ABSTRACT

Coronavirus disease-2019 caused by severe-coronavirus acute respiratory syndrome-coronavirus-2 (SARS-CoV-2) which emerged in China in late 2019 has created an unprecedented global health crisis affecting every sector of human life and causing great damage to the world economy. SARS-CoV- 2 is a viral respiratory tract virus that not only causes upper respiratory tract infection but also causes pneumonia and therefore mortality in some patients. There is currently no proven drug for the treatment of SARS-CoV-2. Many chemical and natural active compounds have been testing by the researchers for the treatment. These herbal-based antivirals have been the subject of many studies as they are less toxic and less likely to develop resistance by infectious microorganisms. It has been reported in many studies that natural therapeutics inhibit viral replication. In this review, phenolic compounds and terpenes, which are natural therapeutics known to have antiviral activity, have been evaluated for their potential in the treatment of SARS-CoV-2.

INTRODUCTION

Coronaviruses (CoV) are the family of viruses that caused severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2 (SARS-CoV-2) and Middle East respiratory syndrome (MERS-CoV) outbreaks in recent years and came up with a new species of SARS-CoV-2, which was first detected in Wuhan, China at the end of 2019. CoV is an enveloped group of viruses that carry single-stranded ribonucleic acid (RNA) as genetic material in groups of viruses, capable of infecting humans and a wide variety of animal species. Viruses are simple organisms and consist of genetic material and a protein coat called capsid. Some virus species have an envelope consisting of phospholipids and glycoproteins outside the capsid. Viruses cannot reproduce or spread without invading a host cell. When the virus encounters host cells, typically epithelial cells in the nose, throat and lungs, it enters the cell by binding to receptors on the membrane of these cells. After it enters the cell, it opens its coating and begins to reproduce using the cell’s mechanisms. The spike (S) protein of SARS-CoV-2 is viral attachment to host angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) which is a receptor to get into the host cells. Transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2) receptor is also crucial viral gateways in oral, lung, and intestinal epithelial cells of SARS-CoV-2 invasion¹. 3-chymotrypsin- like protease (3CL^pro), papain like protease (PL^pro), RNA-dependent RNA polymerase, and S proteins must be major target of SARS-CoV-2 drugs². SARS-CoV-2 has similar genomic sequence with SARS-CoV³. However, the rate of transmission and spread of SARS-CoV-2 infection is quite fast compared to other viral infections encountered so far⁴. SARS-CoV-2 binds to ACE2 receptor with a higher affinity in comparison to SARS-CoV⁵. Some vaccines are developed for SARS-CoV-2. The most prominent vaccine developers are Pfizer and BioNTech, Tüseb-Tübitak, Sanofi-GSK, SinoVac, AstraZeneca and the University of Oxford, Johnson  Johnson and Moderna. They use different strategies for vaccine development and delivery. The used types of vaccines are inactivated pathogen vaccines, subunit vaccines, deoxyribonucleic acid vaccines and mRNA (messenger RNA) vaccines and virus-like particle vaccines⁶. The Pfizer-BioNTech and Moderna vaccines consist of synthetically produced messenger RNAs (mRNAs) that encode a stabilized form of the S protein formulated in a lipid nanoparticle. In an interim analysis of the 2-dose regimen of the Pfizer-BioNTech coronavirus disease-2019 (COVID-19) vaccine, it was observed to provide 95% protection against symptomatic disease⁷. The studies also showed that Pfizer/BioNTech mRNA vaccine (BNT162b2) was effective in different types of variants⁸.

Symptoms of COVID-19 infection can be asymptomatic depending on the immune response of the host and comorbid diseases, as well as mild, moderate, severe or critical. In mild patients, there are no symptoms of pneumonia on imaging, and radiological findings of pneumonia, fever and respiratory symptoms are observed in moderate cases. In critical cases, respiratory failure (severe respiratory tract infection, acute respiratory distress syndrome), septic shock and/or multi-organ dysfunction/failure, myocarditis, arrhythmias, cardiogenic shock, metabolic acidosis, coagulation problems, endocrinopathies, acute kidney injury and hepatic dysfunction etc. are observed^9,10. Reports also show that 30-60% of patients with COVID-19 suffer from neurological complications¹¹. COVID-19 caused high anxiety level in people working different sectors¹². In clinical practice, approximately 20% of COVID-19 patients have abnormal coagulation function and coagulation disorders occur in almost all critically ill patients¹³. Respiratory failure seen in the severe disease picture in COVID-19 is often in the form of hypoxemic respiratory failure. Advanced age, presence of comorbid diseases (cardiovascular disease, diabetes mellitus, chronic respiratory disease, hypertension, cancer), and male gender are risk factors for the development of severe disease¹⁴. The symptoms may differ depending on the immune responses of patients. It is extremely important to activate the immune response and combat viral infection by increasing the body’s combat mechanism, thereby controlling CoV infections¹⁵. If the virus infects the body, our strong immune system is one of the most effective methods of avoiding the effects of the infected virus. The immune system fulfills the function of defending the human body against disease-causing microorganisms. The best step you can take to keep your immune system strong and healthy naturally is choosing a healthy lifestyle. The immune system against diseases should be strengthened with food and other natural product supplements^16,17.

Plants have been used in the treatment of various diseases since ancient times. According to World Health Organization, about 80% of the world’s population use medicinal herbs to meet their health needs¹⁸. Plants are able to synthesize diverse classes of chemical compounds, named secondary metabolites. The concept of secondary metabolites was first defined in 1891 by biochemist Albrecht Kossel, the Nobel Prize winner in physiology or medicine¹⁹. The chemical composition of the herbs provides a better understanding of the herb’s medicinal value. Secondary metabolites help plants adapt to environmental conditions, defend, protect, survive and regulate their relationships with the ecosystem. They protect the plant against herbivore; bacterial and fungal pathogen attacks and increases their competitiveness with other plants in the same environment. They also protect the plant against abiotic stress factors such as temperature changes, water, light, ultraviolet and mineral substances²⁰. Though the functions of secondary products in the plant differ, those with cytotoxic effects against microbial pathogens are used as “antimicrobial agents” in medicine. It is neurotoxic on the central nervous system against herbivores and they are used as anti-depressants, sedatives, muscle relaxants or anesthetic drugs²¹. Some secondary plant metabolites have shown strong antiviral activity against various viral strains such as CoV, human immunodeficiency virus (HIV), influenza virus, SARS^22-25. When discovering new drugs from both synthetic and natural sources, in silico virtual screening studies should be the first step then in vitro, in vivo and clinical studies should be carried out. It has been shown that plant secondary metabolites are probably one of the most significant drugs against SARS-CoV-2 by silico analysis^26-30. The search for natural agents that inhibit different viruses is important to develop a plant-based drug for SARS-CoV-2. The aim of this study is to report previously researched secondary metabolites (phenolics, and terpenes/terpenoids of plants with antiviral properties that could potentially be used in SARS-CoV-2) and to contribute to the public health by antiviral natural therapeutics (Figure 1).

