Published September 23, 2023
| Version v1
Publication
Open
Green synthesis, characterization, anti-SARS-CoV-2 entry, and replication of lactoferrin-coated zinc nanoparticles with halting lung fibrosis induced in adult male albino rats
Creators
- 1. City of Scientific Research and Technological Applications
- 2. Al Azhar University
- 3. National Research Centre
Description
Abstract The ethanolic extract of Coleus forskohlii Briq leaves was employed in the green synthesis of zinc nanoparticles (Zn-NPs) by an immediate, one-step, and cost-effective method in the present study. Zn-NPs were coated with purified bovine lactoferrin (LF) and characterized through different instrumental analysis. The biosynthesized Zn-NPs were white in color revealing oval to spherical-shaped particles with an average size of 77 ± 5.50 nm, whereas LF-coated Zn-NPs (LF-Zn-NPs) revealed a larger particles size of up to 98 ± 6.40 nm. The biosynthesized Zn-NPs and LF-Zn-NPs revealed negatively charged surfaces with zeta-potentials of – 20.25 ± 0.35 and – 44.3 ± 3.25 mV, respectively. Interestingly, the LF-Zn-NPs showed potent in vitro retardation for SARS-CoV-2 entry to host cells by binding to the ACE2-receptor and spike protein receptor binding domain at IC 50 values of 59.66 and μg/mL, respectively. Additionally, the results indicated the ability of LF-Zn-NPs to inhibit SARS-CoV-2 replication by interfering with RNA-dependent RNA polymerase "RdRp" activity at IC 50 of 49.23 μg/mL. In vivo, the LF-Zn-NPs displayed a protective and therapeutic activity against induced pulmonary fibrosis in Bleomycin-treated male albino rats owing to its anti-inflammatory, antioxidant, and significant reduction in CRP, LDH, ferritin, and D-dimer levels. The obtained findings offer a promising route for biosynthesized Zn-NPs and LF-Zn-NPs as promising candidates against COVID-19.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة تم استخدام المستخلص الإيثانولي لأوراق Coleus forskohlii Briq في التركيب الأخضر لجسيمات الزنك النانوية (Zn - NPs) بطريقة فورية من خطوة واحدة وفعالة من حيث التكلفة في هذه الدراسة. تم طلاء Zn - NPs باللاكتوفيرين البقري المنقى (LF) وتميزها من خلال تحليل مختلف للأدوات. كانت Zn - NPs المخلقة حيويًا بيضاء اللون تكشف عن جزيئات بيضاوية إلى كروية الشكل بمتوسط حجم 77 ± 5.50 نانومتر، في حين كشفت Zn - NPs المطلية بـ LF (LF - Zn - NPs) عن حجم جزيئات أكبر يصل إلى 98 ± 6.40 نانومتر. كشفت Zn - NPs و LF - Zn - NPs المخلقة حيويًا عن أسطح سالبة الشحنة مع إمكانات زيتا – 20.25 ± 0.35 و – 44.3 ± 3.25 مللي فولط، على التوالي. ومن المثير للاهتمام أن LF - Zn - NPs أظهرت تخلفًا قويًا في المختبر لدخول SARS - CoV -2 إلى الخلايا المضيفة عن طريق الارتباط بمستقبلات ACE2 ومجال ربط مستقبلات البروتين السنبلة عند قيم IC 50 البالغة 59.66 و ميكروغرام/مل، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، أشارت النتائج إلى قدرة LF - Zn - NPs على تثبيط تكرار SARS - CoV -2 عن طريق التداخل مع نشاط بوليميراز الحمض النووي الريبوزي "RdRp" المعتمد على الحمض النووي الريبوزي عند IC 50 من 49.23 ميكروغرام/مل. في الجسم الحي، أظهرت LF - Zn - NPs نشاطًا وقائيًا وعلاجيًا ضد التليف الرئوي المستحث في الفئران البيضاء الذكور المعالجة بالبلوميسين بسبب مضادات الالتهاب ومضادات الأكسدة وانخفاض كبير في مستويات CRP و LDH والفيريتين و D - dimer. تقدم النتائج التي تم الحصول عليها طريقًا واعدًا لـ Zn - NPs و LF - Zn - NPs كمرشحين واعدين ضد COVID -19.Translated Description (French)
