Chemical Study considering the impression of sodium chloride in the process of the prevention and treatment of Covid 19 virus: A Fundamental Review

Document Type : Review

Authors

1 Assistant Professor, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Qom, Qom, Iran

2 B.Sc. student, Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Qom, Qom, Iran.

3 B.Sc. student, Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Qom, Qom, Iran

10.22091/ethc.2023.9550.1003

Abstract

Regarding spread of Covid-19 and several thousands of deaths of infected people, various methods have been proposed by researchers to reduce the chances of contracting COVID-19. The aim of this study is to find a natural method using sodium chloride (table salt) to prevent the spread of the corona virus and to explain the mechanism of the method. This is a systematic review study. A search was conducted in reputable databases such as PubMed, Science Direct, Google Scholar, Scopus, and Springer on related studies without restriction of publication year. This article is a review and all ethical principles were observed in this study. Hypochlorous acid (HOCl) is a strong antimicrobial substance in the body, which is located inside neutrophils. This combination has an essential role in eliminating the corona virus in the upper respiratory system. This occurs if there are sufficient concentrations of chloride ions in the presence of the enzyme myeloperoxidase (MPO) as well as hydrogen peroxide (H2O2). Therefore, hypochlorous acid can be considered as a very strong phagocyte to help corona virus elimination. This study shows that the necessary pretreatment can be done with very simple and cheap methods, before corona virus infects the body.

Keywords

Main Subjects


Chemical Study considering the impression of sodium chloride in the process of the prevention and treatment of Covid 19 virus: A Fundamental Review

Ebrahim Honarmand1* | Nima Divani2 | Seyed Mohammad Amin Sadat Eshkevar2 | Mohammad Reza Sattari2 | Ahmad Sharafi2

  1. Corresponding Author, Assistant Professor, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Qom, ….Qom, Iran. E-mail: e.honarmand@qom.ac.ir
  2. B.Sc. Student, Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Qom, Qom, Iran.

Article Info

Abstract

Article type

Review Article

 

Article history

Received: 10 July 2023

Revised: 14 August 2023

Accepted: 17 August 2023

Published: 10 October 2023

Keywords:

Corona virus

Sodium chloride

Salt

Hypochlorous acid

Regarding spread of Covid-19 and several thousands of deaths of infected people, various methods have been proposed by researchers to reduce the chances of contracting COVID-19. The aim of this study is to find a natural method using sodium chloride (table salt) to prevent the spread of the corona virus and to explain the mechanism of the method. This is a systematic review study. A search was conducted in reputable databases such as PubMed, Science Direct, Google Scholar, Scopus, and Springer on related studies without restriction of publication year. This article is a review and all ethical principles were observed in this study. Hypochlorous acid (HOCl) is a strong antimicrobial substance in the body, which is located inside neutrophils. This combination has an essential role in eliminating the corona virus in the upper respiratory system. This occurs if there are sufficient concentrations of chloride ions in the presence of the enzyme myeloperoxidase (MPO) as well as hydrogen peroxide (H2O2). Therefore, hypochlorous acid can be considered as a very strong phagocyte to help corona virus elimination. This study shows that the necessary pretreatment can be done with very simple and cheap methods, before corona virus infects the body.

Cite this article: Honarmand, E., Divani, N., Sadat Eshkevar, S.M.A., Sattari, M.R., & Sharafi, A. (2023). Chemical Study considering the impression of sodium chloride in the process of the prevention and treatment of Covid 19 virus: A Fundamental Review. Research in Ethnobiology and Conservation1(1), 32-43. https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9550.1003

 

               

                ©The Author(s).                                                                  Publisher: University of Qom

DOI: https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9550.1003

 

 

مطالعه شیمی اثر سدیم کلرید در پیشگیری و درمان ویروس کرونا: مرور اصولی

 

ابراهیم هنرمند1*| نیما دیوانی2| سید محمد امین سادات اشکور2| محمدرضا ستاری2| احمد شرفی2

1 نویسنده مسئول، استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران. رایانامه:  e.honarmand@qom.ac.ir

2  دانشجوی کارشناسی شیمی کاربردی، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه قم، قم، ایران.

 

اطلاعات مقاله

 

چکیده

نوع مقاله

مروری

 

 

 

 

 

 

 