GİRİŞ

Koronavirüsler (CoV), son yıllarda şiddetli, koronavirüs akut solunum yolu sendromu-koronavirüs-2 (SARS-CoV-2) ve Orta Doğu solunum yolu sendromu (MERS-CoV) salgınlarına neden olan ve ilk olarak 2019’un sonunda Çin’in Wuhan kentinde tespit edilen yeni bir SARS-CoV-2 türünü ortaya çıkaran virüs ailesidir. Koronavirüs (CoV), insanları ve çok çeşitli hayvan türlerini enfekte edebilen, virüs gruplarında genetik materyal olarak tek sarmallı ribonükleik asit (RNA) taşıyan zarflı bir virüs grubudur. Virüsler basit organizmalardır ve genetik materyal ile kapsid adı verilen bir protein tabakasından oluşurlar. Bazı virüs türlerinin kapsidin dışında fosfolipidler ve glikoproteinlerden oluşan bir zarfı vardır. Virüsler, bir konak hücreyi işgal etmeden çoğalamaz veya yayılamaz. Virüs, konak hücrelerle, tipik olarak burun, boğaz ve akciğerlerdeki epitel hücreleriyle karşılaştığında, bu hücrelerin zarındaki reseptörlere bağlanarak hücreye girer. Girdikten sonra hücre katmanını açar ve hücrenin mekanizmalarını kullanarak çoğalmaya başlar. SARS-CoV-2’nin spike (S) proteini, konakçı hücrelere girmek için bir reseptör olan anjiyotensin dönüştürücü enzim 2’yi (ACE2) barındıran viral bağdır. SARS-CoV-2 istilasında, transmembran proteaz serin 2 (TMPRSS2) reseptörü de ağız, akciğer ve bağırsak epitel hücrelerinde önemli viral geçitlerdir¹. 3-kimotripsin benzeri proteaz (3CL^pro), papain benzeri proteaz (PL^pro), RNA’ya bağımlı RNA polimeraz ve S proteinler, SARS-CoV-2 ilaçlarının ana hedefi olmalıdır². SARS-CoV-2, SARS-CoV ile benzer genomik diziye sahiptir³. Ancak SARS-CoV-2 enfeksiyonunun bulaşma ve yayılma hızı, şimdiye kadar karşılaşılan diğer viral enfeksiyonlara kıyasla oldukça hızlıdır⁴. SARS-CoV-2, SARS-CoV’ye kıyasla daha yüksek bir afinite ile ACE2 reseptörüne bağlanır⁵. SARS-CoV-2 için bazı aşılar geliştirilmektedir. En önde gelen aşı geliştiricileri Pfizer ve BioNTech, Tüseb-Tübitak, Sanofi-GSK, SinoVac, AstraZeneca ve Oxford Üniversitesi, Johnson & Johnson ve Moderna’dır. Aşı geliştirme ve dağıtımı için farklı stratejiler kullanırlar. Kullanılan aşı türleri; inaktif patojen aşılar, alt birim aşılar, deoksiribonükleik asit (DNA) aşıları ve mRNA (haberci RNA) aşıları ve virüs benzeri partikül aşılardır⁶. Pfizer-BioNTech ve Moderna aşıları, bir lipid nanoparçacık içinde formüle edilmiş S proteinin stabilize bir formunu kodlayan, sentetik olarak üretilmiş mRNA’lardan oluşur. Pfizer-BioNTech koronavirüs hastalığı-2019 (COVID-19) aşısının 2 dozluk rejiminin bir ara analizinde, semptomatik hastalığa karşı %95 koruma sağladığı gözlemlenmiştir⁷. Çalışmalar, Pfizer/BioNTech mRNA aşısının (BNT162b2) farklı varyant türlerinde etkili olduğunu da göstermiştir⁸.

COVID-19 enfeksiyonunun semptomları, konağın bağışıklık yanıtına ve eşlik eden hastalıklara bağlı olarak asemptomatik olabileceği gibi hafif, orta, şiddetli veya kritik olabilir. Hastalığın hafif seyrettiği hastalarda, görüntülemede pnömoni belirtisi yoktur; orta dereceli olgularda radyolojik pnömoni, ateş ve solunum semptomları görülür. Kritik durumlarda, solunum yetmezliği (ağır solunum yolu enfeksiyonu, akut solunum sıkıntısı sendromu), septik şok ve/veya çoklu organ disfonksiyonu/yetmezliği, miyokardit, aritmiler, kardiyojenik şok, metabolik asidoz, pıhtılaşma sorunları, endokrinopatiler, akut böbrek hasarı ve karaciğer işlev bozukluğu vb. gözlenir^9,10. Raporlar ayrıca COVID-19 hastalarının %30-60’ının nörolojik komplikasyonlardan muzdarip olduğunu göstermektedir¹¹. COVID-19, farklı sektörlerde çalışan kişilerde yüksek kaygı düzeyine neden olmuştur¹². Klinik uygulamada, COVID-19 hastalarının yaklaşık %20’sinde anormal pıhtılaşma işlevi vardır ve pıhtılaşma bozuklukları, kritik durumdaki hastaların neredeyse tamamında görülür¹³. COVID-19’da ağır hastalık tablosunda görülen solunum yetmezliği genellikle hipoksemik solunum yetmezliği şeklindedir. İleri yaş, eşlik eden hastalıkların (kardiyovasküler hastalık, diabetes mellitus, kronik solunum yolu hastalığı, hipertansiyon, kanser) varlığı ve erkek cinsiyet, ciddi hastalık gelişimi için risk faktörleridir¹⁴. Semptomlar, hastaların bağışıklık tepkilerine bağlı olarak farklılık gösterebilir. CoV enfeksiyonlarını kontrol etmek ve viral enfeksiyonla mücadele etmek için, vücudun savaş mekanizmasını artırarak, bağışıklık tepkisini aktive etmek son derece önemlidir¹⁵. Virüs vücuda bulaşırsa, güçlü bağışıklık sistemimiz, bulaşan virüsün etkilerinden korunmanın en etkili yöntemlerinden biridir. Bağışıklık sistemi, insan vücudunu hastalığa neden olan mikroorganizmalara karşı savunma işlevini yerine getirir. Bağışıklık sisteminizi doğal olarak güçlü ve sağlıklı tutmak için atabileceğiniz en iyi adım, sağlıklı bir yaşam tarzı seçmektir. Hastalıklara karşı bağışıklık sistemi gıda ve diğer doğal ürün takviyeleri ile güçlendirilmelidir^16,17.

