COVID-19 и микроэлементы (обзор литературы)
- Авторы: Романов А.О.1, Шарипова М.М.1, Ивкина М.В.1, Архангельская А.Н.1, Гуревич К.Г.1
-
Учреждения:
- Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
- Выпуск: Том 20, № 6 (2021)
- Страницы: 535-549
- Раздел: Обзоры литературы
- URL: https://journals.rcsi.science/1681-3456/article/view/108702
- DOI: https://doi.org/10.17816/rjpbr108702
- ID: 108702
Цитировать
Аннотация
Весь мир уже более двух лет живёт в условиях пандемии COVID-19, вызванной вирусом SARS-CoV-2. Несмотря на беспрецедентные меры, направленные на поиск новых средств профилактики и лечения, разработку и внедрение вакцин, COVID-19 продолжает оставаться значимой медико-социальной проблемой. Это связано с особенностями SARS-CoV-2 — постоянными изменениями вируса в результате мутаций и образованием новых штаммов. Всё вышеперечисленное влияет на эффективность вакцинации и лечения, обусловливает необходимость профилактических мер, в первую очередь направленных на поддержание нормального функционирования иммунной системы, защищающей организм хозяина от различных патогенов, в том числе и вирусов. Немаловажную роль в состоянии иммунной системы играют некоторые микронутриенты, к которым относятся цинк, селен, железо и медь. Цинк и селен обладают выраженными иммунорегуляторными, антиоксидантными и противовирусными свойствами, железо необходимо для роста и развития некоторых клеток иммунной системы, а медь, помимо противовирусного действия, уменьшает риск присоединения вторичной инфекции при вирусных заболеваниях. При этом снижение уровня этих веществ в организме является распространённым состоянием. По данным литературы, более 2 млрд человек в мире страдают дефицитом микронутриентов. Кроме того, часто встречается сочетанный дефицит минеральных веществ, что обусловливает необходимость его диагностики и коррекции. Дополнительный приём микронутриентов является безопасным, достаточно эффективным и недорогим способом восполнения недостатка этих веществ в организме и обеспечения нормальной работы иммунной системы, что позволяет снизить риски и последствия инфекции. В большинстве проанализированных нами исследований подчеркивается значимость применения микронутриентов у людей, находящихся в группе риска, а также у пациентов в самом начале заболевания с целью укрепления иммунной системы при условии лабораторно подтверждённого дефицита.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Алексей Олегович Романов
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: alexseu23ru@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5085-4587
SPIN-код: 2974-7992
Россия, Москва
Майсият Магомедовна Шарипова
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: maisiyat@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7452-1122
SPIN-код: 8438-6386
к.м.н.
Россия, МоскваМария Валентиновна Ивкина
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Автор, ответственный за переписку.
Email: terekhova_m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5261-3552
SPIN-код: 7054-2171
к.м.н.
Россия, МоскваАнна Николаевна Архангельская
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: cattiva@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0792-6194
SPIN-код: 4434-5712
к.м.н., доцент
Россия, МоскваКонстантин Георгиевич Гуревич
Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова
Email: kgurevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7603-6064
SPIN-код: 4344-3045
д.м.н., профессор
Россия, МоскваСписок литературы
- Alexander J., Tinkov A., Strand T.A., et al. Early nutritional interventions with zinc, selenium and vitamin D for raising anti-viral resistance against progressive COVID-19 // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 8. P. E2358. doi: 10.3390/nu12082358
- Calder P.C. Nutrition, immunity and COVID-19 // BMJ Nutr Prev Health. 2020. Vol. 3, N 1. P. 74–92. doi: 10.1136/bmjnph-2020-000085
- Rahman M.T., Idid S.Z. Can Zn be a critical element in COVID-19 treatment? // Biol Trace Elem Res. 2021. Vol. 199, N 2. P. 550–558. doi: 10.1007/s12011-020-02194-9
- WHO Coronavirus Disease (COVID-19) Dashboard [Internet]. WHO; 2022 [дата обращения: 10.06.2022]. Доступ по ссылке: https://covid19.who.int/.
