Nasenspray auf Xylitolbasis zur Behandlung von COVID-19

1. HINTERGRUND und BEGRÜNDUNG

Im Zuge der Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) hat sich das weltweite Gesundheitswesen als Reaktion darauf schnell weiterentwickelt. Das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ist ein neuartiges Virus, das für COVID-19 verantwortlich ist, das am schwersten Ende des Krankheitsspektrums einen Krankenhausaufenthalt oder eine Aufnahme auf der Intensivstation erfordern kann. Gegenwärtig werden weltweit mit zahlreichen Impfprogrammen vorbeugende Maßnahmen ergriffen. Derzeit gibt es jedoch keine etablierte Behandlung für eine leichte COVID-19-Infektion, d. h. eine symptomatische Infektion, die keinen Krankenhausaufenthalt erfordert, was einen erheblichen Teil der Fälle ausmacht. Xylit hat vielversprechende Ergebnisse bei der Bekämpfung von SARS-CoV-2 in vitro gezeigt, und diese Studie zielt darauf ab, zu untersuchen, ob das auf Xylit basierende Nasenspray von Xlear eine Wirkung in vivo hat.

1.1 COVID-19-Infektion SARS-CoV-2 ist ein Positiv-Sense-Einzelstrang-RNA-Virus, das aus vier Strukturproteinen besteht: Nucleocapsid (N)-Protein, Membrane (M)-Protein, Spike (S)-Protein und Envelope (E)-Protein . Diese Strukturproteine ​​spielen eine wichtige Rolle bei der Rezeptorbindung, Transkription, Replikation und Assemblierung des Virus in Wirtszellen (Boopathi et al., 2020). Das Nasenepithel fungiert als primärer Ort für die Bindung von SARS-CoV-2 an das Angiotensin-Converting-Enzym-2 (ACE2) – den Rezeptor, der für die COVID-19-Infektion verantwortlich ist (Zhou et al., 2020). Da der nasale Transport eine entscheidende Rolle bei der Übertragung spielt, könnten intranasal verabreichte Medikamente eine praktikable therapeutische Option sein (Sungnak et al., 2020).

1.2 Droge: Xylit Xylit ist ein aus Pflanzen gewonnener Zuckeralkohol. Es wird in der Zahnmedizin verwendet, um die Bildung von Plaque zu verhindern und die Demineralisierung des Zahnschmelzes zu hemmen, indem es in den Stoffwechsel von Streptococcus mutans eingreift, den Zelltod verursacht und somit Zahnkaries verhindert (Janakiram et al., 2017). Xylit zeigt nicht nur antimikrobielles Verhalten, sondern kann auch die Immunität modulieren und zur Wundheilung beitragen (Salli et al., 2019).

1.2.1 Xylit und Atemwegsinfektionen Die hemmende Wirkung von Xylit auf das Wachstum von Streptococcus mutans hat zu mehr Forschung über seine Wechselwirkungen mit anderen nasopharyngealen Pathogenen geführt, die für Atemwegsinfektionen verantwortlich sind. Eine In-vitro-Studie mit alpha-hämolytischen Streptococcus pneumoniae und beta-hämolytischen Streptokokken, die mit 1 % und 5 % Xylit behandelt wurden, zeigte eine statistisch signifikante Hemmung des Wachstums über eine 24-stündige Inkubationszeit (Kontiokari et al., 1999).

Ein anderes Team stellte die Fähigkeit von Xylitol fest, Koagulase-negative Staphylococcus abzutöten. 5 % Xylitol, das 21 Teilnehmern im Vergleich zu einer Kontrollgruppe mit Kochsalzlösung verabreicht wurde, zeigte eine signifikante Abnahme der Staphylococcus-Zahl von 597 koloniebildenden Einheiten (CFU) pro Abstrich auf 99 CFU pro Abstrich (Zabner et al., 2000).

1.2.2 Xylit und Viren Die hemmende Wirkung von Xylit auf Bakterien ist gut dokumentiert, aber über seine antiviralen Eigenschaften ist wenig bekannt. Nahrungs-Xylit wurde verwendet, um das Influenza-A-Virus in vivo zu behandeln. Mäuse, denen eine Kombination aus Xylit und rotem Ginseng verabreicht wurde, hatten eine Überlebensrate von 100 % bei 33 mg/kg/Tag Xylit und eine Überlebensrate von 60 % bei 3,3 mg/kg/Tag nach dem 14. Tag der Infektion im Vergleich zu einer Überlebensrate von 0 % bei PBS (Kontrolle). Roter Ginseng und Xylit getrennt. Dies deutet auf einen synergistischen Effekt zwischen Xylit und rotem Ginseng hin (Yin et al., 2014).