Bitkiler eski çağlardan beri çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılmıştır. Dünya Sağlık Örgütü’ne göre dünya nüfusunun yaklaşık %80’i sağlık ihtiyaçlarını karşılamak için şifalı otlar kullanmaktadır¹⁸. Bitkiler, ikincil metabolitler olarak adlandırılan çeşitli kimyasal bileşik sınıflarını sentezleyebilir. İkincil metabolitler kavramı ilk olarak 1891’de fizyoloji veya tıp alanında Nobel Ödülü sahibi biyokimyacı Albrecht Kossel tarafından tanımlanmıştır¹⁹. Bitkilerin kimyasal bileşimi, bitkinin tıbbi değerinin daha iyi anlaşılmasını sağlar. İkincil metabolitler, bitkilerin çevresel koşullara uyum sağlamasına, savunmasına, korunmasına, hayatta kalmasına ve ekosistemle ilişkilerini düzenlemesine yardımcı olur. Bitkiyi otçul, bakteri ve mantar patojen saldırılarına karşı korur ve aynı ortamdaki diğer bitkilerle rekabet gücünü arttırır. Ayrıca bitkiyi sıcaklık değişimleri, su, ışık, ultraviyole ve mineral maddeler gibi abiyotik stres faktörlerine karşı korurlar²⁰. Bitkideki ikincil ürünlerin işlevleri farklılık gösterse de, mikrobiyal patojenlere karşı sitotoksik etkisi olanlar tıpta “antimikrobiyal ajan” olarak kullanılmaktadır. Otoburlara karşı merkezi sinir sistemi üzerinde nörotoksiktir ve antidepresan, sedatif, kas gevşetici veya anestezik ilaç olarak kullanılır²¹. Bazı ikincil bitki metabolitleri, CoV, insan immün yetmezlik virüsü (HIV), grip virüsü ve SARS gibi çeşitli viral suşlara karşı güçlü antiviral aktivite göstermiştir^22-25. Hem sentetik hem de doğal kaynaklardan yeni ilaçlar keşfederken, ilk adım in siliko sanal tarama çalışmaları olmalı, ardından in vitro, in vivo ve klinik çalışmalar yapılmalıdır. Bitki ikincil metabolitlerinin muhtemelen SARS-CoV-2’ye karşı en önemli ilaçlardan biri olduğu siliko analizi ile gösterilmiştir^26-30. SARS-CoV-2 için bitki bazlı bir ilaç geliştirmek için farklı virüsleri engelleyen doğal ajanların araştırılması önemlidir. Bu çalışmanın amacı, daha önce araştırılmış sekonder metabolitleri (SARS-CoV-2’de potansiyel olarak kullanılabilecek antiviral özelliklere sahip bitkilerin fenolikleri ve terpenleri/terpenoidleri) rapor etmek ve antiviral doğal terapötikler ile halk sağlığına katkıda bulunmaktır (Şekil 1).

PHENOLICS

Phenolic compounds are secondary metabolites abundant in plants. There are various phenolic compounds in different qualities and amounts in all vegetables and fruits³¹. Plant phenolics are thought to play a key role as defense compounds in situations where environmental stresses may cause enhanced production of free radicals and other oxidative species in plants³². These compounds also play an important role in the human diet. They are important in terms of their antimicrobial and antioxidative effects and causing enzyme inhibition. Polyphenols comprise a wide range of polyhydroxylated compounds (phenolic acids, cinnamic acids, lignans, coumarins, flavonoids, tannins, among others) and for this reason is divided into classes and subclasses. Flavonoids are low molecular weight secondary metabolites in plants that have positive effects on human health. They are the most prevalent phenolic compounds in the human diet. Flavonoids fall into various classes and in general, six basic classes of flavonoids are reported. These are flavones, flavonones, flavonols, isoflavonoids, anthocyanins and proanthocyanidin. Flavonoids are in aglycon or glycoside structures. The predominant form of flavonoids in foods is the form of glycoside. Absorption of this form from the intestines is more difficult than the lean form. Flavonoid glycosides are separated from the sugar part before entering the intestine, and aglycones can pass freely through cell membranes^33,34. Phenolic therapeutics are used for the treatment of various disease types^35,36.

FENOLİKLER

Fenolik bileşikler bitkilerde bol miktarda bulunan ikincil metabolitlerdir. Tüm sebze ve meyvelerde farklı nitelik ve miktarlarda çeşitli fenolik bileşikler bulunmaktadır³¹. Bitki fenoliklerinin, çevresel streslerin bitkilerde serbest radikallerin ve diğer oksidatif türlerin artmasına neden olabileceği durumlarda savunma bileşikleri olarak kilit bir rol oynadığı düşünülmektedir³². Bu bileşikler insan beslenmesinde de önemli bir rol oynar. Antimikrobiyal ve antioksidatif etkileri ve enzim inhibisyonuna neden olmaları açısından önemlidirler. Polifenoller, çok çeşitli polihidroksillenmiş bileşikleri (fenolik asitler, sinnamik asitler, lignanlar, kumarinler, flavonoidler, tanenler) içerir ve bu nedenle sınıflara ve alt sınıflara ayrılır. Flavonoidler, bitkilerde insan sağlığına olumlu etkileri olan düşük moleküler ağırlıklı ikincil metabolitlerdir. İnsan diyetindeki en yaygın fenolik bileşiklerdir. Flavonoidler çeşitli sınıflara ayrılır ve genel olarak altı temel flavonoid sınıfı rapor edilir. Bunlar flavonlar, flavanonlar, flavonoller, izoflavonoidler, antosiyaninler ve proantosiyanidindir. Flavonoidler, aglikon veya glikozit yapılarındadır. Gıdalardaki baskın flavonoid formu glikozit formudur. Bu formun bağırsaklardan emilimi, yağsız forma göre daha zordur. Flavonoid glikozitler, bağırsağa girmeden önce şeker kısmından ayrılır ve aglikonlar hücre zarlarından serbestçe geçebilir^33,34. Fenolik terapötikler, çeşitli hastalık türlerinin tedavisi için kullanılmaktadır^35,36.

EFFECTS ON IMMUNE SYSTEM

The interaction of phenols with the immune system has complex effects on the prevention of the disease, the treatment of the disease and the immune system. When free radicals are more than the antioxidant capacity of our body, oxidative damage occurs in our cells. Phenols reduce oxidative stress by scavenging free radicals and inflammatory prooxidants such as hydrogen peroxide³⁷. There is a close relationship between inflammation and oxidative stress. Especially high free radical production by macrophages at the infection site causes oxidative stress. SARS-CoV or SARS-CoV-2-related complications are mostly caused by severe inflammation caused by viral replication. Patients in critical care units with severe COVID-19 had elevated plasma levels of various cytokines, including granulocyte-colony stimulating factor, interferon (IFN) gamma-induced protein 10, and macrophage inflammatory proteins³⁸. Polyphenols support immunity against foreign pathogens in a variety of ways. Polyphenol receptors identify and facilitate cellular uptake of polyphenols, which subsequently activate signaling pathways to generate immunological responses in different immune cells. Polyphenols interact with the intestinal immune system, leading to both protective and deleterious reactions in the host. For example, resveratrol has the ability to improve human immunity and antioxidative systems. Resveratrol has been displayed to directly target central cell parts of adaptive immunity, like macrophages, large lymphocytes, and dendritic cells. In animal experiments, resveratrol showed an immunomodulatory effect by diminishing the expression of activating CD28 and CD80 receptors on immune cells and enhancing the production of the immunosuppressive cytokine IL-10³⁹.

