Được dịch từ bài viết đăng trên Thư viện Y khoa Hoa Kỳ: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7492057/
CoronaVirusDiease-2019 (COVID-19) đã nổi lên như một cuộc khủng hoảng y tế toàn cầu chưa từng có. Virus SARS-CoV-2 xâm nhập vào tế bào chủ thông qua thụ thể enzyme chuyển đổi Angiotensine-2 (ACE 2). Cho đến nay, hơn 19 triệu người đã bị nhiễm SARS-CoV-2 và hơn 0,7 triệu bệnh nhân đã chết.
Kể từ ngày 09 tháng 08 năm 2020, không có vắc-xin nào được phê duyệt để cung cấp một giải pháp lâm sàng mạnh mẽ cho căn bệnh vi-rút lây lan nhanh chóng này. Hơn nữa, đáng buồn là vẫn có thể mất đến 2 năm để các công ty dược phẩm đưa ra một loại vắc-xin được chấp thuận lâm sàng.
Đối với việc kiểm soát dịch COVID-19, điều quan trọng là phải ngăn chặn sự nhân lên của vi-rút cũng như giúp giảm triệu chứng của biến chứng toàn thân, đặc biệt là các biến chứng hô hấp. Về mặt lâm sàng, một số lượng lớn thuốc kháng vi-rút cũng như thuốc chống kí sinh trùng đã được thử nghiệm trong vài tháng qua. Tuy nhiên, lợi ích lâm sàng của các loại thuốc như Remdesivir, Hydroxychloroquine và Chloroquine vẫn còn nhiều nghi vấn. Hơn nữa, bệnh nhân được dùng nhiều loại thuốc khác nhau như steroid, thuốc kháng viêm không steroid (NSAID), và những loại thuốc khác để kiểm soát các biến chứng toàn thân.
Hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) là một biến chứng nghiêm trọng của COVID-19. Nó được hình thành qua trung gian bởi sự tác động lẫn nhau phức tạp của nhiều con đường tín hiệu như kích hoạt yếu tố hạt nhân tăng cường chuỗi nhẹ kappa của các tế bào hoạt động (NF-ĸB), tăng cường quá trình viêm, bão cytokine, protein kinase được hoạt hóa bằng mitogen (MAPK) và những tác động khác. Hơn nữa, những bệnh nhân bị viêm phổi mạn tính trước đó như khí phế thủng có thể bị xơ hóa phổi do phản ứng chuyển đổi biểu mô sang trung mô (EMT) bởi các yếu tố tăng trưởng sợi như yếu tố tăng trưởng chuyển đổi beta (TGF-β).
Bệnh nhân suy hô hấp do COVID-19
Nano Ceria đã nổi lên như một loại thuốc y học nano dựa trên đất hiếm, tái tạo oxy hóa khử, chống lại các bệnh viêm nhiễm cấp tính và mãn tính nhờ các khả năng độc đáo của nó trong việc chuyển đổi giữa các trạng thái oxy hóa +3 và +4. Nano Ceria được công nhận là một chất chống oxy hóa mạnh, có hoạt tính tương tự catalase và superoxide dismutase.
Hơn nữa, Nano Ceria sỡ hữu các đặc tính kháng viêm đầy hứa hẹn bằng cách ức chế các con đường NF-ĸB và MAPK. Mặt khác, Nano Ceria đã được chứng minh là làm giảm tín hiệu fibrogenic bằng cách ức chế con đường tín hiệu TGF-β. Nano Ceria có thể được sử dụng dưới nhiều dạng bào chế khác nhau, bao gồm khí dung hoặc miếng dán thẩm thấu qua da dựa trên tình trạng và sự tuân thủ của bệnh nhân.
Giả thuyết Nano Ceria như một hoạt chất Nano y khoa mới có thể kiểm soát dịch COVID-19
Chúng tôi đặt ra giả thuyết rằng Nano Ceria có thể là một phương pháp điều trị mới cho việc kiểm soát dịch COVID-19 bằng cách ngăn chặn sự tiến triển của hệ thống các phản ứng viêm phức tạp dựa trên khả năng ức chế các con đường NF-ĸB, MAPK và đường dẫn tín hiệu TGF-β.
