Mekanisme Tindakan Antivirus dalam Ubat-ubatan Herba Cina
Dikarang Oleh Sun Lingxian (PhD dalam Perubatan Tradisional Cina, Pakar Perunding Onkologi Perubatan Bersepadu Cina dan Barat)
Pengenalan Virus
Istilah virus merujuk pada zarah-zarah yang menjangkiti organisma hidup. Ia diperbuat daripada asid nukleik, iaitu asid ribonukleik (RNA) atau asid deoksiribonukleik (DNA), dan diselaputi oleh lapisan protein pelindung. Virus tidak tergolong dalam kumpulan benda hidup mahupun benda bukan hidup. Ia adalah parasit dan memerlukan perumah untuk terus hidup. Ia akan menjangkiti dan menawan sel perumah hidup bagi membolehkannya membiak dan memenuhi kitaran hidupnya.
Virus boleh menjangkiti hampir semua jenis sel organisma hidup. Ia hanya dapat berkembang biak (melalui proses yang disebut sebagai replikasi) dalam sel organisma hidup lain dengan menggunakan sumber makanan dan tenaga yang tersedia. Virus merupakan parasit dalam sel hidup dan kebal terhadap antibiotik. Justeru, penggunaan antibiotik untuk merawat jangkitan virus secara amnya tidak berkesan. Virus boleh dikelaskan mengikut kewujudan RNA atau DNA, atau berdasarkan mekanisme jangkitan, contohnya melalui sistem pernafasan, sistem penghadaman dan sebagainya. Virus yang biasa menjangkiti manusia ialah rhinovirus, virus sinsitium pernafasan (RSV), virus influenza, virus parainfluenza, rotavirus, virus EB, virus Coxsackie dan sebagainya.
Virus lazimnya mengandungi dua hingga tiga komponen. Semua virus mengandungi bahan genetik (RNA atau DNA, namun prion yang hanya terbentuk daripada protein tidak dianggap sebagai virus). Semua virus diselaputi oleh lapisan pelindung protein untuk melindungi bahan genetik di dalamnya; sesetengah virus mampu membentuk lapisan pelindung lipid apabila ia bersentuhan dengan permukaan sel. Virus wujud dalam bentuk dan saiz yang berbeza-beza, termasuk bentuk spiral yang ringkas dan bentuk icosahedron yang kompleks. Saiz virus adalah kira-kira seribu kali lebih kecil daripada saiz bakteria.
Asal-usul virus masih tidak dapat dipastikan dengan jelas setakat ini. Virus yang berlainan dianggap berasal daripada mekanisme sel yang berlainan. Sesetengah virus mungkin berasal daripada unsur seperti plasmid (DNA berbentuk cincin yang boleh membiak dalam sel dan dipindahkan antara sel-sel yang berlainan), manakala sesetengah virus yang lain pula mungkin berasal daripada bakteria.
Prinsip Jangkitan Virus
Virus menjangkiti sel-sel hidup secara sistematik. Protein atau glikoprotein yang unik pada permukaan virus yang berlainan memainkan peranan penting untuk mengikat reseptor tertentu pada membran sel perumah, seterusnya menembusi sel dan membebaskan asid nukleik ke dalam sel terbabit.
Virus menjangkiti sel-sel hidup secara sistematik. Protein atau glikoprotein yang unik pada permukaan virus yang berlainan memainkan peranan penting untuk mengikat reseptor tertentu pada membran sel perumah, seterusnya menembusi sel dan membebaskan asid nukleik ke dalam sel terbabit.