- Esposito S., Noviello S., Pagliano P. Update on treatment of COVID-19: Ongoing studies between promising and disappointing results // Infez Med. 2020. Vol. 28, N 2. P. 198–211.
- Nedjimi B. Can trace element supplementations (Cu, Se, and Zn) enhance human immunity against COVID-19 and its new variants? // Beni Suef Univ J Basic Appl Sci. 2021. Vol. 10, N 1. P. 33. doi: 10.1186/s43088-021-00123-w
- Joachimiak M.P. Zinc against COVID-19? Symptom surveillance and deficiency risk groups // PLoS Negl Trop Dis. 2021. Vol. 15, N 1. P. e0008895. doi: 10.1371/journal.pntd.0008895
- Junaid K., Ejaz H., Abdalla A.E., et al. Effective immune functions of micronutrients against SARS-CoV-2 // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 10. P. 2992. doi: 10.3390/nu12102992
- Jin P., Li J., Pan H., et al. Immunological surrogate endpoints of COVID-2019 vaccines: the evidence we have versus the evidence we need // Signal Transduct Target Ther. 2021. Vol. 6, N 1. P. 48. doi: 10.1038/s41392-021-00481-y
- Chu D.K., Akl E.A., Duda S., et al.; COVID-19 Systematic Urgent Review Group Effort (SURGE) study authors. Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and COVID-19: A systematic review and meta-analysis // Lancet. 2020. Vol. 395, N 10242. P. 1973–1987. doi: 10.1016/S0140-6736(20)31142-9
- Iddir M., Brito A., Dingeo G., et al. Strengthening the immune system and reducing inflammation and oxidative stress through diet and nutrition: Considerations during the COVID-19 crisis // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 6. P. 1562. doi: 10.3390/nu12061562
- Galmés S., Serra F., Palou A. Current State of Evidence: Influence of Nutritional and Nutrigenetic Factors on Immunity in the COVID-19 Pandemic Framework // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 9. P. 2738. doi: 10.3390/nu12092738
- Громова О.А., Торшин И.Ю. Важность цинка для поддержания активности белков врождённого противовирусного иммунитета: анализ публикаций, посвященных COVID-19 // Профилактическая медицина. 2020. Т. 23, № 3. С. 131–139. doi: 10.17116/profmed202023031131
- Fedele D., De Francesco A., Riso S., Collo A. Obesity, malnutrition, and trace element deficiency in the coronavirus disease (COVID-19) pandemic: An overview // Nutrition. 2021. Vol. 81. P. 111016. doi: 10.1016/j.nut.2020.111016
- Berger M.M., Herter-Aeberli I., Zimmermann M.B., et al. Strengthening the immunity of the Swiss population with micronutrients: A narrative review and call for action // Clin Nutr ESPEN. 2021. Vol. 43. P. 39–48. doi: 10.1016/j.clnesp.2021.03.012
- Calder P.C., Carr A.C., Gombart A.F., Eggersdorfer M. Optimal nutritional status for a well-functioning immune system is an important factor to protect against viral infections // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 4. P. 1181. doi: 10.3390/nu12041181
- Moghaddam A., Heller R.A., Sun Q., et al. Selenium deficiency is associated with mortality risk from COVID-19 // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 7. P. 2098. doi: 10.3390/nu12072098
- Jothimani D., Kailasam E., Danielraj S., et al. COVID-19: Poor outcomes in patients with zinc deficiency // Int J Infect Dis. 2020. Vol. 100. P. 343–349. doi: 10.1016/j.ijid.2020.09.014
- Oyagbemi A.A., Ajibade T.O., Aboua Y.G., et al. Potential health benefits of zinc supplementation for the management of COVID-19 pandemic // J Food Biochem. 2021. Vol. 45, N 2. P. e13604. doi: 10.1111/jfbc.13604
- Samad N., Sodunke T.E., Abubakar A.R., et al. The Implications of zinc therapy in combating the COVID-19 global pandemic // J Inflamm Res. 2021. Vol. 14. P. 527–550. doi: 10.2147/JIR.S295377
- Delgado-Roche L., Mesta F. Oxidative stress as key player in severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) infection // Arch Med Res. 2020. Vol. 51, N 5. P. 384–387. doi: 10.1016/j.arcmed.2020.04.019
- Bailey R.L., West K.P. Jr, Black R.E. The epidemiology of global micronutrient deficiencies // Ann Nutr Metab. 2015. Vol. 66, suppl. 2. P. 22–33. doi: 10.1159/000371618
- Maxfield L., Shukla S., Crane J.S. Zinc Deficiency. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2022.
