Anti-coronavirus potential of halophytes and invasive plants from Northern France : discovery of active terpenoids from Hippophae rhamnoides and Senecio inaequidens
Halophytes et plantes invasives du Nord de la France avec un potentiel anti-coronavirus : découverte de terpénoïdes actifs isolés d'Hippophae rhamnoides et de Senecio inaequidens
Résumé
Coronaviruses are responsible for mild to severe respiratory tract illnesses in humans. Despite significant advancements in understanding coronavirus pathology and clinical management, these viral diseases remain a public health concern due to recurrent outbreaks driven by the emergence of variants, unequal access to COVID-19 treatments, inadequate vaccination rates and untreated high-risk populations. Thus, it is imperative to proactively develop specific and affordable antiviral solutions to control and prevent future pandemics. Plants exposed to abiotic stress factors and new environments represent a vast source of bioactive compounds. In this project, we investigated the antiviral potential in vitro of different halophytes, less salt-tolerant plants and invasive plants collected in the North of France against different coronaviruses.In the first part of the project, a variety of strictly halophytes and relatively salt-tolerant plants growing on the coastline in northern France were screened for their in vitro antiviral activity against different coronaviruses. The most active plant species, Hippophae rhamnoides L. (Eleagnaceae), underwent bioguided fractionation to identify active natural products. Six compounds were isolated from the three most active fractions using preparative HPLC and were identified as cinnamoyl triterpenoids through HRMS and mono- and bi-dimensional NMR. Infection tests demonstrated a dose-dependent inhibition of these triterpenes against HCoV-229E and SARS-CoV-2, notably highlighting their activity against both viruses.In the second part of the project, the antiviral potential against coronaviruses of Senecio inaequidens (Asteraceae), an invasive plant species, was explored. Six compounds purified by CPC and preparative HPLC were identified as sesquiterpenoid derivatives. They displayed a dose-dependent inhibitory effect on HCoV-229E and four of them also exhibited inhibition against SARS-CoV-2.Our findings suggest that Hippophae rhamnoides and Senecio inaequidens could represent potential sources of antiviral agents against human coronaviruses.
Les coronavirus sont responsables de maladies des voies respiratoires bénignes à graves chez l’Homme. Malgré des progrès significatifs dans la compréhension de la pathologie et de la gestion clinique des coronavirus, ces maladies virales restent un problème de santé publique en raison d’épidémies récurrentes provoquées par l’émergence de variants, d’un accès inégal aux traitements contre la COVID-19, de taux de vaccination inadéquats et de populations à haut risque non vaccinées. Il est donc impératif de développer des solutions antivirales spécifiques et abordables pour contrôler et prévenir de futures pandémies. Les plantes exposées à des facteurs de stress abiotiques et à de nouveaux environnements représentent une vaste source de composés bioactifs. Dans ce projet, nous avons étudié le potentiel antiviral in vitro contre différents coronavirus de plantes halophytes et invasives récoltées dans le nord de la France.Dans la première partie du projet, des halophytes strictes et d’autres relativement tolérantes au sel poussant sur le littoral du nord de la France ont été sélectionnées et testées pour leur activité antivirale in vitro contre différents coronavirus. L'espèce végétale la plus active, Hippophae rhamnoides L. (Eléagnacées), a subi un fractionnement bioguidé pour identifier les composés actifs. Six composés ont été isolés des trois fractions les plus actives par HPLC préparative et ont été identifiés par HRMS et RMN mono- et bidimensionnelle comme étant des triterpènes substitués par des dérivés d’acide cinnamique. Les tests d'infection ont démontré une inhibition dose-dépendante de ces triterpènes contre le HCoV-229E et le SARS-CoV-2, mettant notamment en évidence leur activité contre les deux virus.Dans la deuxième partie du projet, le potentiel antiviral contre les coronavirus de Senecio inaequidens (Asteraceae), une espèce végétale envahissante, a été exploré. Six composés purifiés par CPC et CLHP préparative ont été identifiés comme étant des dérivés de sesquiterpènes. Ils ont présenté un effet inhibiteur dose-dépendant sur le HCoV-229E, et quatre d'entre eux se sont montrés également actifs contre le SARS-CoV-2.Nos résultats suggèrent que Hippophae rhamnoides et Senecio inaequidens pourraient représenter des sources potentielles d’agents antiviraux contre les coronavirus humains.
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