A D-vitamin feltételezett szerepe a vírusfertőzések megelőzésében és a klinikai lefolyás kimenetelében

A SARS-CoV vírus eddig több mint 28 millió igazolt COVID-19 fertőzést okozott világszerte. A fertőzés során a klinikai kép valószínűleg több mint 30%-ban - de a tesztelés gyakoriságától függően akár ennél lényegesen magasabb százalékban is - tünetmentes lehet, vagy csak enyhe tünetekkel jár. Ezt több esetben pozitív PCR-teszteredmény után történt kontaktkutatás során is megfigyelték. A jellemzően hosszú lappangási idő és a tünetmentes vírushordozás ténye miatt kiemelten érdemes foglalkozni a fertőzés során a klinikai tünetek súlyosságát feltételezhetően befolyásoló ko-faktorok kérdésével. Az elmúlt időszak COVID-19-cel kapcsolatos tudományos közleményei felhívták a figyelmet arra, hogy D-vitamin kiegészítő adása hasznos lehet általában a vírusfertőzések megelőzésben, de akár a komplikált, súlyos esetek komplex kezelésében is. A vírusfertőzések esetén a D-vitamin és receptorának feltételezett szerepe az immunsejtek szabályozásában eddig feltárt celluláris mechanizmusok alapján tehát valószínűsíthető, ami megerősíti a potenciálisan kedvező hatását és a kiegészítő alkalmazásának kérdését.

A megfelelő D-vitamin-szint szerepe a szervezetben

A D-vitamin feltöltöttség „protektív faktor” lehet a szezonális influenzák esetében (Berry, 2011; Urashima, 2010). A lehetséges mechanizmusokat három kategóriába sorolták:

(i) a sejtszintű barrier funkció erősödése,
(ii) a veleszületett sejtes immunitás, illetve
(iii) az adaptív immunitás erősítése és hatásának javulása.

A protektív védekező mechanizmusok hátterében egyrészt az áll, hogy D-vitamin-receptor (VDR) megtalálható a legtöbb immunkompetens sejten, másrészt pedig ezek az immun-specifikus szignálmechanizmusok megléte esetén akár önmagukban is képesek a CYP27B1 rendszeren keresztül a D-vitamin aktiválására, és így autokrin/parakrin módon az intracelluláris szabályozásra (Rondanelli, 2016; Lin, 2016; Zehnder, 2010).

A D-vitamin jelentősen csökkentheti egyes vírusok (pl. rotavírus) replikációját nem csak in vitro, de in vivo körülmények között is. Így például gastroenterális vírusfertőzésben kivédi a bélhám károsodását (Zhao, 2019), de ehhez hasonló protektív hatást mutattak ki légúti fertőzések esetén is.
A D-vitamin megfelelő szintje antimikrobiális peptid génexpressziót, ezzel pl. kathelicidineket (LL-37) indukál (Gombart, 2009), melyek közvetlen hatást mutatnak a mikrobák sokasága ellen, ideértve a burokkal rendelkező vírusokat is (Herr, 2007).

Az immunrendszer a vírusos vagy bakteriális fertőzés esetén mind pro-, mind antiinflammatorikus citokineket termel, de a D-vitamin fokozza a monocyta-makrofág sejtek által termelt anti-inflammatorikus citokinek mennyiségét, ezáltal csökkenti az immunrendszer túlreakcióját (citokin-vihar) és következményes ARDS (acute respiratory distress syndrome = akut respiratorikus distressz szindróma) kialakulásának valószínűségét, ami pedig a COVID-19 fertőzött betegek egy részénél kritikus.

Az immunsejtek (monocyta-makrofág sejtek, dendritikus sejtek (DC), reguláló Treg sejtek és B-lymphociták) modulációja révén csökkenti a gyulladásos folyamatokat, az IL-6- és általában a proinflammatorikus citokinek, illetve az interferon gamma (INFγ) termelődését (Greiller, 2015,; Baeke, 2010; Adorini, 2009) és így fokozza a célzott immunválaszt.