- Wessels I., Maywald M., Rink L. Zinc as a gatekeeper of immune function // Nutrients. 2017. Vol. 9, N 12. P. 1286. doi: 10.3390/nu9121286
- Chinni V., El-Khoury J., Perera M., et al. Zinc supplementation as an adjunct therapy for COVID-19: Challenges and opportunities // Br J Clin Pharmacol. 2021. Vol. 87, N 10. P. 3737–3746. doi: 10.1111/bcp.14826
- Wessels I., Rolles B., Rink L. The potential impact of zinc supplementation on COVID-19 pathogenesis // Front Immunol. 2020. Vol. 11. P. 1712. doi: 10.3389/fimmu.2020.01712
- Domingo J.L., Marquès M. The effects of some essential and toxic metals/metalloids in COVID-19: A review // Food Chem Toxicol. 2021. Vol. 152. P. 112161. doi: 10.1016/j.fct.2021.112161
- Derwand R., Scholz M. Does zinc supplementation enhance the clinical efficacy of chloroquine/hydroxychloroquine to win today’s battle against COVID-19? // Med Hypotheses. 2020. Vol. 142. P. 109815. doi: 10.1016/j.mehy.2020.109815
- Corrao S., Mallaci Bocchio R., Lo Monaco M., et al. Does evidence exist to blunt inflammatory response by nutraceutical supplementation during COVID-19 pandemic? An overview of systematic reviews of vitamin D, vitamin C, melatonin, and zinc // Nutrients. 2021. Vol. 13, N 4. P. 1261. doi: 10.3390/nu13041261
- Sattar Y., Connerney M., Rauf H., et al. Three cases of COVID-19 disease with colonic manifestations // Am J Gastroenterol. 2020. Vol. 115, N 6. P. 948–950. doi: 10.14309/ajg.0000000000000692
- Abdulateef D.S., Rahman H.S., Salih J.M., et al. COVID-19 severity in relation to sociodemographics and vitamin D use // Open Med (Wars). 2021. Vol. 16, N 1. P. 591–609. doi: 10.1515/med-2021-0273
- Thomas S., Patel D., Bittel B., et al. Effect of high-dose zinc and ascorbic acid supplementation vs usual care on symptom length and reduction among ambulatory patients with SARS-CoV-2 infection: The COVID A to Z randomized clinical trial // JAMA Netw Open. 2021. Vol. 4, N 2. P. e210369. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2021.0369
- Dharmalingam K., Birdi A., Tomo S., et al. Trace elements as immunoregulators in SARS-CoV-2 and other viral infections // Indian J Clin Biochem. 2021. Vol. 36, N 4. P. 416–426. doi: 10.1007/s12291-021-00961-6
- Asl S.H., Nikfarjam S., Majidi Zolbanin N., et al. Immunopharmacological perspective on zinc in SARS-CoV-2 infection // Int Immunopharmacol. 2021. Vol. 96. P. 107630. doi: 10.1016/j.intimp.2021.107630
- Huang Z., Rose A.H., Hoffmann P.R. The role of selenium in inflammation and immunity: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities // Antioxid Redox Signal. 2012. Vol. 16, N 7. P. 705–743. doi: 10.1089/ars.2011.4145
- Maggini S., Pierre A., Calder P.C. Immune Function and Micronutrient Requirements Change over the Life Course // Nutrients. 2018. Vol. 10, N 10. P. 1531. doi: 10.3390/nu10101531
- Shreenath A.P., Ameer M.A., Dooley J. Selenium Deficiency. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2022.