با توجه ‌به شیوع ویروس جدید کرونا و کشته شدن هزاران انسان مبتلا به این ویروس، تاکنون روش‌های مختلفی برای پیشگیری از مبتلا شدن به این ویروس توسط محققان ارائه شده است. هدف از این مطالعه، پیدا کردن یک روش ساده در خانه توسط سدیم کلرید (نمک طعام) برای جلوگیری از شیوع ویروس کرونا و ارائه مکانیسمی از چگونگی روش مربوطه است. این یک مطالعه مروری سیستماتیک بر روی مقالات منتشر شده بدون محدودیت در سال با جستجو در پایگاه‌های داده معتبر مانند اسپرینگر، اسکوپوس، گوگل اسکالر، ساینس دایرکت و پابمد است. همچنین در فرایند جستجوی مقالات از کلیدواژه‌های «ویروس کرونا»، «سدیم کلرید (نمک طعام)»، «هیپوکلرواسید» استفاده شد. این مقاله از نوع مروری است و تمام ملاحظات اخلاقی در آن مدنظر قرار گرفته است. هیپوکلرواسید (HOCl) یک میکروب‌کش قوی در بدن است که در داخل نوتروفیل‌ها قرار دارد. این ترکیب نقش اساسی در از بین ‌بردن ویروس کرونا در سیستم تنفسی فوقانی به عهده دارد. این امر در صورتی رخ می‌دهد که غلظت‌های کافی از یون کلرید در حضور آنزیم ملوپراکسیداز (MPO) و همچنین هیدروژن پراکسید (H2O2) وجود داشته باشد. بنابراین می‌توان هیپوکلرواسید را یک فاگوسیت بسیار قوی برای از بین بردن ویروس کرونا محسوب کرد. این مطالعه نشان می‌دهد که با روش‌های بسیار ساده و ارزان می‌توان تا حدود زیادی قبل از پخش شدن ویروس کرونا در بدن، پیش‌درمان لازم را انجام داد.

دریافت: 19/04/1402

بازنگری: 23/05/1402

پذیرش: 26/05/1402

انتشار: 18/07/1402

 

کلیدواژه‌ها

سدیم کلرید

نمک طعام

هیپوکلرواسید

ویروس کرونا

 

 

استناد: هنرمند، ابراهیم، دیوانی، نیما، سادات اشکور، سید محمد امین، ستاری، محمدرضا، و شرفی، احمد (1402). مطالعه شیمی اثر سدیم کلرید در پیشگیری و درمان ویروس کرونا: مرور اصولی. پژوهش‌های زیست قوم ‌شناختی و حفاظت، 1(1)، 43-32. https//doi.org/10.22091/ethc.2023.9550.1003

 

ناشر: دانشگاه قم                                                  © نویسندگان. 

       

 

 

مقدمه

در اواخر دسامبر 2019، در شهر ووهان چین ویروس ناشناخته‌ای گزارش شد که به‌سرعت در سایر نقاط چین شیوع یافت. در هفتم ژانویه 2020، دانشمندان چینی با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس[1] ویروس کرونای جدید را از این بیماران مبتلا به ذات‌الریه جدا کردند. این ویروس به‌عنوان ویروس سندروم حاد تنفسی 2[2] نام‌گذاری شد. سازمان بهداشت جهانی این بیماری را کووید 19[3] نام‌گذاری کرد (Hojabr Rajeooni and Mehrbod, 2020; Ullah et al., 2021).

ویروس CoV2 SARS (شکل 1) یک ‌ذره پوشش‌دار کروی ویروسی با قطر تقریبی 120 نانومتر است که حاوی ژنوم RNA تک‌رشته‌ای با سنس مثبت است. CoV2 SARS متعلق به زیرخانواده کروناویرینه[4]، خانواده کروناویریده[5] و راسته نیدوویرال[6] است. کروناویروس‌ها به چهار دسته آلفاکروناویروس‌، بتاکروناویروس‌، گاماکروناویروس‌ و دلتاکروناویروس‌ تقسیم می‌شوند.

ویروس CoV2 SARS متعلق به دسته بتاکروناویروس‌ است که این دسته در طبیعت رایج بوده و مشابه سایر ویروس‌ها دارای میزبان‌های طبیعی زیادی است. ویروس CoV2 SARS به دو صورت میزبان‌های واسطه و میزبان‌های نهایی وجود دارد.  RNA ویروس CoV2 SARS شامل یک کلاهک '۵ متیل[7] گوانوزین[8]، دم پلی A[9] و دارای 29903 نوکلئوتید است (Chen et al., 2020; Liu et al., 2020).    

بر اساس تحقیقات انجام شده، کرونا ویروس‌ها دارای پروتئین‌های ساختاری، غیرساختاری و جانبی هستند. پروتئین‌های ساختاری عملکرد‌ قابل‌توجهی در چرخه زندگی ویروس ایفا می‌کنند. پروتئین‌های ساختاری در کنار یکدیگر ویریون‌ها[10] را تشکیل می‌دهند. ویریون‌ها شامل اجزای گلیکوپروتئین اسپایک[11]، پوشش[12]، غشا[13] و نوکلئوکپسید[14] هستند که گلیکوپروتئین عامل اصلی حمله ویروس‌ها به سلول‌ها است (Chan et al., 2020; Wu et al., 2020). گلیکوپروتئین اسپایک تمایل بالایی به آنزیم مبدل

 

شکل 1. ساختار ویروس CoV2 SARS

 

 

 

 

آنژیوتانسین ACE2[15] انسانی دارد. ویروس SARS CoV2 با اتصال به ACE2 وارد سلول‌های میزبان (شکل 2) می‌شود (Jiang et al., 2020; Liu et al., 2020).