Alacsony D-vitamin-szint

Alacsony D-vitamin-szintet figyeltek meg azon betegeknél, akik esetében a klinikai képet a gyors CRP-emelkedés (Mirzavandi, 2020; Nasiri, 2020), súlyos tüdőgyulladás (Zhou, 2019), ARDS (Dancer, 2015), szepszis (Zhou, 2018), valamint általában metabolikus zavarok vagy szívelégtelenség kialakulása (Ganji, 2020), illetve magasabb mortalitás jellemezte.

Ugyanezt észlelték általában súlyos klinikai állapotú vagy rossz kimenetelű felnőtt, illetve gyermek betegek esetében (Jeng, 2009; Amrein, 2018) is.
Ezek alapján arra a következtethetünk, hogy a súlyosabb kimenetelű vírusfertőzésben - és így akár specifikusan a COVID-19 esetében is - a klinikai tüneteinek megjelenésében és lefolyásának súlyosságában szerepe lehet az elégtelen vagy szuboptimális D-vitamin ellátottságnak (Grant, 2020).

A D-vitamin lehetséges szerepe a vírusfertőzés alatt

A D-vitamin úgy modulálhatja az immunválaszt, hogy direkt módon csökkenti a gyulladást, ugyanakkor növeli a gyulladásgátló citokinek mennyiségét (Gombart, 2020), így csökkentheti az ARDS kialakulásának és citokin-vihar megjelenésének kockázatát.

Támogatja ezt egy, az intenzív ellátásban végzett pilot jellegű RCT tanulmány során tett klinikai megfigyelés is, mely szerint a magasabb dózisban alkalmazott D-vitamin jelentősen (mintegy felére) csökkentette a kórházban töltött betegnapok számát és implicit módon gyorsította a gyógyulás folyamatát, annak ellenére is, hogy nem mutattak ki eltérést kathelicidin koncentrációban az egyes csoportok között (Han, 2016).

COVID-19 fertőzések adatainak retrospektív elemzése során megfigyelték, hogy akiknek a szérum 25(OH)D-szintje magasabb, azoknál a betegség enyhébb klinikai lefolyásának esélye jóval nagyobb (Alipio, 2020).

A fentiek alapján - ismerve a D-vitamin-alkalmazás során tapasztalt igen kedvező előny/kockázat arányt -, akár hipotézisként is érdemes megfontolni a COVID-19 járvány idején a lakosság, és főleg az idősebb korosztály, valamint az egészségügyi személyzet D-vitamin-ellátásának növelését és megfelelő szinten tartását a fertőzések, valamint a kritikus ARDS megelőzése, és a fatális kimenetelű esetek számának csökkentése érdekében.