- Jones G.D., Droz B., Greve P., et al. Selenium deficiency risk predicted to increase under future climate change // Proc Natl Acad Sci U S A. 2017. Vol. 114, N 11. P. 2848–2853. doi: 10.1073/pnas.1611576114
- Bermano G., Méplan C., Mercer D.K., Hesketh J.E. Selenium and viral infection: are there lessons for COVID-19? // Br J Nutr. 2021. Vol. 125, N 6. P. 618–627. doi: 10.1017/S0007114520003128
- Majeed M., Nagabhushanam K., Gowda S., Mundkur L. An exploratory study of selenium status in healthy individuals and in patients with COVID-19 in a south Indian population: The case for adequate selenium status // Nutrition. 2021. Vol. 82. P. 111053. doi: 10.1016/j.nut.2020.111053
- Im J.H., Je Y.S., Baek J., et al. Nutritional status of patients with COVID-19 // Int J Infect Dis. 2020. Vol. 100. P. 390–393. doi: 10.1016/j.ijid.2020.08.018
- Heller R.A., Sun Q., Hackler J., et al. Prediction of survival odds in COVID-19 by zinc, age and selenoprotein P as composite biomarker // Redox Biol. 2021. Vol. 38. P. 101764. doi: 10.1016/j.redox.2020.101764
- Kieliszek M., Lipinski B. Selenium supplementation in the prevention of coronavirus infections (COVID-19) // Med Hypotheses. 2020. Vol. 143. P. 109878. doi: 10.1016/j.mehy.2020.109878
- Jin Z., Du X., Xu Y., et al. Structure of Mpro from SARS-CoV-2 and discovery of its inhibitors // Nature. 2020. Vol. 582, N 7811. P. 289–293. doi: 10.1038/s41586-020-2223-y
- Zhang L., Lin D., Sun X., et al. Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease provides a basis for design of improved α-ketoamide inhibitors // Science. 2020. Vol. 368, N 6489. P. 409–412. doi: 10.1126/science.abb3405
- Habib H.M., Ibrahim S., Zaim A., Ibrahim W.H. The role of iron in the pathogenesis of COVID-19 and possible treatment with lactoferrin and other iron chelators // Biomed Pharmacother. 2021. Vol. 136. P. 111228. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111228
- Akhtar S., Das J.K., Ismail T., et al. Nutritional perspectives for the prevention and mitigation of COVID-19 // Nutr Rev. 2021. Vol. 79, N 3. P. 289–300. doi: 10.1093/nutrit/nuaa063
- Wessling-Resnick M. Crossing the iron gate: why and how transferrin receptors mediate viral entry // Annu Rev Nutr. 2018. Vol. 38. P. 431–458. doi: 10.1146/annurev-nutr-082117-051749
- Haider B.A., Spiegelman D., Hertzmark E., et al. Anemia, iron deficiency, and iron supplementation in relation to mortality among HIV-infected patients receiving highly active antiretroviral therapy in Tanzania // Am J Trop Med Hyg. 2019. Vol. 100, N 6. P. 1512–1520. doi: 10.4269/ajtmh.18-0096
- Gordeuk V.R., Delanghe J.R., Langlois M.R., Boelaert J.R. Iron status and the outcome of HIV infection: an overview // J Clin Virol. 2001. Vol. 20, N 3. P. 111–115. doi: 10.1016/s1386-6532(00)00134-7
- McDermid J.M., Jaye A., Schim van der Loeff M.F., et al. Elevated iron status strongly predicts mortality in West African adults with HIV infection // J Acquir Immune Defic Syndr. 2007. Vol. 46, N 4. P. 498–507. doi: 10.1097/qai.0b013e31815b2d4b
- Rawat R., Humphrey J.H., Ntozini R., et al. Elevated iron stores are associated with HIV disease severity and mortality among postpartum women in Zimbabwe // Public Health Nutr. 2009. Vol. 12, N 9. P. 1321–1329. doi: 10.1017/S136898000800390X