BAĞIŞIKLIK SİSTEMİNE ETKİLERİ

Fenollerin bağışıklık sistemi ile etkileşimi, hastalığın önlenmesi, hastalığın tedavisi ve bağışıklık sistemi üzerinde karmaşık etkilere sahiptir. Serbest radikaller vücudumuzun antioksidan kapasitesinden fazla olduğunda hücrelerimizde oksidatif hasar meydana gelir. Fenoller, serbest radikalleri ve hidrojen peroksit gibi enflamatuvar prooksidanları temizleyerek oksidatif stresi azaltır³⁷. Enflamasyon ve oksidatif stres arasında yakın bir ilişki vardır. Özellikle enfeksiyon bölgesinde makrofajlar tarafından yüksek serbest radikal üretimi oksidatif strese neden olur. SARS-CoV veya SARS-CoV-2 ile ilgili komplikasyonlara çoğunlukla viral replikasyonun neden olduğu şiddetli enflamasyon neden olur. Kritik bakım ünitelerindeki şiddetli COVID-19 hastalarında, granülosit-koloni uyarıcı faktör, interferon (IFN) gama kaynaklı protein 10 ve makrofaj enflamatuvar proteinleri dahil olmak üzere çeşitli sitokinlerin plazma seviyeleri yükselmiştir³⁸. Polifenoller, yabancı patojenlere karşı çeşitli şekillerde bağışıklığı destekler. Polifenol reseptörleri, daha sonra farklı bağışıklık hücrelerinde immünolojik yanıtlar oluşturmak için sinyal yollarını aktive eden polifenollerin hücresel alımını tanımlar ve kolaylaştırır. Polifenoller, bağırsak bağışıklık sistemi ile etkileşerek konakçıda hem koruyucu hem de zararlı reaksiyonlara yol açar. Örneğin; resveratrol, insan bağışıklığını ve antioksidatif sistemleri iyileştirme yeteneğine sahiptir. Resveratrolün, makrofajlar, büyük lenfositler ve dendritik hücreler gibi adaptif bağışıklığın merkezi hücre kısımlarını doğrudan hedef aldığı gösterilmiştir. Hayvan deneylerinde, resveratrol, immün hücreler üzerinde aktive edici CD28 ve CD80 reseptörlerinin ekspresyonunu azaltarak ve immünosüpresif  sitokin IL-10’un üretimini artırarak bir immünomodülatör etki göstermiştir³⁹.

ANTIVIRAL EFFECTS

There are also many studies in the literature that show antiviral potential of phenolics. Natural polyphenol compounds such as quercetin⁴⁰, myricetin⁴¹, apigenin⁴² and resveratrol⁴³ have shown antiviral effect against CoVs. Theaflavin, a polyphenolic compound in black tea, have exhibited broad‐spectrum antiviral activity against different viruses such as influenza A and B viruses and hepatitis C virus (HCV)^44,45. Theaflavin has also been shown to have potential inhibitory effect against SARS‐CoV‐2 that targets RNA‐dependent RNA polymerase (RdRp) which is a significant enzyme that catalyzes the replication of RNA from RNA templates⁴⁶. Stilbenes have antiviral activity against HIV and HCV^47,48. Flavonoids interfere for NLRP3 inflammasome-associated disorders⁴⁹. SARS CoVs activate the NLRP3 inflammasome in lipopolysaccharide-primed macrophages and cause NLRP3 inflammasome activation⁵⁰. Some flavonoids, such as luteolin⁵¹, myricetin⁵⁰, apigenin⁵², quercetin⁵³, kaempferol⁵⁴, baicalin⁵⁵ and wogonoside⁵⁶ , inhibit NLRP3 inflammasome activation. Myricetin has been shown to act as a SARS-CoV inhibitor⁴¹. Isorhamnetin, apigenin, kaempferol, formononetin and penduletin show antiviral protective efficacy against enterovirus 71 (EV71) infection⁵⁷. Apigenin has also been shown to be active against herpes simplex virus-1 (HSV-1), poliovirus type 2 and HCV^58,59 Apigenin is also anti-adenoviruses and hepatitis B virus (HBV)⁶⁰. Emodin was found to block the interaction of SARS CoV S protein and ACE2. Therefore, it may have therapeutic potential in the treatment of SARS CoVs⁶¹. Resveratrol has been shown to significantly prevent MERS-CoV infection⁶². Kaempferol, a flavonol, exhibits inhibitory effect against Murine Norovirus and Feline Calicivirus⁶³. Kaempferol 3-O-α-L-rhamnopyranoside, extracted from Zanthoxylum piperitum, has been shown to have antiviral activity against Influenza A virus⁶⁴. Studies have revealed that quercetin, a natural flavonoid, also display strong antiviral activity against a range of infections caused by HSV, Influenza, HBV, Murine Coronavirus and Dengue viruse in cell culture and mouse models^65-67. In addition, quercetin was found to inhibit H1N1 and H7N9 viruses in silico analysis^68,69. Quercetin, rosmarinic acid, and hesperitin have also shown good binding affinity with SARS-CoV-2 viral protein targets in silico virtual screening⁷⁰. Due to caffeic acid, p-coumaric acid, kaempferol and mainly quercetin, which are the phenolic compounds detected with ethanol of Origanum vulgare, the plant shows an inhibitory effect against Alphaarterivirus equid which causes the equine viral arteritis (EVA) diseases⁷¹. A study has shown that baicalein, a flavonoid extracted from the roots of S. baicalensis, inhibits the activity of SARS-CoV-2 3CL^pro in vitro. Baicalein has been shown to have anti-SARS-CoV-2 activity by molecular docking analysis⁷². Papyriflavonol A, a flavonol isolated from Broussonetia papyrifera, has potent SARS-CoV PL^pro inhibitory activity⁷³. Antiviral activity of the myricetin derivatives and methoxyflavones obtained from Marcetia taxifolia have been evaluated against HBV, HSV and Poliovirus. The methoxyflavones have shown antiviral effect against all the evaluated viruses without cytotoxic effects⁷⁴. Phenolic acids have been reported to show antiviral activity against HSV-1 in a study⁷⁵. Rutin is a very impressive therapeutic as anti-inflammatory and antiviral. Rutin has shown the highest activity as SARS-CoV-2 protease inhibitory in the molecular docking simulation study. Therefore, in vivo and docking studies of rutin can be hopeful for SARS-CoV-2 potential^76,77. Luteolin has been found to have inhibitory activity against EV71, coxsackievirus A1 and SARS CoV⁷⁸. The studies show that flavonoids and polyphenols have antiviral effects against many diseases and can be potentially used against SARS-CoV-2 (Table 1, Figure 2).

