For decades, infectious bronchitis (IB), caused by the infectious bronchitis virus (IBV), has posed a significant threat to poultry health and is mainly controlled by vaccines. However, the currently available commercial vaccines do not provide adequate protection against new IBV strains that emerge due to ongoing evolution. Therefore, new antiviral strategies need to be explored. Cepharanthine (CEP), tetrandrine (TET), and berbamine hydrochloride (BBM) are natural plant-derived bis-benzylisoquinoline alkaloids (BBAs) with proven antiviral activities against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), porcine epidemic diarrhea virus (PEDV), and other viruses. Despite this, their potential antiviral activities against IBV remain unknown. As a proof-of-concept study, we aimed to investigate the inhibitory effects of CEP, TET, and BBM on the laboratory-adapted IBV Beaudette strain in Vero cells and of CEP in chicken embryos. Our research demonstrated that CEP, TET, and BBM effectively suppressed IBV infection in Vero cells, with CEP showing a particularly high selective index of 309.6. These compounds dose-dependently decreased IBV RNA levels and N protein expression and lowered intracellular and extracellular viral titers. Notably, CEP also exhibited antiviral activity against IBV infection in chicken embryos, resulting in reduced mortality and fewer lesions. While these findings highlight the potential of CEP, TET, and BBM as candidates for further development, further studies are required to evaluate their efficacy against field-prevalent IBV strains (e.g., Massachusetts, QX-like) and clarify the specific antiviral mechanisms.
Los alcaloides de bis-bencilisoquinolina presentan propiedades inhibidoras contra la infección por el virus de la bronquitis infecciosa in vitro e in ovo. Durante décadas, la bronquitis infecciosa, causada por el virus de la bronquitis infecciosa, ha representado una amenaza significativa para la salud avícola y se controla principalmente mediante vacunas. Sin embargo, las vacunas comerciales actualmente disponibles no proporcionan una protección adecuada contra las nuevas cepas de este virus que surgen debido a la evolución continua. Por lo tanto, es necesario explorar nuevas estrategias antivirales. La cefarantina (CEP), la tetrandrina (TET) y el clorhidrato de berbamina (BBM) son alcaloides de bis-bencilisoquinolina (BBA) de origen vegetal con actividad antiviral comprobada contra el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo tipo 2 (SARS-CoV-2), el virus de la diarrea epidémica porcina (PEDV) y otros virus. A pesar de ello, se desconoce su potencial actividad antiviral contra el virus de la bronquitis infecciosa. Como estudio de prueba de concepto, nos propusimos investigar los efectos inhibidores de cefarantina, tetrandrina y berbamina sobre la cepa Beaudette del virus de la bronquitis infecciosa adaptado al laboratorio en células Vero y de cefarantina en embriones de pollo. Nuestra investigación demostró que cefarantina, tetrandrina y berbamina suprimieron eficazmente la infección por el virus de la bronquitis infecciosa en células Vero, con cefarantina mostrando un índice de selectividad particularmente alto de 309.6. Estos compuestos disminuyeron, de forma dosis-dependiente, los niveles de ARN del virus de la bronquitis infecciosa y la expresión de la proteína N, y redujeron los títulos virales intracelulares y extracelulares. Cabe destacar que cefarantina también mostró actividad antiviral contra la infección por el virus de bronquitis infecciosa en embriones de pollo, lo que resultó en una menor mortalidad y menos lesiones. Si bien estos hallazgos resaltan el potencial de cefarantina, tetrandrina y berbamina como candidatos para un mayor desarrollo, se requieren más estudios para evaluar su eficacia contra las cepas del virus de bronquitis prevalentes en campo (p. ej., Massachusetts, tipo QX) y aclarar los mecanismos antivirales específicos.
Keywords: antiviral compounds; bis-benzylisoquinoline alkaloids; infectious bronchitis virus; natural products.