschenwässern verwendet, da es in wässriger Lösung nahezu keine Toxizität aufweist (3,4). systematisch zur Desinfektion und Konservierung von Bluttransfusionsbeuteln eingesetzt werden (4). Da es sich um ein selektives Oxidationsmittel handelt (3,4), ist seine Wirkungsweise der der Phagozytose sehr ähnlich, bei der alle Arten von Krankheitserregern durch einen milden Oxidationsprozess eliminiert werden.

Chlordioxid (ClO2) ist ein gelbliches Gas, das trotz seiner nachgewiesenen Wirksamkeit bei der Denaturierung von Viren nicht zum herkömmlichen Arzneibuch gehört. Es verfügt über mehrere Patente für verschiedene Behandlungen wie Desinfektion oder Sterilisation von Blutbestandteilen (Blutzellen, Blutproteinen usw.) 4, die parenterale Behandlung (intravenöser Weg) von HIV-Infektionen (4) oder zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Amyotropher Lateralsklerose (ALS), Alzheimer (4) ) und andere Patente für Verwendungen wie Patente für: Behandlung von Krebs durch Apoptose-Induktion (CN 103720709

A) Tumorbehandlung (US 10, 105, 389 B1) Antivirale Behandlung von Sinusitis (US 2o16 / 0074432 A1), Stimulation des Immunsystems (US 5,830,511), Initiierung und Differenzierung von Stammzellen (WO2014082514A1), Vaginalbehandlungsmethode (US 6280716B1), Behandlung der Haut gegen Viren und Bakterien (US 4,737,307), Verfahren zur Behandlung von Amöbiasis beim Menschen (US 4,296,102), Behandlung gegen Hefeinfektionen (US 2015/0320794 A1), Behandlung von Wunden (US 87.3106) , Behandlung von Mundhöhlen (US 100015251), (US4689215), Gegen Entzündungen (US53841134), Behandlungen gegen Nagelpilz (US 20100159031) und Schweizer Patent angemeldet / 11136-CH.(Kalcker, A.).

 

Auf dieser Grundlage können drei Prämissen eingerichtet werden: 

  1. Chlordioxid kann Viren durch den selektiven Oxidationsprozess bekämpfen, indem es Kapsidproteine ​​denaturiert und anschließend das genetische Material des Virus oxidiert, wodurch es deaktiviert wird. Da es keine mögliche Anpassung an den Oxidationsprozess gibt, verhindert es die Entwicklung einer Resistenz durch das Virus, was Chlordioxid (ClO2) zu einer vielversprechenden Behandlung für alle viralen Unterarten macht.
  2. Es gibt wissenschaftliche Beweise dafür, dass Chlordioxid gegen das SARS-CoV (4) - und SARS-CoV-2-Coronavirus wirksam ist, wie beispielsweise die an der Universität von Queretaro in Mexiko durchgeführten und im November 2020 veröffentlichten Arbeiten COVID-19 mit dem Titel „ In-vivo-Bewertung der antiviralen Wirkung von ClO2 (Chlordioxid) in mit Avian Coronavirus (IBV) beimpften Hühnerembryonen, bei denen die Behandlung mit ClO2 einen deutlichen Einfluss auf die IBV-Infektion hatte. Die Virustiter waren nämlich 2,4-mal niedriger und die Mortalität in infizierten Embryonen, die mit ClO2 behandelt wurden, wurde halbiert. Die Infektion verursachte unabhängig von der Behandlung Entwicklungsstörungen. Für IBV-Infektionen typische Läsionen wurden bei allen inokulierten Embryonen beobachtet, aber der Schweregrad war bei mit ClO2 behandelten Embryonen tendenziell signifikant geringer. Bei den verwendeten Dosen wurde kein makro- oder mikroskopischer Hinweis auf eine durch ClO2 verursachte Toxizität gefunden. (fünfzig).
  3. Toxizität: Die größten Probleme, die bei Arzneimitteln oder Substanzen auftreten, die im Allgemeinen als solche angesehen werden können, sind auf ihre Toxizität und Nebenwirkungen zurückzuführen. Bei Inhalation der Atemwege besteht eine Toxizität mit Chlordioxid, es gibt jedoch keine Berichte über Toxizität bei der empfohlenen Dosis von 30 mg oder 30 ppm in wässriger Lösung zum Einnehmen und keinen klinisch nachgewiesenen Tod, selbst bei hohen Dosen durch orale Einnahme. Die letale Dosis (LD50, akutes Toxizitätsverhältnis) wird für 292 Tage auf 14 mg pro Kilo geschätzt, wobei ihr Äquivalent bei einem 50 kg schweren Erwachsenen 15.000 mg beträgt, die über zwei Wochen verabreicht werden. Die subtoxischen oralen Dosen, die verwendet werden können, betragen ungefähr 50 ppm, gelöst 100-mal täglich in 10 ml Wasser, was 500 mg entspricht. Darüber hinaus zersetzt sich Chlordioxid bei der Dissoziation in ein Chlorion, das sich unmittelbar mit dem Natriumion verbindet und im menschlichen Körper Kochsalz NaCl und Sauerstoff O2 bildet. Zusammenfassend ist Chlordioxid in den empfohlenen Dosen in COVID19 von 30 mg oder 30 ppm pro Tag nicht toxisch.

Viruzide Wirkungen von Chlordioxid

Chlordioxid ist ein wirksames antimikrobielles Mittel, das Bakterien, Viren und einige Parasiten abtötet [9]. Sein breites keimtötendes Profil beruht auf der Wirkung dieser Verbindung als nicht zytotoxisches Oxidationsmittel. 

