VITAMIN D I COVID-19 Štiti li nas vitamin D od virusnih infekcija?

prof. dr. sc. Darija Vranešić Bender, klinička nutricuonistica

(Preuzeto sa stranice vitamini.hr)

Bez sumnje, vitamin D je važan za snažan imunitet. Iako smo blagodati tog sve popularnijeg vitamina godinama promatrali kroz prizmu zaštite mineralne gustoće kosti, danas znamo da se radi o moćnom antiinfektivnom nutrijentu.

I ne samo to, vitamin D povezan je s brojnim bolestima, budući da se receptori za vitamin D (VDR) nalaze u gotovo svim tjelesnim stanicama. Najinteresantniji izvanskeletni učinci vitamina D odnose se na funkcije imunosnog, mišićnog, endokrinog, kardiovaskularnog i neurološkog sustava.

Vitamin D igra ulogu u regulaciji imunološkog odgovora, a djelovanje mu nije jednoznačno već ovisi o vrsti imunološkog podražaja. Posljedica toga su često zapanjujući rezultati istraživanja kao što su sposobnost inhibicije razvoja autoimunih bolesti s jedne i stimulacija imunološkog odgovora u slučaju infektivnih bolesti s druge strane (1), stoga možemo reći da vitamin D ima utjecaj i na urođeni i na stečeni imunosni sustav.

Problem nedostatka na razini populacija i sezonske varijacije

Vitamin D je esencijalan mikronutrijent iz skupine vitamina topivih u mastima. Često ga nazivamo sunčanim vitaminom, a steroidna struktura i specifična obilježja čine ga više hormonom nego vitaminom.

Za razliku od ostalih vitamina koji se u organizam unose isključivo prehranom ili dodacima prehrani, vitamin D se može sintetizirati u organizmu, točnije u koži, iz endogenog kolesterola (7-dehidrokolesterola), a pod utjecajem sunčevog UVB zračenja (2).

Procjenjuje se da više od jedne milijarde ljudi diljem svijeta ima niske koncentracije vitamina D zbog čega se s pravom govori o „pandemiji“ hipovitaminoze D te se razmatraju ozbiljne posljedice ovog problema na javno zdravstvo. Studije pokazuju je je čak 40 - 50% populacije u našem području u nedostatku vitamina D, a najniže vrijednosti bilježe se tijekom zimskih mjeseci. Točnije, u području sjeverne hemisfere su koncentracije 25-OH D veće u ljetnim mjesecima (svibanj – rujan), a niže u zimskim (listopad-travanj), što je pokazano i u Hrvatskoj, na skupini žena u postmenopauzi (3). Sezonalnost statusa ovoga vitamina najbolje opisuje sinusoidalna krivulja prikazana na slici 1, vidljivo je da je većina populacije u vrijeme kasne jeseni, zime i ranog proljeća u značajnom nedostatku vitamina D, a adekvatne vrijednosti u krvi doseže tek u najtoplijim ljetnim mjesecima.

Gotovo sve bolesti koje u ljudi uzrokuju respiratorni patogeni pokazuju sezonske varijacije (4, 5). Točni razlozi obilježja sezonalnosti ipak nisu potpuno razjašnjeni. Brojne su hipoteze kojima se objašnjava ovo svojstvo: temperaturne razlike, suhoća zraka, boravak većih skupina ljudi u zatvorenim prostorima tijekom zime, putovanja, godišnji odmori, sezonalnost UV – zračenja koje može ubiti patogene, cirkanualni ritam hormona i lučenje melatonina „hormona spavanja“… (6) Dodatno pitanje koje se postavlja je: je li važnija sezonalnost koja se odnosi na domaćina ili na virus?

Koja je veza virusnih infekcija, gripe i statusa vitamina D?