ویروس SARS CoV2، هفتمین ویروس از نوع کرونا است که به انسان منتقل شده است. از بین این هفت نوع ویروس (جدول 1) منتقل شده به انسان، چهار ویروس HcoV-E229،HcoV-OC43،HcoV-HKU1، HcoV-NL63 چندان بیماری‌زا نیستند؛ ولی دو ویروس Sars CoV و Mers CoV که به ترتیب از گربه و شتر به انسان منتقل شده‌اند، اپیدمی کشنده‌ای ایجاد کرده‌اند. تجزیه‌وتحلیل فیلوژنتیکی نشان می‌دهد که SARS CoV2 احتمالاً از خفاش‌ها سرچشمه گرفته است و از آن‌ها به‌صورت غیرمستقیم و توسط حیوانات دیگر مانند پنگولین به انسان منتقل شده است. شایع‌ترین علائم CoV2 SARS تب و لرز، سرفه خشک، گلودرد، ضعف عمومی و درد است. CoV2 SARS نسبت به بقیه ویروس‌های کرونا منتقل شده به انسان، کشنده‌تر است و موجب اپیدمی جهانی شده است. طبق تحقیقات صورت‌گرفته در بیماران مبتلا به CoV2 SARS، میزان بارگذاری ویروس در بینی بیشتر از گلو است (Liu et al., 2020; Pang et al., 2020; Ullah et al., 2021; Zou et al., 2020).

در قسمت‌های بالای بافت پوششی تنفسی، مژک‌های بینی ممکن است ویروس‌ها را به دام بیندازند و آن‌ها را از بین ببرند. در قسمت‌های عمیق‌تر اپیتلیوم تنفسی (اپیتلیوم پایینی) به دلیل عدم وجود دفاع موضعی مناسب، دفاع در برابر ویروس با مشکلات زیادی همراه است.

ویروس‌های کرونای ایجادکننده آنفلوانزا، عمدتاً در مناطق اپیتلیوم تنفسی بالایی قرار دارند؛ اما ویروس کرونا سندروم تنفسی حاد شدید (ویروس سارس کوو) و سندروم تنفسی خاورمیانه (ویروس مرس کوو) اپیتلیوم تنفسی پایینی را درگیر می‌کند؛ از سوی دیگر، CoV2 SARS ظرفیت اتصال نسبتاً بالایی به سلول‌های انسانی و توانایی استقرار در هر دو قسمت اپیتلیوم بالایی و پایینی را دارد (Panta et al., 2021).

 

 

شکل 2. چرخه عملکرد ویروس CoV2 SARS

 

جدول 1. انواع ویروس کرونای منتقل شده به انسان

راسته

سال کشف

دسته

گیرنده سلولی

میزبان طبیعی

علائم تنفسی

HcoV-229E

1966

α

Aminopeptidase N (CD13)

خفاش‌ها

خفیف

HcoV-OC43

1967

β-A

9-O-Acetylated sialic acid (SA)

جوندگان

خفیف

SARS-CoV

2003

β-B

ACE2

خفاش‌ها

حاد شدید

HcoV-NL63

2004

α

ACE2

خفاش‌ها

خفیف

HcoV-HKU1

2005

β-A

9-O-Acetylated sialic acid (SA)

جوندگان

خفیف

MERS-CoV

2012

β-C

DPP4

خفاش‌ها

حاد شدید

SARS-CoV-2

2019

β-B

ACE2

خفاش‌ها

حاد شدید

             

 

شیمی سدیم کلرید

نمک طعام، ماده‌ای معدنی است که عمدتاً از یون‌های سدیم و کلرید ساخته شده و از مهم‌ترین املاحی است که در خوراک روزانه انسان‌ها به کار می‌رود. نمک خوراکی به شکل معدنی در ته‌نشین‌ها، رسوب‌‌ها و در چین‌خوردگی‌ها وجود دارد که به شکل سنگ نمک استخراج می‌شود. همچنین نمک خوراکی در آب دریاها به مقدار فراوان موجود و قابل ‌برداشت است. نمک طعام کاربردهای متعددی در علوم مختلف از جمله پزشکی دارد. نمک خوراکی در صنایع شیمیایی به‌عنوان ماده اساسی شناخته شده است؛ به عبارتی صنایع شیمیایی بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان نمک هستند.

خواص درمانی نمک شامل تسکین گلودرد، پاک‌سازی زخم‌ها، کاهش درد التهاب بدن، انقباض ماهیچه‌ها در بخش گوارشی، تأمین مواد معدنی، تعادل هورمون‌ها، تسهیل فرایند متابولیک، تعادل pH بدن، درمان نفخ، رفع گرفتگی عضلات، بهبود ناراحتی سیستم گوارش، رفع بوی بد دهان و تنظیم خواب می‌باشد .(Collins et al., 2021; Carbajo and Maraver, 2018)

حمام نمک برای درمان بیماری‌های پوستی و خارش از جمله آکنه، شستشوی زگیل، شستشوی ناف کودکان، صدفک[16]، اگزما و همچنین بیماری‌های تنفسی مانند آسم، برونشیت مزمن و آلرژی مناسب است.