Viren bestehen im Allgemeinen aus einer äußeren Schicht oder einer Proteinhülle, die eine Nukleinsäure einkapselt, die DNA oder RNA sein kann. Wenn Chlordioxid mit einem Virus in Kontakt kommt, wird ein einzelnes, hochreaktives entstehendes Sauerstoffatom auf dem Zielvirus freigesetzt. Dieser Sauerstoff bindet an bestimmte Aminosäuren in der Proteinhülle des Virus, denaturiert die Proteine ​​und macht das Virus inaktiv. Außerdem binden entstehende Sauerstoffatome an Guanin, eine der vier in RNA und DNA vorkommenden Nukleinsäurebasen, und bilden 8-Oxoguanin. Diese Oxidation von Guaninresten verhindert die Replikation viraler Nukleinsäuren [10].

 In der veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur gibt es Berichte, dass Chlordioxid eine Vielzahl von Viren inaktiviert, darunter Influenza A [11], humanes Adenovirus [12], humanes Rotavirus [13], Echovirus [14], Bakteriophage f2 [15] und Poliovirus [16].

 Influenza-A-Viren sind kugelförmige einzelsträngige RNA-Viren mit negativem Sinn, die eine Lipidmembran besitzen, die Peaks enthält, die aus Glykoproteinen bestehen, die als HA (Hämagglutinin) und NA (Neuraminidase) bekannt sind. Innerhalb des Virus gibt es acht einzelne RNA-Stränge [17]. Eine präklinische Studie [11] ergab, dass Chlordioxidgas eine Aerosol-induzierte Influenza-A-Virusinfektion wirksam verhindert. Diese Studie verwendete niedrige Konzentrationen von Chlordioxidgas (dh 0,03 ppm) in einem Mauskäfig. Dieser Wert liegt unter dem OSHA-Langzeit-Expositionsniveau (8 Stunden) für Chlordioxidgas in der Umgebungsluft an einem menschlichen Arbeitsplatz von 0,1 ppm [18]. Chlordioxidgas reduzierte effektiv die Anzahl infektiöser Viren in der Lunge von Mäusen und reduzierte die Mortalität deutlich. Die Mortalität betrug am Tag 70 7% (10/16) in der nicht mit Chlordioxid behandelten Gruppe und 0% (0/10) in der mit Chlordioxid behandelten Gruppe. Die Autoren bestätigten diese Ergebnisse durch Wiederholung ihres Experiments. Das

Ergebnisse der Wiederholungsstudie waren 50% (5/10) Mortalität in der unbehandelten Gruppe und 0% (0/10) in der behandelten Gruppe.

 Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass niedrige Gehalte an Chlordioxidgas (d. H. 0,03 ppm), die unter dem zulässigen Expositionsniveau an menschlichen Arbeitsplätzen liegen, "in Gegenwart von Menschen verwendet werden könnten, um ihre Infektion durch zu verhindern Influenza-A-Virus und möglicherweise andere Viren im Zusammenhang mit Traktinfektionen Atemwege (S. 65).Sie schlugen vor, dass "Chlordioxidgas an Orten wie Büros, Theatern, Hotels, Schulen und Flughafengebäuden eingesetzt werden könnte, ohne Menschen zu evakuieren, ohne ihre normalen Aktivitäten zu stören."

Die Autoren schlugen vor, dass ihre Methode "einen neuen Weg zur Prävention der pandemischen Influenza eröffnet" (S. 65), nachdem sie eine Studie an einer Schule mit diesbezüglich günstigen Ergebnissen durchgeführt hatte.

Es wurde festgestellt, dass die Infektiosität des Virus in vitro durch die Anwendung von Chlordioxid verringert wird, und höhere Konzentrationen führen zu noch stärkeren Verringerungen. Diese Hemmung der Infektiosität korrelierte mit Veränderungen der viralen Proteine. Diese Veränderungen resultierten aus dem Einbau von Sauerstoffatomen in die Tryptophan- und Tyrosinreste in den HA- und NA-Proteinen [11]. Diese Proteine ​​werden durch Zugabe von Sauerstoffatomen denaturiert, wodurch die Fähigkeit des Virus, andere Zellen zu infizieren, beseitigt wird [19]. Eine spätere Studie ergab, dass die Inaktivierung des Influenza A-Virus durch die Übertragung von 2 Sauerstoffatomen von Chlordioxid auf einen bestimmten Tryptophan (W153) -Rest im Hämagglutinin (HA) -Spitzenprotein verursacht wird.

Adenoviren sind nicht umhüllte Viren mit einem ikosaedrischen Kapsid, das ein doppelsträngiges DNA-Genom enthält. Sieben Gruppen menschlicher Adenoviren wurden klassifiziert [21]. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass Chlordioxid dazu beitragen kann, den Adenovirus-Spiegel im Trinkwasser zu senken [12]. Diese Studie untersuchte die Auswirkungen von Chlordioxid und ultraviolettem Licht auf die Adenoviruswerte im Trinkwasser in den Niederlanden. Die Autoren fanden

dass die Anwendung von Chlordioxid in geringen Konzentrationen (0.05 - 0.1 ppm) Adenoviren im Trinkwasser reduzierte, während die UV-Desinfektion ohne Chlordioxid-Desinfektion unzureichend war.

Rotaviren sind doppelsträngige RNA-Viren, die aus 11 einzigartigen doppelsträngigen RNA-Molekülen bestehen, die von einem dreischichtigen ikosaedrischen Proteinkapsid umgeben sind [22]. Diese Viren, die weltweit die häufigste Ursache für schwere Durchfallerkrankungen bei Säuglingen und Kleinkindern sind [23], werden durch Chlordioxid inaktiviert. Tatsächlich werden sie bei Chloriddioxidkonzentrationen im Bereich von 0,05 bis 0,2 ppm innerhalb von 20 Sekunden in vitro inaktiviert [24].