2015 wurde eine Studie über Xylit und seine Wechselwirkungen mit dem humanen Respiratory Syncytial Virus (hRSV) durchgeführt. Xylit wurde in vitro an einer hRSV-Suspension und in vivo an Mäusen getestet. Die In-vitro-Wirkung von Xylit zeigte eine vollständige Hemmung bei Konzentrationen von 3,13 mg/ml. Xylit reduzierte signifikant die viralen Lungentiter bei Mäusen, wobei 3,3 mg/kg/d die effektivste Dosis bewiesen (Xu et al., 2016).

1.3 Grapefruitkernextrakt (GSE) Grapefruitkernextrakt (GSE) wird aus Grapefruitkernen hergestellt. Es wird aufgrund seiner antioxidativen und antimikrobiellen Eigenschaften als natürliches Heilmittel verwendet (Reagor et al., 2002; Salehi et al., 2019).

1.3.1 GSE und Viren GSE wurde an mehreren Viren getestet, um festzustellen, ob es hemmende Wirkungen hat. GSE zeigte eine viruzide Aktivität gegen das Vogelgrippevirus (AIV) und das Newcastle-Disease-Virus (NDV), aber nicht gegen das infektiöse Bursitis-Virus (IBDV) (Komura et al., 2019). Diese Ergebnisse können wichtig sein, da AIV und NDV behüllte Viren wie SARS-CoV-2 sind, während IBDV dies nicht ist (Schoeman et al., 2019). Es könnte die Hypothese aufgestellt werden, dass GSE eine ähnliche Hemmung auf SARS-CoV-2 aufweisen könnte.

1.4 Xylit-basiertes Nasenspray von Xlear Xlear hat ein Xylit-haltiges Nasenspray zur Behandlung von Infektionen der oberen Atemwege entwickelt und patentieren lassen. Das Nasenspray besteht aus Xylit und GSE, das antibakterielle Eigenschaften bietet und die Anhaftung von Viren im Nasengang verhindert. Derzeit laufen Studien zu den antiviralen Wirkungen von Xlear auf SARS-CoV-2, aber hypothetisch könnte sich ein Xylit-basiertes Nasenspray als nützliche und kostengünstige Behandlung einer COVID-19-Infektion erweisen.

1.4.1 Xlear und Coronavirus Es wurde gezeigt, dass Xylitol in vitro antivirale Eigenschaften gegen SARS-CoV-2 aufweist (Bansal et al., 2021; Ferrer et al., 2020).

Der Stamm USA-WAI/2020 wurde präpariert und in Vero 76-Zellen zum Testen mit Xlear (Experiment 2) und seinen Komponenten Xylit und GSE separat (Experiment 1) passagiert. GSE 0,2 % reduzierte SARS-CoV-2 von 3,67 log10 CCID50/0,1 ml auf nicht nachweisbar in Experiment 1. Xlear in viruziden Assays hemmte die Virusinfektiosität bei verschiedenen Konzentrationen (90 %, 80 %, 50 %) vollständig und reduzierte den Virustiter um 2,17 log in einer Konzentration von 20 %, was auf eine dosisabhängige Reaktion hindeutet (Anhang 1) (Ferrer et al., 2020). Eine nachfolgende Studie zeigte eine statistisch signifikante Verringerung der Virustiter, die mit der Xlear-Nasenspraybehandlung behandelt wurden – 4,2 log10 CCID50/0,1 ml auf 1,7, eine Reduzierung um 2,5 log10 CCID50 (Cannon et al., 2020).

Ein aktueller privater Bericht des Teams von Dr. Cagno in Lausanne (April 2021) hat die virustötenden Eigenschaften von Xlear in 2021 SARS-CoV-2-Stämmen bestätigt. Virusstämme wurden in Vero E6-Zellen gezüchtet, die zu zwei Linien gehören, B1.1.7 und B1.351. Eine vollständige Hemmung der viralen Infektiosität wurde in 90 %, 60 % und 20 % viruziden Xlear-Konzentrationstests für B1.351 beobachtet. Die virale Infektiosität wurde in B1.17 bei einer Konzentration von 90 % und 60 % in ähnlicher Weise vollständig gehemmt, mit einer logarithmischen Reduktion von 3,06 bei 20 %, wie in Anhang 2 dargestellt.

Es wurde eine Fallstudie an Personen durchgeführt, die Xlear zur Behandlung einer COVID-19-Infektion eingenommen hatten. Die Teilnehmer mussten viermal täglich in jedes Nasenloch sprühen (140 µl pro Sprühstoß). Alle Personen zeigten eine Verbesserung der Symptome mit schnelleren Turnarounds von positiv zu negativ über COVID-19-Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR)-Nasenabstriche. Wichtig ist, dass einige Personen relevante Komorbiditäten wie den aktuellen Raucherstatus und Fettleibigkeit hatten. Obwohl es schwierig ist, dem Xlear-Spray eine Symptomverbesserung und eine Abnahme der Viruslast zuzuschreiben, liefert es eine Begründung für eine doppelblinde placebokontrollierte randomisierte klinische Studie (Go et al., 2020).