16 травня, 2020
Докази того, що призначення вітаміну D може зменшувати тяжкість перебігу грипу та COVID-19 і зумовлену ними смертність
Нині світ переживає третю велику епідемію коронавірусних інфекцій. Нова інфекція COVID‑19, спричинена вірусом SARS-CoV‑2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 – тяжкий гострий респіраторний синдром, зумовлений коронавірусом 2), розпочалася в м. Ухань (провінція Хубей, Китай) і поширилася на всі країни світу. Попередні коронавірусні епідемії SARS-CoV і MERS-CoV розпочалися в Китаї (2002 р.) і на Близькому Сході (2012 р.) відповідно. Крім COVID‑19, дотепер найбільшу кількість смертельних випадків серед гострих респіраторних вірусних інфекцій (ГРВІ) спричиняв грип. Згідно з даними Центрів із контролю та профілактики захворювань США (CDC), у період 2011-2019 рр. у США щорічна захворюваність на грип сягала 45 млн випадків, що супроводжувалося 810 тис. госпіталізацій і 61 тис. летальних наслідків. У цьому огляді обговорюються роль вітаміну D у зменшенні ризику гострих респіраторних захворювань, епідеміологія грипу й COVID‑19, а також наводяться докази того, що призначення вітаміну D може зменшувати тяжкість перебігу грипу та COVID‑19 й асоційовану з ними смертність.
Вітамін D та противірусний імунітет
На сьогодні добре вивчено низку механізмів, завдяки яким вітамін D зменшує ризик вірусних інфекцій. Так, вітамін D допомагає підтримувати щільні, щілинні й адгезійні міжклітинні контакти, що є фізичним бар’єром для потрапляння вірусу в клітину.
Вітамін D посилює вроджений клітинний імунітет шляхом індукції протимікробних пептидів, включно з кателіцидином, LL‑37 і дефензинами. Ці пептиди мають прямі протимікробні властивості проти широкого спектра бактерій, вірусів і грибів, запобігають потраплянню вірусів у клітини, нейтралізують біологічну активність ендотоксинів.
Вітамін D також є модулятором адаптивного імунітету: він пригнічує відповіді Т-хелперів 1 типу, підвищує продукцію цитокінів Т-хелперами 2 типу, забезпечує індукцію Т-регуляторних клітин, що пригнічує запальний процес.
У відповідь на вірусну інфекцію вроджена імунна система продукує про- та протизапальні цитокіни – так званий цитокіновий шторм, який спостерігають у пацієнтів із тяжким перебігом COVID‑19. Вітамін D може зменшувати продукцію прозапальних цитокінів, зокрема фактора некрозу пухлини (TNF) й інтерферону-γ, та підвищувати вироблення протизапальних цитокінів макрофагами.
Сироваткові концентрації вітаміну D зменшуються з віком, що пояснюється віковим зниженням рівня 7-дегідрохолестерину в шкірі (субстрат для синтезу вітаміну D під дією ультрафіолетових променів із середньою довжиною хвилі – UVB). Окрім того, люди похилого віку загалом менше часу проводять на відкритому повітрі та з приводу хронічних захворювань часто приймають ліки (антигіпертензивні, протизапальні, протипухлинні та ін.), які зменшують сироваткові концентрації вітаміну D шляхом активації прегнан-Х-рецептора (PXR). Отже, висока смертність від COVID‑19 серед людей похилого віку та пацієнтів із хронічною патологією може бути пов’язана з ослабленням імунітету, частково внаслідок зниження рівнів вітаміну D.
Призначення вітаміну D також посилює експресію генів, пов’язаних з антиоксидантною системою (глутатіонредуктази та ін.). Підвищена продукція глутатіону запобігає надмірним втратам аскорбінової кислоти (вітаміну С), яка має протимікробні властивості та пропонувалася для профілактики й лікування COVID‑19.
Сезонний грип і COVID‑19
У середніх широтах Північної півкулі пік захворюваності на грип припадає на зимові місяці. На думку багатьох дослідників, це пов’язано зі зменшеною експозицією до сонячних променів у зимові місяці, а отже, з дефіцитом вітаміну D. У клінічних дослідженнях встановлено, що підвищення сироваткових концентрацій 25(ОН)D шляхом призначення вітаміну D3 узимку може зменшувати ризик захворіти на грип й інші ГРВІ.
Нещодавні дані свідчать: інфекція COVID‑19 асоціюється з підвищеною продукцією прозапальних цитокінів і С-реактивного білка, підвищеним ризиком пневмонії, сепсису, гострого респіраторного дистрес-синдрому й серцевої недостатності. У Китаї в пацієнтів із кардіоваскулярними захворюваннями, хронічними захворюваннями дихальних шляхів, діабетом та/або артеріальною гіпертензією показник CFR* дорівнював 6-10%. Окрім того, китайська провінція Хубей та італійська адміністративна область Ломбардія, котрі найбільше постраждали на початку пандемії, є промисловими регіонами з високим забрудненням повітря. Потенційний зв’язок вітаміну D із цими й іншими характеристиками нової коронавірусної хвороби наведено в таблиці.