Kebanyakan virus mempunyai proses replikasi yang unik. Keunikan ini telah dimanfaatkan oleh syarikat-syarikat farmaseutikal bagi membangunkan pelbagai jenis ubat yang berkesan untuk menentang jangkitan virus, contohnya analog nukleotida untuk mengganggu proses replikasi virus. Walau bagaimanapun, pendekatan ini akan menjejaskan kesihatan sel perumah kerana proses replikasi virus juga melibatkan proses metabolisme yang normal untuk sel-sel perumah. Oleh yang demikian, kebanyakan ubat antivirus sedia ada akan mencetuskan kesan sampingan yang ketara, sekaligus mengurangkan tahap pematuhan pesakit kepada ubat berkenaan. Sebagai contoh, acyclovir yang digunakan untuk merawat jangkitan virus herpes zoster boleh mengakibatkan gejala seperti ruam dan ketidakselesaan perut, manakala zidovudine yang digunakan untuk merawat AIDS pula menimbulkan kesan sampingan seperti anemia dan insomnia. Selain itu, semua virus mempunyai empat ciri berikut yang membolehkan ia berevolusi dengan cepat:
1. Kepelbagaian bahan genetik yang mampu bermutasi
2. Keupayaan untuk berjangkit melalui pelbagai laluan
3. Keupayaan replikasi yang tinggi
4. Daya kelangsungan hidup yang lebih lama dalam sel perumah
Ciri-ciri yang tersebut di atas menyebabkan virus mudah kebal terhadap ubat antivirus yang diperbuat daripada bahan kimia. Itulah sebabnya kita harus mempertingkatkan usaha untuk membangunkan ubat-ubatan antivirus baharu.
Mekanisme tindakan antivirus dalam Ubat-ubatan Herba Cina
Berdasarkan amalan perubatan Cina selama beribu-ribu tahun dahulu, ubat-ubatan herba Cina dipercayai berkesan untuk menyembuhkan masalah kesihatan dengan cara mempertingkatkan dan menyeimbangkan sistem badan. Lantaran itu, ubat-ubatan herba Cina sesuai digunakan sebagai pelengkap kepada ubat-ubatan Barat untuk merawat pelbagai penyakit yang sukar diubati seperti tumor, jangkitan virus, jangkitan bakteria dan penyakit berkaitan sistem imun. Beberapa ramuan aktif telah diekstrak daripada ratusan ubat-ubatan herba Cina yang terlibat dalam kajian antivirus, antaranya termasuk:
1. Flavonoids
Flavonoid adalah sejenis polifenol tumbuhan dengan berat molekul yang rendah. Flavonoid dalam tumbuhan yang berlainan mempunyai aktiviti biologi yang berlainan. Flavonoid biasanya ditemui dalam buah-buahan, sayur-sayuran, teh, bijirin, kulit pokok, akar, batang dan bunga. Banyak hasil kajian membuktikan bahawa flavonoid tumbuhan mempunyai ciri antitumor, antiradikal bebas, antiradang dan mampu meredakan kesakitan. Ini mendorong para saintis meneroka kemungkinan penggunaan flavonoid sebagai ubat antivirus. Liquiritigenin dan Isoliquiritigenin yang diekstrak daripada tumbuhan Radix glycyrrhizae merupakan sejenis flavonoid dengan aktiviti anti-HIV yang tinggi. Baicalein yang diekstrak daripada Scutellariae Radix juga merupakan satu lagi flavonoid dengan ciri antiradang dan anti-HIV yang terbukti. Baicalein menyekat pengikatan virus HIV pada sel CD4, seterusnya menghalang virus ini daripada memasuki sel CD4.
2. Terpenoid
Sehingga kini, sebanyak 22000 jenis terpenoid diketahui wujud dalam tumbuh-tumbuhan dan haiwan. Terpenoid mempunyai aktiviti fisiologi yang penting, contohnya membantu mencairkan kahak, meredakan batuk, mengurangkan kembung perut, menggalakkan perpeluhan, membunuh parasit dan melegakan kesakitan. Ia merupakan sumber penting dalam penyelidikan tumbuhan semula jadi dan pembangunan ubat-ubatan baharu. Hasil kajian menunjukkan bahawa terpenoid juga mempunyai ciri-ciri antivirus. Sebagai contoh, glycyrrhizin, sejenis triterpenoid yang diekstrak daripada Radix glycyrrhizae, bertindak sebagai anti-HIV melalui dua mekanisme, iaitu dengan menghalang proses replikasi virus HIV dan juga dengan menyekat virus daripada mengikat pada sel perumah.