Istraživanje norveških znanstvenika objavljeno 2009. godine bavilo se usporedbom statusa vitamina D u populaciji i smrtnosti od gripe i pneumonije, na razini jedne godine i zadnja dva desetljeća 20. stoljeća (7). U oba promatrana razdoblja (1980.–1989. i 1990.–1999., Slika 2), stopa smrtnosti bila je vrlo mala u razdoblju kada je status vitamina D bio na vrhuncu. To ih je navelo na razmišljanje da su sezonske varijacije pojavnosti influence vezane za domaćina (čovjeka), možda i više nego što utječu razlike u sojevima virusa iz godine u godinu. Čini se da je isti soj virusa prisutan u domaćinima tijekom duljih razdoblja, tijekom dvije i više godina, međutim, manifestacija bolesti ovisna je o slabljenju imunosnog sustava domaćina. Stoga autori postavljaju hipotezu da je sezonska varijacija stope smrtnosti od gripe povezana sa sezonskim varijacijama statusa vitamina D.

Prije ere antibiotika, terapija tuberkuloze temeljila se na izlaganju bolesnika sunčevom zračenju u sanatorijima, a za pandemijsku gripu 1918. – 1919. zabilježena je ista strategija (8) (Slika 3). Puno godina nakon toga otkriveno je da aktivni oblik vitamina D (1,25-dihidroksi vitamin D3) stimulira proizvodnju katelicidina, obitelji polipeptida koje nalazimo u lizosomima makrofaga i polimorfonuklearnim limfocitima. Katelicidini imaju središnju ulogu u urođenoj imunosnoj obrani koja igra važnu ulogu u supresiji infekcija mikobakterijama i drugim patogenima. Naime, smatra se da je povećana učestalost prehlada i upale pluća tijekom zime između ostalog povezana i sa smanjenim izlaganjem sunčevoj svjetlosti i posljedično smanjenim vrijednostima aktivnog oblika vitamina D u krvi.

Znanstvene studije su ukazale na povezanost niskih koncentracija vitamina D i učestalosti više infektivnih bolesti, poglavito infekcija gornjeg respiratornog sustava te enteroviroza, ali i pneumonije, upale uha, denga groznice, hepatitisa B i C te HIV infekcije. Temeljni mehanizam na kojem se temelji antiinfektivni učinak je utjecaj na ekspresiju katelicidina i beta – defenzina 2 u fagocitima i stanicama epitela (9). Vitamin D pokazuje učinkovitost posebice u slučaju ovijenih virusa poput virusa influence i koronavirusa (koji posjeduju lipidnu ovojnicu s izdancima na površini) (17).

Unatoč jasnoj i dokumentiranoj povezanosti koncentracije vitamina D u krvi i pojavnosti respiratornih infekcija, još uvijek nema dovoljno kvalitetnih istraživanja koja jednoglasno potvrđuju da suplementacija vitaminom D prevenira ili pomaže u izlječenju virusnih respiratornih infekcija (10). Najveći broj istraživanja proveden je na djeci i adolescentima, a mnoga od njih su pokazala korist suplementacije (11-17). Nadomjesna primjena vitamina D u imunokompromitiranih bolesnika može smanjiti potrebu za primjenom antibiotika, te se u ovih bolesnika preporučuje praćenje i korekcija lošeg statusa vitamina D (18), a pozitivni učinci suplementacije uočeni su i kod suplementacije oboljelih od Crohnove bolesti u svrhu prevencije respiratornih infekcija (19).

Studije jasno pokazuju da vitamin D nesumnjivo čini kariku u lancu kompleksnih čimbenika koji doprinose imunosnom odgovoru. Stoga je praćenje koncentracije vitamina D u krvi i održavanje optimalnog statusa stegija koja možda može doprinijeti obrani od infekcija respiratornog sustava, posebice u starijih osoba i bolesnika s brojnim komorbiditetima (20).

Možemo li povezati infekciju COVID-19 i vitamin D?