Експерти погоджуються, що зростання смертності від COVID‑19 із віком пацієнтів зумовлене віковим збільшенням тягаря хронічної патології. З іншого боку, в численних дослідженнях було доведено, що хронічні захворювання асоціюються зі зниженням рівня вітаміну D.
Непрямі докази потенційної ролі вітаміну D при COVID‑19 отримані в попередніх дослідженнях із подібними оболонковими вірусами. Зокрема, корисні ефекти від призначення вітаміну D або підтримання його адекватних концентрацій (запобігання розвитку та сповільнення прогресування захворювання, зменшення вірусного навантаження, запалення, симптомів) відзначені для вірусів лихоманки денге, гепатиту С, ВІЛ, грипу H9N2, респіраторно-синцитіального вірусу, ротавірусу тощо.
Пневмонія
Перші докази ролі вітаміну D у зменшенні ризику смерті від ГРВІ були отримані при вивченні CFR під час пандемії так званого іспанського грипу в 1918-1919 рр. у США. Частота розвитку пневмонії як ускладнення грипу становила 6,8%. Було встановлено, що смертність від пневмонії зворотно корелювала із середньорічною дозою UVB і була нижчою в південних штатах порівняно з північними. Надалі було продемонстровано, що вищі дози UVB і вищі концентрації 25(ОН)D зменшують цитокіновий шторм і сприяють загибелі бактерій і вірусів, які спричиняють пневмонію.
У клінічному дослідженні, проведеному в Нью-Йорку за участю пацієнтів із середньою вихідною концентрацією 25(ОН)D 19±8 нг/мл, призначення вітаміну D3 у дозі 2000 МО/добу значно зменшувало частоту гострих респіраторних інфекцій, зокрема грипу, порівняно з плацебо чи дозою 800 МО/добу. У пацієнтів із пневмонією, котрі були госпіталізовані у відділення інтенсивної терапії (ВІТ) й отримували вентиляцію легень, високодозова терапія вітаміном D зменшувала середню тривалість госпіталізації з 36 днів (контрольна група) до 18 днів (р=0,03). У пацієнтів, які приймали вітамін D до госпіталізації у ВІТ, імовірність померти була нижчою, ніж у хворих, які не отримували вітаміну D. В іншому дослідженні за участю пацієнтів у тяжкому стані на механічній вентиляції легень було встановлено, що призначення високих доз вітаміну D3 значно підвищує концентрацію гемоглобіну та зменшує рівень гепсидину, що покращує метаболізм заліза та здатність крові транспортувати кисень.
Рекомендації
Наявні на сьогодні дані свідчать про важливу роль адекватних сироваткових концентрацій 25(ОН)D у зменшенні ризику інфекції та смерті від ГРВІ, включно з грипом, коронавірусною хворобою та пневмонією. Зокрема, нещодавній огляд показав, що терапія високими дозами вітаміну D3 може зменшувати ризик і тяжкість перебігу COVID‑19 (Wimalawansa S.J., 2020).
Діапазоном концентрації 25(ОН)D, який забезпечує оптимальний захист, є 40-60 нг/мл (100-150 нмоль/л). Щоб досягти цих рівнів, приблизно половина популяції потребує призначення вітаміну D3 у дозі принаймні 2000-5000 МО/добу. За даними літератури, для швидкого підвищення циркулюючих рівнів 25(ОН)D можна безпечно застосувати навантажувальну дозу вітаміну D3 10 000 МО/добу протягом 1 міс із подальшим переходом на тривалий прийом 2000-4000 МО/добу.
Важливо пам’ятати, що під час прийому високих доз вітаміну D3 не можна застосовувати надто високі дози кальцію через ризик гіперкальціємії. Отже, комбіновані препарати кальцію та вітаміну D3 не підходять для швидкого досягнення адекватних рівнів 25(ОН)D.
З іншого боку, лікування вітаміном D3 доцільно доповнювати магнієм (наприклад, у вигляді магнію оротату). Магній допомагає активувати вітамін D; крім того, всі ферменти, що метаболізують вітамін D, потребують магнію, котрий діє як кофактор у ферментних реакціях у печінці та нирках. Рекомендована добова доза магнію становить 250-500 мг.
Отже, вітамін D відіграє важливу роль у регуляції імунної системи, може захищати від респіраторних захворювань і зменшувати їх тяжкість. Додаткове призначення вітаміну D може захистити вразливі групи населення від розвитку й тяжких наслідків інфекції COVID‑19 та інших респіраторних інфекцій без значущих побічних ефектів. Доцільним є щоденний прийом холекальциферолу (вітаміну D3) в адекватних дозах (2000-4000 МО/добу).
Наразі тривають рандомізовані контрольовані дослідження, в яких вивчають ефективність вітаміну D3 у профілактиці й лікуванні COVID‑19 (ClinicalTrials.gov NCT04334005; NCT04335084); перші результаті планують отримати вже в червні цього року.
Стаття друкується в скороченні.
Список літератури знаходиться в редакції.
Grant W.B., Lahore H., McDonnell S.L. et al.
Evidence that vitamin D supplementation could reduce risk of influenza and COVID‑19 infections and deaths. Nutrients, 2020, 12 (4): 988.
Переклав з англ. Олексій Терещенко
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 6 (475), березень 2020 р.