- Ersöz A., Yılmaz T.E. The association between micronutrient and hemogram values and prognostic factors in COVID-19 patients: A single-center experience from Turkey // Int J Clin Pract. 2021. Vol. 75, N 6. P. e14078. doi: 10.1111/ijcp.14078
- Richardson S., Hirsch J.S., Narasimhan M., et al. Presenting characteristics, comorbidities, and outcomes among 5700 patients hospitalized with COVID-19 in the New York City Area // JAMA. 2020. Vol. 323, N 20. P. 2052–2059. doi: 10.1001/jama.2020.6775
- Chen T., Wu D., Chen H., et al. Clinical characteristics of 113 deceased patients with coronavirus disease 2019: retrospective study // BMJ. 2020. Vol. 368. P. m1091. doi: 10.1136/bmj.m1091
- Pasricha S.R., Tye-Din J., Muckenthaler M.U., Swinkels D.W. Iron deficiency // Lancet. 2021. Vol. 397, N 10270. P. 233–248. doi: 10.1016/S0140-6736(20)32594-0
- Kernan K.F., Carcillo J.A. Hyperferritinemia and inflammation // Int Immunol. 2017. Vol. 29, N 9. P. 401–409. doi: 10.1093/intimm/dxx031
- Sonnweber T., Boehm A., Sahanic S., et al. Persisting alterations of iron homeostasis in COVID-19 are associated with non-resolving lung pathologies and poor patients’ performance: a prospective observational cohort study // Respir Res. 2020. Vol. 21, N 1. P. 276. doi: 10.1186/s12931-020-01546-2
- Chaturvedi U.C., Shrivastava R., Upreti R.K. Viral infections and trace elements: a complex interaction // Curr Sci. 2004. Vol. 87. P. 1536–1554.
- Raha S., Mallick R., Basak S., Duttaroy A.K. Is copper beneficial for COVID-19 patients? // Med Hypotheses. 2020. Vol. 142. P. 109814. doi: 10.1016/j.mehy.2020.109814
- Lee J.K., Ha J.H., Collins J.F. Dietary iron intake in excess of requirements impairs intestinal copper absorption in Sprague Dawley rat dams, causing copper deficiency in suckling pups // Biomedicines. 2021. Vol. 9, N 4. P. 338. doi: 10.3390/biomedicines9040338
- Zeng H.L., Yang Q., Yuan P., et al. Associations of essential and toxic metals/metalloids in whole blood with both disease severity and mortality in patients with COVID-19 // FASEB J. 2021. Vol. 35, N 3. P. e21392. doi: 10.1096/fj.202002346RR
- Pincemail J., Cavalier E., Charlier C., et al. Oxidative stress status in COVID-19 patients hospitalized in intensive care unit for severe pneumonia. A pilot study // Antioxidants (Basel). 2021. Vol. 10, N 2. P. 257. doi: 10.3390/antiox10020257
- Chen J., Jiang Y., Shi H., et al. The molecular mechanisms of copper metabolism and its roles in human diseases // Pflugers Arch. 2020. Vol. 472, N 10. P. 1415–1429. doi: 10.1007/s00424-020-02412-2
- Li L., Yang X. The essential element manganese, oxidative stress, and metabolic diseases: Links and interactions // Oxid Med Cell Longev. 2018. P. 7580707. doi: 10.1155/2018/7580707
- Fooladi S., Matin S., Mahmoodpoor A. Copper as a potential adjunct therapy for critically ill COVID-19 patients // Clin Nutr ESPEN. 2020. Vol. 40. P. 90–91. doi: 10.1016/j.clnesp.2020.09.022
- Anuk A.T., Polat N., Akdas S., et al. The relation between trace element status (zinc, copper, magnesium) and clinical outcomes in COVID-19 infection during pregnancy // Biol Trace Elem Res. 2021. Vol. 199, N 10. P. 3608–3617. doi: 10.1007/s12011-020-02496-y
