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