استفاده از نمک برای رفع یبوست و مشکلات گوارشی، درمان جدیدی نیست و از گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفته است؛ به این صورت که چند قاشق ‌چای‌خوری پر از نمک را در آب از قبل جوشیده شده حل می‌کردند و آن را به بیمار (ترجیحاً قبل از صبحانه) با معده خالی تجویز می‌کردند. بیماران کرونایی در هفته اول پس از ابتلا (به‌ویژه در روز چهارم) دارای بارگذاری ویروس زیادی در بزاق و حلق خود هستند. این مقدار زیاد ویروس در این ناحیه می‌تواند به انتقال بیشتر بیماری منجر شود؛ همچنین افرادی که به نوع شدیدتری از ویروس مبتلا هستند، اغلب مقدار بیشتری از بارگذاری ویروس را دارند؛ درنتیجه کم‌کردن مقدار ویروس در ناحیه حلق بسیار اهمیت دارد و غرغره آب‌نمک که از قدیم به‌عنوان یک روش درمانی در بیماری‌هایی از قبیل سرماخوردگی شناخته شده است، ممکن است به طور بالقوه در کنترل همه‌گیری کرونا و کاهش علائم مبتلایان مفید باشد.

 هالوتراپی یک روش درمانی مبتنی بر تنفس هوای شور است. ‌هالوتراپی از کلمه یونانی halos به معنی نمک گرفته شده است. در این روش درمانی، فرد بیمار در اتاقی ساخته‌شده از سنگ‌های نمک‌ مختلف قرار می‌گیرد و بدن خود را با نمک پوشانده و هوای دارای ذرات نمک را استنشاق می‌کند. هالوتراپی همچنین با استفاده از مخلوط نمک و آب نیز انجام می‌شود. غرغره، نوشیدن و شستشوی با آب‌نمک، روش‌های مرطوب ‌‌هالوتراپی هستند.

روش خشک ‌‌هالوتراپی معمولاً در غار نمکی ساخته دست بشر و بدون رطوبت انجام می‌شود. دما در 68 درجه فارنهایت (20 درجه سانتی‌گراد) یا پایین‌تر تنظیم می‌شود و مدت‌زمان جلسات معمولاً حدود 30 تا 45 دقیقه طول می‌کشد. یک مطالعه در سال 2007 که در ژورنال Pneumologia منتشر شد، نشان می‌دهد که بیماران مبتلا به بیماری انسداد ریوی مزمن[17] با استنشاق نمک خشک در هرروز به مدت 30 دقیقه و در پنج ‌روز در هفته به مدت سه ماه، علائم اصلی بیماری در آن‌ها بهبود یافته است. شیوه درمانی این روش به‌طورکلی به دو صورت است؛ طبق گفته Global Wellness Institute روش خشک در عصر مدرن معمولاً در یک غار نمکی ساخته‌ شده توسط انسان یا کاملاً عاری از رطوبت انجام می‌شود؛ جایی که فرد میکرو ذرات نمک خشک را که توسط یک هالوژناتور تولید می‌شود، استنشاق می‌کند. روش دوم، شامل استحمام در آب‌نمک، بلعیدن آب‌نمک و استفاده از آن برای شستشوی بینی است (Emine and Gulbeyaz, 2022; Horowitz, 2010).

غرغره آب‌نمک سه بار در روز، می‌تواند به طور قابل‌توجهی (حدود 36 درصد) عفونت را در دستگاه تنفسی فوقانی کاهش دهد و حتی مشخص شده است که غرغره آب‌نمک ممکن است مدت‌زمان بیماری را حدود 2 روز کاهش دهد. به عبارتی کلر موجود در آب‌نمک ممکن است از تولیدمثل ویروس جلوگیری کند و اثرات ضدویروسی از خود نشان دهد. همچنین غرغره آب‌نمک می‌تواند بارگذاری ویروسی را در دستگاه تنفسی کاهش دهد.

مردم برای درمان بسیاری از بیماری‌ها مانند آنفلوانزا، سرماخوردگی، سینوزیت و دیگر بیماری‌ها از گذشته تا کنون از غرغره آب‌نمک استفاده می‌کردند. میزان غلظت نمک و نوع نمک بسیار مهم است و توصیه می‌شود از نمک‌های رنگی و ید‌دار نباید استفاده شود؛ زیرا امکان بروز حساسیت یا التهاب و یا آسیب دیدن مخاط گلو یا بینی وجود دارد. بهتر است نمک تا حد امکان بدون ناخالصی یا مواد افزودنی باشد. برای غرغره کردن، سنگ نمک یا نمک طبی توصیه می‌شود. برای تهیه محلول مناسب آب‌نمک، نصف قاشق مرباخوری (2/5 گرم) نمک را در (0/240 میلی‌لیتر) آب حل می‌شود. شوری این محلول تا حدی مشابه شوری سرم‌های قندی نمکی است (Lindsey II and Gillette, 2021; Tiong et al., 2021).