ANTİVİRAL ETKİLER

Literatürde fenoliklerin antiviral potansiyelini gösteren birçok çalışma da bulunmaktadır. Kersetin⁴⁰, mirisetin⁴¹, apigenin⁴² ve resveratrol⁴³ gibi doğal polifenol bileşikleri, CoV’lere karşı antiviral etki göstermiştir. Siyah çayda bulunan bir polifenolik bileşik olan theaflavin, influenza A ve B virüsleri ve hepatit C virüsü (HCV) gibi farklı virüslere karşı geniş spektrumlu antiviral aktivite sergilemiştir^44,45. Theaflavinin ayrıca, RNA şablonlarından RNA replikasyonunu katalize eden önemli bir enzim olan RNA’ya bağlı RNA polimerazı (RdRp) hedefleyen SARS-CoV-2’ye karşı potansiyel inhibitör etkisi olduğu gösterilmiştir⁴⁶. Stilbenler, HIV ve HCV’ye karşı antiviral aktiviteye sahiptir^47,48. Flavonoidler, NLRP3 enflamatuvar ilişkili bozukluklara müdahale eder⁴⁹. SARS CoV’leri, lipopolisakkarit-katmanlı makrofajlarda NLRP3 enflamasyonunu aktive eder ve NLRP3 enflamatuvar aktivasyonuna neden olur⁵⁰. Luteolin⁵¹, mirisetin⁵⁰, apigenin⁵², kersetin⁵³, kaempferol⁵⁴, baicalin⁵⁵ ve wogonoside⁵⁶ gibi bazı flavonoidler, NLRP3 enflamatuvar aktivasyonunu inhibe eder. Mirisetinin bir SARS-CoV inhibitörü olarak etkili olduğu gösterilmiştir⁴¹. İsorhamnetin, apigenin, kaempferol, formononetin ve penduletin, enterovirus 71 (EV71) enfeksiyonuna karşı antiviral koruyucu etkinlik gösterir⁵⁷. Apigenin’in ayrıca herpes simpleks virüs-1 (HSV-1), poliovirus tip 2 ve HCV’ye karşı da aktif olduğu gösterilmiştir^58,59. Apigenin ayrıca adenovirüs ve hepatit B virüslerine (HBV) karşı da etkilidir⁶⁰. Emodinin, SARS CoV S proteini ve ACE2 etkileşimini bloke ettiği bulundu. Bu nedenle SARS CoV’lerinin tedavisinde terapötik potansiyele sahip olabilir⁶¹. Resveratrolün MERS-CoV enfeksiyonunu önemli ölçüde önlediği gösterilmiştir⁶². Bir flavonol olan Kaempferol, Murine Norovirus ve Feline Calicivirus karşı inhibitör etki gösterir⁶³. Zanthoxylum piperitum’dan ekstrakte edilen Kaempferol 3-O-α-L-rhamnopyranoside’in influenza A virüsüne karşı antiviral aktiviteye sahip olduğu gösterilmiştir⁶⁴. Çalışmalar, doğal bir flavonoid olan kersetinin hücre kültürü ve fare modellerinde; HSV, grip, HBV, Murin coronavirüs ve Dang virüsünün neden olduğu bir dizi enfeksiyona karşı da güçlü antiviral aktivite gösterdiğini ortaya koymuştur^65-67. Ayrıca in siliko analizinde kersetinin H1N1 ve H7N9 virüslerini inhibe ettiği bulunmuştur^68,69. In siliko sanal taramada; kersetin, rosmarinic asit ve hesperitin de SARS-CoV-2 viral protein hedefleriyle iyi bağlanma afinitesi göstermiştir⁷⁰. Bitki, Origanum vulgare etanolü ile tespit edilen fenolik bileşikleri olan kafeik asit, p-kumarik asit, kaempferol ve esas olarak kersetin sayesinde, equine viral arteritis hastalıklarına neden olan Alphaarterivirus equid’e karşı inhibitör etki göstermektedir⁷¹. Bir araştırma, S. baicalensis’in köklerinden ekstrakte edilen bir flavonoid olan baicaleinin, in vitro koşullarda, SARS-CoV-2 3CL^pro’nun aktivitesini inhibe ettiğini göstermiştir. Baicaleinin, moleküler yerleştirme analizi ile anti-SARS-CoV-2 aktivitesine sahip olduğu gösterilmiştir⁷². Broussonetia papyrifera’dan izole edilen bir flavonol olan papyriflavonol A, güçlü bir SARS-CoV PL^pro inhibitör aktivitesine sahiptir⁷³. Marcetia taxifolia’dan elde edilen mirisetin türevlerinin ve metoksiflavonların HBV, HSV ve Poliovirüse karşı antiviral aktivitesi değerlendirilmiştir. Metoksiflavonlar, değerlendirilen tüm virüslere karşı sitotoksik etkiler olmaksızın antiviral etki göstermiştir⁷⁴. Bir çalışmada, fenolik asitlerin HSV-1’e karşı antiviral aktivite gösterdiği bildirilmiştir⁷⁵. Rutin, anti-enflamatuvar ve antiviral olarak çok etkileyici bir terapötiktir. Rutin, moleküler yerleştirme simülasyon çalışmasında SARS-CoV-2 proteaz inhibitörü olarak en yüksek aktiviteyi göstermiştir. Bu nedenle rutinin in vivo ve docking çalışmaları, SARS-CoV-2 potansiyeli için umut verici olabilir^76,77. Luteolin’in EV71, coxsackievirus A1 ve SARS CoV’e karşı inhibitör aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur⁷⁸. Çalışmalar, flavonoidlerin ve polifenollerin birçok hastalığa karşı antiviral etkilere sahip olduğunu ve potansiyel olarak SARS-CoV-2’ye karşı kullanılabileceğini gösteriyor (Tablo 1, Şekil 2).

TERPENES

Terpenes are a group of compounds commonly found in the plants and are the largest group of secondary metabolites composed of five carbon isoprene subunits. Terpenes are simple hydrocarbons while terpenoids are modified category of terpenes⁸². Terpenes are the major components of essential oils in most herbs and flowers. Terpenoids are a class of modified terpenes with different functional groups. Terpenoids are classified into monoterpenes, diterpenes, sesterpenes, triterpenes and sesquiterpenos according to the units of isoprene. Terpenoids are used in the treatment of many diseases due to their biological activity⁸³.

