COVID-19 – i ricercatori hanno scoperto una forte correlazione tra grave carenza di vitamina D e tassi di mortalità

Dopo aver studiato i dati globali della nuova pandemia di coronavirus (COVID-19) , i ricercatori hanno scoperto una forte correlazione tra grave carenza di vitamina D e tassi di mortalità.

Guidato dalla Northwestern University, il team di ricerca ha condotto un’analisi statistica dei dati provenienti da ospedali e cliniche in Cina, Francia, Germania, Italia, Iran, Corea del Sud, Spagna, Svizzera, Regno Unito (Regno Unito) e Stati Uniti.

I ricercatori hanno notato che i pazienti provenienti da paesi con alti tassi di mortalità COVID-19 , come Italia, Spagna e Regno Unito, avevano livelli più bassi di vitamina D rispetto ai pazienti in paesi che non erano così gravemente colpiti.

Ciò non significa che tutti, specialmente quelli senza una carenza nota, debbano iniziare a accumulare integratori, avvertono i ricercatori.

“Mentre penso che sia importante che le persone sappiano che la carenza di vitamina D potrebbe avere un ruolo nella mortalità, non abbiamo bisogno di spingere la vitamina D su tutti”, ha dichiarato Vadim Backman della Northwestern, che ha guidato la ricerca.

“Ciò richiede ulteriori studi e spero che il nostro lavoro stimolerà l’interesse in questo settore. I dati potrebbero anche illuminare il meccanismo di mortalità, che, se dimostrato, potrebbe portare a nuovi obiettivi terapeutici “.

La ricerca è disponibile su medRxiv, un server di prestampa per le scienze della salute.

Backman è il professore di ingegneria biomedica di Walter Dill Scott presso la McCormick School of Engineering della Northwestern. Ali Daneshkhah, un ricercatore post-dottorato di ricerca nel laboratorio di Backman, è il primo autore del documento.

Backman e il suo team sono stati ispirati ad esaminare i livelli di vitamina D dopo aver notato differenze inspiegabili nei tassi di mortalità COVID-19 da paese a paese.

Alcune persone hanno ipotizzato che le differenze nella qualità dell’assistenza sanitaria, nella distribuzione dell’età nella popolazione, nei tassi di test o nei diversi ceppi del coronavirus possano essere responsabili. Ma Backman è rimasto scettico.

“Nessuno di questi fattori sembra svolgere un ruolo significativo”, ha detto Backman.

“Il sistema sanitario nel nord Italia è uno dei migliori al mondo.

Le differenze di mortalità esistono anche se si guarda attraverso la stessa fascia d’età. E, anche se le restrizioni sui test variano davvero, le disparità nella mortalità esistono ancora anche quando abbiamo esaminato paesi o popolazioni per le quali si applicano tassi di test simili.

“Invece, abbiamo visto una correlazione significativa con la carenza di vitamina D”, ha detto.

Analizzando i dati dei pazienti disponibili pubblicamente da tutto il mondo, Backman e il suo team hanno scoperto una forte correlazione tra i livelli di vitamina D e la tempesta di citochine – una condizione iperinfiammatoria causata da un sistema immunitario iperattivo – nonché una correlazione tra carenza di vitamina D e mortalità.

“La tempesta di citochine può danneggiare gravemente i polmoni e portare alla sindrome da distress respiratorio acuto e alla morte nei pazienti”, ha detto Daneshkhah.

“Questo è ciò che sembra uccidere la maggior parte dei pazienti COVID-19, non la distruzione dei polmoni da parte del virus stesso. Sono le complicazioni del fuoco indiretto dal sistema immunitario. “

Questo è esattamente dove Backman ritiene che la vitamina D abbia un ruolo importante. La vitamina D non solo migliora il nostro sistema immunitario innato, ma impedisce anche al nostro sistema immunitario di diventare pericolosamente iperattivo. 

Ciò significa che avere livelli sani di vitamina D potrebbe proteggere i pazienti da gravi complicanze, compresa la morte, da COVID-19.

“La nostra analisi mostra che potrebbe essere pari alla riduzione del tasso di mortalità a metà”, ha detto Backman. 

“Non impedirà a un paziente di contrarre il virus, ma può ridurre le complicanze e prevenire la morte in coloro che sono infetti.”

