Potencjalna rola witaminy B6 w łagodzeniu nasilenia COVID-19 i jego powikłań

Kto by pomyślał, że mały podstawowy związek, taki jak witamina B6 w bananach lub rybach oraz jako suplement, może być kluczem do zdecydowanej odpowiedzi na COVID-19?

 

Badania dotychczas badały korzyści płynące z witamin D i C oraz minerałów, takich jak cynk i magnez, we wzmacnianiu odpowiedzi immunologicznej przeciwko COVID-19. Jednak badań nad witaminą B6 w większości brakuje.

Thanutchaporn Kumrungsee, naukowiec zajmujący się żywnością, ma nadzieję, że ich artykuł opublikowany w Frontiers in Nutrition może być pierwszym krokiem do wykazania potencjału witaminy B6 w obniżaniu prawdopodobieństwa wystąpienia burz cytokinowych.

W swoim artykule ona i jej koledzy wskazali na coraz więcej dowodów na to, że witamina B6 działa ochronnie przeciwko chorobom przewlekłym, takim jak choroby układu krążenia i cukrzyca, hamując stany zapalne, inflamasomy, stres oksydacyjny i stres karbonylowy.

„Koronawirusy i grypa należą do wirusów, które mogą powodować śmiertelne urazy płuc i śmierć z powodu zespołu ostrej niewydolności oddechowej na całym świecie. Infekcje wirusowe wywołują burzę cytokin, prowadzącą do zapalenia komórek śródbłonka naczyń włosowatych płuc, infiltracji neutrofili i zwiększonego stresu oksydacyjnego”.

Kumrungsee wyjaśnił, że zakrzepica (krzepnięcie krwi) i burza cytokin (nadpobudliwość) mogą być ściśle powiązane z ciężkością COVID-19. Burze cytokin mają miejsce, gdy układ odpornościowy przechodzi w nadbieg i zaczyna atakować nawet zdrowe komórki. Tymczasem skrzepy krwi związane z COVID-19 mogą blokować naczynia włosowate, uszkadzając ważne narządy, takie jak serce, płuca, wątroba i nerki.

Witamina B6 jest znaną odżywką przeciwzakrzepową i przeciwzapalną. Niedobór tej witaminy wiąże się również z obniżoną odpornością i większą podatnością na infekcje wirusowe .

„Witamina B6 ma ścisły związek z układem odpornościowym. Jej poziom zawsze spada u osób z przewlekłymi stanami zapalnymi, takimi jak otyłość, cukrzyca i choroby serca. Z wiadomości wynika, że ​​osoby otyłe i diabetyków są narażone na wysokie ryzyko COVID-19, – powiedział Kumrungsee.

„Dlatego nasza próba w tym artykule polega na rzuceniu światła na możliwy udział witaminy B6 w zmniejszaniu ciężkości COVID-19”.

Profesor nadzwyczajny powiedziała, że ​​nie może się doczekać prób klinicznych, które sprawdzą ich hipotezę. „Bardzo interesujące jest zbadanie, czy witamina B6 zapewnia ochronę przed nowymi typami infekcji wirusowych i zapaleniem płuc, które wystąpią w przyszłości. Obecnie niewiele jest informacji na temat ochronnej roli składników odżywczych przed zapaleniem płuc i chorobami płuc” – mówi powiedziany.

 

Wprowadzenie

Słowo przeżywa obecnie pandemię choroby koronawirusowej-19 (COVID-19) wywołanej przez nowego koronawirusa, koronawirusa zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV2). Koronawirusy i grypa należą do wirusów, które mogą powodować śmiertelne urazy płuc i śmierć z powodu zespołu ostrej niewydolności oddechowej na całym świecie ( 1 ). Infekcje wirusowe wywołują „burzę cytokin”, prowadzącą do zapalenia komórek śródbłonka naczyń włosowatych płuc, infiltracji neutrofili i zwiększonego stresu oksydacyjnego ( 1 , 2 ). Ponadto u pacjentów z COVID-19 pojawiają się powikłania sercowo-naczyniowe i cukrzycowe ( 3 – 9). Obecnie nie ma zarejestrowanego leczenia ani szczepionki przeciwko COVID-19 i pilnie potrzebne jest alternatywne rozwiązanie chroniące przed COVID-19.

