SUPLEMENTACJA WITAMINY D W PREWENCJI ZAKAŻENIEM SARS-COV-2 i ŁAGODZENIA PRZEBIEGU COVID-19

Witamina D jest związkiem, którego podstawową funkcją jest regulacja metabolizmu kostnego oraz homeostazy wapnia i fosforu, co ściśle wiąże się z mineralizacją kośćca. Jednak na przełomie ostatnich lat przeprowadzono wiele badań in vitro i in vivo, pozwalających na rozpoznanie niekalcemicznych oddziaływań metabolitów witaminy D i potwierdzenie tzw. plejotropowego, czyli wielokierunkowego działanie witaminy D [1].

Wirus SARS-CoV-2, odpowiedzialny za pandemię COVID-19, wywołał eksplozję zainteresowania zarówno mechanizmami zakażenia, jak i potencjalnymi czynnikami ryzyka tej choroby. Witamina D pojawiła się jako czynnik, który może być zaangażowany w te dwa obszary.

PRZEGLĄD BADAŃ

Badania retrospektywne porównujące poziom witaminy D u chorych na COVID-19 i zdrowych osób

W badaniach retrospektywnych przeprowadzonych w okresie od 1 marca do 14 kwietnia 2020 roku oceniono dane 107 pacjentów ze Szwajcarii. Pacjenci mieli objawy ostrej infekcji dróg oddechowych, gorączkę lub jej brak, ból mięśni lub nagłą utratę węchu i smaku. W celu potwierdzenia zakażenia SARS-CoV-2, pobrano wymaz z jamy nosowo-gardłowej i poddano analizie PCR. Pacjentom zmierzono w krwi poziom metabolitu witaminy D₃ (25-hydroksycholekalcyferolu; 25(OH)D₃). Dodatkową grupę kontrolną stanowili pacjenci, u których oceniono poziom 25(OH)D₃ w tym samym okresie (1.03–14.04) w roku 2019.

Wnioski:

• Wykazano korelację między poziomem witaminy D a ryzykiem zachorowania na COVID-19; pacjenci z pozytywnym wynikiem SARS-CoV-2 (grupa 2020 PCR Pos) mieli istotne statystycznie niższe poziomy 25(OH)D₃ — 11,1 ng/ml w porównaniu z pacjentami ujemnymi (grupa 2020 PCR Neg) – 24,6 ng/ml oraz z pacjentami zdrowymi w roku 2019 (grupa 2019) – 24,6 ng/ml.
• Nie zaobserwowano istotnej różnicy między grupą mającą ujemny PCR w 2020 roku a grupą z 2019 roku (ryc.1) [2].

Statystyczna ocena korelacji miedzy średnim poziomem witaminy D a śmiertelnością z powodu COVID-19 i częstością zachorowań

• Wykazano korelację między poziomem populacyjnym witaminy D w społeczności europejskiej a liczbą chorych na COVID-19 i śmiertelnością spowodowana tą chorobą (ryc. 2) [3].

WITAMINA D a COVID-19 – MECHANIZM DZIAŁANIA

Odpowiedni poziom witaminy D może z jednej strony wzmacniać odporność organizmu, obniżając ryzyko zachorowania, z drugiej zaś strony jako czynnik modulujący odpowiedź immunologiczną, może łagodzić przebieg COVID-19 i zapobiegać „burzy cytokinowej” i wystąpieniu zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS).

Witamina D jako regulator odpowiedzi immunologicznej

Komórki odpornościowe, takie jak makrofagi, po wtargnięciu patogenu wytwarzają 1,25(OH)₂D, który wiążąc się receptorem VDR może regulować wrodzoną odpowiedź immunologiczną, zarówno przez indukowanie jak i hamowanie różnych szlaków (ryc. 3A) [4].