مکانیسم شیمیایی اثر سدیم کلرید بر ویروس کرونا

در تحقیقات مربوط به اثرگذاری و اندازه‌گیری‌های دارویی در پزشکی، به‌کارگیری علم شیمی با روش‌های نوین و پیشنهاد مکانیسم‌های مختلف، بسیار مورد توجه محققان می‌باشد؛ لذا بررسی مکانیسم شیمیایی اثرگذاری سدیم کلرید بر ویروس‌ها در استفاده علمی و عمومی از این ترکیب جهت پیشگیری و درمان ویروسی نقش بسزایی دارد (Honarmand et al., 2014; Honarmand and Motaghedifard, 2015).                          

هیپوکلرواسید  به‌عنوان یک ماده میکروب‌کش، اصلی‌ترین عامل اکسایش در داخل نوتروفیل‌ها است. برای بررسی و تأیید مکانیسم تأثیر هیپوکلرواسید بر میکروارگانیسم‌ها، به یک الگو و مدل‌سازی ساده نیاز است. در این تحقیق از نوتروفیل‌ها به‌عنوان الگو استفاده شده است که با وارد شدن میکروارگانیسم‌ها به درون سلول فرایند بیگانه‌خواری آغاز می‌شود.

فرایند بیگانه‌خواری با تبدیل اکسیژن  به رادیکال سوپراکسید  توسط آنزیم [18] که در غشای فاگوزوم قرار دارد، شروع می‌شود.  تولید شده، جهت تولید  دچار تغییر می‌شود (Ramalingam et al., 2020). پس از گذشت چند ثانیه،  و  به تعادل و غلظت پایدار می‌رسند. غلظت تعادل  و  به ترتیب برابر با  2 و  25 میکرومولار است (واکنش1).

 

واکنش 1. تعادل  و

در طی این تعادل، میلوپراکسیداز[19] وارد فاگوزوم شده و واکنش میان  و  را کاتالیز می‌کند تا  تولید شود. در آزمایشی، میزان تولید  از یون‌های  و  به همراه حضور آنزیم  مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای مؤثر در تولید ، شامل تغییر در غلظت یون‌های ، ،  و آنزیم‌هایی مثل  بررسی شد. غلظت  در حالت استاندارد، 100 میلی­مولار است که کاهش از این مقدار استاندارد، سبب کاهش تولید  می‌شود. البته با کاهش غلظت  تا 20 میلی­مولار، بازده تولید ، 73 درصد خواهد بود. هنگامی‌که  توسط  مصرف شود و  دیگری جایگزین نشود، تولید  در مدت یک دقیقه متوقف می‌شود. بنابراین وجود یون‌های  برای تولید  ضروری است. یکی از راه‌های تولید ، اکسید شدن تیول‌ها[20] (واکنش2) و همچنین اکسایش متیونین[21] (واکنش 3) توسط  است.

 

 

واکنش 2. اکسید شدن تیول‌ها

 

 

 

واکنش 3. اکسایش متیونین

اما اگر محصولاتی مانند کلرامین‌ها[22] و کلروتیروزین‌ها[23] تولید شوند، کلرید‌ها را محبوس می‌کنند و غلظت کلرید مجدداً کاهش می‌یابد (واکنش 4). از سوی دیگر، اگر هیپوکلرواسید فاگوزوم را ترک کند، غلظت کلرید نیز کاهش می‌یابد. در نتیجه، برای تولید پیوسته ، نیاز به یک منبع  خواهیم داشت. چنانچه منبع تأمین یون کلرید به طور پیوسته یون کلرید را به فاگوسیت‌ها برساند می‌توانیم شاهد راندمان بسیار خوبی برای تولید  باشیم. کلرید‌های موجود در فضای بین سلولی، در حین بیگانه‌خواری نوتروفیل، وارد سلول می‌شوند. کلریدها نمی‌توانند آزادانه از غشای لیپیدی آب‌گریز عبور کنند؛ ازاین‌رو به برای جابه‌جایی از غشا به حامل‌های پروتئینی خاصی نیاز است که شامل انتقال‌دهنده‌های کاتیون - کلرید، مبدل‌های آنیون - کلرید و کانال‌های کلرید هستند. این کانال‌ها که در غشای سلول‌ قرار دارند، باعث ایجاد جریان آزاد کلرید‌ها در اثر گرادیان‌های الکتریکی و شیمیایی می‌شوند. یکی از عوامل ایمنی ذاتی فاگوسیت‌ها، تولید گونه‌های فعال اکسیژن‌دار است که این اثر برای اولین‌بار در بیش از نیم‌قرن پیش مشاهده شد. آنزیم اصلی درگیر در تولید گونه‌های فعال اکسیژن‌دار، می‌باشد. از جمله مثال‌هایی که می‌توان از گونه‌های فعال اکسیژن‌دار زد، تبدیل اکسیژن  به سوپر اکسید  است که منجر به تولید   می‌شود.