Temeljem dosadašnjih istraživanja možemo postaviti hipotezu kako dobar status vitamina D može smanjiti rizik virusnih epidemija i pandemija na više načina. Adekvatna razina vitamina D neupitno je važna za održanje mineralne gustoće kosti te mišićne mase i snage, a loš status vitamina D veže se uz maligne, kardiovaskularne, autoimune i neurološke bolesti te kronične respiratorne bolesti, dijabetes i hipertenziju. Upravo se ove bolesti povezuju s najvećim brojem smrtnih ishoda među oboljelima od COVID-19.

Vjerojatno se učinak vitamina D na smanjenje rizika od infekcija respiratornog sustava temelji na tri osnovna mehanizma: održavanjem čvrste epitelne barijere putem djelovanja na uske sveze (tzv. tightjunctions), ubijajući ovijene viruse produkcijom katelicidina i defenzina te smanjujući produkciju proupalnih citokina i tako smanjujući rizik od citokinske oluje koja je obilježje teške pneumonije (poput onih koje se viđaju kod COVID-19) (20).

Puno je podudarnosti u paralelnim pandemijama COVID-19 i globalnog nedostatka vitamina D. Rizične skupine u pandemiji COVID-19 su osobe starije dobi i bolesnici s kroničnim bolestima, upravo one skupine u kojima se bilježe niske vrijednosti vitamina D u krvi. Nadalje, izbijanje epidemije dogodilo se u trenutku kad zbog sezonskih varijacija populacija ima najniže vrijednosti vitamina D u krvi. Posebno rizična skupina u kojoj se bilježi veća smrtnost i teži oblici bolesti su pretile osobe, a u pretilih je nedostatak vitamina D posebno izražen jer se ovaj vitamin sekvestrira (pohranjuje) u masnom tkivu (2). Slična je situacija i s pušačima, a u ovoj skupini također se bilježe prosječno niže vrijednosti vitamina D u krvi (21).

Početkom travnja 2020. Pojavile su se prve preporuke stručnih društava i svjetskih stručnjaka iz Kine i Italije koji su se suočili sa svim aspektima liječenja bolesnika s COVID-19. Ekspertno mišljenje i praktične smjernice za nutritivnu potporu bolesnika s infekcijom SARS-CoV-2 Europskog društva za kliničku prehranu i metabolizam (ESPEN) navodi kako je suplementacija ili nadomjesna primjena vitamina dio konvencionalnog nutritivnog pristupa prevenciji virusnih infekcijau svrhu potencijalnog smanjenja negativnog učinka bolesti. COVID-19 prvi put je otkriven u zimu 2019. godine i najčešće su obolijevale osobe zrele i starije dobi. Buduća istraživanja trebaju potvrditi je li nedostatak vitamina D češći u bolesnika s infekcijom COVID-19 i je li koncentracija 25-OH vitamina D u krvi bolesnika povezana s ishodom ove bolesti (22). Na životinjskom modelu, točnije na kravama, pokazano je da su niže koncentracije vitamina D bile povezane s većim rizikom infekcije koronavirusom (23, 22).

Caccialanza i suradnici u radu u kojem predstavljaju pragmatični nutritivni protokol za COVID-19 pacijente objavljenom 3. travnja 2020. u časopisu Nutrition navode kako se u slučaju laboratorijski potvrđenog nedostatka vitamina D promptno treba uvesti nadoknadu kolekalciferolom (D3) (24).

Zhang i Liu objavili su pregledni rad u kojem navode nutrijente bitne za obranu od infekcije virusom SARS-CoV-2 temeljeno na ranijim spoznajama učinaka određenih nutrijenata na imunosni sustav i specifičnu obranu od respiratornih infekcija. Vitamin D spominje se kao potencijalna terapijska opcija, a ističe se potreba za adekvatnom opskrbom i drugim nutrijentima: vitaminom A, C, E, B kompleksom, omega-3 masnim kiselinama, te mineralima selenom, cinkom i željezom (25). Nadalje, poznato je da je za optimalno iskorištenje vitamina D važan i dobar status magnezija.

