Abstract: SARS-CoV-2, a novel pathogenic human coronavirus, emerged in December of 2019 in Wuhan (Hubei province, China). In most cases, the infection causes a mild to moderate respiratory illness. However, a undefined group of infected may develop a severe or critical illness: Coronavirus disease 2019 (COVID-19) with acute respiratory distress syndrome (ARDS) and many other complications. Current efforts are focused on limiting the spread of the virus in the population. COVID-19 treatments are intensively evaluated, however, 8 months since the start of the pandemic and despite hundreds of clinical trials, our knowledge of effective treatments is still poor. In this review, we present the current status of drugs and treatments used during SARS-CoV-2 infection. Host-directed and virus-directed drugs, as well as new compounds specific for SARS-CoV-2 are presented.
1. Introduction. 2. Host-directed drugs. 2.1. Antiparasitic drugs with potential for repurposing. 2.2. Host proteases inhibitors. 2.3. Endocytosis inhibitors. 2.4. Immunomodulating drugs affecting host. 3. Virus-directed drugs. 3.1. Broad-range-antiviral drugs. 3.2. Inhibitors of viral S glycoprotein. 3.3. New potential virus-directed drugs against SARS-CoV-2. 4. Conclusions
Streszczenie: W grudniu 2019 w mieście Wuhan (Hubei, China) odnotowano pojawienie się nowego, ludzkiego, patogennego koronawirusa SARS-CoV-2. W większości przypadków, wywołana przez niego choroba przebiega bezobjawowo lub łagodnie. Jednakże, istnieje grupa osób u której infekcja powoduje rozwiniecie poważnej lub wręcz krytycznej choroby: Coronavirus disease 2019 (COVID-19) z zespołem ostrej niewydolności oddechowej i wieloma innymi powikłaniami. Obecnie walka z infekcją polega na próbach ograniczenia rozprzestrzeniania się wirusa wśród populacji. Intensywnie badane są też sposoby leczenia COVID-19. Jednak, 8 miesięcy po rozpoczęciu pandemii,
pomimo setek badań klinicznych, wiedza na temat skutecznego leczenia jest wciąż ograniczona. W niniejszej pracy przedstawiamy obecny stan wiedzy na temat potencjalnych leków i metod leczenia stosowanych podczas zakażenia SARS-CoV-2. Omówione są leki ukierunkowane na komórki gospodarza lub na wirusa, a także nowe, specyficzne dla SARS-CoV-2 rozwiązania.
1. Wstęp. 2. Leki ukierunkowane na komórki gospodarza. 2.1. Leki przeciwpasożytnicze. 2.2. Inhibitory proteaz. 2.3. Inhibitory endocytozy. 2.4. Leki wpływające na układ odpornościowy. 3. Leki ukierunkowane na wirusa. 3.1. Leki o szerokim spektrum specyficzności. 3.2. Inhibitory glikoproteiny S. 3.3. Potencjalne leki specyficznie działające na SARS-CoV-2. 4. Podsumowanie
All posts by Postępy Mikrobiologii
Streszczenie: SARS-CoV-2 to nowy koronawirus wywołujący ciężki zespół niewydolności oddechowej. Celem licznych badań jest poszukiwanie możliwości leczenia choroby wywołanej przez SARS-CoV-2 nazwanej według zaleceń WHO – COVID-19. Koronawirusy należą do rodziny Coronaviridae, rzędu Nidovirales. Naukowcy zobrazowali za pomocą technik mikroskopowych wygląd SARS-CoV-2, który ma kształt zbliżony do korony i zawiera cztery białka strukturalne S, E, M i N. Receptorem, do którego wiążą się cząstki wirusa SARS-CoV-2 jest ACE2 (enzym konwertujący angiotensynę 2). Podstawowym testem diagnozującym zakażenie jest test RT-PCR (Real time RT-PCR). Trwają poszukiwania szczepionki przeciwko SARS-CoV-2 oraz nowych terapii, które mogłyby być zastosowane w leczeniu COVID-19.