Résumé L'extrait éthanolique de feuilles de Coleus forskohlii Briq a été utilisé dans la synthèse verte de nanoparticules de zinc (Zn-NPs) par une méthode immédiate, en une étape et rentable dans la présente étude. Les Zn-NPs ont été revêtus de lactoferrine bovine purifiée (LF) et caractérisés par différentes analyses instrumentales. Les Zn-NPs biosynthétisés étaient de couleur blanche révélant des particules de forme ovale à sphérique avec une taille moyenne de 77 ± 5,50 nm, tandis que les Zn-NPs revêtus de LF (LF-Zn-NPs) révélaient une taille de particules plus grande allant jusqu'à 98 ± 6,40 nm. Les Zn-NPs et LF-Zn-NPs biosynthétisés ont révélé des surfaces chargées négativement avec des potentiels zêta de – 20,25 ± 0,35 et – 44,3 ± 3,25 mV, respectivement. Fait intéressant, les LF-Zn-NPs ont montré un retard in vitro puissant pour l'entrée du SARS-CoV-2 dans les cellules hôtes en se liant au domaine de liaison du récepteur ACE2 et du récepteur de la protéine Spike à des valeurs IC 50 de 59,66 et μg/mL, respectivement. De plus, les résultats ont indiqué la capacité des LF-Zn-NPs à inhiber la réplication du SARS-CoV-2 en interférant avec l'activité « RdRp » de l'ARN polymérase ARN-dépendante à IC 50 de 49,23 μg/mL. In vivo, les LF-Zn-NPs ont montré une activité protectrice et thérapeutique contre la fibrose pulmonaire induite chez les rats albinos mâles traités à la bléomycine en raison de leurs niveaux anti-inflammatoires, antioxydants et de leur réduction significative des niveaux de CRP, LDH, ferritine et D-dimère. Les résultats obtenus offrent une voie prometteuse pour les Zn-NP et les LF-Zn-NP biosynthétisés en tant que candidats prometteurs contre la COVID-19.Translated Description (Spanish)
Resumen El extracto etanólico de hojas de Coleus forskohlii Briq se empleó en la síntesis verde de nanopartículas de zinc (Zn-NP) mediante un método inmediato, de un solo paso y rentable en el presente estudio. Los Zn-NP se recubrieron con lactoferrina bovina purificada (LF) y se caracterizaron a través de diferentes análisis instrumentales. Los Zn-NP biosintetizados eran de color blanco, revelando partículas de forma ovalada a esférica con un tamaño promedio de 77 ± 5.50 nm, mientras que los Zn-NP recubiertos con LF (LF-Zn-NP) revelaron un tamaño de partículas más grande de hasta 98 ± 6.40 nm. Los Zn-NP y LF-Zn-NP biosintetizados revelaron superficies cargadas negativamente con potenciales zeta de – 20,25 ± 0,35 y – 44,3 ± 3,25 mV, respectivamente. Curiosamente, los LF-Zn-NP mostraron un potente retraso in vitro para la entrada del SARS-CoV-2 a las células huésped mediante la unión al receptor ACE2 y al dominio de unión del receptor de la proteína pico a valores IC 50 de 59.66 y μg/mL, respectivamente. Además, los resultados indicaron la capacidad de LF-Zn-NP para inhibir la replicación del SARS-CoV-2 al interferir con la actividad de la ARN polimerasa dependiente de ARN "RdRp" en IC 50 de 49.23 μg/mL. In vivo, los LF-Zn-NP mostraron una actividad protectora y terapéutica contra la fibrosis pulmonar inducida en ratas albinas macho tratadas con bleomicina debido a su acción antiinflamatoria, antioxidante y reducción significativa en los niveles de PCR, LDH, ferritina y dímero D. Los hallazgos obtenidos ofrecen una ruta prometedora para los Zn-NP y LF-Zn-NP biosintetizados como candidatos prometedores contra COVID-19.Files
s41598-023-42702-0.pdf.pdf
Files
(9.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9a699b3353988290f9687f4b83cef7a9
|
9.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوليف الأخضر، والتوصيف، وإدخال مضاد لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، وتكرار جسيمات الزنك النانوية المغلفة باللاكتوفيرين مع تليف الرئة المتوقف المستحث في ذكور الفئران البيضاء البالغة