Optimalno doziranje vitamina D

Za optimalnu zaštitu od infektivnih bolesti, poželjno je postići koncentraciju vitamina D u krvi između 75 i 125 nmol/L. Kod odraslih osoba koje su u riziku za pojavu nedostatka vitamina D preporučuju se preventivne doze vitamina D koje se kreću od 1500 – 2000 IJ vitamina D. Kod dokazanog nedostatka vitamina D za odrasle osobe kroz prvih 8 tjedana propisuje se 6000 IJ i potom održavanje s 1500 – 2000 IJ. Nakon provođenja terapije nadomjesnim vitaminom D preporučuje se ponovna provjera koncentracije 25 – OH D u krvi nakon tri mjeseca (2).

Doziranje je moguće provesti s pripravcima koji se primjenjuju svakodnevno (kapi, kapsule), jednom tjedno, jednom u dva tjedna ili mjesečno (ampule).

Zaključak

Na pitanje "Može li vitamin D osnažiti tijelo za borbu protiv virusnih repiratornih infekcija, gripe i infekcije virusom SARS-CoV-2?" nema jednoznačnog da/ne odgovora. Još uvijek nema dovoljno znanstvenih studija koje pokazuju da je nadomjesna primjena vitamina D učinkovita strategija prevencije i terapije virusnih infekcija. Ipak, uzmemo li u obzir sve dosadašnje spoznaje i činjenice, čini se da dodatna primjena vitamina D ima smisla, posebice u rizičnih skupina poput osoba starije dobi i kroničnih bolesnika te osoba koje se ne izlažu sunčevoj svjetlosti. Osim u svrhu prevencije, primjena vitamina D može biti korisna i za smanjenje stope smrtnosti od virusnih respiratornih infekcija, moguće uključujući i COVID-19. Osim toga, treba razmotriti primjenu vitamina D kao adjuvansa za nova cjepiva protiv virusa gripe, ali i drugih virusa. Vitamin D jedna je karika u nizu, a odgovorno ponašanje i jačanje imunosnog sustava prehranom te pametnim odabirom dodataka prehrani može doprinijeti obrani od virusa.

