Protective Effects of Caffeine on Chikungunya and Zika Virus Infections: An in Vitro and in Silico Study.
Chikungunya fever
RNA-dependent RNA polymerase
Zika fever
envelope protein
virucidal effect
Journal
Chemistry & biodiversity
ISSN: 1612-1880
Titre abrégé: Chem Biodivers
Pays: Switzerland
ID NLM: 101197449
Informations de publication
Date de publication:
Aug 2023
Aug 2023
Historique:
received:
09
02
2023
accepted:
25
07
2023
medline:
24
8
2023
pubmed:
25
7
2023
entrez:
25
7
2023
Statut:
ppublish
Résumé
Infection by viruses Chikungunya (CHIKV) and Zika (ZIKV) continue to be serious problems in tropical and subtropical areas of the world. Here, we evaluated the antiviral and virucidal activity of caffeine against CHIKV and ZIKV in Vero, A549, and Huh-7 cell lines. Results showed that caffeine displays antiviral properties against both viruses. By pre-and post-infection treatment, caffeine significantly inhibited CHIKV and ZIKV replication in a dose-dependent manner. Furthermore, caffeine showed a virucidal effect against ZIKV. Molecular docking suggests the possible binding of caffeine with envelope protein and RNA-dependent RNA polymerase of CHIKV and ZIKV. This is the first study that showed an antiviral effect of caffeine against CHIKV and ZIKV. Although further studies are needed to better understand the mechanism of caffeine-mediated repression of viral replication, caffeine appears to be a promising compound that could be used for in vivo studies, perhaps in synergy with other compounds present in daily beverages.
Identifiants
pubmed: 37489706
doi: 10.1002/cbdv.202300192
doi:
Substances chimiques
Caffeine
3G6A5W338E
Antiviral Agents
0
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202300192Subventions
Organisme : Minciencias/Colciencias
ID : 111584467188
Organisme : Minciencias/Colciencias
ID : 428 de 2020
Organisme : Universidad de Antioquia-CODI
ID : 2020-34065
Informations de copyright
© 2023 Wiley-VHCA AG, Zurich, Switzerland.
Références
S. C. Weaver, M. Lecuit, N. Engl. J. Med. 2015, 372, 1231-1239.
J. N. Maslow, C. C. Roberts, Methods Mol. Biol. 2020, 2142, 1-8.
G. W. Dick, Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 1953, 47, 13-48.
S. E. Leonhard, C. C. Bresani-Salvi, J. D. Lyra Batista, S. Cunha, B. C. Jacobs, M. L. B. Ferreira, M. de F. P. Militão de Albuquerque, PLoS Neglected Trop. Dis. 2020, 14, 1-24.
K. A. Tsetsarkin, R. Chen, M. B. Sherman, S. C. Weaver, Curr. Opin. Virol. 2011, 1, 310-317.
T. S. Teng, Y. W. Kam, B. Lee, H. C. Hapuarachchi, A. Wimal, L. C. Ng, L. F. P. Ng, J. Infect. Dis. 2015, 211, 1925-1935.
A. Chow, Z. Her, E. K. S. Ong, J. M. Chen, F. Dimatatac, D. J. C. Kwek, T. Barkham, H. Yang, L. Rénia, Y. S. Leo, L. F. P. Ng, J. Infect. Dis. 2011, 203, 149-157.
B. Troost, L. M. Mulder, M. Diosa-Toro, D. van de Pol, I. A. Rodenhuis-Zybert, J. M. Smit, Sci. Rep. 2020, 10, 1-12.
I. S. B. Tanabe, E. L. L. Tanabe, E. C. Santos, W. V. Martins, I. M. T. C. Araújo, M. C. A. Cavalcante, A. R. V. Lima, N. O. S. Câmara, L. Anderson, D. Yunusov, Ê. J. Bassi, Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018, 8, 345.