3. Minyak pati (minyak mudah meruap)
Minyak pati terdiri daripada monoterpenoid dan semiterpenoid, iaitu gelaran untuk sekumpulan sebatian mudah meruap yang terkandung dalam tumbuhan. Bahan yang berbau ‘tajam’ ini tidak larut dalam air dan boleh diekstrak melalui proses penyulingan. Terdapat banyak ubat-ubatan herba Cina yang mengandungi minyak pati, contohnya pudina, jintan manis, Rhizoma Chuanxiong, Radix auckladiae, kayu manis dan sebagainya. Kebanyakan minyak pati dalam ubat-ubatan herba Cina atau minyak pati yang diekstrak daripada tumbuhan bermanfaat untuk menggalakkan perpeluhan, melancarkan aliran tenaga (Qi), melegakan kesakitan, membasmi bakteria dan menyedapkan rasa makanan. Banyak kajian menunjukkan bahawa minyak pati berkesan untuk merencatkan pembiakan virus. Sebagai contoh, minyak pati yang terkandung dalam kunyit (Curcuma longa L) bertindak secara langsung untuk merencatkan pembiakan virus pernafasan (RSV) dan juga membunuh virus Influenza.
4. Anthraquinone
Anthraquinone lazimnya terkandung dalam sisa metabolit tumbuhan. Ia mempunyai ciri antiradang, menghilangkan bengkak, melegakan kesakitan, meredakan kegatalan dan merencatkan pembiakan bakteria. Hasil kajian menunjukkan bahawa anthraquinone seperti Rhein dan Emodin yang terkandung dalam Radix et Rhizoma Rhei berkesan untuk menghalang pembiakan pelbagai jenis virus, seperti virus HIV dan virus Coxsackie B3 (CVB3). Anthraquinone juga bertindak secara langsung untuk membunuh virus, menghalang proses replikasi virus dan meningkatkan penghasilan interferon. Keberkesanan ubat pula (ED50, iaitu 50% daripada dos berkesan) didapati meningkat dengan ketara setelah Emodin ditambah ke dalam kultur virus yang kebal terhadap ubat.
5. Polisakarida
Polisakarida adalah sejenis molekul bersaiz besar yang wujud secara meluas dalam alam semula jadi. Ia juga merupakan salah sejenis elemen yang penting untuk kehidupan. Hasil kajian mendapati bahawa polisakarida dan bahan yang terhasil daripadanya mampu menghalang virus daripada memasuki sel perumah. Ia bertindak demikian dengan mengubah lapisan protein pada permukaan virus sehingga virus tidak dapat melekat dan seterusnya memasuki sel perumah. Selain itu, polisakarida juga boleh mengikat pada reseptor sel imun perumah (reseptor seperti tol atau TLR) bagi merangsang tindak balas imun dan meningkatkan daya ketahanan badan. Menurut kajian, Fucose, iaitu bahan utama dalam alga laut Sargassum horneri, mampu menghalang virus daripada melekat dan memasuki sel perumah. Hasil kajian menunjukkan bahawa Fucose mempengaruhi interaksi antara virus dan sel perumah dengan mengubah struktur kimia glikoprotein virus atau mengubah bentuk reseptor perumah. Aloe polymannose, yang ditemui dalam Aloe vera, pula berkesan untuk menguatkan antibodi bagi menentang jangkitan Picornavirus.
6. Alkaloid
Alkaloid, iaitu sebatian organik yang mengandungi nitrogen, lazim ditemui dalam tumbuhan. Ia bersifat alkali dan kebanyakannya mempunyai struktur cincin kompleks yang mengelilingi unsur nitrogen di dalamnya. Ia mempunyai aktiviti biologi yang ketara dan merupakan salah satu ramuan aktif yang penting dalam ubat-ubatan herba Cina.
Ekstrak alkaloid matrine: Matrine, yang terkandung dalam ekstrak Sophora flavescens, didapati mempunyai ciri anti-HBV. Ia mengurangkan paras antigen permukaan hepatitis B (HBsAg) dan antigen teras hepatitis B (HBcAg) dalam hati tikus transgenik HBV. Selain itu, kombinasi lamivudine dan matrine menunjukkan kesan yang ketara untuk merencatkan proses replikasi virus HBV. Selain ciri antivirusnya, matrine juga diketahui mampu bertindak secara seiringan dengan ubat antivirus yang lain bagi meningkatkan keberkesanan rawatan.
