Mengenal Cara Kerja Antivirus Senyawa Tanaman Obat

drh. Pudjiatmoko, Ph.D 26/12/2022 19:00 WIB
image
Sejumlah herbal atau tanaman obat tradisional Indonesia berkhasiat sebagai antivirus

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak laboratorium di berbagai penjuru dunia telah aktif malakukan penelitian ekstrak tumbuhan dan aktivitas biologinya. Fitokimia yang berasal dari tumbuhan yang berupa ekstraks, minyak esensial, dan senyawa murni mempunyai potensi besar sebagai antivirus dengan menggunakan mekanisme aksi yang berbeda-beda.  Cara kerja atau mekanisme aksi dasar terjadi melalui pengikatan permukaan virus; penutupan reseptor permukaan sel inang; pemodifikasian kapsid virus; penghilangan integrasi kapsid; atau pendegradasian RNA virus.

Setiap senyawa yang diisolasi dari ekstrak tanaman dapat menimbulkan efek yang berbeda-beda. Fakta yang perlu dipertimbangkan bahwa efektivitas antivirus dari sediaan tanaman dilandasi adanya interaksi biologis timbal balik senyawa aktifnya.  Maka sangat penting untuk memahami cara kerja struktur molekul senyawa-senyawa ini.

Penggunaan bioinformatika

Metode bioinformatika telah terbukti sangat membantu dalam bidang pengobatan. Metoda ini dapat digunakan untuk mempelajari interaksi antara senyawa berberat molekul rendah dengan protein virus atau sel inang.  Cara ini biasa dinamakan moleculer docking. Dalam penggunaan yang lebih luas, aktivitas antivirus senyawa tanaman sangat tergantung pada tipe mekanisme aksi molekulernya.

Aktivitas biologis dan farmakologis metabolit sekunder yang berasal dari tumbuhan, seperti polifenol, terpen, dan alkaloid, telah lama dikenal dan digunakan dalam pengobatan. Fitokimia antivirus tanaman dapat mengikat partikel pada permukaan virus, ini akan mencegah pengenalan sel target dan adsorpsi virus melalui reseptor sel inang.

Penutupan reseptor

Penutupan reseptor pada permukaan sel inang merupakan salah satu mekanisme aksi yang ditunjukkan dengan fitokimia. Mekanismenya dengan cara menghalangi terjadinya penetrasi virus ke dalam sel. Atau menghalangi terjadinya sintesis asam nukleat virus. Aktivitas senyawa ini dapat menghambat sintesis dan pemrosesan pasca-translasi protein virus. Cara ini juga dapat mencegah proses perakitan virus baru, atau pelepasan virus baru dari sel inang.

Penghambatan Transkriptase dan Protease

Beberapa obat antivirus yang biasa digunakan berfungsi untuk menghambat transkriptase balik nukleosida (NRTI). Obat yang lain menghambat transkriptase balik non-nukleosida (NNRTI).  Ada juga obat yang menghambat protease (PI).

Obat antivirus yang biasa digunakan sebagai: (a) obat anti virus HIV (human immunodeficiency virus) seperti Lamivudine, efavirenz (NNRTI), duranavir (PI); (b) obat anti virus herpes antara lain acyclovir dan nukleosida analog lainnya; (c) obat anti virus influenza A dan B misalnya Oseltamivir, zanamivir dsb; dan (d) obat antivirus HBV (hepatitis B) yaitu entecavir ; dan (e) obat antivirus HCV (hepatitis C) yaitu sofosbuvir.

tanaman obat

Target tempat aksi antivirus

Perbanyakan virus dalam sel inang tergantung pada faktor seluler inang dan virus.  Hingga ditemukan kegunaannya metabolit tanaman dikaji kualitasnya sebagai antivirus. Terutama kajian obat antivirus secara khusus yang menghambat perbanyakan virus tanpa merusak sel inang.

Target tempat aksi antivirus yang paling sering peroleh adalah molekul-molekul yang ditemukan di permukaan virus yang berperan dalam pengenalan, adsorpsi, dan penetrasi virus ke dalam sel.  Asam nukleat, protein, replikasi RNA, dan reverse transcriptase virus juga telah diakui sebagai target tempat yang menarik untuk aksi fitokimia ini.