Irodalom:
Alipio M. Vitamin D supplementation could possibly improve clinical outcomes of patients infected with Coronavirus-2019 (Covid-2019). SSRN, April 9, 2020
Amrein K, Papinutti A, Mathew E, Vila G, Parekh D. Vitamin D and critical illness: what endocrinology can learn from intensive care and vice versa. Endocr Connect. 2018;7(12):R304-R315.
Baeke F, Takiishi T, Korf H, Gysemans C, Mathieu C. Vitamin D: modulator of the immune system. Curr Opin Pharmacol. 2010;10(4):482-496.
Adorini L, Penna G. Induction of tolerogenic dendritic cells by vitamin D receptor agonists. Handb Exp Pharmacol. 2009;(188):251-273.
Cantorna M.T. Mechanisms underlying the e_ect of vitamin D on the immune system. Proc. Nutr. Soc. 2010, 69, 286–289.
Dancer R.C., Parekh D., Lax S., D’Souza V., Zheng S., Bassford C.R., Park D., Bartis D.G., Mahida R., Turner, A.M. et al. Vitamin D deficiency contributes directly to the acute respiratory distress syndrome (ARDS). Thorax 2015, 70, 617–624.
Diane J. Berry. Vitamin D status has a linear association with seasonal infections and lung function in British adults. British Journal o Nutrition (2011)
Ganji V., Tangpricha V., Zhang X. Serum Vitamin D Concentration >/=75 nmol/L Is Related to Decreased Cardiometabolic and Inflammatory Biomarkers, Metabolic Syndrome, and Diabetes; and Increased Cardiorespiratory Fitness in US Adults. Nutrients. 2020;12:730.
Gombart, A.F., Pierre A., Maggini S. A Review of Micronutrients and the Immune System-Working in Harmony to Reduce the Risk of Infection. Nutrients 2020, 12, 236.
Greiller C.L., Martineau A.R. Modulation of the immune response to respiratory viruses by vitamin D. Nutrients 2015, 7, 4240–4270.
Grant WB, Baggerly CA, Lahore H. Reply: "Vitamin D Supplementation in Influenza and COVID-19 Infections. Comment on: Evidence That Vitamin D Supplementation Could Reduce Risk of Influenza and COVID-19 Infections and Deaths Nutrients 2020, 12(4), 988". Nutrients. 2020 Jun 1;12(6):1620.
Han J.E., Jones J.L., Tangpricha V., Brown, M.A., Brown L.A.S., Hao L., Hebbar, G., Lee M.J., Liu S., Ziegler T.R. et al. High Dose Vitamin D Administration in Ventilated Intensive Care Unit Patients: A Pilot Double Blind Randomized Controlled Trial. J. Clin. Transl. Endocrinol. 2016, 4, 59-65.
Herr C., Shaykhiev R., Bals R. The role of cathelicidin and defensins in pulmonary inflammatory diseases. Expert Opin. Biol. Ther. 2007, 7, 1449-1461.
Huang C., Wang Y., Li X., Ren L., Zhao J., Hu Y., Zhang L., Fan G., Xu J., Gu X. et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet 2020.
Jeng L., Yamshchikov A. V., Judd S. E. et al. Alterations in vitamin D status and anti-microbial peptide levels in patients in the intensive care unit with sepsis. Journal of Translational Medicine. 2009;7(1, article 28)
Lin R. Crosstalk between Vitamin D Metabolism, VDR Signalling, and Innate Immunity. Biomed Res Int. 2016;2016:1375858.
Mirzavandi F., Talenezhad N., Razmpoosh E., Nadjarzadeh A., Moza_ari-Khosravi H. The effect of intramuscular megadose of vitamin D injections on E-selectin, CRP and biochemical parameters in vitamin D-deficient patients with type-2 diabetes mellitus: A randomized controlled trial. Complement. Ther. Med. 2020, 49, 102346.
Nasiri M.J., Haddadi S., Tahvildari A., Farsi Y., Arabi M., Hasanzadeh S., Jamshidi P., Murthi M., Misrsaeidi M.S. COVID-19 clinical characteristics, and sex-specific risk of mortality: Systematic Review and Meta-analysis. medRxiv. 2020 Mar 26;
Rondanelli M., Miccono A., Lamburghini S., Avanzato I., Riva A., Allegrini P., Faliva M.A., Peroni G., Nichetti M., Perna S. Self-Care for Common Colds: The Pivotal Role of Vitamin D, Vitamin C, Zinc, and Echinacea in Three Main Immune Interactive Clusters (Physical Barriers, Innate and Adaptive Immunity) Involved during an Episode of Common Colds-Practical Advice on Dosages and on the Time to Take These Nutrients/Botanicals in order to Prevent or Treat Common Colds. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2018, 2018, 5813095.
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;91(5):1255-1260.
Zehnder D, Bland R, Williams MC, et al. Extrarenal expression of 25-hydroxyvitamin d(3)-1 alpha-hydroxylase. J Clin Endocrinol Metab. 2001;86(2):888-894.
Zhao Y., Ran Z., Jiang Q., Hu N., Yu B., Zhu L., Shen L., Zhang S., Chen L., Chen H. et al. Vitamin D Alleviates Rotavirus Infection through a Microrna-155-5p Mediated Regulation of the TBK1/IRF3 Signaling Pathway In Vivo and In Vitro. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20.
Zhou W., Mao S., Wu L., Yu J. Association Between Vitamin D Status and Sepsis. Clin. Lab. 2018, 64, 451–460.
Zhou Y.F., Luo B.A., Qin L.L. The association between vitamin D deficiency and community-acquired pneumonia: A meta-analysis of observational studies. Medicine 2019, 98, e17252.