1. Wprowadzenie. 2. Epidemiologia i patogeneza choroby. 3. Budowa molekularna, podział i pochodzenie koronawirusów. 4. Receptory wiążące koronawirusy. 5. Sposoby przenoszenia infekcji. 6. Objawy i przebieg infekcji. 7. Zalecenia profilaktyczne. 8. Charakterystyka testów stosowanych w diagnostyce zakażeń wywołanych przez koronawirus SARS-CoV-2. 9. Badania nad szczepionką przeciwko wirusowi SARS-CoV-2. 10. COVID-19 – wytyczne dotyczące leczenia – poszukiwania nowych terapii. 11. Podsumowanie
Abstract: Severe acute respiratory syndrome coronavirus is a new infectious disease caused by a novel coronavirus (SARS-CoV-2). In February 2020 WHO renamed the disease to coronavirus disease 2019 (COVID-19). Coronaviruses belong to the family of Coronaviridae, order Nidovirales. Scientists have visualized the appearance of the SARS-CoV-2 using microscopic techniques, which has a crown-like shape and contains four structural proteins – S, E, M and N. ACE2 (angiotensin converting enzyme 2) is a receptor to which SARS-CoV-2 virus particles bind. The primary test to diagnose infection is the RT-PCR (Real time RT-PCR). Research is underway to identify vaccine against SARS-CoV-2 and therapeutic treatments for COVID-19.
1. Introduction. 2. Epidemiology and pathogenesis of the disease. 3. Molecular structure, division and origin of coronaviruses. 4. Coronavirus binding receptors. 5. Ways of transferring infection. 6. Symptoms and course of infection. 7. Preventive recommendations. 8. Characteristics of tests used to diagnose infections caused by SARS-CoV-2 coronavirus. 9. Studies on a vaccine against SARS-CoV-2 virus. 10. COVID-19 – treatment guidelines – seeking new therapies. 11. Summary
Streszczenie: Podczas ciąży wiele czynników może wykazywać działanie teratogenne, tj. stanowić zagrożenie dla zarodka lub płodu i powodować różne negatywne efekty. Czynniki teratogenne obejmują substancje (np. wiele leków, mikotoksyny – np. aflatoksyny i ochratoksyna A), promieniowanie (np. X / RTG, γ) i patogeny. Do tych ostatnich można zaliczyć bakterie (np. Listeria monocytogenes, Treponema pallidum), pierwotniaki (np. Toxoplasma gondii) i wirusy (np. parwowirus B19, herpeswirusy: CMV, HSV, VZV). Wiele drobnoustrojów chorobotwórczych może być przenoszonych drogą wertykalną, tj. przez łożysko, ale nie wszystkie są typowymi teratogenami. Zakażenie u matki podczas ciąży może być skąpo- lub bezobjawowe, jednakże jednocześnie może być też groźne dla dziecka, powodując m.in. IUGR, SNHL, malformacje (np. mikrocefalię, wady kończyn), poronienie. Niektóre (ale nie wszystkie) z tych zaburzeń można nieinwazyjnie zdiagnozować za pomocą ultrasonografii (USG) i zapobiec poprzez szczepienia ochronne (w przypadku różyczki i ospy wietrznej). W niektórych krajach rutynowo przeprowadza się w ciąży diagnostykę serologiczną w stosunku do wybranych patogenów. Ogólnie do zakażeń przezłożyskowych dochodzi najczęściej podczas pierwotnej infekcji i są one najgroźniejsze podczas pierwszego i drugiego trymestru (intensywna morfo i organogeneza). Jednakże ryzyko zakażenia płodu zwykle wzrasta z czasem trwania ciąży i jest najwyższe w trzecim trymestrze.
1. Wprowadzenie. 2. Łożysko. 3. Poród przedwczesny i waginoza. 4. Grupa TORCH. 5. Drobnoustroje wykazujące działanie teratogenne. 5.1. Bakterie. 5.2. Pierwotniaki. 5.3. Wirusy. 6. Mikotoksyny. 6.1. Opis wybranych mikotoksyn. 7. Podsumowanie
Abstract: During pregnancy many agents can be teratogenic i.e. can be dangerous for embryo or fetus and cause differentiated adverse effects. Teratogenic agents include substances (e.g. many pharmaceuticals, mycotoxins – e.g. aflatoxins and ochratoxin A), radiation (e.g. X/RTG, γ) and infectious agents. The latter include bacteria (e.g. Listeria monocytogenes, Treponema pallidum), protozoa (e.g. Toxoplasma gondii) and viruses (e.g. ZIKV, parvovirus B19, herpesviruses: CMV, HSV, VZV). Quite a few pathogens can be vertically transmitted, i.e. through placenta (poorly understood mechanism), but not all are typical teratogenic agents (TORCH group). Infection during gestation can be oligosymptomatic or asymptomatic for the mother, nevertheless can also be fatal for the child, causing among others IUGR, SNHL, malformation (e.g. microcephaly, limb defects), abortion. Some (but not all) of these abnormalities can be non-invasively diagnosed by ultrasonography (USG) and prevented by vaccination (in case of the rubella and varicella). In some countries routine serological diagnostics for selected pathogens are performed during pregnancy. Generally transplacental transmission occur mostly during initial (primary) infection and are most dangerous during the first and second trimester (intensive morphogenesis and organogenesis). Conversely chance of fetus infection usually increases with time and is highest in the third trimester.