Chứng minh cho giả thuyết
1. Nano Ceria có thể ức chế phản ứng viêm cấp tính, mạn tính và quá trình xơ hóa trong COVID-19
Bão cytokine và các phản ứng viêm nghiêm trọng có liên quan đến COVID-19 gây ra những rủi ro không nhỏ cho sức khỏe của chính người bệnh. Dược trị liệu giúp ngăn chặn cơn bão cytokine và giảm tình trạng viêm tổng thể có thể mang đến những đáp ứng có lợi. Nano Ceria là một loại nanomedicine tuyệt vời để chống lại sự tác động xấu của tình trạng viêm cấp tính. Nó được chứng minh là làm giảm tỷ lệ tử vong liên quan đến nhiễm trùng huyết bằng cách ức chế tín hiệu của NF-ĸB và MAPK do lipopolysaccharide gây ra.
Mane và các cộng sự cho thấy rằng Nano Ceria có hiệu quả chống lại viêm phúc mạc, đã chứng tỏ được hiệu quả hoạt tính kháng viêm của nó. Các tế bào viêm như bạch cầu đa nhân trung tính và đại thực bào là những nhân tố chính trong đáp ứng với bệnh lý. Các cytokine như interleukin (IL), IL-6, IL-8, yếu tố hoại tử khối u (TNF)-α và TGF-β đóng vai trò quan trọng trong có chế bệnh sinh của COVID-19. Các kích thích làm vi-rút gây bệnh đã kích hoạt sự tổng hợp và giải phóng các cytokine bằng cách tạo ra các IĸB kinase (IKK) và phức hợp protein c-Jun n-terminal kinase (JNK), kích thích thêm việc sản xuất nhiều các cytokine bằng cách khuếch đại hoạt động phiên mã của NFĸB cũng như chất hoạt hóa protein 1 (AP1).
Nano Ceria đã được chứng minh là làm giảm các tín hiệu cytokine từ nhiều nguồn cytokine qua bao gồm cả con đường autocrine và paracrine. Nano Ceria có thể trực tiếp làm giảm tổng hợp cytokine hoặc ngăn chặn hoạt động bằng cách ngăn chăn sự tương tác của các thụ thể của cytokine. Nano Ceria được báo cáo là cho thấy sự ức chế cytokine bằng cách điều tiết các con đường p65-NF-ĸB, MAP kinase/NF-ĸB và Nrf2/NF-ĸB. Dựa trên những điều này cho thấy sự can thiệp của Nano Ceria có thể đảo ngược đáng kể nồng độ cytokine tăng cao trong thời gian COVID-19 và có thể ngăn chặn được tiến triển của bệnh.
Cơ chế ngăn chặn hình thành bão cytokine trên bệnh nhân mắc covid 19
Gần đây, các báo cáo có đề cập đến việc xuất hiện các tổn thương thần kinh do SARS-CoV-2 gây ra. Để cải thiện kết quả trong các bệnh lý thoái hóa thần kinh, nơi mà việc mất cân bằng oxy hóa và quá trình viêm mạn tính đóng vai trò là các bệnh lý kết hợp, các thuốc thế hệ cũ dù đã đạt được những thành công bước đầu nhưng còn hạn chế.
Trong bối cảnh này, Nano Ceria cho thấy tác dụng đầy hứa hẹn đối với chứng viêm mạn tính và có thể có hiệu quả chống lại chứng viêm thần kinh liên quan đến COVID-19. Công trình nghiên cứu của Rzigalinski và cộng sự năm 2003 và các nghiên cứu tiếp theo cho thấy Nano Ceria cải thiện tuổi thọ của tế bào não và bảo vệ khỏi các gốc tự do và chấn thương cơ học. Do có tiềm năng tái tạo và hiệu quả ở liều thấp, Nano Ceria đã có hiệu quả dược lý đối với các bệnh thoái hóa thần kinh. Trong một mô hình đột quỵ, Nano Ceria làm giảm hơn 50% quá trình chết do thiếu máu cục bộ trong các tế bào não, giảm mức oxit nitric và superoxide. Kết quả trong các mô hình thiếu máu cục bộ và chấn thương sọ não liên quan đến viêm thần kinh cho thấy Nano Ceria là một ứng cử viên chống lại chứng viêm mạn tính.