 به‌عنوان یک انتقال‌دهنده الکترون عمل می‌کند و الکترون‌ها را از  درون‌سلولی به فضای خارج از سلول منتقل می‌‌کند. این الکترون‌ها در نهایت به مولکول اکسیژن می‌رسد و آن را به  تبدیل می‌کند. این انتقال، دو پیامد مستقیم دارد که یکی دی پولاریزاسیون (مثبت‌تر شدن فضای داخل سلول) است که تمامی الکترون‌ها صرف واکنش کاهش اکسیژن به سوپر اکسید شده و داخل سلول عاری از الکترون می‌شود. دیگر پیامد آن تجمع پروتون در داخل سلول است.

 

واکنش 4. تولید کلرامین‌ها

 

این انتقالات الکترونی به‌قدری قدرتمند است که به‌سرعت، پتانسیل غشا را دپلاریزه می‌کند. فاگوسیت برای حفظ عملکرد و پایداری خود، سه عمل خارج کردن پروتون‌ها، متوقف کردن خروج الکترون‌‌‌ها و تسهیل جریان بار منفی به داخل سلول را انجام می‌دهد. خروج بار مثبت از سلول، به‌شدت بستگی به فعالیت کانال‌های Hv1 دارد. یکی از نقش‌های کلیدی Hv1 ، بر همکنش آن با  برای تنظیم گونه‌های فعال اکسیژنی (ROS) و pH مایع درون‌سلولی است. کانال Hv1 تنها هنگامی باز می‌شود که پتانسیل غشای از حالت آسایش (-60mV) به آستانه فعالیت (20mV) برسد. هنگامی‌که پتانسیل غشا به آستانه فعالیت می‌رسد، Hv1 فعال شده و پروتون‌ها را تا وقتی‌که پتانسیل غشای کمتر از آستانه فعالیت است، به خارج از سلول منتقل می‌کند.

حتی با وجود فعالیت کم ، غشای سیتوپلاسمی دی پولاریزه می‌شود که این عمل ممکن است Hv1 را تحریک و فعال نکند؛ اما با این ‌وجود جریان  به داخل سلول مشاهده می‌شود. هنگامی‌که این نوتروفیل‌ها به محل عفونت می‌رسند، بیگانه‌خواری را انجام می‌دهند،  بیشترین میزان عملکرد را دارد و باعث می‌شود انتقالات الکترونی زیادی صورت گیرد. همان‌طور که گفته شد این عمل باعث می‌شود که دی پولاریزاسیون به‌شدت انجام شود و برای جلوگیری از دیپولاریزاسیو، کانال‌های 1Hv فعال می‌شوند؛ بنابراین جریان کلرید به سمت داخل افزایش یافته و تا زمانی که غشای سیتوپلاسمی دیپولاریزه باشد، کلریدها به سمت داخل جریان می‌یابند. این عمل باعث می‌شود یون کلرید مورد نیاز برای تولید  در دسترس باشد. هنگامی‌که نوتروفیل‌ها به محل سلول‌های پوششی لومن می‌رسند، در بالاترین لایه آن که به عنوان مایع سطح اپیتلیال[24] شناخته می‌شود، جذب می‌شوند. در این موقعیت، کلرید‌های محیط وارد فاگوسیت‌ها می‌شوند و سپس یک اکی ‌والان کلرید، یک مولکول  تولید می‌کند (شکل 3).

طی تحقیقات صورت‌گرفته تخمین زده شده است که یک نوتروفیل که باکتری را بلعیده است، 106 × 6/1 مولکول  در هر ثانیه تولید می‌کند. برای تولید این مقدار HOCl، به یک منبع ثابت از کلرید نیاز است. برای این منظور، فاگوسیت‌ها، مکانیسم جدیدی برای تحریک سلول‌های پوششی ایجاد کرده‌‌اند تا کلرید ترشح کنند. روش‌های دیگری نیز برای تأمین یون کلرید توسط محققان ارائه شده است. برای مثال می‌توان به غرغره کردن یا استنشاق آب‌نمک که به‌راحتی می‌توان آن را در منزل تهیه کرد و یا استفاده از محلول‌های ایزوتونیک مثل سرم نمکی[25] یک نرمال اشاره کرد (Ramalingam et al., 2020; Wang, 2016).

 

شکل 3. نحوه و مکانیسم تولید  در فاگوزوم

 

مطالعات بالینی بسیاری در زمینه تأثیر سدیم کلرید بر بیمارهای ویروسی در دانشگاه‌های مختلف دنیا از جمله دانشگاه‌ ادینبورگ و آگوستا انجام شده است. در دانشگاه ادینبورگ برخی از شاخص‌های مؤثر از جمله درد قفسه سینه، سرفه‌کردن، سردرد، گرفتگی صدا، مسدود شدن بینی، آبریزش بینی، گلودرد، احساس خستگی، عطسه کردن و خارش گلو مورد بررسی قرار گرفت و سپس با استفاده از محلول آب و نمک در آزمایش‌های مختلف برای افراد بیمار مبتلا به بیماری‌های ویروسی، اثرگذاری نمک مورد بررسی قرار گرفت. شاخص‌های مؤثر در دو گروه مداخله و گروه کنترل در دانشگاه ادینبورگ بررسی شد. نتایج (شکل 4 و جدول 2)  نشان می‌دهد که با استفاده از محلول آب‌نمک می‌توان شاخص‌های مؤثر ذکر شده را که تا میزان زیادی با شاخص‌های کرونا همپوشانی دارد، کاهش داد (Ramalingam et al., 2020).