Literatura:
1. Cantorna MT, Zhu Y, Froicu M, Wittke A. Vitamin D status, 1,25-dihydroxyvitamin D3, and the immune system. Am J Clin Nutr 2004; 80(suppl): 1717S-1720S.
2. Vranešić Bender D, Giljević Z, Kušec V, LaktašićŽerjavić N, BošnjakPašić M, Vrdoljak E, et al. Smjernice za prevenciju, prepoznavanje i liječenjenedostatkavitamina D u odraslih. LiječVjesn2016;138:121-132.
3. Laktašić-Žerjavić N, Rukavina K, Babić-Naglić D, Curković B, Anić B, Soldo-Juresa D. Relationship between vitamin D status and bone mineral density in Croatian postmenopausal women. Reumatizam. 2013;60(1):8-13.
4. Dowell SF, Ho MS. Seasonality of infectious diseases and severe acute respiratory syndrome - what we don't know can hurt us. Lancet Infect Dis. 2004;4:704–708.
5. Eccles R. An explanation for the seasonality of acute upper respiratory tract viral infections. Acta Otolaryngol. 2002;122:183–191.
6. Monto AS. Global burden of influenza: what we know and what we need to know. Int Congr Ser. 2004;1263:3–11.
7. Moan J, Dahlback A, Ma L, Juzeniene A. Influenza, solar radiation and vitamin D. Dermatoendocrinol. 2009;1(6):307-9.
8. Grant, W.B.; 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. Dermato-Endocrinol. 2009; 1, 215–219.
9. Borella E, Nesher G, Israeli E, Shoenfeld Y. Vitamin D: a new anti-infective agent?Ann N Y Acad Sci. 2014; 1317:76-83.
10. Yamshchikov AV, Desai NS, Blumberg HM, Ziegler TR, Tangpricha V. Vitamin D for treatment and prevention of infectious diseases: a systematic review of randomized controlled trials. Endocr Pract. 2009 Jul-Aug;15(5):438-49.
11. Karatekin G, Kaya A, Salihoglu O, et al. Association of subclinical vitamin D deficiency in newborns with acute lower respiratory infection and their mothers. Eur J Clin Nutr. 2009;63:473–7.
12. McNally JD, Leis K, Matheson LA, et al. Vitamin D deficiency in young children with severe acute lower respiratory infection. PediatrPulmonol 2009;44:981–8.
13. Urashima M, Segawa T, Okazaki M, et al. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza in school children. Am J Clin Nutr. 2010;91:1255–60.
14. Camargo CA Jr, Ganmaa D, Frazier AL, et al. Randomized trial of vitamin D supplementation and risk of acute respiratory infection in Mongolia. Pediatrics 2012;130:e561–7.
15. Manaseki-Holland S, Qader G, IsaqMasher M, et al. Effects of vitamin D supplementation to children diagnosed with pneumonia in Kabul: a randomised controlled trial. Trop Med Int Health 2010;15:1148–55.
16. Manaseki-Holland S, Maroof Z, Bruce J, et al. Effect on the incidence of pneumonia of vitamin D supplementation by quarterly bolus dose to infants in Kabul: a randomised controlled superiority trial. Lancet 2012;379:1419–27.
17. Beard JA, Bearden A, Striker R. Vitamin D and the anti-viral state. J Clin Virol. 2011;50(3):194–200. doi:10.1016/j.jcv.2010.12.006
18. Norlin AC, Hansen S, Wahren-Borgström E, Granert C, Björkhem-Bergman L, Bergman P. Vitamin D3 Supplementation and Antibiotic Consumption - Results from a Prospective, ObservationalStudy at an Immune-Deficiency Unitin Sweden. PLoS One. 2016;11(9):e0163451.
19. Arihiro S, Nakashima A, Matsuoka M, Suto S, Uchiyama K, Kato T, Mitobe J, Komoike N, Itagaki M, Miyakawa Y, Koido S, Hokari A, Saruta M, Tajiri H, Matsuura T, Urashima M. Randomized Trial of Vitamin D Supplementation to Prevent Seasonal Influenza and Upper Respiratory Infection in Patients With Inflammatory Bowel Disease. Inflamm Bowel Dis. 2019;25(6):1088-1095.
20. Grant, W.B.; Lahore, H.; McDonnell, S.L.; Baggerly, C.A.; French, C.B.; Aliano, J.L.; Bhattoa, H.P. Evidence that Vitamin D Supplementation Could Reduce Risk of Influenza and COVID-19 Infection sand Deaths. Nutrients 2020, 12, 988.
21. Ren W, Gu Y, Zhu L, Wang L, Chang Y, Yan M, Han B, He J. The effect of cigarette smoking on vitamin D level and depression in male patients with acute ischemic stroke. Compr Psychiatry. 2016;65:9-14.
22. Barazzoni R, Bischoff SC, Krznaric Z, Pirlich M, Singer P, endorsed by the ESPEN Council. ESPEN expert statements and practical guidance for nutritional management of individuals with sars-cov-2 infection.ClinNutr2020 DOI:https://doi.org/10.1016/j.clnu.2020.03.022
23. Nonnecke BJ, McGill JL, Ridpath JF, Sacco RE, Lippolis JD, Reinhardt TA. Acutephaseresponseelicitedbyexperimentalbovinediarrhea virus (BVDV) infection is associated with 532 decreased vitamin D and E status of vitamin-replete pre ruminant calves. J Dairy Sci. 2014; 97:5566-5579.
24. Caccialanza R, Laviano A, Lobascio F, Montagna E ... Cereda E. Early nutritional supplementation in non-critically ill patients hospitalized for the 2019 novel coronavirus disease (COVID-19): Rationale and feasibility of a shared pragmatic protocol. In Press, Journal Pre-proof, Available online 3 April 2020
25. Zhang L, Liu Y. Potential interventions for novel coronavirus in China: a systematic review. J Med Virol 2020; 92:479-490

(Preuzeto sa stranice vitamini.hr)