Witamina B6 to rozpuszczalna w wodzie witamina występująca w różnych produktach spożywczych, takich jak ryby, produkty pełnoziarniste i banany ( 10 ). Istnieje sześć izoform witamerów B6 ( 10 ). Wśród nich najbardziej aktywną formą, która działa jako koenzym w różnych reakcjach enzymatycznych, jest 5′-fosforan pirydoksalu (PLP) ( 10 ). Istnieje coraz więcej dowodów na to, że witamina B6 działa ochronnie przed chorobami przewlekłymi, takimi jak choroby sercowo-naczyniowe (CVD) i cukrzyca, hamując stany zapalne, inflamasomy, stres oksydacyjny i stres karbonylowy ( 11 ). Dodatkowo niedobór witaminy B6 wiąże się z obniżeniem funkcji odpornościowej i większą podatnością na infekcje wirusowe ( 12 , 13). W świetle tych informacji, że postulowane potencjalną rolę witaminy B6 w łagodzeniu nasilenia COVID-19 i jej powikłań ( Rysunek 1 ). W tym artykule dokonamy przeglądu wcześniejszych badań, aby sprawdzić tę hipotezę.

RYSUNEK 1

www.frontiersin.orgRyc.1 . Potencjalna ochronna rola witaminy B6 w łagodzeniu nasilenia COVID-19 i jego powikłań, takich jak nadciśnienie, choroby sercowo-naczyniowe i powikłania cukrzycowe. Możliwe mechanizmy poprawy mogą obejmować supresję stanu zapalnego (burzę cytokinową), inflamasom, stres oksydacyjny i stres karbonylowy, regulację napływu Ca 2+ , podwyższenie poziomu karnozyny (kardioprotektora) oraz poprawę funkcji immunologicznej.

Patogeneza zakażenia COVID-19

COVID-19 i jego komplikacje

Ostatnie badania sugerują, że pacjenci z COVID-19 prawdopodobnie cierpią na choroby przewlekłe (32–86%), w tym nadciśnienie (15–49%), CVD (6–40%) i cukrzycę (10–30%) ( 4 – 9 ) są najczęściej zgłaszane na całym świecie. Na przykład w Chinach ze 138 pacjentów 46% miało wcześniej istniejącą chorobę przewlekłą, w tym nadciśnienie (31%), CVD (15%) i cukrzycę (10%) ( 5 ). We Włoszech na 1043 pacjentów 68% miało choroby przewlekłe, a nadciśnienie tętnicze było najczęstszą chorobą współistniejącą (49%), następnie CVD (21%) i cukrzyca (17%) ( 7 ). W Stanach Zjednoczonych na 7162 przypadków 38% miało choroby przewlekłe, z czego trzy pierwsze to cukrzyca (10%), przewlekła choroba płuc (9,2%) i CVD (9,0%) ( 8). W Tajlandii, pierwszym kraju poza Chinami, który zgłosił przypadek COVID-19 ( 14 ), wśród 54 pacjentów, którzy zmarli (do 2 maja 2020 r.), 56% miało choroby podstawowe, a trzema najczęściej występującymi chorobami była cukrzyca (30 %), nadciśnienie (17%), choroby nerek (13%) i CVD (6%) ( tabela uzupełniająca ) ( 9 ). Oprócz tych chorób współistniejących, wysoką skumulowaną częstość powikłań zakrzepowych stwierdzono u pacjentów w stanie krytycznym z zapaleniem płuc COVID-19 w holenderskich szpitalach ( 15 ). Oprócz powyższych danych, dane wskazują, że populacji samców i starsze są bardziej podatne na zakażenie wirusowe ( 4 – 8 ). Dlatego te grupy i pacjenci z chorobami przewlekłymi częściej wymagają intensywnej opieki.

COVID-19 i zapalenie komórek śródbłonka

COVID-19 jest wywoływany przez SARS-CoV2. Wirus przedostaje się do organizmu głównie poprzez wiązanie się z receptorem enzymu konwertującego angiotensynę (ACE) 2, który ulega silnej ekspresji w komórkach pęcherzyków płucnych i komórkach nabłonka dróg oddechowych, powodując w ten sposób uszkodzenie płuc ( 1 ). Oprócz komórek w drogach oddechowych, receptor ACE2 jest silnie wyrażany w komórkach śródbłonka serca i naczyń ( 1 , 2), co może sprawić, że serce i naczynia krwionośne staną się celem wirusa. Może to wyjaśniać częste powikłania sercowo-naczyniowe o słabych wynikach u pacjentów z COVID-19 z CVD i nadciśnieniem. Analiza pośmiertna pacjentów z COVID-19 ujawniła bezpośrednie zakażenie wirusowe i zapalenie komórek śródbłonka powodujące dysfunkcję śródbłonka i apoptozę w następstwie przecieku naczyniowego w wielu narządach ( 2 ). Ponieważ naczynia krwionośne przechodzą przez wiele narządów, może to częściowo wyjaśniać ogólnoustrojowe zapalenie i niewydolność wielonarządową, często występujące u pacjentów z COVID-19.