Trong ARDS, tình trạng viêm diễn tiến nặng và nhanh toàn bộ phổi làm tăng nguy cơ tử vong. Da xanh tím và cơn thở nhanh, ngắn là một số đặc điểm lâm sàng quan trọng của ARDS mà bệnh nhân phải cần đến hỗ trợ máy thở. Hình ảnh phổi bị ảnh hưởng của bệnh nhân có những đặc trưng như những màng trắng như tích tụ dịch trong phổi, hình ảnh giống phổi sau chết đuối. Hơn nữa, xơ hóa phổi là một trong những biến chứng theo dõi phức tạp của bệnh nhân COVID-19 đã mắc các bệnh hô hấp trước đó như khí phế thủng. Nếu không có bất kì sự hỗ trợ hô hấp nào, xơ phổi có thể khiến bệnh nhân mất khả năng thở.
Hình ảnh X-Quang phổi với những mảng trắng của bệnh nhân mắc Corona Virus
Về mặt sinh lý, TGF-β là một yếu tố tăng trưởng quan trọng cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển bình thường. Sự ức chế quá mức các yếu tố này có thể đem lại các tác dụng phụ như suy giảm quá trình chết chương trình của tế bào Th17, tăng biểu hiện TNF-α, rối loạn phát triển, độc tính trên tim và tăng sừng. Về mặt bệnh lý. TGF-β tạo ra EMT thúc đẩy quá trình biến đổi nguyên bào sợi thành nguyên bào sợi cơ có khả năng tiết và di động cao. Các nguyên bào sợi này tiết ra chất nền ngoại bào (EMC) quá mức, dẫn đến sẹo và các tổn thương dẫn đến xơ hóa. Tuy nhiên, một lượng lớn các bằng chứng khoa học chỉ ra rằng sự ức chế về mặt dược lý của nhiều TGF-β có thể là một chiến lược đầy hứa hẹn để quản lý các rối loạn xơ sợi.
Trong các nghiên cứu tiền lâm sàng, người ta đã tiết lộ rằng Nano Ceria có thể giảm sự tiến triển của xơ hóa bằng các ức chế tín hiệu của TGF-β. Nano Ceria được chứng minh là có hiệu quả làm giảm xơ hóa gan, giảm rõ rệt sự lắng đọng của collagen và kích hoạt EMT. Sự ức chế TGF-β do Nano Ceria làm cho nó trở thành chất bổ trợ đầy hứa hẹn cho liệu pháp điều trị COVID-19. Những phát hiện này chỉ ra rằng Nano Ceria có thể hỗ trợ bảo vệ phổi trong COVID-19.
Sơ đồ cơ chế tổn thương phổi trong COVID-19
2. Nanoceria lọc các loại oxy phản ứng (ROS)
Do sự mất cân bằng oxy hóa khử, cân bằng nội môi giữa chất oxy hóa hóa và chất chống oxy hóa bị rối loạn, dẫn đến tổn thương tế bào, thúc đẩy các biến chứng toàn thân liên quan đến COVID-19. Các cơ chế đằng sau của thế hệ ROS tổn thương đại phân tử và cản trở quá trình oxy hóa khử vòng thiol dẫn đến việc kiểm soát oxy hóa khử bị suy giảm và tín hiệu tế bào trở nên không ổn định. Nhìn chung, những điều này làm cho bệnh trở nên nặng nề hơn.
Nano Ceria là chất có thể tác động lọc lại với các loại oxy phản ứng (ROS), làm giảm tổn thương trong các bệnh lý khác nhau. Nano Ceria có thể làm giảm quá trình phân hủy oxy hóa khử của lipid, cải thiện mức glutathione sinh lý, cũng như kích thích hoạt động của SOD và catalase, những tác động trên khiến Nano Ceria trở thành một ứng viên tiềm năng về việc kiểm soát các biến chứng toàn thân của COVID-19.