J. F. Valdés-López, G. J. Fernandez, S. Urcuqui-Inchima, Front. Cell. Dev. Biol. 2022, 10, 812110.
V. Reddy, R. S. Mani, A. Desai, V. Ravi, J. Med. Virol. 2014, 86, 1393-1401.
A. Chow, Z. Her, E. K. S. Ong, J. M. Chen, F. Dimatatac, D. J. C. Kwek, T. Barkham, H. Yang, L. Rénia, Y. S. Leo, L. F. P. Ng, J. Infect. Dis. 2011, 203, 149-157.
T. J. Chambers, C. S. Hahn, R. Galler, C. M. Rice, Annu. Rev. Microbiol. 1990, 44, 649-688.
V. C. Agumadu, K. Ramphul, Cureus 2018, 10, e3168.
S. R. Jamali Moghadam, S. Bayrami, S. Jamali Moghadam, R. Golrokhi, F. Golsoorat Pahlaviani, S. A. Seyed Alinaghi, Asian Pac. J. Trop. Med. 2016, 6, 989-994.
G. Duarte, A. F. Moron, A. Timerman, C. E. Fernandes, C. Mariani Neto, G. L. de Almeida Filho, H. Werner Junior, H. F. B. do E. Santo, J. A. P. Steibel, J. Bortoletti Filho, J. B. B. de Andrade, M. Burlá, M. F. S. De Sá, N. E. Busso, P. C. Giraldo, R. A. M. de Sá, R. Passini Junior, R. Mattar, R. P. V. Francisco, Rev. Bras. Ginecol. Obstet. 2017, 39, 235-248.
M. M. Martins, R. D. A. Medronho, A. J. L. A. Da Cunha, Paediatr. Int. Child Health 2020, 41, 28-35.
J. F. Valdés López, P. A. Velilla, S. Urcuqui-Inchima, J. Interferon Cytokine Res. 2019, 39, 507-521.
A. Gulland, BMJ. 2016, 352, i657.
P. Ferraris, H. Yssel, D. Missé, P. M. Armstrong, H. Ehrlich, A. Bransfield, J. L. Warren, V. E. Pitzer, D. E. Brackney, A. Ryan Tramonte, R. C. Christofferson, F. Noorbakhsh, K. Abdolmohammadi, Y. Fatahi, H. Dalili, M. Rasoolinejad, F. Rezaei, M. Salehi-Vaziri, N. Z. Shafiei-Jandaghi, E. S. Gooshki, M. Zaim, M. H. Nicknam, A. S. Paige, S. K. Bellamy, B. W. Alto, C. L. Dean, D. A. Yee, A. Boullis, C. Herrmann-storck, A. Vega-r, PLoS One 2019, 191, 50-50.
D. Tappe, J. V. Pérez-Girón, L. Zammarchi, J. Rissland, D. F. Ferreira, T. Jaenisch, S. Gómez-Medina, S. Günther, A. Bartoloni, C. Muñoz-Fontela, J. Schmidt-Chanasit, Med. Microbiol. Immunol. 2016, 205, 269-273.
F. G. Naveca, G. S. Pontes, A. Y. H. Chang, G. A. V. da Silva, V. A. do Nascimento, D. C. da S. Monteiro, M. S. da Silva, L. F. Abdalla, J. H. A. Santos, T. A. P. de Almeida, M. del C. C. Mejía, T. G. R. de Mesquita, H. V. de S. Encarnação, M. de S. Gomes, L. R. Amaral, A. C. Campi-Azevedo, J. G. Coelho-Dos-Reis, L. R. do V. Antonelli, A. Teixeira-Carvalho, O. A. Martins-Filho, R. Ramasawmy, Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 2018, 113, e170542.
F. Colavita, V. Bordoni, C. Caglioti, M. Biava, C. Castilletti, L. Bordi, S. Quartu, M. Iannetta, G. Ippolito, C. Agrati, M. R. Capobianchi, E. Lalle, Mediators Inflammation. 2018, 2018, 2450540.