Der Bakteriophage f2 ist ein einzelsträngiges RNA-Virus mit positivem Sinn, das Escherichia coli-Bakterien infiziert. Eine In-vitro-Studie ergab, dass 0,6 mg / Liter Chlordioxid den Bakteriophagen f30 schnell (dh innerhalb von 2 Sekunden) inaktivierten und seine Fähigkeit zur Bindung an seinen Wirt E. coli beeinträchtigten [15]. Sowohl die Inaktivierung des Virus als auch die Hemmung seiner Fähigkeit, an seinen Wirt zu binden, nahmen mit höherem pH und steigenden Konzentrationen von Chlordioxid zu. Zusätzlich fanden die Autoren heraus, dass Chlordioxid Virus-Kapsidproteine ​​denaturiert, indem es mit Tyrosin-, Tryptophan- und Cysteinresten reagiert. Diese Aminosäuren wurden innerhalb von 2 Minuten nach Einwirkung von Chlordioxid fast vollständig abgebaut.

Poliovirus ist ein Positiv-Sense-Positivstrang-RNA-Virus [25]. Ridenour und Ingerson [26] fanden heraus, dass Chlordioxid das Polio-Virus in vitro inaktivieren kann. Später erweiterten Álvarez und O'Brien [16] diese Arbeit, indem sie zeigten, dass die Behandlung mit 1 ppm Chlordioxid in vitro zur Trennung der RNA vom Kapsid führt und auch Veränderungen in der RNA hervorruft.

 Zusätzlich zu den oben genannten Studien hat die US-Umweltschutzbehörde (EPA) am 10. April 2020 Chlordioxid als EPA-registriertes Desinfektionsmittel zur Abtötung des SARS-CoV-2-Virus aufgeführt bietet zusätzliche Unterstützung

für die viruziden Wirkungen von Chlor [27]. Auf der EPA-Website wird angegeben, dass dieses Produkt für den Oberflächengebrauch und nicht für den menschlichen Gebrauch bestimmt ist. 

Humanstudien zu den Auswirkungen von Chlordioxid auf das SARS-CoV-2-Virus wurden noch nicht durchgeführt. Derzeit führen zwei der Autoren (Insignares und Bolano) die weltweit erste multizentrische klinische Studie zur Wirksamkeit von oralem Chlordioxid beim Menschen bei covid19 durch (Kennung von ClinicalTrials.gov: NCT04343742). Eine In-vitro-Studie ergab, dass Chlordioxid das genetisch verwandte SARS-CoV-Virus inaktiviert [28]. Es wurde festgestellt, dass eine Konzentration von 2,19 mg / Liter Chlordioxid eine vollständige Inaktivierung von SARS-Co-V im Abwasser verursacht. Ein Zweig unserer Gruppe führt derzeit eine In-vitro-Untersuchung der Wirkung von Chlordioxid auf SARS-CoV-2 in Indien durch. Derzeit veröffentlichen wir einen Bericht über die Simulation des Wirkungsmechanismus von Chlordioxid in Indien SARS-Co-V-2 nach der in Japan durchgeführten In-Silico-Methode.

In Ecuador (Aememi. Chlordioxid: eine wirksame Therapie zur Behandlung von Covid 19; 51) Eine vorläufige Studie wurde mit der Verabreichung von oralem Chlordioxid bei 104 Patienten mit covid19 durchgeführt, die unterschiedliche Profile in Bezug auf Alter, Geschlecht und Schwere der Krankheit hatten, wobei die Minderheit durch Tests diagnostiziert wurde und die Mehrheit durch Screening nach typischen Symptomen der Krankheit. Daher wurden die Daten unter Verwendung einer symptomatischen Bewertungsskala verwaltet, wobei 10 die maximale Wahrnehmung und 0 das Minimum des Symptoms war: Fieber, Schüttelfrost, Muskelschmerzen, trockener Husten, Kopfschmerzen, Rückenschmerzen, Atembeschwerden, Erbrechen, Durchfall. , Halsschmerzen, Geruchsverlust, Geschmacksverlust, Appetitlosigkeit.

Chlordioxid in einer Konzentration von 3000 ppm wurde in einer Dosis von 10 cm³, verdünnt in einem Liter Wasser, empfohlen, die den ganzen Tag über eingenommen wurde, aufgeteilt in 20 Tagesdosen, XNUMX Stunden lang alle anderthalb Stunden.

Die Ergebnisse wurden nach den Symptomen nach dem ersten, zweiten, dritten und vierten Behandlungstag verteilt. Sie wurden zwischen Männern und Frauen aufgeteilt und gemeinsame Ergebnisse vorgestellt.

Die folgenden Tabellen zeigen die Symptome und im ersten und letzten Diagramm das Verhalten in Bezug auf die symptomatische Skala zwischen dem ersten und vierten Tag der oralen Chlordioxidaufnahme.

 

Abbildung 1. Die strukturellen Unterschiede zwischen den RBMs von SARS-CoV-2 und SARS-CoV.
Abbildung 2. Dreidimensionale Struktur von SARS-CoV-2 Mpro in zwei verschiedenen Ansichten.
ABBILDUNG 3. & 4.

Aus dieser vorläufigen Studie können die folgenden Schlussfolgerungen gezogen werden: Chlordioxid ist in den empfohlenen und eingenommenen Dosen definitiv harmlos - überhaupt nicht toxisch - und alle ersten Symptome begannen ab dem ersten Behandlungstag abzunehmen, wobei die Abnahme völlig offensichtlich war Am vierten Tag. Insbesondere die Symptome, die am meisten auf eine anhaltende Infektion hinweisen, wie Fieber, Schüttelfrost, Kopfschmerzen, Halsschmerzen, Appetitlosigkeit und Verlust der Geschmacks- und Geruchssinne, waren dramatisch verringert. Andere Symptome wie Muskelschmerzen und Husten blieben etwas häufig, da sie nach Beendigung der Krankheit tendenziell länger zurückbleiben.

