Источник и физиологическая роль витамина D
Витамин D включает ряд жирорастворимых секостероидов, играющих физиологическую роль в минеральном гомеостазе, в первую очередь кальция, магния и фосфатов. Дефицит витамина D вызывает ряд метаболических заболеваний костей, таких как остеопороз, остеомаляция и рахит.
Витамин D в его естественной форме, холекальциферол, поступает из пищевых источников, таких как жирная рыба и яичные желтки, но также вырабатывается путем синтеза de novo в базальном слое и шиповидном слое эпидермиса с использованием дегидрохолестерина в присутствии ультрафиолета B ( UVB) излучение.
После этого холекальциферол гидроксилируется до его биологически активных форм: 25-гидроксивитамин D (кальцифедиол) и 1,25-дигидроксивитамин D (кальцитриол).
В дополнение к его общепризнанной роли в гомеостазе кальция и костей, физиологические роли витамина D также включают иммуномодуляцию и у пациентов в критическом состоянии, и существуют хорошо задокументированные связи между дефицитом витамина D и уровнем инфицирования, почечной и дыхательной недостаточностью, сепсисом и смертностью. Был проведен ряд исследований, в которых связь между дефицитом витамина D также была установлена с иммунологическими нарушениями, такими как рассеянный склероз, язвенный колит, болезнь Крона и бронхиальная астма.
Считается, что от дефицита витамина D страдает один миллиард человек во всем мире. Особому риску подвержены люди с более темной кожей, поскольку повышенный уровень пигментации препятствует проникновению ультрафиолетового (УФ) света, необходимого для синтеза витамина D в эпидермисе. Дополнительные группы риска включают пожилых людей, у которых часто наблюдается дефицит витамина D, усугубляемый увеличением времени пребывания в помещении, сниженным эпидермальным синтезом и нарушением метаболизма витамина D при приеме некоторых фармацевтических средств, таких как гипотензивные и противоэпилептические препараты.
По мере того, как углубляются наши знания о причинно-следственной связи воздействия ультрафиолетового излучения и развития рака и старения кожи, принимаются защитные меры, чтобы свести к минимуму воздействие ультрафиолета на кожу: применяются факторы защиты от солнца, которые становятся все более распространенными.
Солнцезащитного крема с фактором защиты от солнца (SPF) с маркировкой 8 достаточно, чтобы снизить синтез витамина D в эпидермисе на 95%. Поскольку витамин D очень трудно получить с помощью диетических средств и особенно сложно получить через солнечный свет в осенние и зимние месяцы, возникает необходимость в обогащении витамином D продуктов питания.
Механизм действия витамина D при болезни
Помимо роли витамина D в минеральном гомеостазе, недавние исследования показали потенциальную роль витамина D как регулятора иммунной системы. Что касается инфекционной и иммунной этиологии, витамин D был связан с увеличением тяжести многочисленных вирусных инфекций, включая вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), и некоторых бактериальных инфекций, включая туберкулез. Ранее сообщалось, что добавление витамина D снижает риск острых инфекций верхних дыхательных путей, что привело к предположениям о том, что витамин D может играть роль в ответе на COVID-19.
Была выдвинута гипотеза, что витамин D оказывает свое противомикробное действие тремя основными способами: путем увеличения естественных защитных барьеров, усиления врожденного клеточного иммунитета и повышения адаптивного иммунитета. Что касается усиления естественных барьеров, витамин D участвует в сохранении плотных контактов, щелевых контактов и спаек между эпителиальными клетками, нарушение которых является патогенным механизмом вирусной инфекции верхних дыхательных путей, таких как поражением респираторно-синцитиальным вирусом.
В частности, что касается COVID-19, считается, что коррекция дефицита витамина D подавляет CD26 / DDP4, одну из молекул адгезии, с помощью которой близкородственный вирус COVID-MERS и действительно вирус COVID-19, как полагают, получают доступ к клеткам хозяина. Если вирус успешно вторгается в организм хозяина, следующим иммунологическим барьером становится врожденная иммунная система. Было показано, что витамин D усиливает врожденный иммунитет, способствуя высвобождению дефенсинов и кателицидинов, последние из которых продемонстрировали прямое противомикробное действие против вирусов в оболочке и без оболочки. Также было показано как на исследованиях на животных, так и на клинических данных, что витамин D связан со снижением репликации вирусов.
Кроме того, было признано, что дефицит витамина D является прямым фактором развития острого респираторного дистресс синдрома после бактериального сепсиса, серьезного хирургического вмешательства и некардиогенной респираторной недостаточности. Витамин D также усиливает экспрессию некоторых антиоксидантных генов, таких как глутатионредуктаза, уменьшая количество свободных радикалов, образующихся при воспалении, которые, как считается, способствуют повреждению легких, которое приводит к развитию острого респираторного дистресс синдрома.
Витамин D и респираторная инфекция
Результаты метаанализа применения добавок витамина D и риска острой (бактериальной и вирусной) инфекции дыхательных путей показывают, что общий защитный эффект добавок витамина D составляет 12%. Эта цифра увеличивается до 19% при ежедневном или еженедельном режиме по сравнению с ежемесячным болюсным режимом. Более того, при коррекции дефицита витамина D наблюдался 70% защитный эффект.
Актуальность применения витамина D при COVID-19
Растет число предположений о том, что дефицит витамина D может лежать в основе повышения вероятности смертности и тяжести заболевания при COVID-19. Наблюдаемые различия в смертности от COVID-19 между северным и южным полушариями также подтверждают, что витамин D играет роль в патогенезе COVID-19. Однако грубый панъевропейский анализ показал отрицательную корреляцию между средним уровнем витамина D в каждой стране и числом случаев COVID-19 и смертностью. Эти ассоциации, наряду с физиологической и иммунологической ролью витамина D, стали предпосылкой для проведения клинических испытаний добавок витамина D у пациентов с COVID-19 и требуют дальнейших исследований.