H. Jin, Y. Bai, J. Wang, C. Jiao, D. Liu, M. Zhang, E. Li, P. Huang, Z. Gong, Y. Song, S. Xu, N. Feng, Y. Zhao, T. Wang, N. Li, Y. Gao, S. Yang, H. Zhang, Y. Li, X. Xia, H. Wang, Transbound Emerg Dis. 2022, 69, e2516-e2529.
L. G. Medina-Magües, J. Gergen, E. Jasny, B. Petsch, J. Lopera-Madrid, E. S. Medina-Magües, C. Salas-Quinchucua, J. E. Osorio, Vaccine 2021, 9, 1464.
A. J. Lentscher, N. McAllister, K. A. Griswold, J. L. Martin, O. L. Welsh, D. M. Sutherland, L. A. Silva, T. S. Dermody, J. Infect. Dis. 2022, 227, 457-465.
P. Sharma, P. Sharma, S. Ahmad, A. Kumar, Int. J. Pept. Res. Ther. 2022, 28, 50-50.
B. B. Fredholm, K. Bättig, J. Holmén, A. Nehlig, E. E. Zvartau, Pharmacol. Rev. 1999, 51, 83-133.
A. A. Modi, J. J. Feld, Y. Park, D. E. Kleiner, J. E. Everhart, T. J. Liang, J. H. Hoofnagle, Hepatology 2010, 51, 201-209.
C. E. Ruhl, J. E. Everhart, Gastroenterology 2005, 128, 24-32.
K. Sharif, A. Watad, N. L. Bragazzi, M. Adawi, H. Amital, Y. Shoenfeld, Autoimmun. Rev. 2017, 16, 712-721.
R. Chavez-Valdez, R. Ahlawat, M. Wills-Karp, E. B. Gauda, Pediatr. Res. 2016, 80, 101.
M. N. Batista, B. M. Carneiro, A. C. S. Braga, P. Rahal, Arch. Virol. 2014, 160, 399-407.
G. Matusali, F. Colavita, L. Bordi, E. Lalle, G. Ippolito, M. R. Capobianchi, C. Castilletti, Viruses 2019, 11, 1-26.
J. J. Miner, M. S. Diamond, Cell Host Microbe. 2017, 21, 134-142.
G. Nunnari, E. Argyris, J. Fang, K. E. Mehlman, R. J. Pomerantz, R. Daniel, Virology 2005, 335, 177-184.
K. Shiraki, F. Rapp, Intervirology 1988, 29, 235-240.
N. J. Olson, R. A. Consigli, Am. J. Vet. Res. 1979, 40, 387-92.
M. Murayama, K. Tsujimoto, M. Uozaki, Y. Katsuyama, H. Yamasaki, H. Utsunomiya, A. H. Koyama, Mol. Med. 2008, 1, 251-255.
L. Liu, C. Zhang, J. Chen, X. Li, Curr. Med. Chem. 2021, 28, 5449-5462.
A. Gharbi-Ayachi, S. Santhanakrishnan, Y. H. Wong, K. W. K. Chan, S. T. Tan, R. W. Bates, S. G. Vasudevan, A. El Sahili, J. Lescar, J. Virol. 2020, 94, e00794-20.
M. N. Batista, B. M. Carneiro, A. C. S. Braga, P. Rahal, Arch. Virol. 2014, 160, 399-407.
E. G. Kovács, A. Alatshan, M. M. Budai, Z. Czimmerer, E. Bíró, S. Benkő, Nutrients 2021, 13, 2409.
Q.-Y. Wang, P.-Y. Shi, ACS Infect. Dis. 2015, 1, 428-434.
T. K. Nayak, P. Mamidi, S. S. Sahoo, P. Sanjai Kumar, C. Mahish, S. Chatterjee, B. B. Subudhi, S. Chattopadhyay, S. Chattopadhyay, Front. Immunol. 2019, 10, 786.