Materialen und Methoden:

Um nach den in diesem Artikel verwendeten Referenzinformationen zu suchen, wurden die Websuchmaschinen anhand der MesH-Kriterien gemäß der in den nachfolgenden Zeilen angegebenen Suchstrategie in den Zeiträumen zwischen Januar und April 2020 überprüft und die folgenden Ergebnisse ermittelt: 1. PubMed (Medline): 4 Referenzen, 2. LILACS: 18 Referenzen, 3.

Cochrane Library: 56 Referenzen, 4. Wissenschaft: 1.168 Referenzen, 5. Scielo: 61 Referenzen, 6. MedScape: 19 Referenzen für insgesamt 1.326 wissenschaftliche Veröffentlichungen, deren Inhalt sich auf die Verwendung von Chlordioxid in verschiedenen Anwendungen und auf den Mechanismus bezog der Wirkung von Chlordioxid auf Sars-Cov- und Sars-Cov2-Viren.

 

Schließlich haben wir die Register unter www.clinicaltrials.gov und die der Internationalen Plattform für das Register klinischer Studien (ICTRP) der WHO überprüft, um laufende oder unveröffentlichte klinische Studien zu identifizieren.

Suchstrategie:

"Chlordioxid" ODER "Chlordioxidprotokoll" ODER Chlordioxid UND Virus; Chlordioxid Y SAR-COV-2; ODER "COVID-19-Arzneimittelbehandlung" ODER "Spike-Glykoprotein, COVID-19-Virus" ODER "schweres akutes respiratorisches Syndrom Coronavirus 2" ODER "COVID-19" ODER "2019-

nCoV "O" SARS-CoV-2 "O" 2019 neues Coronavirus "OR" 2019 Coronavirus-Krankheit "O (Lungenentzündung).

Aus den Suchergebnissen haben wir diejenigen ausgewählt, die sich auf die viruzide Wirkung von Chlordioxid auf verschiedene Mikroorganismen beziehen, insbesondere auf Viren und in ihnen SARS-CoV-2 oder SARS-CoV.

Wir überprüfen auch die Studien, die zur Wirkung von Chlordioxid auf Aminosäuren durchgeführt wurden, insbesondere solche, die Teil viraler Kapside sind. Aus den Ergebnissen heben wir hervor, dass Noss et al. zeigten, dass die Inaktivierung des Bakterienvirus (Bakteriophagen) f1986 durch ClO2 [2] auf seine Reaktionen mit den Proteinen des viralen Kapsids zurückzuführen ist. Zusätzlich fanden sie heraus, dass drei Aminosäuren des viralen Proteins [29], nämlich Cystein, Tyrosin und Tryptophan, schnell mit ClO29 reagieren können. 2 testeten Tan und andere die Reaktivität von ClO1987 bei 2 freien Aminosäuren [21]. Das ClO 30 reagierte mit nur sechs Aminosäuren, gelöst in 2 M Natriumphosphatpuffer bei pH 0,1. Die Reaktion mit Cystein, Tryptophan und Tyrosin war zu schnell, um von seiner Technik verfolgt zu werden. 

Die Reaktivität der drei schnell reagierenden Aminosäuren (Cystein [31], Tyrosin [32] und Tryptophan [33) wurde zwischen 2005 und 2008 im Labor untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass Cystein unter diesen Aminosäuren die höchste Reaktivität aufweist.

2007 entdeckte Ogata [34], dass die antimikrobielle Aktivität von ClO2 auf der Denaturierung bestimmter Proteine ​​beruht, was hauptsächlich auf die oxidative Modifikation der Tryptophan- und Tyrosinreste der beiden Modellproteine ​​(Rinderserumalbumin und Glucose - zurückzuführen ist) 6-Phosphatdehydrogenase) in ihren Experimenten verwendet. 2012 war es erneut Ogata, der zeigte [35], dass die Inaktivierung des Influenzavirus durch ClO2 durch die Oxidation eines Tryptophanrests (W153) zu Hämagglutinin (einem Protein aus der Spitze des Virus) verursacht wurde, wodurch sein Virus unterdrückt wurde Fähigkeit, an Empfänger zu binden ..

In diesem Zusammenhang ist es interessant festzustellen, dass das Spike-Protein des neuen Coronavirus SARS_CoV-2 54 Tyrosinreste, 12 Tryptophan und 40 Cystein enthält [36].

Wenn wir annehmen, dass in einer wässrigen Lösung alle diese Aminosäurereste sowohl mit ClO2 als auch mit freien Aminosäuren reagieren können, kann die Inaktivierung des Virus selbst in einer Lösung von 0,1 mg / l ClO2 extrem schnell sein.

Andererseits haben wir die Artikel ausgewählt, die die Wirkung von SARS-CoV-2 in Zellen in seiner Wechselwirkung mit ACE2 beschreiben, und insbesondere Augmented-Reality-Videos oder Simulationsvideos auf Silico-Basis für die dreidimensionale Darstellung von Standorten untersucht Aktion wie Videos, in denen unter anderem das spikuläre Protein und der ACE2-Rezeptor (37) mit der Augmented-Reality-Software ChimeraX (UCSF) manipuliert werden. (38), (39), (40), (41), (42), (43), (44).

Auf die gleiche Weise haben wir die Struktur der Virusspitze überprüft und basierend auf Untersuchungen von Daniel Wrapp und Jason S. McLellan an der University of Texas.