Semua ramuan di atas mempunyai ciri antivirus. Melalui pelbagai uji kaji dan perbandingan, ekstrak ubat-ubatan herba Cina yang tersebut di atas didapati memaparkan mekanisme tindakan antivirus yang serupa atau saling melengkapi dalam menentang virus DNA, virus RNA dan retrovirus.
Terdapat banyak kajian yang membuktikan bahawa ubat-ubatan herba Cina mempunyai ciri antivirus. Berdasarkan laporan daripada kajian-kajian ini, ubat-ubatan herba Cina bertindak menentang virus melalui mekanisme seperti berikut:
1. Menghalang virus daripada memasuki sel perumah
2. Merencatkan proses replikasi virus
3. Merangsang tindak balas imun sel perumah
1. Menghalang virus daripada memasuki sel perumah
Virus memulakan langkah pertama dalam kitaran hidupnya dengan menyerang sel perumah, di mana virus akan mengikat molekul tertentu pada sel membran perumah sebelum masuk ke dalam sel. Oleh itu, serangan virus dapat dicegah dengan berkesan sekiranya proses tersebut dapat dihalang. Laporan uji kaji sel menunjukkan bahawa ubat-ubatan herba Cina seperti berikut mampu menghalang serangan virus:
1. Ekstrak akar Radix Achyranthis Bidentatae mampu mengikat glikoprotein pada permukaan virus herpes simplex (HSV) untuk menghalang virus daripada melekat pada sel perumah.
2. Ekstrak Rhizoma cibotii dan Spica prunellae dapat menghalang pembentukan virus HIV gp 41 (virus kurang daya tahan manusia). Ini menyebabkan virus HIV tidak dapat mengikat pada membran sel perumah.
3. Ekstrak buah Fruktus arctii mampu merencatkan pengumpulan virus influenza.
4. Serbuk pekat ekstrak Radix et Rhizoma Rhei dan Radix Polygoni Multiflor mampu menghalang pengikatan protein SARS-CoV dengan protein ACE2 (Enzim penukaran angiotensin 2) pada permukaan sel perumah.
5. Ekstrak Radix Glycyrrhizae mampu menghalang pelekatan dan penembusan virus.
6. Ekstrak buah Fructus schisandrae mampu menghalang virus daripada mengikat pada antigen kumpulan darah histo (HBGA) pada membran sel epitelium usus kecil.
2. Merencatkan proses replikasi virus
Virus akan berkembang dan menjadi semakin banyak melalui proses replikasi. Ini adalah proses utama yang diperlukan untuk memastikan kelangsungan hidup virus, dan ia melibatkan metabolisme biokimia sel perumah. Hasil kajian menunjukkan bahawa ubat-ubatan herba Cina berperanan mengganggu fungsi protein pada virus, termasuk enzim proteolitik yang diperlukan dalam proses replikasi virus, contohnya protease, polymerase dan transkriptase berbalik.
1. Ekstrak Rhizoma copidis mampu menghalang sintesis DNA dalam virus HSV.
2. Ekstrak bunga Chrysanthemum morifolium mampu merencatkan enzim integrase HIV.
3. Ekstrak buah Kadsura matsudai dan Trichosanthin, iaitu komponen tunggal yang ditemui dalam Trichosanthes kirilowii, mampu menghalang proses replikasi virus HIV.
4. Wogonin, komponen tunggal dalam ekstrak Radix scutellaria, mampu menghalang fungsi polimerase virus hepatitis B (HBV) dalam uji kaji sel dan haiwan.
5. Protocatechuic aldehyde, ramuan tunggal dalam Salvia miltiorrhiza, mampu menghalang proses replikasi virus hepatitis B (HBV).
6. Oxymatrine, ramuan tunggal dalam Radix sophorae flavescentis, mampu mengurangkan ekspresi protein HSC70 (heat stress cognate 70) yang diperlukan dalam proses replikasi virus hepatitis B (HBV).
7. Formula TXL mampu menghalang penghasilan e-antigen (HBeAg), dan menunjukkan keberkesanan yang ketara untuk merencatkan proses replikasi virus hepatitis B (HBV).