Dengan adanya potensi penggunaan minyak atsiri dan ekstrak tumbuhan lainnya dalam memerangi atau menonaktifkan virus food-borne (ditularkan melalui makanan), maka mekanisme antivirusnya harus dianalisis terlebih dahulu. Literatur yang tersedia tentang topik ini masih langka, terutama terhadap kelompok virus yang tidak beramplop (tidak beramplop). Metabolit antimikroba tanaman dapat menunjukkan berbagai mekanisme aktivitas antivirus, yang dikonfirmasi dengan studi percobaan.

Efektivitas fitokimia aktif

Gilling dkk. pada 2014 dan 2017 telah menganalisis pengaruh dan mekanisme aktivitas antivirus terhadap murine norovirus (MNV) antara lain minyak allspice, minyak serai, minyak jeruk, minyak oregano dan metabolit aktif utamanya carvacrol.

Berdasarkan hasil yang diperoleh dari tes yang dilakukan terkait infektivitas pada kultur sel, perlindungan terhadap RNase I, pengikatan reseptor di dalam sel inang, dan pencitraan di bawah mikroskop elektron, telah ditemukan bahwa efektivitas fitokimia aktif sangat bervariasi tergantung pada jenis virusnya. Hal ini telah dikonfirmasi dengan penelitian lain, yang menunjukkan bahwa perbedaan kecil dalam struktur atau genom virus dapat secara signifikan mempengaruhi kerentanannya terhadap berbagai agen antivirus.

Pada gilirannya, hasil penelitian yang dilakukan oleh Kovač dkk. pada tahun 2012 menunjukkan bahwa minyak esensial yang diuji, diperoleh dari hisop (Hyssopus officinalis) dan marjoram (Origanum majorana, Lamiaceae) bisa aktif melawan virus beramplop herpes simplex virus (HSV) tetapi tidak bisa menonaktifkan dua virus yang tidak beramplop Human adenovirus-2 (HAdV-2) dan Murine Norovirus-1 (MNV-1).

Modifikasi Kapsid

Pada virus yang tidak beramplop, kapsid melindungi integritas asam nukleat virus. RNA virus mungkin tetap utuh, sementara perubahan struktur kapsid dapat menonaktifkan virus. Modifikasi kapsid virus merupakan salah satu mekanisme yang dapat menyebabkan terhambatnya proses adsorpsi virus, yang terkait dengan penonaktifannya. Dalam kasus Murine Norovirus (MNV), hasil penelitian Gilling dkk. pada tahun 2014 menunjukan bahwa minyak sereh dan citral mengikat kapsid virus maka kemungkinan besar minyak tersebut menonaktifkan virus dengan menginduksi perubahan konformasi protein kapsid.

Dengan bantuan mikroskop elektron dapat terlihat perubahan partikel virus lebih jelas yang menunjukkan bahwa minyak oregano mempengaruhi hilangnya integritas kapsid.  Berbagai jenis perubahan struktur dalam kapsid Feline Calicivirus (FCV), dan deformasi partikel Norovirus (NoV), Human Norovirus (HuNoV) dan Murine Norovirus-1 (MNV-1), juga ditemukan setelah pemakaian jus cranberry dan ekstrak biji anggur.

Pemblokiran epitop

Pemblokiran epitop dalam proses adsorpsi telah diamati pada suatu mekanisme aksi senyawa dari tanaman obat. Dengan mekanisme ini, virus kehilangan afinitasnya terhadap reseptor di permukaan sel inang dan tidak dapat menginfeksinya. Metabolit tanaman yang diuji tidak merusak RNA virus. Paparan FCV-F9 dan MNV-1 pada jus delima telah mengurangi infektivitas virus.  Fitokimia dalam minyak allspice telah ditemukan menjadi virusidal terhadap virus MNV.  Minyak tersebut menyebabkan degradasi protein kapsid dan RNA virus.

Hasil kajian dari beberapa literatur menyimpulkan bahwa berbagai metabolit tanaman dapat merusak virus secara langsung terhadap virus tidak beramplop dengan cara mengubah struktur kapsid atau asam nukleat virus. Selain itu senyawa yang berasal dari tumbuhan dapat mengikat reseptor di permukaan virus sehingga akan mengganggu adsorpsi virus ke sel inang meskipun protein kapsid nya tidak rusak.