Wykazano, że

• witamina D jest odpowiedzialna za stymulowanie wydzielania peptydów katelicydyny i defensyn aktywnych przeciwko bakteriom, wirusom otoczkowym i bezotoczkowym oraz grzybom [4, 5],
• niedobór witaminy D upośledza zdolność makrofagów do dojrzewania, wytwarzania antygenów powierzchniowych specyficznych dla makrofagów, wytwarzania enzymu lizosomalnego kwaśnej fosfatazy i do wydzielania H₂O₂, co jest integralnie związane z obroną przeciwdrobnoustrojową ustroju [6],
• witamina D odpowiada za ekspresję receptorów Toll-podobnych (TLR), które odpowiedzialne są za rozpoznanie patogenu i stymulację uwalniania cytokin i reaktywnych form tlenu [4].

Zakażenie SARS-CoV-2 i burza cytokin

SARS-CoV-2 infekuje komórki nabłonka płuc za pomocą receptora enzymu konwertującego angiotensynę-2 (ACE-2), powodując aktywację makrofagów, neutrofili i limfocytów T, a w efekcie wzrost wydzielania prozapalnych cytokin (IL-1, IL-6, TNF-α). W niektórych przypadkach dochodzi do nadreaktywności układu immunologicznego, co prowadzi do nadprodukcji cytokin i tzw. „burzy cytokinowej”, powodującej rozległe uszkodzenia tkanki płuc i wystąpienie u niektórych pacjentów zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), która niesie za sobą wysokie ryzyko śmierci (ryc. 3B).

Witamina D jest zdolna do modulowania ekspresji różnych genów, co skutkuje możliwością regulacji odpowiedzi immunologicznej:

• moduluje odpowiedź makrofagów, zapobiegając uwalnianiu przez nie zbyt wielu cytokin zapalnych i chemokin (IL-1, IL-6, IL-12, TNF alfa i IL-17) i promując wytwarzanie cytokin przeciwzapalnych (IL-10) [4, 5],
• bezpośrednio hamuje czynnik jądrowy NFκB, zmniejszając w ten sposób ekspresję cytokin prozapalnych [4],
• tłumi proliferację limfocytów T i wynikające z tego przejście limfocytów T pomocniczych typu 1 (Th1) do limfocytów T pomocniczych typu 2 (Th2), co skutkuje niższym poziomem cytokin prozapalnych [4].

Powyższe badania wskazują, że zapewnienie odpowiedniego poziomu witaminy D poprawia odporność organizmu, ponad to poprzez modulację odpowiedzi immunologicznej witamina D może łagodzić przebieg COVID-19 i zapobiegać ARDS. Obecnie nie ma naukowego konsensusu co do optymalnej dawki suplementacji witaminy D w przypadku COVID-19. Jednakże, przyjmuje się, że optymalne stężenie 1,25(OH)₂D₃ we krwi wynosi co najmniej 40–50 ng/ml, aby przeciwdziałać skutkom niedoboru witaminy D zaleca się dawkę 2000–5000 IU/dobę [7]. W związku z tym, że rzadko dochodzi do nadmiaru witaminy D i jej przedawkowania, niektórzy eksperci zalecają, szczególnie u osób dorosłych w grupach wysokiego ryzyka (u osób powyżej 70 roku życia, chorych na cukrzycę, choroby sercowo-naczyniowe, otyłych), rozważenie okresowego przyjmowanie dawek 10000 IU/dzień w celu szybkiego niwelowania deficytu witaminy D [5].

Piśmiennictwo

1. Lucisano S, Buemi M, Passantino A, Aloisi C, Cernaro V, Santoro D. Kidney Blood Press Rev 2013;37(6):667-78.
2. D’Avolio A, Avataneo V, Manca, A, Cusato, J, De Nicolò A, Lucchini R, Keller F, Cantù M. Nutrients 2020, 12, 1359.
3. Ilie PC, Stefanescu S, Smith L. Aging Clin Exp Res. 2020;32(7):1195-1198.
4. Mohan M, Cherian JJ, Sharma A. PLoS Pathog. 2020;16(9):e1008874.
5. Grant WB, Lahore H, McDonnell SL, et al. Nutrients. 2020;12(4):E988.
6. Abu-Amer Y, Bar-Shavit Z. Cell Immunol. 1993, 151:356–368.
7. Razdan K, Singh K, Singh D. Med Drug Discov. 2020:100051.