در دانشگاه آگوستا نیز طی مطالعات بالینی از 826 بیمار انجام شد که تست PCR آن‌ها مثبت بود. در این مطالعه شرکت‌کنندگان به طور تصادفی به دو گروه، گروه اول با افزودن 5/2 میلی­لیتر پوویدون ید[26] 0/10 درصد و گروه دوم 5/2 میلی­لیتر بی‌کربنات سدیم به 0/240 میلی­لیتر شستشوی ایزوتونیک بینی تقسیم شدند. این دو گروه باید دو بار در روز به مدت 14 روز از این محلول‌ها استفاده کنند. نتایج این مطالعه بالینی به این صورت است که تنها یک بیمار از 79 بیمار مورد بررسی بستری شد. با توجه‌ به نتایج حاصل از مطالعات بالینی دانشگاه آگوستا می‌توان نتیجه گرفت در صورت استفاده از محلول آب و سدیم کلرید می‌توان میزان مرگ‌ومیر ناشی از ویروس کرونا را کاهش داد (Baxter et al., 2022).

 

نتیجه‌گیری

با توجه‌ به مطالعات بالینی انجام شده و بررسی‌های مکانیسم عملکرد نمک طعام برای جلوگیری از بیماری کرونا، این مطالعه نشان می‌دهد که با روش‌های بسیار ساده و ارزان می‌توان تا حدود زیادی قبل از پخش‌شدن ویروس کرونا در بدن، پیش‌درمان لازم را انجام داد.

 

شکل 4. تأثیر استفاده از محلول آب‌نمک بر ویروس کووید 19 در دانشگاه ادینبورگ

 

جدول 2. نتایج حاصل تأثیر استفاده از محلول آب‌نمک بر ویروس کووید 19 در دانشگاه ادینبورگ

احتمال

تفاوت در میانگین ( مداخله و کنترل)

انحراف معیار

میانگین

تعداد

گروه

شاخص‌های مؤثر

0.0362

-3.1

2.2

4.0

7

مداخله

مسدود شدن بینی

 

 

2.9

7.1

8

کنترل

مسدود شدن بینی

0.4056

-0.8

1.2

1.9

7

مداخله

درد قفسه سینه

 

 

2.1

2.6

8

کنترل

درد قفسه سینه

0.0179

-3.3

1.3

2.7

7

مداخله

سرفه کردن

 

 

3.0

6.0

8

کنترل

سرفه کردن

0.1931

-1.9

1.9

3.4

7

مداخله

سردرد

 

 

3.3

5.4

8

کنترل

سردرد

0.0325

-2.9

1.6

2.4

7

مداخله

گرفتگی صدا

 

 

2.9

5.4

8

کنترل

گرفتگی صدا

0.1712

-2.1

1.0

2.6

7

مداخله

خارش گلو

 

 

3.6

4.6

8

کنترل

خارش گلو

0.4469

-1.0

1.7

3.9

7

مداخله

عطسه کردن

 

 

3.0

4.9

8

کنترل

عطسه کردن

0.5139

-1.1

1.9

3.6

7

مداخله

گلودرد

 

 

3.7

4.6

8

کنترل

گلودرد

0.1999

-1.6

1.3

4.4

7

مداخله

آبریزش بینی

 

 

2.8

6.0

8

کنترل

آبریزش بینی

0.1671

-2.1

1.8

3.6

7

مداخله

احساس خستگی

 

 

3.3

5.6

8

کنترل

احساس خستگی

 

تشکر و قدردانی

نویسندگان این تحقیق کمال تشکر و سپاسگزاری را از دانشگاه قم دارند. همچنین از سرکار خانم مرضیه هنرمند دانشجوی رشته بهداشت عمومی و آقای محمد هنرمند کمال قدردانی و تشکر را داریم.