1. Introduction. 2. Placenta. 3. Preterm delivery and vaginosis. 4. TORCH group. 5. Teratogenic microorganisms and viruses. 5.1. Bacteria. 5.2. Protozoa. 5.3. Viruses. 6. Mycotoxins. 6.1. Description of selected mycotoxins. 7. Summary
Streszczenie: Oporność na antybiotyki patogenów bakteryjnych (AMR) jest uważana za jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla zdrowia publicznego o wymiarze globalnym. Celem publikacji jest analiza przyczyn i konsekwencji oporności na antybiotyki oraz działań, które należy podjąć w celu zmniejszenia tego zagrożenia. Nadużywanie i niewłaściwe stosowanie antybiotyków jest w dużej mierze odpowiedzialne za pojawienie się i rozprzestrzenienie się opornych patogenów. Występują one nie tylko u ludzi, zwierząt, roślin i środowisku. Innym czynnikiem, który przyczynia się do globalnego rozprzestrzeniania się opornych patogenów, są złe warunki sanitarne, spotykane głównie w krajach o niskim i średnim dochodzie. Rozprzestrzenianiu opornych szczepów sprzyjają niskiej jakości programy kontroli zakażeń jak też brak wdrożonych programów polityki antybiotykowej. Czynniki, które mają wpływ na wzrastającą oporność patogenów bakteryjnych to również ruchy ludności, turystyka, w tym medyczna, intensywna wymiana handlowa i zmiany klimatu. W publikacji omówiono konsekwencje AMR zarówno kliniczne, mikrobiologiczne, epidemiologiczne jak też ekonomiczne i psychologiczne. Na zakończenie przedstawiono wybrane dokumenty WHO i Unii Europejskiej leżące u podstaw programu „Jedno zdrowie”. Omówiono znaczenie w walce z AMR szeroko zakrojonych kampanii edukacyjnych skierowanych do lekarzy, decydentów medycznych i ogółu społeczeństwa, takich jak Europejski Dzień Wiedzy o Antybiotykach (EU) oraz Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach (WHO).
1. Wstęp. 2. Sytuacja epidemiologiczna oporności w Polsce na tle krajów Wspólnoty Europejskiej. 3. Przyczyny narastania i rozprzestrzeniania się zjawiska antybiotykooporności. 4. Konsekwencje narastającej lekooporności drobnoustrojów. 5. Jakie działania podjęto w walce z antybiotykoopornością i jakie są ich rezultaty? 6. Podsumowanie
Abstract: Antimicrobial resistance (AMR) is considered as one of the most important threats for public health with global dimensions. The aim of this paper is to analyze the causes and consequences of antimicrobial resistance and the actions which should be taken in order to reduce this threat. Overuse and misuse of antibiotics are believed to be responsible for the emergence of resistant pathogens. These occur not only in human medicine but also in veterinary medicine, animal husbandry and plant production. Another factor which contributes to the global spread of resistant pathogens is low sanitation, mainly encountered in low and middle income countries. However, low quality infection control programs and the lack of antibiotic stewardship programs also contribute to the dissemination of resistant
strains. Other factors which were shown to have impact are population movement, medical tourism, intensive trade exchange and climate change. The consequences of increased resistance such as medical, microbiological, epidemiological, psychological and economic are also discussed. Finally, several documents of WHO and European Union underlying “One health” approach in the combat of resistance as well as international projects addressing problem of AMR are described. The importance of broad education campaigns targeting medical professionals, health care decision makers and general public in combat of AMR such as European Antibiotic Awareness Day (EU) and International Antibiotics Awareness Week (WHO) are also discussed.