8. Ekstrak Rhodiola kirilowii mampu merencatkan enzim protease virus hepatitis C (HCV).
9. Arctigenin, komponen tunggal dalam Fructus arctii, mampu menghalang proses replikasi virus influenza.
10. Glycyrrhizin, komponen tunggal dalam Radix glycyrrhizae, mampu merencatkan proses replikasi virus SARS CoV.
3. Merangsang tindak balas imun sel perumah
Selain tindakan secara langsung seperti yang dinyatakan di atas, kitaran hidup virus juga boleh dipengaruhi melalui mekanisme antivirus secara tidak langsung. Virus hanya dapat menyerang sel perumah apabila ia berjaya melepaskan diri daripada tindak balas imun sel perumah. Oleh itu, mekanisme antivirus secara tidak langsung adalah seperti berikut:
Mengawal tindak balas imun sel perumah, contohnya mencetuskan penghasilan interferon (IFN) untuk menyekat proses replikasi virus. Banyak laporan menunjukkan bahawa ubat-ubatan herba Cina berkesan untuk merangsang sistem imun dan menguatkan daya ketahanan badan bagi membantu sel perumah menentang jangkitan virus. Sebagai contoh, pokok bebuas (honeysuckle) mampu meningkatkan aktiviti fagositosis sel darah putih dan meningkatkan kadar penukaran limfosit. Hasil uji kaji haiwan menunjukkan bahawa Scutellaria baicalensis bertindak menghalang proses replikasi virus dengan merangsang penghasilan interferon oleh sel-sel perumah. Ubat-ubatan herba Cina yang memberi kesan antivirus secara tidak langsung adalah seperti berikut:
1. Ekstrak Rhizoma polygonati, serta ekstrak daun dan batang herba houttuynia, mampu merangsang tindak balas imun terhadap virus herpes (HSV).
2. Ekstrak akar Radix sophorae flavescentis, daun Flos caryophylli dan buah Kadsura matsudai mampu merangsang tindak balas imun terhadap virus hepatitis B (HBV).
3. Polisakarida Radix astragali mampu merangsang tindak balas imun terhadap virus penyakit tangan, kaki dan mulut (FMDV).
4. Formula TXL memberi kesan pelarasan imun terhadap sel mononuklear PBMC darah periferal dan sel T pada pesakit yang mengalami ulser mulut berulangan (RAU).
Selaras dengan perkembangan teknologi penyelidikan, ubat-ubatan herba Cina didapati kaya dengan pelbagai jenis ramuan aktif yang mempunyai ciri antivirus, antaranya termasuk flavonoid, terpene, minyak pati, anthraquinone, polifenol, polisakarida dan alkaloid. Ramuan aktif tersebut dapat diperoleh melalui proses pengekstrakan, penulenan dan penapaian. Selain itu, ujian-ujian yang dilakukan terhadap kombinasi ubat-ubatan herba Cina dengan ubat antivirus sedia ada mendapati bahawa penggunaan ubat-ubatan herba Cina yang mempunyai bukti klinikal dapat mengurangkan dos ubat antivirus yang diperlukan, seterusnya membantu mengurangkan risiko kesan sampingan dan meningkatkan keberkesanan antivirus melalui kesan sinergistik. Buat masa ini, hanya sebilangan kecil negara-negara di Asia yang giat menjalankan penyelidikan dan penggunaan ubat-ubatan herba Cina. Sejarah penggunaan ubat-ubatan herba Cina yang telah diamalkan sejak dahulukala lagi membuktikan kelebihannya dari segi keselamatan, keberkesanan dan kos. Dengan menggabungkan pengalaman generasi tua dengan teknologi moden, pendekatan ini dijangka akan memberi sumbangan yang lebih besar dalam usaha pencegahan penularan wabak jangkitan virus.
Bahan rujukan:
1. Wikipedia
2. The Pharmaceutical Journal, Jilid 31, Vol 125, Isu ke-4, hlm 43-46
3. Pusat Bioteknologi dan Perubatan Institut Teknologi Perindustrian Taiwan, Ujian Analisis terhadap fungsi TXL dalam merencatkan keaktifan virus Hepatitis B, 20 Disember 2007 hingga 29 Februari 2008
4. The American Journal of Chinese Medicine, Terbitan Jun 2004, Jilid 32, Vol 2, Kesan pelarasan sistem imun TXL terhadap Sel Mononuklear Darah Periferal (PBMC) dan T-Limfosit pada pesakit yang mengalami ulser mulut berulangan.