 

Baxter, A.L., Schwartz, K.R., Johnson, R.W., Kuchinski, A.M., Swartout, K.M., Srinivasa Rao, A.S., Gibson, R.W., Cherian, E., Giller, T., Boomer, H. and Lyon, M., 2022. Rapid initiation of nasal saline irrigation to reduce severity in high-risk COVID+ outpatients. Ear, Nose & Throat Journal, p.01455613221123737.
Carbajo, J.M. and Maraver, F., 2018. Salt water and skin interactions: new lines of evidence. International Journal of Biometeorology, 62(8), pp.1345–1360.
Chan, J.F.W., Kok, K.H., Zhu, Z., Chu, H., To, K.K.W., Yuan, S. and Yuen, K.Y., 2020. Genomic characterization of the 2019 novel human-pathogenic coronavirus isolated from a patient with atypical pneumonia after visiting Wuhan. Emerging Microbes and Infections, 9(1), pp.221–236.
Chen, Y., Liu, Q. and Guo, D., 2020. Emerging coronaviruses: Genome structure, replication, and pathogenesis. Journal of Medical Virology, 92(4), pp.418–423.
Collins, J.R., Veras, K., Hernández, M., Hou, W., Hong, H. and Romanos, G.E., 2021. Anti-inflammatory effect of salt water and chlorhexidine 0.12% mouthrinse after periodontal surgery: a randomized prospective clinical study. Clinical Oral Investigations, 25(7), pp.4349–4357.
Emine, K.E. and Gulbeyaz, C., 2022. The effect of salt-water bath in the management of treatment-related peripheral neuropathy in cancer patients receiving taxane and platinum-based treatment. Explore, 18(3), pp.347–356.
Hojabr Rajeooni, A. and Mehrbod, P., 2020. Molecular Structure of SARS-CoV-2 Virus and the Proposed Related Drugs. Journal of Arak University Medical Sciences, 23(5), pp.614–631. [in Persian]
Honarmand, E. and Motaghedifard, M.H., 2015. Immobilization of a novel synthesized Schiff base on the surface of a gold electrode for the electrochemical study of adrenaline. Analytical Methods, 7(12), pp.4995–5005.
Honarmand, E., Motaghedifard, M.H. and Ghamari, M., 2014. Electroanalytical approach for determination of promethazine hydrochloride on gold nanoparticles-incorporated carbon paste electrode as a nanosensor. RSC Advances, 4(67), pp.35511.
Horowitz, S., 2010. Salt Cave Therapy: Rediscovering the Benefits of an Old Preservative. Alternative and Complementary Therapies, 16(3), pp.158–162.
Jiang, F., Deng, L., Zhang, L., Cai, Y., Cheung, C.W. and Xia, Z., 2020. Review of the clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Journal of General Internal Medicine, 35(5), pp.1545–1549.
Lindsey II, T.G. and Gillette, B., 2021. the effectiveness of saltwater gargling on the prevention of upper respiratory tract infections. Osteopathic Family Physician, pp.19–23.
Liu, Y.C., Kuo, R.L. and Shih, S.R., 2020. COVID-19: The first documented coronavirus pandemic in history. Biomedical Journal, 43(4), pp.328–333.
Pang, J., Wang, M.X., Ang, I.Y.H., Tan, S.H.X., Lewis, R.F., Chen, J.I.P., Gutierrez, R.A., Gwee, S.X.W., Chua, P.E.Y., Yang, Q., Ng, X.Y., Yap, R.K.S., Tan, H.Y., Teo, Y.Y., Tan, C.C., Cook, A.R., Yap, J.C.H. and Hsu, L.Y., 2020. Potential rapid diagnostics, vaccine and therapeutics for 2019 novel coronavirus (2019-ncov): a systematic review. Journal of Clinical Medicine, 9(3), p.623.
Panta, P., Chatti, K. and Andhavarapu, A., 2021. Do saline water gargling and nasal irrigation confer protection against COVID-19? Explore, 17(2), pp.127–129.
Ramalingam, S., Graham, C., Dove, J., Morrice, L. and Sheikh, A., 2020. Hypertonic saline nasal irrigation and gargling should be considered as a treatment option for COVID-19. Journal of Global Health, 10(1).
Tiong, V., Hassandarvish, P., Bakar, S.A., Mohamed, N.A., Wan Sulaiman, W.S., Baharom, N., Abdul Samad, F.N. and Isahak, I., 2021. The effectiveness of various gargle formulations and salt water against SARS-CoV-2. Scientific Reports, 11(1), p.20502.
Ullah, H., Ullah, A., Gul, A., Mousavi, T. and Khan, M.W., 2021. Novel coronavirus 2019 (COVID-19) pandemic outbreak: A comprehensive review of the current literature. Vacunas (English Edition), 22(2), pp.106–113.
Wang, G., 2016. Chloride flux in phagocytes. Immunological Reviews, 273(1), pp.219–231.
Wu, A., Peng, Y., Huang, B., Ding, X., Wang, X., Niu, P., Meng, J., Zhu, Z., Zhang, Z., Wang, J., Sheng, J., Quan, L., Xia, Z., Tan, W., Cheng, G. and Jiang, T., 2020. Genome composition and divergence of the novel coronavirus (2019-ncov) originating in China. Cell Host and Microbe, 27(3), pp.325–328.
Zou, L., Ruan, F., Huang, M., Liang, L., Huang, H., Hong, Z., Yu, J., Kang, M., Song, Y., Xia, J., Guo, Q., Song, T., He, J., Yen, H.L., Peiris, M. and Wu, J., 2020. SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. New England Journal of Medicine, 382(12), pp.1177–1179.