Das dreidimensionale Bild des spikulären S-Glykoproteins des SARS-CoV-2-Betacoronavirus wurde mit Elektronen-Kryomikroskopie in Rekordzeit gesehen. Dank dieses Bildes mit einer Auflösung von 3,5 Å wird bestätigt, dass dieses S-Protein mit einer höheren Affinität als das SARS-CoV-Coronavirus an das hACE2-Protein menschlicher Zellen gekoppelt ist. Protein S ist das Ziel der Antikörper, die uns immunisieren. Seine 3D-Struktur macht es möglich zu verstehen, warum veröffentlichte monoklonale Antikörper gegen SARS-CoV gegen SARS-CoV-2 nicht wirksam sind. Es wird zweifellos dazu beitragen, die Entwicklung von Impfstoffen und Therapien gegen COVID-19-Infektionen zu beschleunigen. (Vier fünf),

In diesen Simulations- und Virtual-Reality-Videos wird beobachtet, dass Protein S ein Trimer ist, das aus drei Peptiden mit jeweils zwei Untereinheiten S1 und S2 besteht. Die S1-Untereinheit fungiert als Scharnier mit zwei Konformationen, die als "unten" (RBD unten) und "oben" (RBD oben) bezeichnet werden. Die Elektronen-Kryomikroskopie-Bildgebung zeigt, dass sich nur eines der Peptide im "Auf" -Zustand befindet, während sich die anderen beiden im "Ab" -Zustand befinden. Die Bindung an den zellulären Rezeptor erfolgt in der "Upstream" -Konfiguration. Nach der Bindung werden die drei Protein S-Peptide an der S1 / S2-Stelle gespalten; Eine zweite Spaltung erfolgt dann am S2'-Punkt, wobei das Schlüsselfusionspeptid (FP) an der Verbindungsstelle zwischen den Membranen entfaltet wird.

Diskussion

Das spikuläre Protein (S) ist ein trimeres Transmembranprotein vom Typ I mit zwischen 1.160 und

1.400 Aminosäuren, abhängig von der Art des Coronavirus. Dieses Protein bildet die Coronavirus-Corona; Es besteht aus drei sich wiederholenden Peptiden und ist stark glykosyliert, was seine Bindung an Proteine ​​und Zucker erleichtert. Jedes Peptid besteht aus zwei Domänen, die als S1 und S2 bezeichnet werden. In Beta-Coronaviren wie SARS-CoV-2 tritt die Spaltung der S1- und S2-Untereinheiten während der Fusion zwischen den Membranen auf.

Die S1-Domäne hat zwei Subdomänen, eine N-terminale (NTD), die mit einer Aminosäure endet, die eine freie Aminogruppe (-NH2) aufweist, und eine andere C-terminale (CTD), die mit einer Carboxylgruppe endet (NTD). -COOH); beide binden an den ACE2-Rezeptor der Wirtszelle, dann sind sie Rezeptorbindungsdomänen (RBD). Die S2-Domäne ist vom Typ C-terminal und unter allen Coronaviren, die sich in der S1-Untereinheit viel stärker unterscheiden, hoch konserviert. Die S2-Domäne enthält zwei Regionen, HR1 und HR2, in denen sich Gruppen von sieben Aminosäuren (Heptiden genannt) in abcdefg-Form wiederholen, die a- und d-hydrophobe Reste enthalten, die an der Fusion zwischen den Membranen beteiligt sind. Die HR1- und HR2-Domänen sind therapeutische Ziele, da Arzneimittel bekannt sind, die ihre Wirkung hemmen, die Fusion verhindern oder behindern.

Die Infektion der Epithelzellen der Atemwege wird durch das S-Protein des Virus gesteuert. In den allgemeinen Schritten des Fusionsprozesses erkennt und bindet die S1-Domäne zuerst an den Wirtszellrezeptor. Zweitens gibt es eine erste Spaltung an den S1- und S2-Domänen und eine zweite Spaltung am S2'-Punkt; Letzteres ermöglicht die Aktivierung des Fusionspeptids (FP), das die Membranen des Wirts und des Virus verbindet (diese Stufe wird als Zwischenstufe der Fusion oder Zwischenstufe der Fusion bezeichnet). Und drittens wird die Region zwischen HR1 und HR2 umgestaltet (gefaltet), wodurch ein Heptamer (6-HB) entsteht, das beide Membranen verbindet und den Eintritt des Virus ermöglicht. Das S-Protein von Coronaviren ist entscheidend für die Entwicklung von Impfstoffen (Antigene, die eine Immunantwort auf das Vorhandensein der S1-Domäne induzieren) und für die Entwicklung von Virostatika (Inhibitoren einiger Fusionsstadien zwischen Membranen, die normalerweise bestimmte Regionen der Membran angreifen) Domäne S2). Die Kenntnis der dreidimensionalen Struktur von Protein S ist für die Bekämpfung der COVID-19-Epidemie von entscheidender Bedeutung.

Die Sequenz des SARS-CoV-2-Proteins S stimmt zu 98% mit dem Protein S des Coronavirus Bat-RaTG13 überein, mit dem großen Unterschied, dass es vier RRAR-Aminosäuren (Arginin-Arginin-Alanin-Arginin) anstelle von nur einer aufweist Arginin (R). Darüber hinaus unterscheiden sie sich in 29 Resten, von denen sich 17 in der RBD-Region befinden. Der Vergleich zwischen den 61 vollständigen SARS-CoV-2-Genomen, die in GISAID (Globale Initiative zum Austausch aller Influenza-Daten) verfügbar sind, zeigt, dass zwischen allen nur 9 verschiedene Aminosäuren vorhanden sind. und all diese Varianten sind an sehr gut erhaltenen Orten zu finden, was die Letalität des Coronavirus nicht zu beeinträchtigen scheint.