Inną cechą COVID-19 jest burza cytokin, będąca wynikiem nadmiernej i nieprawidłowej odpowiedzi immunologicznej gospodarza ( 1 , 3 ). Badania surowicy pacjentów z COVID-19 pokazują limfopenię i wyraźny wzrost markerów stanu zapalnego, takich jak interleukina-6 (IL-6) i białko C-reaktywne (CRP). Są to zazwyczaj obserwuje parametrów związanych z ciężkością choroby ( 4 – 6 ). Można zatem postawić hipotezę, że w przypadku przewlekłych chorób zapalnych, takich jak cukrzyca, w której odpowiedź immunologiczna jest upośledzona, nieprawidłowa aktywacja immunologiczna i hiper-zapalenie w COVID-19 może zwiększać podatność pacjentów na infekcje wirusowe.

Podsumowując, środki, które mogą osłabiać funkcje odpornościowe i stany zapalne, utrzymywać integralność komórek śródbłonka i łagodzić choroby przewlekłe, mogą być przydatne w zmniejszaniu nasilenia i / lub leczeniu COVID-19. W tym artykule przeanalizujemy ten problem pod kątem odżywiania. W kolejnych sekcjach omówiono uzasadnienie stosowania witaminy B6 jako możliwego leczenia uzupełniającego w przypadku COVID-19.

Witamina B6 i choroby układu krążenia

Dowody sugerują, że niskie spożycie witaminy B6 w diecie wiąże się z wysokim ryzykiem zgonu z powodu CVD, a suplementacja witaminy B6 zmniejsza to ryzyko11 , 16 ). U ludzi niskie poziomy PLP w osoczu są związane z wysokim ryzykiem CVD, miażdżycy, udaru i zakrzepicy ( 11 , 16 ). Ostatnio zbadano rolę witaminy B6 w ryzyku CVD poprzez przewlekłe zapalenie, kluczowy mechanizm leżący u podstaw miażdżycy i progresji CVD. Poziomy PLP w osoczu były odwrotnie skorelowane z ogólnoustrojowymi markerami zapalenia, takimi jak CRP ( 17 ). Suplementacja witaminą B6 spowodowała supresję IL-6 i zwiększenie całkowitej liczby limfocytów u pacjentów z chorobami przewlekłymi ( 18). Warto zauważyć, że zarówno wzrost CRP i IL-6 oraz zmniejszenie limfocyty powszechne w COVID-19 surowic pacjentów ( 4 – 6 ). Ostatnio zaproponowano nowe ochronne działanie witaminy B6 na serce, takie jak regulacja homeostazy dipeptydów imidazolowych, np. Karnozyny i anseryny, które są kardioprotektorami o działaniu przeciwutleniającym i przeciwzapalnym ( 11 , 19 ). Witamina B6 może również regulować napływ wapnia do komórek poprzez mechanizmy purynergiczne, w których pośredniczy zarówno napięcie, jak i ATP, co sugeruje jej rolę w regulacji nadciśnienia i dysfunkcji serca ( 20 ). Zgodnie z tym suplementacja witaminy B6 wykazała działanie obniżające ciśnienie krwi u pacjentów z nadciśnieniem ( 21). Dodatkowo doustne podawanie witaminy B6 osłabia agregację płytek krwi i tworzenie się skrzepów ( 22 ). Podsumowując, można zasugerować, że witamina B6 może łagodzić nasilenie COVID-19, zapobiegając pogorszeniu powikłań CVD poprzez te korzystne działania.