TERPENLER

Terpenler, bitkilerde yaygın olarak bulunan bir bileşik grubudur ve beş karbon izopren alt biriminden oluşan en büyük ikincil metabolit grubudur. Terpenler basit hidrokarbonlardır, terpenoidler ise terpenlerin modifiye kategorisidir⁸². Terpenler, çoğu bitki ve çiçekteki uçucu yağların ana bileşenleridir. Terpenoidler, farklı fonksiyonel gruplara sahip bir modifiye terpen sınıfıdır. Terpenoidler izoprenin birimlerine göre; monoterpenler, diterpenler, sesterpenler, triterpenler ve seskiterpenler olarak sınıflandırılır. Terpenoidler biyolojik aktivitelerinden dolayı birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır⁸³.

EFFECTS ON IMMUNE SYSTEM

Terpenes have strong effects on the immune system. The effects of naturally occurring triterpenoid compounds such as glycyrrhizic acid, ursolic acid, oleanolic acid and nomilin were studied on the immune system using Balb/c mice⁸⁴. It has been observed that intraperitoneal treatments with five doses of terpenoid compounds increase the total white blood cell count. The results demonstrated the immunomodulatory activity of the naturally occurring triterpenoids used in the study. Terpenes also show anti-inflammatory activities. In a study, rats were treated for 11 days with the standard drug sulfasalazine (500 mg/kg po), geraniol (250 mg/kg po), or a combination of the standard drug and geraniol⁸⁵. It was observed that it significantly reduced the total antioxidant capacity and reduced high nitric oxide (NO) and lipid peroxide levels. In a study, D-limonene was orally administered to rats at a dose of 10 mg/kg⁸⁶. According to the results of the study, D-limonene showed important anti-inflammatory effects in vivo and in vitro, and its effects included protection at the epithelial barrier and reduction of cytokines. Nuclear transcription factor-kappa B plays an important role in the regulation of immune and inflammatory responses. Labdane diterpenoids show anti-inflammatory effect by inhibiting NF-κB⁸⁷. Tanshinones, a class of abietane diterpene, can reduce inflammation and increase immune responses⁸⁸. Experimental studies have shown that terpenes are able to decrease pro-inflammatory cytokines [tumor necrosis factor (TNF)-α and β, IL-1, IL-1β, IL-6, IL-17, IFN-γ] and enhance anti-inflammatory cytokines (IL-4, IL-10, TGF-β1)⁸⁹. Emodinol, a triterpene, decreases the levels of pro-inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β, and IL-6) in the serum of monosodium urate crystal-treated mice and provides a reduction in anti-gouty arthritis activity by improving inflammatory response⁹⁰. In another study, glycyrrhizin (a kind of triterpenoid) was found to provide SARS-CoV-2 inhibition by down-regulating proinflammatory cytokines and preventing the formation of intracellular reactive oxygen species⁹¹.

BAĞIŞIKLIK SİSTEMİNE ETKİLERİ

Terpenlerin bağışıklık sistemi üzerinde güçlü etkileri vardır. Glisirizik asit, ursolik asit, oleanolik asit ve nomilin gibi doğal olarak oluşan triterpenoid bileşiklerinin etkileri, Balb/c fareleri kullanılarak bağışıklık sistemi üzerinde incelenmiştir⁸⁴. Beş doz terpenoid bileşik ile intraperitoneal tedavilerin, toplam beyaz kan hücresi sayısını arttırdığı gözlenmiştir. Sonuçlar, çalışmada kullanılan doğal olarak oluşan triterpenoidlerin immünomodülatör aktivitesini gösterdi. Terpenler ayrıca anti-enflamatuvar aktiviteler gösterir. Bir çalışmada, sıçanlar standart ilaç sülfasalazin (500 mg/kg po), geraniol (250 mg/kg po) veya standart ilaç ve geraniol kombinasyonu ile 11 gün boyunca tedavi edildi⁸⁵. Toplam antioksidan kapasitesini önemli ölçüde azalttığı ve yüksek nitrik oksit (NO) ve lipid peroksit düzeylerini düşürdüğü gözlendi. Bir çalışmada sıçanlara, 10 mg/kg’lik bir dozda D-limonen oral yoldan uygulandı⁸⁶. Çalışmanın sonuçlarına göre, D-limonen in vivo ve in vitro olarak önemli anti-enflamatuvar etkiler gösterdi ve etkileri epitel bariyerinde koruma ve sitokinlerin azalmasını içeriyordu. Nükleer transkripsiyon faktör-kappa B, immün ve enflamatuvar yanıtların düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Labdane diterpenoitler, NF-κB’yi inhibe ederek anti-enflamatuvar etki gösterir⁸⁷. Abietan diterpenin bir sınıfı olan tanshinones, iltihabı azaltabilir ve bağışıklık tepkilerini artırabilir⁸⁸. Deneysel çalışmalar, terpenlerin proenflamatuvar sitokinleri [tümör nekrozis faktör (TNF)-α ve β, IL-1, IL-1β, IL-6, IL-17, IFN-γ] azaltabildiğini ve anti-enflamatuvar sitokinleri (IL-4, IL-10, TGF-21) artırabildiğini göstermiştir⁸⁹. Bir triterpen olan emodin, monosodyum ürat kristali ile tedavi edilen farelerin serumundaki pro-enflamatuvar sitokinlerin (TNF-α, IL-1β ve IL-6) seviyelerini azaltır ve enflamatuvar yanıtı iyileştirerek anti-gut artrit aktivitesinde bir azalma sağlar⁹⁰. Başka bir çalışmada, glisirizinin (bir tür triterpenoid), proenflamatuvar sitokinleri aşağı regüle ederek ve hücre içi reaktif oksijen türlerinin oluşumunu önleyerek SARS-CoV-2 inhibisyonunu sağladığı bulunmuştur⁹¹.