F. S. Varghese, B. Thaa, S. N. Amrun, D. Simarmata, K. Rausalu, T. A. Nyman, A. Merits, G. M. McInerney, L. F. P. Ng, T. Ahola, J. Virol. 2016, 90, 9743.
P. Mudaliar, P. Pradeep, R. Abraham, E. Sreekumar, J. Gen. Virol. 2021, 102.
H. Ye, L. Kang, X. Yan, S. Li, Y. Huang, R. Mu, X. Duan, L. Chen, Front. Microbiol. 2022, 13, 862580.
P. Glora Muthuraj, P. K. Sahoo, M. Kraus, T. Bruett, A. S. Annamalai, A. Pattnaik, A. K. Pattnaik, S. N. Byrareddy, S. K. Natarajan, Cell Death Discovery 2021, 7, 24.
W. F. Geber, S. S. Lefkowitz, C. Y. Hung, Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 1975, 214, 322-327.
H. Wang, W. Guan, W. Yang, Q. Wang, H. Zhao, F. Yang, X. Lv, J. Li, PLoS One 2014, 9, e92482.
R. Zeitlin, S. Patel, S. Burgess, G. W. Arendash, V. Echeverria, Brain Res. 2011, 1417, 127-136.
L. Dai, J. Song, X. Lu, Y. Q. Deng, A. M. Musyoki, H. Cheng, Y. Zhang, Y. Yuan, H. Song, J. Haywood, H. Xiao, J. Yan, Y. Shi, C. F. Qin, J. Qi, G. F. Gao, Cell Host Microbe. 2016, 19, 696-704.
P. Youkharibache, S. Veretnik, Q. Li, K. A. Stanek, C. Mura, P. E. Bourne, Structure 2019, 27, 6-26.
A. C. Ferraz, T. de F. S. Moraes, W. S. da C. Nizer, M. dos Santos, A. H. Tótola, J. M. S. Ferreira, S. A. Vieira-Filho, V. G. Rodrigues, L. P. Duarte, C. L. de Brito Magalhães, J. C. de Magalhães, Antiviral Res. 2019, 168, 76-81.
N. Sharma, A. Murali, S. K. Singh, R. Giri, Int. J. Biol. Macromol. 2017, 104, 1046-1054.
Z.-Z. Lai, Y.-J. Ho, J.-W. Lu, Molecules 2020, 25, 4082.
P. Kaur, M. Thiruchelvan, R. C. H. Lee, H. Chen, K. C. Chen, M. L. Ng, J. J. H. Chu, Antimicrob. Agents Chemother. 2013, 57, 155-167.
J. A. Castillo, D. M. Giraldo, J. M. Smit, I. A. Rodenhuis-Zybert, S. Urcuqui-Inchima, Pathog. Dis. 2022, 80, ftac014.
Q.-Y. Wang, P.-Y. Shi, ACS Infect. Dis. 2015, 1, 428-434.
N. C. Das, R. K. Labala, R. Patra, A. Chattoraj, S. Mukherjee, Lett. Drug Des. Discovery. 2021, 19, 175-191.
B. S. Das, N. C. Das, S. S. Swain, S. Mukherjee, D. Bhattacharya, Future Virol. 2022, 17, 651-673.
S. C. Harrison, Nat. Struct. Mol. Biol. 2008, 15, 690-698.
B. Zhao, G. Yi, F. Du, Y. C. Chuang, R. C. Vaughan, B. Sankaran, C. C. Kao, P. Li, Nat. Commun. 2017, 8, 1-9.
A. Gharbi-Ayachi, S. Santhanakrishnan, Y. H. Wong, K. W. K. Chan, S. T. Tan, R. W. Bates, S. G. Vasudevan, A. El Sahili, J. Lescar, J. Virol. 2020, 94, e00794-20.
S. P. Lim, C. G. Noble, C. C. Seh, T. S. Soh, A. El Sahili, G. K. Y. Chan, J. Lescar, R. Arora, T. Benson, S. Nilar, U. Manjunatha, K. F. Wan, H. Dong, X. Xie, P. Y. Shi, F. Yokokawa, PLoS Pathog. 2016, 12, 1-25.
