Wysoce zakaźna infekcja wirusowa SARS-CoV-2 jest odpowiedzialna za obecną pandemię COVID-19. Dalej nie jest jasne, dlaczego u niektórych pacjentów choroba może mieć cięższy przebieg, a u niektórych postępuje łagodnie. Chociaż u 80-85% pacjentów choroba ma dość łagodny przebieg, bądź też przebiega całkowicie bezobjawowo, to jednak pozostali pacjenci potrzebują znacznych zasobów szpitalnych, co może doprowadzić do niewydolności systemu opieki zdrowotnej, jak zaobserwowaliśmy to w przypadku Włoch.

Przyglądając się rozwojowi choroby w USA możemy zaobserwować różne scenariusze i wyniki. Mimo że Afroamerykanie stanowią tylko 32% populacji USA, to jednak u tej grupy etnicznej zaobserwowano aż 70% zgonów u osób chorujących na COVID-19. Z drugiej strony, u 100% osób bezdomnych z Bostonu, choroba przebiegała bezobjawowo.

Do tej pory do czynników ryzyka COVID-19 zaliczono płeć męską, otyłość, nadciśnienie, wiek starczy i koagulopatię związaną z COVID-19. Jednak zdaniem niektórych badaczy do tej listy będzie można wkrótce dodać niedobór witaminy D.

Jaką rolę odgrywa witamina D?

Witamina D wykazuje istotny wpływ fizjologiczny, a także odgrywa kluczową rolę w modulowaniu odpowiedzi immunologicznych. Standardowa dieta pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego nie jest bogata w witaminę D, dlatego ludzie zależą głównie od jej produkcji w skórze przy odpowiednim stopniu nasłonecznienia.

Istnieją dowody na to, że witamina D ma działanie przeciwdrobnoustrojowe. Moze ona zmniejszać ryzyko infekcji przez wiele mechanizmów. Zwiększa odporność wrodzoną poprzez modulowanie produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych i odpowiedzi cytokin.^[1]

Niedobór witaminy D może więc ograniczać zdolność gospodarza do aktywacji szlaków obronnych, a także wpływać na migrację limfocytów i makrofagów. Zaburzenie odpowiedzi immunologicznej może doprowadzić do występowania częstszych infekcji wirusowych dróg oddechowych. Pytaniem jest – czy to samo dotyczy choroby COVID-19?

Działanie witaminy D na inne wirusy

Ostre infekcje dolnych dróg oddechowych są jedną z najczęstszych przyczyn hospitalizacji i przyjęć pacjentów na oddziały intensywnej terapii.^[2]

Dowody wskazują, że witamina D może pełnić rolę ochronną w przypadku grypy,^[3][4] a także innych chorób wirusowych, jak np. AIDS, spowodowany wirusem HIV,^[5] wirusowe zapalenie wątroby^[6] czy ptasia grypa.^[7]

Badania z lat 40. XX w. wykazały zależność pomiędzy stosowaniem diety ubogiej w witaminę D z podatnością na wirusa grypy w modelach mysich.^[8] Epidemie grypy w Ameryce Pn. i Europie zwykle osiągają wartości szczytowe w okresach o obniżonym nasłonecznieniu, co skutkuje zmniejszoną produkcją witaminy D w skórze.^[9] Niski poziom witaminy D może zmniejszać syntezę peptydów antydrobnoustrojowych (AMP, ang. antimicrobial peptides=, co w konsekwencji powoduje zmniejszenie namnażania wirusa grypy.^[3]

W badaniu z randomizacją z udziałem dzieci w wieku szkolnym z Japonii stwierdzono mniejsze ryzyko grypy u osób przyjmujących witaminę D w dawce 1200 IU/dobę w porównaniu do osób przyjmujących 200 IU/dobę. Stwierdzono, że dotyczy to głównie wirusa grypy typu A, bez wpływu na typ B.^[10]

Wyniki z różnych badań potwierdzają właściwości immunomodulujące witaminy D, co wpływa na stopień zachorowalności na ostre infekcje dolnych dróg oddechowych,^[2] a także może to chronić przed astmą. Badania z randomizacją z udziałem japońskich studentów wykazały zmniejszoną częstość występowania astmy u osób przyjmujących witaminę D.^[4]