- Besold A.N., Shanbhag V., Petris M.J., Culotta V.C. Ceruloplasmin as a source of Cu for a fungal pathogen // J Inorg Biochem. 2021. Vol. 219. P. 111424. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2021.111424
- Zeng H.L., Zhang B., Wang X., et al. Urinary trace elements in association with disease severity and outcome in patients with COVID-19 // Environ Res. 2021. Vol. 194. P. 110670. doi: 10.1016/j.envres.2020.110670
- Skalny A.V., Timashev P.S., Aschner M., et al. Serum zinc, copper, and other biometals are associated with COVID-19 severity markers // Metabolites. 2021. Vol. 11, N 4. P. 244. doi: 10.3390/metabo11040244
- Patil S., Us V.R., Arakeri G., et al. Does Yadgir population have copper-mediated intrinsic immunity to resist COVID-19 challenge? // Med Hypotheses. 2021. Vol. 146. P. 110362. doi: 10.1016/j.mehy.2020.110362
- Shakoor H., Feehan J., Al Dhaheri A.S., et al. Immune-boosting role of vitamins D, C, E, zinc, selenium and omega-3 fatty acids: Could they help against COVID-19? // Maturitas. 2021. Vol. 143. P. 1–9. doi: 10.1016/j.maturitas.2020.08.003
- Fernández-Quintela A., Milton-Laskibar I., Trepiana J., et al. Key aspects in nutritional management of COVID-19 patients // J Clin Med. 2020. Vol. 9, N 8. P. 2589. doi: 10.3390/jcm9082589
- Bae M., Kim H. The role of vitamin C, vitamin D, and selenium in immune system against COVID-19 // Molecules. 2020. Vol. 25, N 22. P. 5346. doi: 10.3390/molecules25225346
- Беликина Д.В., Малышева Е.С., Петров А.В., и др. COVID-19 при сопутствующем сахарном диабете: особенности клинического течения, метаболизма, воспалительных и коагуляционных нарушений // Современные технологии в медицине. 2020. Т. 12, № 5. С. 6–18. doi: 10.17691/stm2020.12.5.01
- Бабенко А.Ю., Лаевская М.Ю. Сахарный диабет и COVID-19. Как они связаны? Современные стратегии борьбы // Артериальная гипертензия. 2020. Т. 26, № 3. С. 304–311. doi: 10.18705/1607-419X-2020-26-3-304-311
- Митьковская Н., Григоренко Е., Рузанов Д., Статкевич Т. Коронавирусная инфекция COVID-19 и коморбидность // Наука и инновации. 2020. № 7 (209). С. 50–60. doi: 10.29235/1818-9857-2020-7-50-60
- James P.T., Ali Z., Armitage A.E., et al. The role of nutrition in COVID-19 susceptibility and severity of disease: A systematic review // J Nutr. 2021. Vol. 151, N 7. P. 1854–1878. doi: 10.1093/jn/nxab059
- Banach W., Nitschke K., Krajewska N., et al. The association between excess body mass and disturbances in somatic mineral levels // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, N 19. P. 7306. doi: 10.3390/ijms21197306
- Dubey P., Thakur V., Chattopadhyay M. Role of minerals and trace elements in diabetes and insulin resistance // Nutrients. 2020. Vol. 12, N 6. P. 1864. doi: 10.3390/nu12061864
- Pinnawala N.U., Thrastardottir T.O., Constantinou C. Keeping a balance during the pandemic: A narrative review on the important role of micronutrients in preventing infection and reducing complications of COVID-19 // Curr Nutr Rep. 2021. Vol. 10, N 3. P. 200–210. doi: 10.1007/s13668-021-00356-2
Дополнительные файлы