Zunächst konnte die 3D-Struktur des spikulären S-Glykoproteins des SARS-CoV-2-Coronavirus und seiner RBD-Rezeptorbindungsdomäne charakterisiert werden. Dann das des Wirtszellrezeptors, des humanen Angiotensin-konvertierenden Enzyms hACE2. Der nächste Schritt für die Forscher bestand darin, die Struktur des SARS-CoV-2-RBD / hACE2-Komplexes zu bestimmen, die durch Röntgenkristallographie erhalten wurden und Auflösungen von 2,45 Å und 2,68 Å erreichten. Unter den Befunden wurde festgestellt, dass sehr subtile strukturelle Veränderungen die höhere Infektiosität und Pathogenese von SARS-CoV-2 (COVID-19) im Vergleich zu SARS-CoV (SARS) erklären;

Diese Ergebnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung von Arzneimitteln zur Bekämpfung von COVID-

19. In silico wurden Rekonstruktionen durchgeführt (unter Verwendung theoretischer Modelle unter Verwendung von Computern), aber die Beobachtung der tatsächlichen kristallographischen Struktur durch Röntgenbeugung ist wesentlich. Wie eingangs erwähnt, sind die Autoren dabei, die in Japan ansässige In-Silico-Studie zu veröffentlichen, die sie über den Wirkungsmechanismus von Chlordioxid auf den SARS-CoV-2-Spike und das Hämoglobin durchgeführt haben.

Das erste Problem, das im Forschungsprozess auftritt, ist die Bildung des SARS-CoV-2-RBD / hACE2-Komplexes mit ausreichender Stabilität für seine Beobachtung. Frühere Erfahrungen bei der Bildung des SARS-CoV-RBD / hACE2-Komplexes (nachgewiesen 2005) waren entscheidend, bei denen eine Salzbrücke zwischen Arg426 von RBD und Glu329 von hACE2 verwendet wird, um die Bindung des Komplexes zu stärken. Eine sehr wichtige Beobachtung ist, dass Cystein an den Positionen Cys336-Cys361, Cys379-Cys432 und Cys391-Cys525 die fünf Beta-Blätter (β1, β2, β3, β4 und β7) und Cys480- stabilisiert

Cys488 ist der Schlüssel in der Verbindung zwischen dem SARS-CoV-2 RBM-Wappen und die N-terminale Helix von hACE2 (46), (47), (48).

Bei der Simulation der Wirkung von Dioxid auf diese Aminosäuren ( Cys ) ist die fabelhafte direkte viruzide Wirkung von Dioxid auf Viren und insbesondere auf SARS-CoV-2 leicht zu verstehen.

Das Bild, das enthüllt wird, zeigt eine verheerende Wirkung des Dioxids auf das Virus, das es abbaut und denaturiert.

Ein Vergleich zwischen SARS-CoV-RBD / hACE2- und SARS-CoV-2-RBD / hACE2-Komplexen liefert einen Einblick, warum COVID-19 infektiöser ist als SARS-CoV.

SARS-CoV-2-RBM bildet mit hACE2 eine größere und stärker kontaktierte Verbindungsschnittstelle als SARS-CoV-RBM; Die Salzbrücke zwischen SARS-CoV RBD und hACE2 ist schwächer als zwischen SARS-CoV-2 RBD und hACE2. Die Kristallstruktur des Komplexes enthält auch Glucane, die an die vier hACE2-Stellen und die RBD-Stelle gekoppelt sind. Das von hACE90 an Asn2 gekoppelte Glucan bildet mit Arg408 im Kern von RBD eine Wasserstoffbrücke; Diese Wechselwirkung bleibt zwischen SARS-CoV-2 und SARS-CoV erhalten.

Die strukturellen Unterschiede zwischen den RBMs von SARS-CoV-2 und SARSCoV sind subtil, beeinflussen jedoch die Konformationen der Schleifen an den Rezeptorbindungskämmen. In beiden RBMs enthält eine der Firstbindungen eine Disulfidbindung, die für die Bindung kritisch ist. SARS-CoV und Bat-CoV Rs3367 enthalten ein Motiv mit drei Resten von Pro-Pro-Flügel in der Schleife; aber in SARS-CoV-2 und Fledermaus-CoV zeigen RaTG13 ein Motiv von vier Gly-Val / Gln-Glu / Thr-Gly-Resten; Daher ändert sich die Form der Schleife, da die Glycine flexibler sind. Diese Änderung begünstigt die RBD / hACE2-Bindung. Darüber hinaus weist der Kamm dank der Asn487- und Ala475-Wasserstoffbrückenbindungen in SARS-CoV-2 RBM eine kompaktere Konformation auf, wodurch die Ala475-haltige Schleife näher an hACE2 kommt.

Der Kontakt des Kamms von SARS-CoV-2 RBM mit der N-terminalen Helix von hACE2 ist größer als bei SARS-CoV RBM. Beispielsweise bildet der N-terminale Ser19-Rest von hACE2 eine neue Wasserstoffbrücke mit dem Ala475-Grundgerüst von SARS-CoV-2 RBM, und das Gln24 der N-terminalen Helix von hACE2 bildet auch einen neuen Kontakt mit SARS-CoV. -2 RBM. Im Vergleich zu Leu472 von SARS-CoV RBM zeigt Phe486 von SARS-CoV-2 RBM in eine andere Richtung und bildet eine hydrophobe Region, an der Met82, Leu79 und beteiligt sind Tyr83 von hACE2.

Ein Vergleich mit SARS-CoV-RBM zeigt, dass diese kleinen strukturellen Änderungen von SARS-CoV-2-RBM für die hACE2-Bindung günstiger sind. Sie sind subtile Unterschiede, aber aus funktionaler Sicht sehr relevant. Es wurden zwei kritische Bindungsstellen (Virusbindungs-Hotspots) entdeckt, der Hotspot-31-kritische Punkt in der Lys31- und Glu35-Salzbrücke und der 353-Hotspot in einer anderen Salzbrücke zwischen Lys353 und Asp38. Diese beiden Salzbrücken sind aufgrund des großen Abstandes in der Wechselwirkung schwach, aber da sie in einer hydrophoben Umgebung eingeschlossen sind, die die effektive Dielektrizitätskonstante verringert, ist ihre Bindungsenergie höher.