Backman ha affermato che questa correlazione potrebbe aiutare a spiegare i molti misteri che circondano COVID-19, come ad esempio perché i bambini hanno meno probabilità di morire. I bambini non hanno ancora un sistema immunitario acquisito completamente sviluppato, che è la seconda linea di difesa del sistema immunitario e ha maggiori probabilità di reagire in modo eccessivo.

“I bambini si affidano principalmente al loro sistema immunitario innato”, ha detto Backman. “Questo può spiegare perché il loro tasso di mortalità è inferiore.”

Backman sta attento a notare che le persone non dovrebbero assumere dosi eccessive di vitamina D, che potrebbe avere effetti collaterali negativi. Ha detto che il soggetto ha bisogno di molte più ricerche per sapere come la vitamina D potrebbe essere utilizzata nel modo più efficace per proteggere dalle complicazioni di COVID-19.

“È difficile dire quale dose sia più vantaggiosa per COVID-19”, ha detto Backman. “Tuttavia, è chiaro che la carenza di vitamina D è dannosa e può essere facilmente risolta con un’adeguata integrazione.

Questa potrebbe essere un’altra chiave per aiutare a proteggere le popolazioni vulnerabili, come i pazienti afro-americani e anziani, che hanno una prevalenza di carenza di vitamina D. “

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La pandemia di COVID-19 ha causato oltre 150.000 vittime in tutto il mondo. L’infezione da SARS-CoV-2 provoca un ampio spettro di malattie, con oltre l’80% dei pazienti con pochi o nessun sintomo. Ciò che colpisce di COVID-19 è l’enorme variazione del tasso di mortalità dei casi segnalati tra i paesi e tra le regioni dello stesso paese.

Sebbene queste differenze possano in parte essere correlate alle variazioni nelle definizioni dei casi, nella segnalazione e nella sorveglianza, possono anche essere attribuite a ragioni fisiologiche sottostanti. È probabile che una serie di fattori, tra cui l’età, le comorbilità, la razza, l’accesso all’assistenza sanitaria e i fattori genetici (e le complesse interazioni tra questi fattori), determinino il decorso clinico dopo l’esposizione a SARS-CoV-2.

Postuliamo che lo stato della vitamina D possa influenzare il rischio di morte per SARS-CoV-2.

La carenza di vitamina D è un grave problema di salute pubblica globale in tutte le fasce d’età [1]. È stato stimato che oltre un miliardo di persone in tutto il mondo ha carenza di vitamina D [2]. Pochissimi alimenti contengono naturalmente vitamina D; la sintesi cutanea è la principale fonte di vitamina.

La vitamina D3 viene sintetizzata non enzimaticamente nella pelle durante l’esposizione alla radiazione ultravioletta B (UVB) alla luce del sole. La vitamina D3 è inattiva e richiede la conversione enzimatica nel fegato e nei reni per formare la forma attiva, 1,25-diidrossivitamina D.

L’aumento della pigmentazione della pelle riduce l’efficacia dei raggi UVB perché la melanina funziona come una crema solare naturale. Inoltre, l’invecchiamento riduce la capacità della pelle di produrre vitamina D3 [3].

Durante i mesi invernali a latitudini> 40 °, le radiazioni UVB scarse o assenti raggiungono la superficie terrestre. Pertanto, la residenza ad alta latitudine aumenta il rischio di carenza di vitamina D durante l’inverno.

Ciò è probabilmente aggravato dall’età e dalla pigmentazione della pelle. Tuttavia, la residenza a bassa latitudine non garantisce livelli adeguati di vitamina D. Le norme sociali e culturali possono limitare l’esposizione al sole. La carenza di vitamina D è particolarmente comune nelle ragazze e nelle donne mediorientali [1]. Inoltre, nonostante l’abbondante luce solare durante tutto l’anno in Ecuador, è stato riportato che la carenza di vitamina D è comune tra le donne anziane [4].

La vitamina D è un ormone pluripotente che modula la risposta immunitaria innata e adattiva [5]. La vitamina D influenza diverse vie immunitarie, con l’effetto netto di aumentare le difese della mucosa e allo stesso tempo attenuare un’eccessiva infiammazione [6,7].

La carenza di vitamina D è un fattore di rischio per e / o un driver dell’infiammazione esagerata e persistente che è un segno distintivo della sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) [8,9].

La carenza di vitamina D è stata associata ad un aumentato rischio di infezioni respiratorie come infezione da virus respiratorio sinciziale, tubercolosi e influenza [10,11]. L’incidenza invernale dell’influenza è strettamente correlata ai livelli sierici stagionali di vitamina D [12].