Witamina D może także przyczyniać się do obrony przed wirusem HIV. Jej rola opiera się na działaniu bezpośrednim, polegającym na uwalnianiu czynników przeciwwirusowych – β-defensyny 2 i katelicydyny, jak i pośrednim – poprzez działanie VDR.^[13] VDR to gen kodujący ludzki receptor dla witaminy D. Polimorfizmy w strukturze genu VDR bezpośrednio wpływają na podatność gospodarza na zakażenie HIV, poziomu CD4, a także progresję do AIDS.^[14] β-defensyny 2 i katelicydyny to peptydy wytwarzane przez różnorodne komórki wielu tkanek różnych organizmów, wykazujące aktywność przeciwdrobnoustrojową.^[15][16]

Badanie z udziałem pacjentów z COVID-19

Aby sprawdzić związek pomiędzy niedoborem witaminy D a ryzykiem zachorowalności na COVID-19, amerykańscy badacze sprawdzili poziom witaminy D u pacjentów z COVID-19 przebywających na oddziale intensywnej terapii. Badacze przejrzeli dokumentację medyczną pacjentów i przeanalizowali poziom całkowitej 25-hydroksy witaminy D. Witaminę D oznacza się właśnie poprzez badanie krążącego w surowicy krwi metabolitu 25(OH)D. Niedobór określono jako poziom 25(OH)D w surowicy krwi poniżej 30 ng/ml.

Przeanalizowano raporty badań 20 pacjentów z COVID-19, dla których dostępne były wyniki badań poziomu 25(OH)D w surowicy. 13 z nich (65%) wymagało przyjęcia na OIOM. Zidentyfikowano kilka istotnych różnic pomiędzy pacjentami, którzy trafili na OIOM i tymi, którzy pozostali na oddziale zakaźnym. Analiza statystyczna była jednak ograniczona małą liczbą osób padanych. U nikogo z pacjentów nie zdiagnozowano udaru, zawału mięśnia sercowego czy zatoru płucnego. Dwóch pacjentów (10%) zmarło podczas badania.

Spośród pacjentów przebywających na OIOM, u 11 z nich potwierdzono niedobór 25(OH)D (84.6%), w porównaniu z 4 (57.1%), którzy nie trafili na OIOM. Co więcej, 100% pacjentów przebywających na OIOM z niedoborem 25(OH)D było poniżej 75 r. ż. Wśród nich 7 (64.6%) miało krytycznie niskie 25(OH)D (<20 ng/ml), a 3 osoby uzyskały wynik 20 mg/ml.^[17]

–Biorąc pod uwagę wyniki badań, możliwe, że niedobór witaminy D zwiększa nasilenie COVID-19 poprzez działanie przeciwzakrzepowe i zaburzenie odpowiedzi immunologicznej – spekulują autorzy badania.

Odkrycia mogą także przyczynić się do zrozumienia różnic w zachorowalności na COVID-19 wśród Afroamerykanów i bezdomnych (np. w schronisku w Bostonie).

Doświadczenia z Europy pokazują, że choroba COVID-19 wiązała się z rejonami tj. Włochy, Grecja czy Hiszpania, gdzie wskaźniki niedoboru witaminy D wynoszą od 70% do 90%. Jednocześnie kraje skandynawskie, tj. Norwegia i Dania mają lepsze wyniki w populacji – z 15-30% wskaźnikiem niedoboru witaminy D – twierdzą autorzy badania.

Aby uzyskać jednoznaczną odpowiedź na pytanie czy niedobór witaminy D przyczynia się do wzrostu zachorowalności na COVID-19 i uzyskanie wiarygodnych dowodów naukowych potrzebne będzie wykonanie dalszych badań prospektywnych i RCT.^[18]

Zobacz też inne publikacje:

• (Patrz: “Witamina D”.)
• (Patrz: “Aktualne zalecenia suplementacji witaminy D”.)
• (Patrz: “Witamina D – co wiemy na pewno? Reklamy vs. EBM”.)
• (Patrz: “Preparaty z witaminą D [tabela]”.)