Um diese strukturellen Schlussfolgerungen zu bestätigen, wurden biochemische Studien zur Affinität der RBD / hACE2-Bindung durchgeführt, nachdem bestimmte Mutationen in SARS-CoV-2-RBD eingeführt wurden. Diese Mutationen legen nahe, dass das Fledermaus-Coronavirus RaTG13 Menschen infizieren könnte (was den zoonotischen Ursprung der Epidemie unterstützt). Zusätzlich enthalten RBMs von SARS-CoV-2 und Fledermaus-COV RaTG13 ein ähnliches Motiv von vier Resten im ACE2-Bindungskamm, was bestätigt, dass sich einer vom anderen entwickelt hat. Um die hACE2-Erkennung zu verbessern, zeigt SARS-CoV-2 zwei Veränderungen in den L486F- und Y493Q-Resten von RaTG13, die die Übertragung von SARS-CoV-2 von der Fledermaus auf den Menschen erleichtert zu haben scheinen. Daher gibt es in COVID-19 möglicherweise keinen Zwischenwirt zwischen Fledermaus und Mensch, im Gegensatz zu SARS und MERS. Natürlich ist es derzeit unmöglich, die Existenz eines Mediators auszuschließen, bei dem es sich durchaus um einen Pangolin oder ein anderes wildes Tier handeln könnte, das auf dem Wuhan-Markt verkauft wird. Im Fall von Pangolin ist es notwendig, mehr Genome des Pangolin-Coronavirus zu sequenzieren, um das Problem zu klären, aber bisher wurde eine genomische Ähnlichkeit von mehr als 99% zwischen ihnen nachgewiesen. (49)

Ergebnisse und Schlussfolgerungen:

Der SAR-CoV-2-Spike ist stark glykosyliert und es wird angenommen, dass die Glykosylierung eine wichtige Rolle beim Nachweis des Virus gegen unser eigenes Immunsystem spielt. Ein Abschnitt von Alpha-Helices verläuft über die Länge des Spike-Proteins. Zum größten Teil sind Beta-Blätter an diesem Ende konzentriert, wo das Spike-Protein mit einer Zelle verschmilzt, um sie zu infizieren. Das Interessante ist, dass die Helices aus Aminosäuren bestehen, die empfindlich auf die Wirkung von Chlordioxid reagieren (auf der Ebene) Cystein).

Das Spike-Protein besteht tatsächlich aus drei miteinander verflochtenen Ketten mit identischen Aminosäuresequenzen. Jede dieser Ketten wird als Protomer bezeichnet. Protomere haben jedoch keine identischen dreidimensionalen Konformationen. 

Wir können den Unterschied in der Konformation in den Protomeren sehen, indem wir einen Abschnitt des Spike-Proteins untersuchen, der für den Lebenszyklus des Virus, der Rezeptorbindungsdomäne oder der RBD kritisch ist. Bei RBD bindet das Virus an ein Enzym auf der Oberfläche von Wirtszellen, wodurch es mit der Zelle fusionieren und virales genetisches Material transportieren kann. Zwei dieser RBDs weisen eine geringere Konformation in der Struktur auf. Eine dieser RBDs klappt jedoch hoch. Diese "Aufwärts" -Konformation ist energiereicher, bereit, an den zellulären Rezeptor zu binden und zur Fusion zu führen. Es wird angenommen, dass, wenn das Spike-Protein bindet, jede dieser RBDs in diese weniger stabile Konformation geändert wird.

Unsere eigenen Enzyme, die Peptidbindungen, sogenannte Proteasen, aufbrechen, können das Spike-Protein an bestimmten Stellen schneiden und es treten Konformationsänderungen in der Spike-Protein-Fusion auf. RBD ist an ACE2 gebunden, den Rezeptor auf der Oberfläche unserer Zelle, an den das Coronavirus bindet, um eine Fusion zu verursachen. Diese Strukturen sind auch stark glykosyliert. Wenn wir die Zucker verstecken, um ein Modell für das Verständnis der RBD-ACE2-Wechselwirkung zu erstellen, und dort Chlordioxid auf die Aminosäuren einwirken lassen, können wir uns auf einige der schwachen Wechselwirkungen konzentrieren, die RBD und ACE2 zusammenhalten.

Zum Beispiel haben wir ein ausgedehntes Netzwerk von Wasserstoffbrücken an der RBD-ACE2-Grenzfläche, das in zwei Tyrosinreste eindringt ( Tyr-489 und Tyr-83 ). Diese Tyrosinseitenkette ist auch an den Carbonylwasserstoff der Asparaginseitenkette (Asn-487) gebunden, der seinerseits über sein NH-Wasserstoffatom an das Glutamincarbonyl in ACE2 (gln-) bindet. 24). Von uns postuliertes Chlordioxid oxidiert diese Rückstände Tyr-489 und Tyr-83unter anderem, mit denen die RBD-ACE2-Schnittstelle denaturiert wird und das Virus entweder nicht mehr binden kann oder die Bindung oxidiert wird. Zusätzlich oxidiert das Dioxid auch das in ACE2 vorhandene Prolin, wodurch die Oxidation und Verformung von ACE2 abgeschlossen wird.

Wenn wir uns entlang der Alpha-Helix von ACE2 bewegen, haben wir die Glutamat-Seitenkette, die bei einem pH-Wert von 7,4 deprotoniert ist, und einen Lysinrest, der bei diesem pH-Wert eine positive Ladung trägt.

