Изучение противовирусной активности полиэлектролитов в отношении вируса гриппа

Статья в Elpub

Вопросы вирусологии. 2015; 60: 5-9

Изучение противовирусной активности полиэлектролитов в отношении вируса гриппа

Контаров Н. А., Ермакова А. А., Гребенкина Н. С., Юминова Н. В., Зверев В. В.

Аннотация

Полиэлектролиты (ПЭ) оказывают повреждающее действие на вторичную структуру белков и ферментов, а некоторые ПЭ обладают выраженной иммуностимулирующей активностью в отношении Т- и в-лимфоцитов. Однако на данный момент практически ничего не известно о влиянии используемых в работе ПЭ на вирусные белки и вирусную оболочку. Подробное изучение механизмов противовирусного действия различных ПЭ позволит сформировать научно-практическую базу для создания противовирусных химиопрепаратов на полиэлектролитной основе. в данных исследованиях впервые изучено влияние ПЭ полистиролсульфоната (ПСС) с различными степенями полимеризации и полиаллиламина (ПАА) с молекулярной массой 6 и 8 кДа на инфекционность различных штаммов вирусов гриппа. Показано выраженное вирусингибирующее действие ПСС со степенью полимеризации 8 (ПСС-8) и ПАА (6 кДа) на вирус гриппа, характеризующееся достоверным снижением инфекционного титра вирусов. Определен диапазон нетоксических концентраций для ПСС-8 - 1 - 40 мМ и ПАА (6 кДа) - 1 - 40 мкМ с IC ₅₀, равной 3,8 ± 0,19 мМ и 1,8 ± 0,09 мкМ соответственно. Впервые для оценки воздействия ПЭ на структурно-функциональные состояния вирусной мембраны были использованы мономолекулярные монослои, являющиеся моделями клеточных мембран.

Список литературы

1. Артюшенко С.В. Изучение механизмов ингибирующего действия полиэлектролитов в отношении парамиксо- и ортомиксовирусов (корь и грипп): Дисс. ... канд. биол. наук. М.; 2011.

2. Haldar J., Deqiang A., Luis A., Chen J., Kabanov A.M. Polymeric coatings that inactivate both influenza virus and pathogenic bacteria. Cambridge: Departments of Chemistry, Biology, and Biological Engineering, and Center for Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology; 2006.

3. Slita A.V., Kasyanenko N.A., Nazarova О.V., Gavrilova I., Eropkina E.M., Sirotkin A.K. et al. DNA-polycation complexes: effect of polycation structure on physico-chemical and biological properties. J. Biothechnol. 2007; 127(4): 679–93.

4. Stoll S., Chodanovski P. Polyelectrolite adsorption on an oppositely charged spherical particle. Chain rigidity effects. Macromolecules. 2002; 35: 9556–62.

5. Хаитов Р.М., Некрасов А.В., Лыткина И.Н.. Иванова А.С., Пинегин Б.В. О влияние вакцинопрофилактики на уровни заболеваемости гриппа и ОРЗ. Журнал микробиологии. 1996; 3: 40–3.

6. Изумрудов В.А., Зезин А.В., Кабанова В.А. Кинетика макромолекулярного обмена в растворах комплексов белков с полиэлектролитами. Доклады Aкадемии наук. 1986; 291(5): 1150–3.

7. Изумрудов В.А., Нуркова Т.Ю., Зезин А.В., Кабанова В.А. Влияние длины цепи полианионов на направление и кинетику межполиэлектролитных реакций обмена. Высокомолекулярные соединения. 1987; 29: 474–8.

8. Thompson W.R. Use of moving averages and interpolation to estimate median-effective dose; fundamental formulas, estimation of error, and relation to other methods. Bacteriol. Rev. 1947; 11(2): 115–45.

9. Niks M., Otto M. Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Methods. 1990; 130(1): 149–51.

Problems of Virology. 2015; 60: 5-9

The study of the antiviral activity of polyelectrolytes with respect to the influenza virus

Kontarov N. A., Ermakova A. A., Grebionkina N. S., Yuminova N. V., Zverev V. V.

Abstract

It is well known that polyelectrolytes (PE) have a damaging effect on the secondary structure of the proteins and enzymes. It is also known that some PEs exert an immunostimulating action on T- and B-lymphocytes. However, currently, almost nothing is known about the impact of the PE of the viral proteins and viral envelope. Therefore, a detailed study of the mechanisms of the antiviral action of various polyelectrolytes would create the scientific-practical base for the construction of the antiviral drugs on the polyelectrolyte basis. In these works, for the first time the influence of PE polystyrene sulfonate (PSS) with varying degrees of polymerization and polyallylamin (PAA) and with molecular mass 6 and 8 kDa on the infectivity of different strains of the influenza virus was studied. It was shown that the expressed antiviral action PSS with degree of polymerization 8 (ETS-8) and PAA (6 kDa) against the influenza viruses was characterized by a significant reduction in the infectious titer of the virus. It was determined that the span of the nontoxic concentrations for the ETS-8 was 1-40 mM; for PAA (6 kDa), 1-40 μM, with IC50 = 3.8 ± 0.19 mm and 1.8 ± 0.09 μM, respectively. For the first time the impact of the PE on the structural-functional state of the viral membrane was assessed on the basis of monomolecular monolayers used as models of cell membranes.

References

1. Artyushenko S.V. Izuchenie mekhanizmov ingibiruyushchego deistviya polielektrolitov v otnoshenii paramikso- i ortomiksovirusov (kor' i gripp): Diss. ... kand. biol. nauk. M.; 2011.

3. Slita A.V., Kasyanenko N.A., Nazarova O.V., Gavrilova I., Eropkina E.M., Sirotkin A.K. et al. DNA-polycation complexes: effect of polycation structure on physico-chemical and biological properties. J. Biothechnol. 2007; 127(4): 679–93.

4. Stoll S., Chodanovski P. Polyelectrolite adsorption on an oppositely charged spherical particle. Chain rigidity effects. Macromolecules. 2002; 35: 9556–62.

5. Khaitov R.M., Nekrasov A.V., Lytkina I.N.. Ivanova A.S., Pinegin B.V. O vliyanie vaktsinoprofilaktiki na urovni zabolevaemosti grippa i ORZ. Zhurnal mikrobiologii. 1996; 3: 40–3.

6. Izumrudov V.A., Zezin A.V., Kabanova V.A. Kinetika makromolekulyarnogo obmena v rastvorakh kompleksov belkov s polielektrolitami. Doklady Akademii nauk. 1986; 291(5): 1150–3.

7. Izumrudov V.A., Nurkova T.Yu., Zezin A.V., Kabanova V.A. Vliyanie dliny tsepi polianionov na napravlenie i kinetiku mezhpolielektrolitnykh reaktsii obmena. Vysokomolekulyarnye soedineniya. 1987; 29: 474–8.

9. Niks M., Otto M. Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Methods. 1990; 130(1): 149–51.