Witamina B6 i cukrzyca

Stwierdzono, że witamina B6 jest związana z cukrzycą, w której poziomy PLP we krwi są niższe u tych pacjentów ( 23 ). Badania wykazały, że suplementacja witaminą B6 zmniejsza częstość występowania cukrzycy i jej powikłań ( 24 , 25 ). Niedobór witaminy B6 jest związany z rozregulowaniem insuliny-glukagonu, tolerancją glukozy i zwyrodnieniem komórek beta ( 24 ). Ponieważ choroba naczyniowa jest cechą charakterystyczną powikłań cukrzycowych, może to wyjaśniać współwystępowanie chorób sercowo-naczyniowych, nadciśnienia i cukrzycy w COVID-19. Stwierdzono nawet, że witamina B6 odgrywa korzystną rolę w funkcjonowaniu śródbłonka naczyniowego u pacjentów z cukrzycą ( 26). Spośród witamerów B6 pirydoksamina ma działanie przeciwglikacyjne i hamuje powstawanie końcowych produktów zaawansowanej glikacji (AGE), które są głównymi mediatorami zapalenia, stresu oksydacyjnego i uszkodzenia ściany śródbłonka naczyniowego ( 27 ). Wzrost AGE jest powiązany z zapoczątkowaniem i postępem chorób mikronaczyniowych związanych z cukrzycą, poważnych powikłań cukrzycy. Opierając się na tych poglądach, możemy założyć, że wystarczający poziom witaminy B6 jest korzystny w hamowaniu ciężkości COVID-19, częściowo poprzez łagodzenie powikłań cukrzycowych.

Witamina B6 i zapalenie płuc

W 1949 roku Leftwich i Mirick opisali zapobiegawczy wpływ witaminy B6 na infekcje wirusowe ( 13 ). Myszy karmione dietą ubogą w witaminę B6 były bardziej podatne na zakażenie mysim wirusem zapalenia płuc niż myszy kontrolne. Shan i in. ostatnio wskazali, że podawanie witaminy B6 znacząco hamowało wywołane przez LPS ogólnoustrojowe zapalenie i ostre zapalenie płuc u myszy ( 28 ). Kluczowe zdarzenia związane z zakażeniem wirusami układu oddechowego są związane ze stresem oksydacyjnym, stanem zapalnym i późniejszym uszkodzeniem płuc. W rzeczywistości doustne podawanie przeciwutleniaczy, takich jak karnozyna i N-acetylocysteina, wywarło korzystny wpływ na uszkodzenie płuc ( 29 , 30). Sugerują one, że witamina B6 może łagodzić nasilenie COVID-19 poprzez wywieranie działania przeciwutleniającego i przeciwzapalnego w płucach, które są głównym celem zakażenia wirusem COVID-19.

Witamina B6 i funkcja immunologiczna

Suplementacja witaminą B6 poprawiła funkcje odpornościowe zarówno w badaniach na ludziach, jak i na zwierzętach ( 10 ), a niedobór witaminy B6 doprowadził do upośledzenia różnych aspektów odporności, takich jak zanik limfoidalny i zmniejszona liczba limfocytów ( 12 ). Poprawia odpowiedź immunologiczną, powodując zwiększoną produkcję przeciwciał i wzmacnia komunikacyjne interakcje między cytokinami i chemokinami ( 31 ). Tym samym jej niedobór może prowadzić do obniżenia odporności predysponującej pacjentów do infekcji. W poprzednim badaniu wykazano, że mediator lipidowy sfingozyny 1-fosforan (S1P) jest związany z regulacją odporności, w której pośredniczy witamina B6 ( 32 , 33). S1P reguluje ruch komórek, zwłaszcza wydostawanie się komórek ze zorganizowanych tkanek limfatycznych w grasicy, szpiku kostnym, węzłach chłonnych i błonie śluzowej jelit ( 33 ). Przemieszczanie komórek jest określane za pomocą gradientu S1P poprzez produkcję S1P i degradację, w której pośredniczą liaza S1P i fosfohydrolaza S1P ( 33 ). Ponieważ liaza S1P wymaga PLP jako koenzymu do degradacji S1P, jej niedobór osłabia aktywność liazy S1P i podwyższa poziomy S1P. To z kolei upośledza ruch limfocytów z tkanek limfoidalnych i zmniejsza liczbę limfocytów w tkankach obwodowych ( 32 , 33 ).