ANTIVIRAL EFFECTS

There are many studies showing the antiviral properties of terpenes. Glycyrrhizin has shown antiviral effect against SARS, HBV and HIV^92-94. It also has potential to inhibit SARS CoV-2. Glycyrrhizin has been shown to bind S-RBD and SARS-CoV-2 S-protein attachment with H-ACE2 receptor⁹⁵. 1,8-Cineole, a terpene oxide, has been shown to interfere with the binding between RNA and infectious bronchitis virus (IBV) N-protein. So, it exhibits that 1,8-Cineole has anti-IBV properties⁹⁶. (-)-α-pinene and (-)-β-pinene, which are the kinds of terpenoid, have also been shown to possess anti-IBV properties⁹⁷. Triterpenoid saponins are active components isolated from Bupleurum falcatum, including saikosaponin A, B, C, and D. Saikosaponin B2 has been found to effectively inhibit HCV by neutralizing virus particles and preventing viral binding⁹⁸. Saikosaponin B2 also has exhibited significant inhibition effect against human coronavirus 229E infection and it has been found that it has potent anticoronaviral activity⁹⁹. Saikosaponin D has been found to have the ability to strongly inhibit EV-71¹⁰⁰. Terpenoids may interfere with essential amino acid in the enzymatic cavity for inhibiting viral protease enzyme. Some terponoids, including thymoquinone, salvinorin A, bilobalide, citral, menthol, ginkgolide A, noscapine, forscolin, and beta selinene, have been shown to have inhibitory effect against COVID-19 protease molecular insertion by molecular docking method¹⁰¹. Isoborneol, an oxygenated monoterpene, has been shown to have a potent antiviral effect against HSV-1 and exactly inhibited glycosylation of viral proteins¹⁰². A study has shown that limonene, a cyclic monoterpene, is effective in reducing the epithelial expression of ACE2. It has also potential to reduce the mRNA levels of TMPRSS2¹⁰³. Terpenes from Marrubium vulgare have been found to interfere with the replication of the HSV-1 and show antiviral effect against HSV-1¹⁰⁴. Putranjivain A, a diterpen obtained from Euphorbia jolkini, has been shown to have an antiviral effect against HSV-2¹⁰⁵. Moronic acid, extracted from the Rhus javanica, has potential to inhibit HSV-1¹⁰⁶. Andrographolide, a diterpenoid lactone, has been shown to inhibit the replication process of the CKV¹⁰⁷. Betulinic acid and platanic acid, which are the pentacyclic triterpenoid compounds isolated from Syzigium claviforum, have been found to inhibit HIV¹⁰⁸. Oleanolic acid, a pentacyclic triterpenoid, have also shown anti-HIV activity (Table 2, Figure 3)¹⁰⁹.

ANTİVİRAL ETKİLER

Terpenlerin antiviral özelliklerini gösteren birçok çalışma vardır. Glisirizin, SARS, HBV ve HIV’ye karşı antiviral etki göstermiştir^92-94. Ayrıca SARS CoV-2’yi inhibe etme potansiyeline sahiptir. Glisirizin’in S-RBD ve SARS-CoV-2 S-protein bağını H-ACE2 reseptörü ile bağladığı gösterilmiştir⁹⁵. Bir terpen oksit olan 1,8-Sineol’ün, RNA ile enfeksiyöz bronşit virüsü (IBV) N-proteini arasındaki bağlanmaya müdahale ettiği gösterilmiştir. Bu yüzden 1,8-Sineol’ün anti-IBV özelliklerine sahip olduğunu gösterir⁹⁶. Terpenoid türleri olan (-)-α-pinen ve (-)-β-pinen’in de anti IBV özelliklerine sahip olduğu gösterilmiştir⁹⁷. Triterpenoid saponinler, saikosaponin A, B, C ve D dahil olmak üzere Bupleurum falcatum’dan izole edilen aktif bileşenlerdir. Saikosaponin B2’nin virüs partiküllerini nötralize ederek ve viral bağlanmayı önleyerek HCV’yi etkili bir şekilde inhibe ettiği bulunmuştur⁹⁸. Saikosaponin B2 ayrıca insan koronavirüs 229E enfeksiyonuna karşı önemli inhibisyon etkisi sergilemiştir ve güçlü antikoronavirüs aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur⁹⁹. Saikosaponin D’nin EV-71’i güçlü bir şekilde inhibe etme yeteneğine sahip olduğu bulunmuştur¹⁰⁰. Terpenoidler, viral proteaz enzimini inhibe etmek için enzimatik boşluktaki esansiyel amino asit ile etkileşime girebilir. Timokinon, salvinorin A, bilobalid, sitral, mentol, ginkgolid A, noskapin, forskolin ve beta selinen dahil olmak üzere bazı terponoidlerin, moleküler yerleştirme yöntemi ile COVID-19 proteaz moleküler yerleştirmeye karşı inhibitör etkisi olduğu gösterilmiştir¹⁰¹. Oksijenli bir monoterpen olan izoborneolün, HSV-1’e karşı güçlü bir antiviral etkiye sahip olduğu ve viral proteinlerin glikozilasyonunu tam olarak inhibe ettiği gösterilmiştir¹⁰². Bir çalışma, siklik bir monoterpen olan limonenin ACE2’nin epitelyal ekspresyonunu azaltmada etkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca TMPRSS2’nin mRNA seviyelerini düşürme potansiyeline sahiptir. Marrubium vulgare’den elde edilen terpenlerin, HSV-1’in replikasyonuna müdahale ettiği ve HSV-1’e karşı antiviral etki gösterdiği bulunmuştur¹⁰⁴. Euphorbia jolkin’den elde edilen bir diterpen olan Putranjivain A’nın HSV-2’ye karşı antiviral bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir¹⁰⁵. Rhus javanica’dan ekstrakte edilen moronik asit, HSV-1’yi inhibe etme potansiyeline sahiptir¹⁰⁶. Bir diterpenoid lakton olan Andrographolide’in CKV’nin replikasyon sürecini engellediği gösterilmiştir¹⁰⁷. Syzigium claviforum’dan izole edilen pentasiklik triterpenoid bileşikleri olan betulinik asit ve platanik asidin HIV’i inhibe ettiği bulunmuştur¹⁰⁸. Bir pentasiklik triterpenoid olan oleanolik asit de anti-HIV aktivitesi göstermiştir (Tablo 2, Şekil 3)¹⁰⁹.

CLINICAL TRIALS

There are only a few clinical trials regarding the application of phenolic compounds and terpenes in SARS-CoV-2. A clinical trial covers the administration of zinc and resveratrol (a stilbene, a type of natural phenol) or double placebo for a period of 5 days in 60 ambulatory SARS-CoV-2 positive volunteers (range of 18-75 age) and monitoring for a 14-day period¹¹⁷. The aim of this study is to minimize viral load and severity of resulting COVID-19 disease. Combination therapy contains 50 mg of zinc picolinate for five days and 2 mg of Resveratrol for five days. The stage of this study is still phase 2. Another clinical trial has been conducted with the use of Epigallocatechin-3-gallate, a phenol found in green and black tea plants, in 524 volunteer healthcare worker participants¹¹⁸. The total dose of EGCG per patient was 750 mg per day, 3 capsules per day for 40 days. Participants also took the same dose of starch as a placebo. The purpose of this clinical trial was to determine the efficacy of Previfenon^® (EGCG) in preventing COVID-19, enhancing systemic immunity, and reducing the frequency and intensity of selected symptoms when used as pre-exposure chemoprophylaxis to SARS-CoV-2. The stage of this study is still phase 2. Combination of curcumin (a terpene), quercetin (a flavonoid) and vitamin D is used in an ongoing clinical trial in phase 2 to investigate for early COVID-19 symptoms improvement and viral clearance in outpatients¹¹⁹. There are 100 participants who are 18 years old and older, tested positive for SARS-CoV-2 by RT-PCR and exhibit typical symptoms of COVID-19 disease. Soft capsule of the investigational treatment contains 42 mg curcumin, 65 mg quercetin and 90 units Vitamin D. Four capsules per day for 14 days are taken. Quercetin (flavonoid) is administrated on 80 participants in a clinical trial to investigate the effectiveness of phytotherapy in the treatment of SARS-CoV-2¹²⁰. Participants will receive one tablet times three per day from quercetix and placebo groups. This study is still phase 1. Combination therapy of quercetin, bromelain, zinc and vitamin C on the clinical outcomes of patients infected with COVID-19 was studied on 60 participants¹²¹. A daily dose of drugs included quercetin (500 mg), bromelain (500 mg), zinc (50 mg), vitamin C (1000 mg) by proven COVID-19 cases intervention. The stage of this clinic trial is phase 4.