Wenn das Virus fusioniert, wird virales genetisches Material in die Zelle freigesetzt. Im Fall von Coronaviren wandert diese RNA zu den Ribosomen unserer Zelle und bindet sie, um ihre eigenen viralen Proteine ​​zu erzeugen. Eine interessante Sache ist, dass diese virale RNA in der Lage ist, den Drei-Buchstaben-Rahmen der RNA-Basen zu ändern, der vom Ribosom gelesen wird. Dies dupliziert im Wesentlichen die Peptidsequenz, die aus einer viralen Replik unter Verwendung unserer Ribosomen hergestellt werden kann, die Proteine, die das Virus benötigt, um zusätzliche Kopien von sich selbst zusammenzusetzen, die schließlich aus der Zelle freigesetzt werden und andere infizieren. Es gibt ein wichtiges Protein, das in diesem Prozess übertragen wird, und es ist die Hauptprotease, die die Kette viraler Polypeptide in den funktionellen Proteinen schneidet, die zum Aufbau neuer Viren erforderlich sind. Dies ist ein weiteres therapeutisches Ziel, wenn ein Individuum bereits mit dem Virus infiziert ist, da ein Medikament verabreicht werden kann, das an die Protease bindet und deren Bildung reifer viraler Proteine ​​verhindert, so dass die Virusreplikation verlangsamt werden kann.

Diese Haupt-SAR-CoV-2-Protease ist ein Dimer, das aus zwei identischen Proteinketten besteht und dimerisieren muss, um eine funktionelle Protease zu werden. Es gibt viele Aminosäure-Wechselwirkungen an der Dimer-Grenzfläche, aber die Forscher, die diese Kristallstruktur veröffentlicht haben, legen nahe, dass ionische Wechselwirkungen zwischen der Seitenkette dieses Argininrests bestehen

und diese Glutamatantriebsdimerisierung. Diese Wechselwirkung ist auf beiden Seiten des Dimers vorhanden. Auf dem Weg zum aktiven Zentrum bestehen die wichtigen Reste aus der Cysteinkette (Cys-145) und Histidin (His-41).

Dieses Enzym ist eine Cysteinprotease, daher verwendet es nukleophiles Cystein, um die Amidbindung eines Peptids anzugreifen. In dem Mechanismus erfasst der Histidin-Stickstoff das Proton der Cystein-Seitenkette, wodurch es die Peptidbindung angreifen kann.

Die Peptidbindung bricht, und dann kann ein Wassermolekül eintreten und Cystein freisetzen, so dass die Protease eine andere Polypeptidkette brechen kann. Enzyme, die nukleophile katalytische Reste enthalten, sind ausgezeichnete Ziele für eine irreversible Hemmung. Da sie eine nukleophile Aminosäureseitenkette enthalten - in diesem Fall Cystein - können Inhibitoren entwickelt werden, die mit einer permanenten kovalenten Bindung an das Enzym binden. Hier wirkt auch Chlordioxid, das Cystein oxidiert, so dass dieser Mechanismus dadurch blockiert wird. Im Gegensatz zu reversiblen Inhibitoren, die sich in ein aktives Zentrum hinein und aus diesem heraus bewegen können, inaktivieren diese irreversiblen Inhibitoren - auch Suizidinhibitoren genannt - das Protein dauerhaft, verhindern, dass es seine Aufgabe erfüllt, und erzeugen mehr virale Proteine. Diese Forscher hatten zuvor Inhibitoren für andere Coronavirus-Proteasen entwickelt. Sie konnten einen dieser Inhibitoren an das aktive Zentrum der SARS-CoV-2-Protease binden. Serin ist eindeutig an einer kovalenten Bindung mit dem Inhibitor Keton beteiligt. Nun, dies ist eine reversible Reaktion, so dass es an sich kein Suizidinhibitor ist, wenn das Cystein an dieser aktiven Stelle kovalent gebunden ist. Hier drüben bindet dieses Carbonyl des Inhibitors Wasserstoff mit drei NH-Gruppen am Protein. Die katalytische Protease Histidin ist auch an der Wasserstoffbindung beteiligt. Dieser Ring ist an einem ausgedehnten Wasserstoffbindungsnetzwerk beteiligt, an dem sowohl die Hauptkettenatome der Struktur als auch die Seitenketten beteiligt sind. Wenn Chemiker und Biologen die Kontakte eines Inhibitors mit einem Enzym kennen, können sie die Wechselwirkungen berücksichtigen und möglicherweise noch bessere Inhibitoren entwickeln. Abgesehen von der enzymatischen Hemmung, die eine wirksame Strategie zur Bekämpfung des Virus darstellen würde, tritt das Auftreten von Chlordioxid als Substanz nicht auf, sondern auf

Es "löst" durch Oxidation die Schlüsselstrukturen des Virus auf, ermöglicht eine Aktion mit nahezu molekularer "chirurgischer" Präzision und ist daher als Kontrollmechanismus für Virusinfektionen viel wirksamer. 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Spike-Protein des SARS-CoV-2-Coronavirus 54 Tyrosin, 12 Tryptophan und 40 Reste enthält, wenn man die Anordnung der Stellen kennt, an denen sich die für die Oxidation durch Chlordioxid empfindlichen Aminosäuren befinden Cystein ermöglicht neben Prolin, das wiederum in der Struktur von ACE2 im Zusammenhang mit RBD vorhanden ist, die Projektion der Wirkung des Dioxids auf die Virusspitze. Das beste pädagogische Beispiel ist, dass der Spike der Schlüssel und der ACE2 das Schloss ist. Die Verformung des Schlüssels durch Oxidation des Dioxids in den Aminosäuren Cystein, Tyrosin, Tryptophan und Prolin, der Helixketten und der Oxidation des Schlosses (ACE2) verhindert nicht nur die Vereinigung, sondern löst auch die bestehende Vereinigung zwischen den Spikes auf (RBD) und ACE sehr schnell, was die Schnelligkeit der klinischen Wirkung der Verwendung von Chlordioxid bei Patienten mit COVID19 zu erklären scheint.

Anerkennung:

Wir möchten uns für Zusammenarbeit und das Schaffen als Arzt bedanken bei

Mitchell B. Liester, MD (3) 

Medizinische Fakultät der Universität von Colorado Zweigstelle Colorado Springs

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