3. Các công thức có thể có của Nano Ceria để điều trị COVID-19
Đường dùng và dạng bào chế của thuốc đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát bệnh hiệu quả. Vì vậy điều quan trọng là phải thiết kế một dạng bào chế phù hợp để đạt được kết quả điều trị mong muốn. Trong mối liên hệ này, công nghệ Nano cung cấp các lựa chọn linh hoạt cho các nhà nghiên cứu và ngành công nghiệp dược phẩm.
Vì phổi là mục tiêu chính trong nhiễm COVID-19, việc phân phối thuốc nhằm mục tiêu cục bộ tại phổi có thể là một phương pháp tuyệt vời để điều trị hiệu quả. Để phục vụ mục đích này, thuốc xịt dạng hít dựa trên khí dung là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn không chỉ khiến bệnh nhân tuân thủ mà còn giúp giảm đau nhanh chóng trong một khoảng thời gian xác định. Khí dung có thể cung cấp trực tiếp đến phổi và có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh do coronavirus mới gây ra, với hiệu quả có thể xảy ra trong việc cải thiện các biến chứng liên quan đến ARDS.
Trong khi nhiều loại thuốc và đại phân tử phải chịu tác động của nhiệt độ và áp suất trong quá trình phun sương, điều này sẽ không ảnh hưởng đến các tinh thể Nano vô cơ của Nano Ceria vốn có cấu trúc tinh thể dày đặc và chắc chắn. Ngoài ra, tính chất xúc tác của nó làm cho nó có hiệu quả ở liều thấp hơn trong thời gian dài, do đó nó có thể được phun sương ở nồng độ rất thấp, do đó ngăn chặn bất kì sự thay đổi nào đối với sự kết tụ trong quá trình vận chuyển vào phế nang.
Trong trường hợp bệnh nhân không thể tự sử dụng thuốc được, Nano Ceria có thể được tẩm thành màng mỏng và có thể được sử dụng dưới dạng miếng dán thẩm thấu qua da cũng có thể mang lại hiệu quả kéo dài và duy trì mà không có bất kì chuyển hóa lần đầu đáng kể nào. Hơn nữa, việc bổ sung các NSAIDs khác kết hợp cùng với Nano Ceria để phục vụ cho việc hiệp đồng giúp kiểm soát dịch COVID-19 hiệu quả.
Đồ thị của công thức dựa trên Nano Ceria để kiểm soát thông qua các tuyến đường khác nhau với những ưu điểm cụ thể chống lại COVID-19
Mối quan hệ mật thiết trong việc điều trị của giả thuyết
Giả thiết của chúng ta cung cấp những cơ sở lý luận về mặt tiền lâm sàng trong việc kiểm soát dịch COVID-19 bằng Nano Ceria. Nó chứng minh dựa trên cơ sở mà Nano Ceria có thể làm giảm sự tiến triển của cơn bão cytokine, giảm tỉ lệ mắc ARDS, và điều chỉnh tín hiệu EMT, Nano Ceria có thể cải thiện đáng kể các chức năng hô hấp trong thời gian nhiễm COVID-19. Cơ sở lí luận tiền lâm sàng đã thắp sáng được tương lai các phương pháp tiếp cận dựa trên chất y học nano dựa trên đất hiếm này để kiểm soát dịch COVID-19. Do đó, chúng tôi dự đoán rằng giả thuyết này có thể đóng vai trò như một kích thích cho các nghiên cứu sâu hơn theo chiều hướng này.
Nguồn bài viết từ Thư viện Y khoa Hoa Kỳ: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7492057/
Bài viết được dịch bởi Bác sĩ Cao Tiến Trung – Giám đốc Nanomedecine Cao Gia.
Nanomedecine Cao Gia là đơn vị đầu tiên bào chế thành công Nano Ceria kết hợp với Nano Bạc trong Dung dịch xịt mũi họng Nano HOSCARE