In una meta-analisi di uno studio clinico controllato randomizzato, Bergman e colleghi hanno dimostrato che la vitamina D profilattica ha ridotto il rischio di sviluppare infezioni del tratto respiratorio (OR, 0,64; 95%; CI, da 0,49 a 0,84) [13].

In questo studio, la dose ottimale era compresa tra 1000 UI e 4000 UI / giorno e il beneficio era maggiore in coloro che vivevano a latitudini superiori a 40 °. La carenza di vitamina D probabilmente influisce negativamente sull’esito delle infezioni virali.

Grant e Giovannucci hanno riportato una forte correlazione inversa tra la dose di UVB e il caso fatale durante la pandemia di influenza del 1918-1919 [14]. Poiché la carenza di vitamina D aumenta la tempesta di citochine [6,7], può essere particolarmente letale nei pazienti con infezione da SARS-CoV-2.

Gli Stati Uniti sono un vasto paese che si estende da 30o latitudine a sud a 50o latitudine a nord. Sulla base dei dati disponibili pubblicamente (Dashboard COVID-19 del Center for Systems Science and Engineering presso la Johns Hopkins University), abbiamo calcolato il tasso di mortalità dei casi (CFR, ovvero il numero di decessi / numero riportato di casi confermati) per ciascuno dei 50 afferma negli Stati Uniti (Fig. 1).

Questa cifra tende a mostrare una mortalità crescente con latitudine crescente. Inoltre, il tasso cumulativo di mortalità del caso sommario era significativamente maggiore per gli stati del Nord (> 40 ° di latitudine) rispetto agli Stati del Sud (6,0% contro 3,5%, P <0,001). Tuttavia, questa associazione è imperfetta, con alcuni Stati del Nord (vale a dire, Wyoming e South Dakota) con bassi tassi di mortalità mentre la Louisiana ha un alto tasso.

Ulteriori fattori, come la composizione razziale, la densità della popolazione, l’adesione al distanziamento sociale, l’uso di integratori vitaminici e l’accesso a cure mediche di qualità, ecc., Probabilmente svolgono un ruolo aggiuntivo nello spiegare queste variazioni geografiche.

Inoltre, abbiamo ipotizzato che la differenza dei metodi di prova e delle statistiche di tutti gli stati sia statisticamente insignificante; questa ipotesi potrebbe non essere del tutto corretta.

I nostri dati sono supportati dall’articolo di Rhodes et al. Hanno tabulato la mortalità per COVID-19 in tutto il mondo e hanno dimostrato che la mortalità era relativamente bassa per i paesi con una latitudine inferiore a 35 ° [15].

Allo stesso modo, Daneshkhah e colleghi hanno dimostrato che il tasso di mortalità per caso specifico per età di COVID-19 era più alto in Italia, Spagna e Francia, nei paesi europei con la più alta incidenza di grave carenza di vitamina D [16].

I nostri risultati suggeriscono che la carenza di vitamina D potrebbe in parte spiegare le variazioni geografiche nel tasso di mortalità del caso riportato di COVID-19, implicando che l’integrazione con vitamina D può ridurre la mortalità per questa pandemia.

Tuttavia, come comunemente suggerito dalla stampa laica, la dose elevata di vitamina D sembra avere un ruolo limitato nel trattamento di pazienti con grave malattia COVID-19. Il National Heart, Lung, and Blood Institute (NHBLI) ha eseguito uno studio randomizzato e controllato per valutare il ruolo della dose elevata di vitamina D (dose singola di 540.000 UI di vitamina D3) in pazienti critici che erano carenti di vitamina D (livello di 25-idrossivitamina <50 nmol / l) [17], lo studio non è riuscito a dimostrare alcun beneficio dall’alta dose di vitamina D.

Ciò implica che dosi più elevate rispetto alle raccomandazioni comuni non sono attualmente supportate da prove cliniche; pertanto consigliamo un dosaggio di vitamina D a quello che sarebbe considerato un integratore alimentare standard che potrebbe essere sufficiente a fornire benefici clinici. Sono necessari ulteriori studi per convalidare ulteriormente la nostra ipotesi e tradurla in un intervento efficace per COVID-19.

Riferimenti

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Ulteriori informazioni:  Ali Daneshkhah et al. Il possibile ruolo della vitamina D nella soppressione della tempesta di citochine e della mortalità associata nei pazienti COVID-19,  MEDRXIV  (2020). DOI: 10.1101 / 2020.04.08.20058578