1. Introduction 2. The epidemiological situation of resistance in Poland in comparison with EU countries 3. Causes of the rise and dissemination of antibiotic resistance. 4. Consequences of increasing AMR. 5. What actions have been taken in the fight against antibiotic resistance and what are their results. 6. Summary
Streszczenie: Dwuskładnikowe szlaki transdukcji sygnału złożone z sensorowej kinazy histydynowej i regulatora odpowiedzi umożliwiają bakteriom adaptacyjną odpowiedź na zmieniające się warunki środowiskowe poprzez regulację ekspresji genów warunkujących przebieg wielu procesów fizjologicznych, wirulencję bakterii czy oporność na antybiotyki (związki przeciwbakteryjne). Oporność bakterii patogennych na antybiotyki jest jednym z najważniejszych problemów zdrowia publicznego na całym świecie. W pracy opisano mechanizm transdukcji sygnału oparty na fosfotransferze, charakterystyczny dla systemów dwuskładnikowych oraz indukowane przez te systemy mechanizmy oporności na antybiotyki. Scharakteryzowano kilka dwuskładnikowych szlaków regulatorowych (system PhoP-PhoQ, PmrA-PmrB, ParR-ParS, CzcR-CzcS, CopR-CopS, PprB-PprA, CbrB-CbrA, BlrA-BlrB, OmpR-EnvZ), które funkcjonują u Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Aeromonas, Salmonella oraz Yersinia spp. Omówiono ich rolę w modyfikacji powierzchni komórki bakteryjnej, ograniczeniu napływu lub zwiększeniu wyrzutu leku z komórki, regulacji produkcji enzymów degradujących antybiotyki czy też w tworzeniu biofilmu.
1. Wstęp. 2. Mechanizm funkcjonowania bakteryjnych dwuskładnikowych systemów regulacyjnych. 2.1. Sensorowe kinazy histydynowe. 2.2. Regulatory odpowiedzi. 2.3. Transdukcja sygnału w dwuskładnikowych systemach regulacyjnych. 3. Mechanizmy oporności na antybiotyki kontrolowane przez dwuskładnikowe systemy regulacyjne. 3.1. Modyfikacja powierzchni komórek. 3.2. Regulacja napływu i wypływu leków. 3.3. Regulacja produkcji enzymów modyfikujących/inaktywujących antybiotyki. 3.4. Inne, alternatywne formy oporności. 4. Charakterystyka niektórych dwuskładnikowych systemów regulacyjnych uczestniczących w oporności na związki przeciwbakteryjne w wybranych bakteriach Gram-ujemnych. 4.1. Systemy PhoP-PhoQ i PmrA-PmrB. 4.2. System ParR-ParS. 4.3. Systemy CzcR-CzcS
i CopR-CopS. 4.4. System PprB-PprA. 4.5. System CbrB-CbrA. 4.6. System BlrA-BlrB. 4. 7. System OmpR-EnvZ. 5. Podsumowanie
Abstract: Two-component signal transduction systems composed of histidine sensor kinase and response regulator are involved in adaptive response of pathogenic bacteria to environmental signals by regulating gene expression involved in many physiological processes, bacterial virulence, and antibiotic resistance (antibacterial compounds). Antibiotic resistance of pathogenic bacteria is one of the most important public health problems worldwide. The paper describes a signal transduction mechanism based on phosphotransfer, functioning in two-component systems and the mechanisms of antibiotic resistance governed by these systems. Several signal transduction pathways associated with resistance to antibacterial compounds and functioning in Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Aeromonas, Salmonella and Yersinia spp. have been characterized (PhoP-PhoQ, PmrA-PmrB, ParR-ParS, CzcR-CzcS, CopR-CopS, PprBPprA, CbrB-CbrA, BlrA-BlrB and OmpR-EnvZ systems). Their role in modifying the bacterial cell surface, limiting the inflow or increasing the drug efflux from the cell, producing antibiotic-degrading enzymes or the biofilm formation is presented.
1. Introduction. 2. Mechanism of action of two-component regulatory systems. 2.1. Histidine sensor kinases. 2.2. Response regulators. 2.3. Signal transduction in two-component systems. 3. Mechanisms of antibiotic resistance controlled by two-component signal transduction systems. 3.1. Cell surface modification. 3.2. Regulation of drug inflow and outflow. 3.3. Regulation of the level of enzymes modifying/inactivating antibiotics. 3.4. Other alternative forms of resistance. 4. Characteristics of two-component signal transduction systems modulating resistance to antibacterial compounds in selected Gram-negative bacteria. 4.1. PhoP-PhoQ and PmrA-PmrB systems.
4.2. ParR-ParS system. 4.3. CzcR-CzcS and CopR-CopS systems. 4.4. PprB-PprA system. 4.5. CbrB-CbrA system. 4.6. BlrA-BlrB system. 4.7. OmpR-EnvZ system. 5. Summary