P. Niyomrattanakit, Y.-L. Chen, H. Dong, Z. Yin, M. Qing, J. F. Glickman, K. Lin, D. Mueller, H. Voshol, J. Y. H. Lim, S. Nilar, T. H. Keller, P.-Y. Shi, J. Virol. 2010, 84, 5678-5686.
Y. B. Tan, L. S. Lello, X. Liu, Y.-S. Law, C. Kang, J. Lescar, J. Zheng, A. Merits, D. Luo, Nucleic Acids Res. 2022, 50, 1000-1016.
A. P. Valente, A. H. Moraes, J. Venomous Anim. Toxins Incl. Trop. Dis. 2019, 25, e20190013.
A. Srinivasan, E. Premkumar Reddy, P. S. Sarma, R. A. Schulz, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1979, 91, 239-246.
P. J. Rogers, N. J. Richardson, Trends Food Sci. Technol. 1993, 4, 108-111.
R. P. Lozano, Y. Alvarez García, B. Tafalla, M. Farré Albaladejo, Adicciones 2007, 19, 225-238.
V. L. J. Felipe, V. Paula A, U. I. Silvio, Acta Trop. 2020, 211, 105619.
D. Juarez, K. C. Long, P. Aguilar, T. J. Kochel, E. S. Halsey, J. Virol. Methods. 2013, 187, 185-189.
D. Marín-Palma, J. H. Tabares-Guevara, M. I. Zapata-Cardona, L. Flórez-Álvarez, L. M. Yepes, M. T. Rugeles, W. Zapata-Builes, J. C. Hernandez, N. A. Taborda, Molecules 2021, 26, 6900.
A. Hitakarun, S. Khongwichit, N. Wikan, S. Roytrakul, S. Yoksan, S. Rajakam, A. D. Davidson, D. R. Smith, Sci. Rep. 2020, 10, 1-11.
L. Milena Monsalve-Escudero, V. Loaiza-Cano, M. Isabel Zapata-Cardona, D. Carolina Quintero-Gil, E. Hernández-Mira, Y. Pájaro-González, A. Felipe Oliveros-Díaz, F. Diaz-Castillo, W. Quiñones, S. Robledo, M. Martinez-Gutierrez, Plants (Basel) 2021, 10,1280.
B. M. Ter Ellen, N. Dinesh Kumar, E. M. Bouma, B. Troost, D. P. I. Van De Pol, H. H. Van Der Ende-Metselaar, L. Apperloo, D. Van Gosliga, M. Van Den Berge, M. C. Nawijn, P. H. J. Van Der Voort, J. Moser, I. A. Rodenhuis-Zybert, J. M. Smit, C. Castilletti, L. Barzon, F. Colavita, Viruses 2021, 13, 1335.
H. M. Berman, Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242.
R. A. Laskowski, M. W. MacArthur, D. S. Moss, J. M. Thornton, J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 283-291.
A. Waterhouse, M. Bertoni, S. Bienert, G. Studer, G. Tauriello, R. Gumienny, F. T. Heer, T. A. P. de Beer, C. Rempfer, L. Bordoli, R. Lepore, T. Schwede, Nucleic Acids Res. 2018, 46, W296-W303.
M. D. Hanwell, D. E. Curtis, D. C. Lonie, T. Vandermeersch, E. Zurek, G. R. Hutchison, J. Cheminf. 2012, 4, 17.
H. M. Berman, Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242.
G. M. Morris, R. Huey, W. Lindstrom, M. F. Sanner, R. K. Belew, D. S. Goodsell, A. J. Olson, J. Comput. Chem. 2009, 30, 2785-2791.
O. Trott, A. J. Olson, J. Comput. Chem. 2010, 31, 455-61.
R. A. Laskowski, M. B. Swindells, J. Chem. Inf. Model. 2011, 51, 2778-2786.