Witamina B6 i Inflammasome

Kanoniczne inflammasomy to cytoplazmatyczne kompleksy wielobiałkowe, które aktywują kaspazę-1 w odpowiedzi na różnorodne fizjologiczne i patogenne bodźce ( 11 , 34 ), prowadząc do dalszej kaskady odpowiedzi zapalnej poprzez uwolnienie modulatorów stanu zapalnego, takich jak interleukina-1β 1β) i interleukina-18 (IL-18) ( 11 , 34 ). Wśród różnych inflammasomów inflamasom NLRP3 w makrofagach, komórkach śródbłonka i komórkach nabłonka reaguje na szeroką gamę bodźców, zwłaszcza wirusowego RNA i jego składników ( 35 , 36). Aktywacja inflamasomu NLRP3 odgrywa ważną rolę w usuwaniu wirusa przez wrodzoną odporność; jednakże nadmierna aktywacja sprzyja zapalnej śmierci komórek gospodarza ( 11 , 34 ). Ostatnio wykazano, że witamina B6 zmniejsza wytwarzanie IL-1β przez hamowanie inflamasomu NLRP3 odpowiadającego na różne bodźce inflamasomu NLRP3 ( 37 ). Ponadto witamina B6 znacznie zmniejszyła produkcję reaktywnych form tlenu (RFT) w makrofagach otrzewnowych, gdzie odgrywa kluczową rolę w aktywacji inflamasomu NLRP3 ( 37 ). Sugeruje się, że na wczesnym etapie infekcji makrofagów, komórek śródbłonka i komórek nabłonka SARS-CoV2 potencjalnie wymyka się z wrodzonej odporności, zwiększając w ten sposób replikację wirusa ( 1). Następnie te zakażone komórki ulegają śmierci, co powoduje ostre rozprzestrzenianie się wirusa i silną burzę cytokin. W tym przypadku zakładamy, że witamina B6 może przynajmniej częściowo tłumić hiper-zapalenie poprzez hamowanie inflamasomu NLRP3, ograniczanie rozprzestrzeniania się wirusa i burzę cytokin. Razem z tym, że NLRP3 inflammasome odgrywa kluczową rolę w chorobach przewlekłych, w tym chorób układu krążenia, cukrzyca i ostrego wirusowego zapalenia płuc ( 38 – 40 ), anty-inflammasome działanie witaminy B6 sugeruje jego rolę terapeutyczną w zmniejszaniu nasilenia COVID-19 i jego komplikacje.

Witamina B6 i stres oksydacyjny

Od czasu odkrycia witamerów B6 jako zmiataczy RFT ( 41 , 42 ), dowody wskazują na odwrotny związek między stanem niedoboru witaminy B6 a wyższym stresem oksydacyjnym ( 11 , 43 ). Badania wskazują, że witamery B6 mogą obniżać poziom rodników ponadtlenkowych i nadtlenków lipidów indukowanych przez H 2 O 2 w komórkach śródbłonka naczyniowego ( 44 ). Pojawiające się dowody sugerują, że siarkowodór (H 2 S) wywiera silne działanie przeciwutleniające i przeciwzapalne na niskich poziomach ( 45 ). W wątrobie i tkankach sercowo-naczyniowych H 2Tworzenie S obejmuje enzym zależny od PLP, β-liazę cystationinową, na który wpływa poziom witaminy B6 ( 45 ). Nasze ostatnie badania wykazały, że suplementacja witaminy B6 do diety ubogiej w witaminę B6 spowodowała znaczący wzrost poziomu dipeptydów imidazolu, karnozyny i anseryny w sercu i mięśniach szkieletowych szczurów, prawdopodobnie poprzez modulację enzymów PLP do biosyntezy ( 11 , 19 ). Karnozyna ma różne korzyści zdrowotne, w tym działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwglikacyjne, przeciwniedokrwienne, przeciwzapalne, przeciwstarzeniowe i ergogeniczne ( 11 , 46 ). Tak więc witamina B6 może pomóc w utrzymaniu zdrowego systemu obronnego organizmu w walce ze stresem oksydacyjnym związanym z infekcją wirusową.

Wniosek

W tym miejscu podsumowaliśmy dostępne dowody sugerujące potencjalną rolę witaminy B6 w hamowaniu ciężkości COVID-19, prawdopodobnie poprzez łagodzenie powikłań chorób przewlekłych, takich jak nadciśnienie, CVD i cukrzyca. Pilnie potrzebne są badania kliniczne pacjentów z COVID-19, aby potwierdzić te możliwości. Pomimo tego, że płuca są głównym narządem docelowym zakażenia SARS-CoV2, informacje dotyczące roli odżywiania w zdrowiu płuc są bardzo ograniczone. Mając na uwadze pojawienie się nowych wirusów, należy przeprowadzić badania żywieniowe na płucach, które są głównym celem infekcji wirusowych przenoszonych drogą powietrzną. Ciężki niedobór witaminy B6 występuje stosunkowo rzadko, ale u niektórych osób może występować marginalny niedobór witaminy B6. Witamina B6 może być łatwo dostępna jako suplement diety o niskim koszcie i ryzyku dla zdrowia.

Czy jest lekarstwo na COVID-19 i kto je ukrywa ?

Metformina zmniejsza śmiertelność COVID-19.

9 na 10 zgonów z powodu COVID-19 można by było zapobiec – Co na to Polscy „eksperci” z TV ?

Leki i preparaty skuteczne w leczeniu zakażenia wirusem Covid-19.