- Translated title (French)
- Synthèse verte, caractérisation, entrée anti-SARS-CoV-2 et réplication de nanoparticules de zinc enrobées de lactoferrine avec arrêt de la fibrose pulmonaire induite chez les rats albinos mâles adultes
- Translated title (Spanish)
- Síntesis verde, caracterización, entrada anti-SARS-CoV-2 y replicación de nanopartículas de zinc recubiertas con lactoferrina con detención de la fibrosis pulmonar inducida en ratas albinas macho adultas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386986320
- DOI
- 10.1038/s41598-023-42702-0
References
- https://openalex.org/W1016120787
- https://openalex.org/W1994043723
- https://openalex.org/W2004550650
- https://openalex.org/W2015188906
- https://openalex.org/W2018289835
- https://openalex.org/W2037024816
- https://openalex.org/W2055265060
- https://openalex.org/W2073502524
- https://openalex.org/W2075400164
- https://openalex.org/W2085563796
- https://openalex.org/W2096734833
- https://openalex.org/W2100837269
- https://openalex.org/W2105095232
- https://openalex.org/W2111581806
- https://openalex.org/W2114918609
- https://openalex.org/W2114990679
- https://openalex.org/W2124688926
- https://openalex.org/W2128635872
- https://openalex.org/W2135644422
- https://openalex.org/W2138516319
- https://openalex.org/W2147183704
- https://openalex.org/W2150336290
- https://openalex.org/W2156047359
- https://openalex.org/W2169725996
- https://openalex.org/W2524415667
- https://openalex.org/W2551584141
- https://openalex.org/W2589579662
- https://openalex.org/W2618546654
- https://openalex.org/W2735750323
- https://openalex.org/W2804121654
- https://openalex.org/W2804544393
- https://openalex.org/W2888304166
- https://openalex.org/W2896121415
- https://openalex.org/W2899243592
- https://openalex.org/W2903842646
- https://openalex.org/W2907287499
- https://openalex.org/W2907822669
- https://openalex.org/W2943610354
- https://openalex.org/W2968232536
- https://openalex.org/W2977083575
- https://openalex.org/W2981388323
- https://openalex.org/W2981532498
- https://openalex.org/W2997901957
- https://openalex.org/W3004099222
- https://openalex.org/W3009699043
- https://openalex.org/W3035947417
- https://openalex.org/W3045453828
- https://openalex.org/W3085153423
- https://openalex.org/W3091268816
- https://openalex.org/W3093539734
- https://openalex.org/W3094352710
- https://openalex.org/W3107863414
- https://openalex.org/W3116648018
- https://openalex.org/W3118339769
- https://openalex.org/W3119203274
- https://openalex.org/W3125823105
- https://openalex.org/W3147718526
- https://openalex.org/W3150315123
- https://openalex.org/W3164614845
- https://openalex.org/W3168603563
- https://openalex.org/W3172803289
- https://openalex.org/W3198293923
- https://openalex.org/W3210431869
- https://openalex.org/W3217167738
- https://openalex.org/W4200417167
- https://openalex.org/W4200543303
- https://openalex.org/W4205455449
- https://openalex.org/W4220753709
- https://openalex.org/W4226290756
- https://openalex.org/W4280568295
- https://openalex.org/W4280588808
- https://openalex.org/W4286203431
- https://openalex.org/W4289528552
- https://openalex.org/W4293247451
- https://openalex.org/W4297819217
- https://openalex.org/W4303962448
- https://openalex.org/W4307030501
- https://openalex.org/W4308185380
- https://openalex.org/W4311387288
- https://openalex.org/W4319317417
- https://openalex.org/W4319868649
- https://openalex.org/W4322760789
- https://openalex.org/W4323531823
- https://openalex.org/W4328119672
- https://openalex.org/W4381893283