Antiviral and immunomodulatory activity of alkaloids against infection by the arthritogenic alphavirus O'nyong-nyong
Activités antivirales et immunomodulatrices d’alcaloïdes contre l’infection par l’alphavirus arthritogénique O’nyong-nyong
Résumé
Arthritogenic alphaviruses, such as Chikungunya virus, are (re)emerging pathogens and are related to a major public health concern. Human infection by arthritogenic alphaviruses can lead to chronic inflammation resulting from a dysregulation of the immune system affecting the musculoskeletal system. There is no specific treatment against infection by arthritogenic alphaviruses to date, and drug discovery remains an ongoing challenge. This study aimed to establish the therapeutic potential of alkaloids. Based on previous experimental evidences, special attention has been paid to isoquinoline-, quinolizidine- and indole-based alkaloids. Their anti-alphaviral potential was studied through representative compounds (berberine, matrine, tabersonine) by an in vitro model developed using fibroblast cell line (HS633T) and the O'nyong-nyong alphavirus (ONNV). Thus, the antiviral and immunomodulatory profile of the compounds was established from their direct antiviral activity against the virus, but also from the immune response related to the essential type 1 interferon pathway and the canonical inflammatory pathways/key mediators. Similar effects were established for plant-extracts produced from three species of Reunion Island and suspected for their alkaloid contents: Argemone mexicana, Sophora denudata and Tabernaemontana mauritiana. In the search of anti-alphaviral alkaloids, this study was based on an in-deep biological evaluation to determine their cooperative effects or not on the host immune responses. The perspectives of this work include a pharmacochemical development from the new molecular sources, as well as a chemotaxonomic approach for the identification of new phytochemical sources within the regional biodiversity.
Les alphavirus arthritogéniques, comme le virus du Chikungunya, sont des agents pathogènes (ré)émergents, et s’inscrivent dans une préoccupation majeure de santé publique. La physiopathologie de l’infection peut entrainer une inflammation chronique par un dérèglement du système immunitaire dirigé vers le système musculo-squelettique. En l’absence de traitement spécifique, la recherche de molécules efficaces demeure un enjeu important. Ces travaux visaient à caractériser le potentiel anti-alphaviral d’alcaloïdes dont l’intérêt a été préalablement établi à partir des données expérimentales de la littérature sur les isoquinoléines, quinolizidines et indoles. L’évaluation biologique de structures représentatives (berbérine, matrine, tabersonine) a été conduite par le développement d’un modèle in vitro à partir d’une lignée de fibroblastes (HS633T) et de l’alphavirus O’nyong-nyong (ONNV). Ce modèle biologique a permis d’établir un profil antiviral et immunomodulateur des alcaloïdes étudiés au regard de leur activité antivirale directe, mais aussi des réponses immunitaires liées à la voie essentielle des interférons de type 1 et aux voies canoniques et médiateurs-clés de l’inflammation. De la même façon, il a été établi le profil d’extraits végétaux obtenus de trois espèces de plantes de La Réunion susceptibles de contenir ces alcaloïdes : Argemone mexicana, Sophora denudata et Tabernaemontana mauritiana. Ces travaux sur la recherche d’alcaloïdes anti-alphavirales ont été développés à partir d’une évaluation biologique approfondie permettant d’établir leurs effets coopératifs ou non avec la réponse immunitaire. Ces travaux permettent d’envisager d’une part, le développement en pharmacochimie des molécules étudiées et d’autre part, de futures investigations selon une approche chimiotaxonomique, pour l’identification de nouvelles sources phytochimiques au sein de la biodiversité régionale.
Origine : Version validée par le jury (STAR)