Piśmiennictwo

1. Gombart A.F., The vitamin-D antimicrobial peptide pathway and its role in protection against infection. Future Microbiol. 2009. pełny tekst⬏
2. McNally JD, Leis K, Matheson LA, Karuananyake C, Sankaran K, Rosenberg AM. Vitamin D deficiency in young children with severe acute lower respiratory infection. Pediatr Pulmonol. 2009. abstrakt⬏⬏
3. Cannell JJ, Vieth R, Umhau JC, Holick MF, Grant WB, Madronich S, Garland CF, Giovannucci E. Epidemic influenza and vitamin D. Epidemiol Infect. 2006. abstrakt⬏⬏
4. Urashima M, Segawa T, Okazaki M, Kurihara M, Wada Y, Ida H. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am J Clin Nutr. 2010. abstrakt⬏⬏
5. de la Torre MS, Torres C, Nieto G, Vergara S, Carrero AJ, Macías J, Pineda JA, Caruz A, Fibla J. Vitamin D receptor gene haplotypes and susceptibility to HIV-1 infection in injection drug users. J Infect Dis. 2008. abstrakt⬏
6. Lange CM, Bojunga J, Ramos-Lopez E, von Wagner M, Hassler A, Vermehren J, Herrmann E, Badenhoop K, Zeuzem S, Sarrazin C. Vitamin D deficiency and a CYP27B1-1260 promoter polymorphism are associated with chronic hepatitis C and poor response to interferon-alfa based therapy. J Hepatol. 2011. abstrakt⬏
7. Chan MC, Cheung CY, Chui WH, Tsao SW, Nicholls JM, Chan YO, Chan RW, Long HT, Poon LL, Guan Y, Peiris JS. Proinflammatory cytokine responses induced by influenza A (H5N1) viruses in primary human alveolar and bronchial epithelial cells. Respir Res. 2005. abstrakt⬏
8. YOUNG GA Jr, UNDERDAHL NR, CARPENTER LE. Vitamin D intake and susceptibility of mice to experimental swine influenza virus infection. Proc Soc Exp Biol Med. 1949. abstrakt⬏
9. Grant WB, Garland CF. The role of vitamin D3 in preventing infections. Age Ageing. 2008. abstrakt⬏
10. Urashima M, Segawa T, Okazaki M, Kurihara M, Wada Y, Ida H. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am J Clin Nutr. 2010. abstrakt⬏
11. Edlich RF, Mason SS, Dahlstrom JJ, Swainston E, Long WB 3rd, Gubler K. Pandemic preparedness for swine flu influenza in the United States. J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2009. abstrakt⬏
12. Grant WB, Giovannucci E. The possible roles of solar ultraviolet-B radiation and vitamin D in reducing case-fatality rates from the 1918-1919 influenza pandemic in the United States. Dermatoendocrinol. 2009. abstrakt⬏
13. Wang TT, Nestel FP, Bourdeau V, Nagai Y, Wang Q, Liao J, Tavera-Mendoza L, Lin R, Hanrahan JW, Mader S, White JH. Cutting edge: 1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression. J Immunol. 2004. abstrakt⬏
14. Youssef D., et al. Antimicrobial implications of vitamin D. Dermatoendocrinol. 2011. pełny tekst⬏
15. Żyłowska M., Wyszyńska A., Jagusztyn-Krynicka E.K. Defensyny – peptydy o aktywności przeciwbakteryjnej. Post. Mikrobiol. 2011. pełny tekst⬏
16. Witkowska D., Bartyś A., Gamian A. Defensyny i katelicydyny jako naturalne antybiotyki peptydowe. Postepy Hig Med Dosw. 2008. pełny tekst⬏
17. Lau F., Majumder R., et al. Vitamin D insufficiency is prevalent in severe COVID-19. medRxiv. 2020. preview.pdf⬏
18. NEWS Medical Life Sciences: Low levels of vitamin D may be linked to severe COVID-19. 2020. pełny tekst⬏