Studie zeigt, dass Weidenrindenextrakt eine antivirale Breitbandwirkung hat

Von einer saisonalen Erkältung bis hin zu einer Magen-Darm-Erkrankung – niemand infiziert sich gerne mit einem Virus – und Epidemien können verheerende Folgen haben. Wir brauchen sichere und nachhaltige antivirale Optionen, um die Ausbrüche der Zukunft zu behandeln. Wissenschaftler in Finnland haben nun in Zellprobenexperimenten gezeigt, dass ein Extrakt aus Weidenrinde – einer Pflanze, die bereits mehrere Medikamente lieferte, darunter die Vorstufe des modernen Aspirins – eine antivirale Breitbandwirkung hat.

Der Extrakt wirkte sowohl bei umhüllten Coronaviren, die sowohl Erkältungen als auch COVID-19 verursachen, als auch bei unbehüllten Enteroviren, die Infektionen wie Grippe und Meningitis verursachen. Es gibt keine klinisch zugelassenen Medikamente, die direkt gegen Enteroviren wirken, daher könnte dieser Extrakt in Zukunft bahnbrechend sein.

„Wir brauchen umfassend wirkende und effiziente Instrumente, um die Viruslast in unserem Alltag zu bekämpfen“, sagte Prof. Varpu Marjomäki von der Universität Jyväskylä, leitender Autor der Studie Grenzen in der Mikrobiologie. „Impfungen sind wichtig, aber sie können viele der neu auftretenden Serotypen nicht früh genug bekämpfen, um allein wirksam zu sein.“

Arzneimittel aus der Natur

Die Wissenschaftler hatten zuvor Weidenrindenextrakt auf Enteroviren getestet und festgestellt, dass es äußerst erfolgreich war. In dieser neuen Studie erweiterten sie den Umfang ihrer Forschung, um weitere Arten von Viren zu untersuchen und zu versuchen, den Wirkungsmechanismus des Extrakts zu verstehen.

Um den Extrakt herzustellen, ernteten sie kommerziell angebaute Weidenzweige. Die Rinde wurde in Stücke geschnitten, eingefroren, gemahlen und dann mit heißem Wasser extrahiert. Dabei entstanden die Extraktproben, die die Wissenschaftler gegen Enteroviren – Stämme des Coxsackievirus A und B – und Coronaviren – ein saisonales Coronavirus und COVID-19 – testeten.

Die Wissenschaftler verwendeten einen Test zur Hemmung der zytopathischen Wirkung, um zu sehen, wie lange es dauerte, bis der Extrakt auf infizierte Zellen wirkte, und wie gut er die Virusaktivität hemmte. Der Extrakt schadete den Zellen selbst nicht und schützte die Zellen wirksam vor Infektionen. Ein an den COVID-19-Proben durchgeführter Bindungstest zeigte außerdem, dass dieses Virus zwar in Zellen eindringen konnte, selbst wenn es mit dem Extrakt behandelt wurde, es sich jedoch nicht vermehren konnte, sobald es sich darin befand.

Viren einfangen

Die Autoren hatten zuvor herausgefunden, dass der Extrakt gegen Enteroviren wirksam ist, was bedeutet, dass er gegen zwei unterschiedlich strukturierte Virustypen wirken kann, umhüllte und unbehüllte. Der Wirkmechanismus schien jedoch sehr unterschiedlich zu sein, da behandelte Enteroviren nicht in Zellen eindringen konnten.

Anschließend experimentierten die Wissenschaftler mit dem Zeitpunkt der Zugabe des Extrakts, um zu sehen, ob der Extrakt bestimmte Phasen des Viruslebenszyklus angreift. Sie fanden heraus, dass der Extrakt offenbar auf der Oberfläche des Virus wirkte und nicht auf einer bestimmten Stufe seines Replikationszyklus.

Sie untersuchten das behandelte Virus auch unter dem Mikroskop, um die Wirkung des Extrakts besser zu verstehen. Beide Viren schlossen sich zusammen, anstatt sich auszubreiten, aber die umhüllten Coronaviren schienen abgebaut worden zu sein, während die nicht umhüllten Enteroviren offenbar eingesperrt und daran gehindert wurden, ihr Genom freizusetzen und sich zu vermehren.

„Die Extrakte wirkten über unterschiedliche Mechanismen gegen verschiedene Viren“, sagte Marjomäki. „Aber die Extrakte waren bei der Hemmung umhüllter und unbehüllter Viren gleichermaßen wirksam.“

Zukünftige Behandlung von Erkältungen und Grippe?

Die Autoren testeten auch bestehende medizinische Verbindungen aus Weidenrinde sowie kommerziell hergestellten Salixin-Extrakt und Salixin-Pulver. Von diesen zeigte nur der Salixin-Extrakt eine antivirale Aktivität, was darauf hindeutet, dass der Erfolg des Weidenrindenextrakts der Wissenschaftler auf der Wechselwirkung verschiedener bioaktiver Verbindungen beruhen könnte.

Die Wissenschaftler fraktionierten ihren Extrakt, um seine chemische Zusammensetzung zu verstehen, erhielten jedoch keine eindeutigen Antworten darauf, welche der vielen wirksamen Verbindungen möglicherweise hauptsächlich für die antivirale Wirkung verantwortlich sind. Weitere Forschung ist erforderlich, um die beteiligten bioaktiven Verbindungen, ihre chemische Struktur und ihre Wirkungsweise zu verstehen, was möglicherweise zu revolutionären neuen antiviralen Behandlungen führen könnte.

„Wir setzen derzeit die Fraktionierung und Identifizierung bioaktiver Moleküle aus Weidenrindenextrakten fort“, sagte Marjomäki. „Dadurch erhalten wir eine Reihe identifizierter reiner Moleküle, die wir detaillierter untersuchen können. Außerdem werden wir eine größere Anzahl von Viren mit gereinigten Bestandteilen untersuchen. Gereinigte Bestandteile werden uns bessere Möglichkeiten bieten, ihre Wirkmechanismen zu untersuchen.“