The biggest problem with the use of natural products in the treatment of diseases is their low solubility and bioavailability, which causes problems in clinical studies. Bioavailability issues can be evaluated before starting high-budget clinical trials. The ways to improve drug delivery, bio distribution, biodegradability and bioavailability of plant-based secondary metabolites such as phenolic compounds and terpenes should be sought. Nano carrier systems can be useful as a solution for these problems. Natural therapeutics administered regularly in low doses can reduce the entry of the virus into cells and thus stop the progression of the infection.

KLİNİK ÇALIŞMALAR

SARS-CoV-2’de fenolik bileşiklerin ve terpenlerin uygulanmasına ilişkin sadece birkaç klinik çalışma bulunmaktadır. Klinik bir denemede, SARS-CoV-2 pozitif olan 60 gönüllüde (18-75 yaş aralığında) 5 günlük bir süre boyunca çinko ve resveratrol (bir stilben, bir tür doğal fenol) veya çift plasebo uygulanmış ve 14 gün boyunca izlenmiştir¹¹⁷. Bu çalışmanın amacı, ortaya çıkan COVID-19 hastalığının viral yükünü ve şiddetini en aza indirmektir. Kombinasyon tedavisi, beş gün boyunca 50 mg çinko pikolinat ve 2 mg Resveratrol içerir. Bu çalışma halen 2. aşamadadır. Yeşil ve siyah çay bitkilerinde bulunan bir fenol olan epigallokateşin-3-gallatın’ın 524 gönüllü sağlık çalışanı katılımcısı üzerinde kullanımıyla başka bir klinik çalışma yapılmıştır¹¹⁸. Hasta başına toplam EGCG dozu günde 750 mg, 40 gün boyunca günde 3 kapsül olmuştur. Katılımcılar ayrıca plasebo olarak aynı dozda nişasta aldılar. Bu klinik araştırmanın amacı, Previfenon^®’un (EGCG) COVID-19’u önleme, sistemik bağışıklığı güçlendirme ve SARS-CoV-2’ye maruz kalma öncesi kemoprofilaksi olarak kullanıldığında seçilen semptomların sıklığını ve yoğunluğunu azaltmadaki etkinliğini belirlemekti. Kurkumin (bir terpen), kersetin (bir flavonoid) ve D vitamini kombinasyonu, ayaktan hastalarda erken COVID-19 semptomlarının iyileşmesini ve viral klirensi araştırmak için halen 2. aşamada devam eden bir klinik deneyde kullanılmaktadır¹¹⁹. On sekiz yaşında ve daha büyük, RT-PCR ile SARS-CoV-2 pozitif olduğu saptanan ve COVID-19 hastalığının tipik semptomlarını sergileyen 100 katılımcı vardır. Yumuşak kapsül araştırma tedavisi 42 mg kurkumin, 65 mg kersetin ve 90 ünite D vitamini içerir. On dört gün boyunca günde 4 kapsül alınır. Kersetin (flavonoid), SARS-CoV-2 tedavisinde fitoterapinin etkinliğini araştırmak için bir klinik deneyde 80 katılımcıya uygulanmaktadır¹²⁰. Katılımcılar, kersetin ve plasebo gruplarından günde üç kez birer tablet alacaklardır. Bu çalışma halen 1. aşamadadır. COVID-19 ile enfekte hastaların klinik sonuçları üzerinde kersetin, bromelain, çinko ve C vitamini kombinasyon tedavisi 60 katılımcı üzerinde incelenmiştir¹²¹. Kanıtlanmış COVID-19 olgularına müdahale için günlük ilaç dozu, kersetin (500 mg), bromelain (500 mg), çinko (50 mg) ve C vitamini (1000 mg) içeriyordu. Bu klinik araştırma 4. aşamadadır.

Hastalıkların tedavisinde doğal ürünlerin kullanılmasıyla ilgili en büyük sorun, klinik çalışmalarda sorunlara neden olan düşük çözünürlükleri ve biyoyararlanımlarıdır. Biyoyararlanım meselesi, yüksek bütçeli klinik denemelere başlamadan önce değerlendirilebilir. Fenolik bileşikler ve terpenler gibi bitki bazlı ikincil metabolitlerin ilaç salınımını, biyolojik dağılımını, biyolojik olarak parçalanabilirliğini ve biyoyararlanımını iyileştirmenin yolları aranmalıdır. Nano taşıyıcı sistemler bu sorunlara çözüm olarak faydalı olabilir. Düşük dozlarda düzenli olarak uygulanan doğal terapötikler, virüsün hücrelere girişini azaltabilir ve böylece enfeksiyonun ilerlemesini durdurabilir.

CONCLUSION

The whole world faced a major health crisis with the SARS-CoV-2 pandemic, which caused many human deaths and adversely affected many industries. The fact that it is so widespread and fatal raises the need for improvement of treatment as soon as possible. However, the reliable and certified drug has not yet been developed for the SARS-CoV-2. The use of natural therapeutics has begun with the history of humanity and a significant number of effective plants derived drugs have been developed. They are effective in enhancing the immune response of the host against viral pathogens; therefore, it is considered as a protective and complementary treatment opportunity. Secondary metabolites of plants such as phenolic compounds and terpenes could be highly promising complementary therapeutic agents for the disease. The studies show that secondary metabolites exhibit antiviral activity against different viruses so they can be highly promising therapeutics for the SARS-CoV-2. Natural therapeutics must be subjected to in vitro and experimental trials to determine safe and therapeutic levels before conducting clinical trials in humans. This study reveals the antiviral properties of some natural therapeutics for new drug development to overcome these and future pandemic situations. It is thought that the information provided in this study will be useful in the process of developing safe, effective anti-CoV therapeutic agents from compounds derived from natural products.