Carence en micronutriments et immunité face aux virus?

[Nutrimuscle-Conseils]

Vitamin A
Vitamin A plays a role in the regulation of the innate immune response (through natural killer (NK) cells, macrophages and neutrophils) and cell-mediated immunity (through the growth and differentiation of B cells). It is also active in humoral antibody immunity and in cytokine signalling, with a role in the inflammatory response as a result.12 Of particular relevance is its role in mucosal epithelium (skin and mucous membrane) integrity, which is compromised in vitamin A deficiency and leads to increased susceptibility to infection via the eyes, respiratory and gastrointestinal tract.13 Deficiency therefore contributes to increased vulnerability to infections such as measles, malaria and diarrhoeal diseases.14 It is a major public health problem in low/middle-income countries (LMICs) and is a leading cause of morbidity and mortality in women and children.14

Supplementation has been shown to be effective in all-cause mortality from infectious disease in children.15 Caution should be advised interpreting these results, however, as the majority of these studies have been carried out in nutrient-deficient children in LMICs.

Vitamin C
Vitamin C is an effective antioxidant due to its ability to readily donate electrons.16 This enhances the activity and function of immune cells, white blood cell migration and leucocyte function via neutrophil and monocyte mobilisation.17 It also has the potential to regenerate vitamin E, which possesses important radical scavenging properties itself (see below). Vitamin C increases epithelial barrier function and promotes oxygen radical scavenging activity of skin.17 Deficiencies lead to impaired immunity and higher susceptibility to infection, increasing the risk of contracting pneumonia and also enhancing disease severity.18 The infection-related consequences of deficient vitamin C status are demonstrated clearly in chronic deficiency, otherwise known as scurvy, with pneumonia being one of the most frequent complications and causes of death.18 Infections also impact stores due to enhanced inflammation and metabolic requirements,17 meaning the effect of one can exacerbate the other and prolong illness.

Dysfunctional epithelial barrier function of the lungs of animals can be restored by vitamin C administration.19 Supplementation is effective in both prevention and treatment of RTIs, having been shown to reduce incidence and duration of upper respiratory tract infection (URTI) and severity of pneumonia in hospitalised older adults20 as well as symptoms of common cold.21 Prophylactic supplementation with vitamin C has also proven to reduce the risk of acquiring pneumonia,22 resulting in calls for intakes above RDA for the treatment of established infections, which require higher levels to compensate for the increased metabolic demand.11 16 Recent trial evidence, however, has demonstrated limited effects of high-dose supplementation on clinical endpoints in critically ill patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS).23

Vitamin D
Observational data have suggested a longstanding association between vitamin D status and the incidence of airway infection,24 in particular indicating a strong relationship between low status and the susceptibility to RTIs. Vitamin D plays an important role in the innate immune system, through the production of antimicrobial peptides, including cathelicidin and defensins.25 This process is highly dependent on the status of tissues, which stimulate immune antibacterial activity in a variety of cell types by increasing the production of antimicrobial factors and by enhancing mechanisms associated with autophagy.26 Many cell types express vitamin D receptors, with particularly high levels existing in lung epithelial cells. Deletion has the potential to increasing lung permeability and reduce pulmonary barrier integrity.27 The activation of vitamin D in the lung has the potential to induce these antimicrobials and attenuate inflammatory cytokines in response to viruses. Higher vitamin D status is associated with decreased levels of proinflammatory cytokines and conversely low status appears to be associated with the activation of inflammatory processes, which is particularly relevant in the case of sepsis derived from lung infection.28

Supplementation of vitamin D, particularly in those with lower baseline status, has proven effective in combating conditions like RTI,29 tuberculosis,26 chronic obstructive pulmonary disease30 and asthma.31 Meta analyses of randomised controlled trials (RCTs) have shown that vitamin D supplementation significantly reduces the incidence of RTIs, with baseline status and dosing frequency found to be independent modifiers of risk.29 Effects of supplementation were found to be strongest in those with baseline status <25 nmol/L and in groups who received daily supplementation—the latter also true in those with higher baseline status.29

Vitamin E
Vitamin E protects the integrity of cell membranes from damage caused by free radicals.32 It has the potential to influence both innate and adaptive immunity33—with alpha-tocopherol shown to specifically enhance the dampened immune response associated with ageing.34

Trial data on the effects of supplementation with vitamin E have been mixed,35 although has proven effective in reducing URTI in elderly care home residents.34 Improvements in innate NK cell response has also been shown with supplementation.36

Zinc
There is little zinc storage in the body, meaning that inadequate intakes can lead to deficiency, which is associated with compromised immune function.37 It is critical for the functioning of both innate and adaptive immunity, as well as cytokine production—which is altered during deficiency, contributing to oxidative stress and inflammation.38 39 This role in mediating inflammatory response is particularly relevant in the systemic inflammatory response observed in sepsis, an over-reactive host response to infection. Low zinc status has been associated with increased susceptibility to sepsis and fatality to infection.40 This is complicated by the fact that pathogens require zinc to thrive, while the immune system also requires it to function, meaning status can appear to have a contradictory role in the infection process.41 Higher status (>70 mg/dL) can be predictive of favourable pneumonia incidence and treatment course in the institutionalised elderly,42 which is an important consideration given that they are a high-risk group for deficiency.

Numerous RCTs have demonstrated that supplementation of moderate zinc doses in healthy elderly individuals improves several aspects of immune functioning and may reduce incidence of infections38 and even overall mortality.43 A recent Cochrane Review also found that supplementation reduced the risk of pneumonia by 13% in children under 5.44 It is worth noting that high zinc intakes can increase copper losses and contribute to deficiency; therefore, supplementation should be combined with a copper component.45

Selenium
Selenium influences the immune response largely through its action in selenoproteins, which function as cellular antioxidants.46 Deficiency appears to enhance virulence or progression of some viral infections47 as evidenced by the relationship between Keshan disease, coxsackievirus B3 and influenza A, which are exacerbated by low Se status. Selenium also has an important role in the modulation of the inflammatory response and cytokine production.48

Supplementation of selenium improves the immune system response to viruses in deficient individuals.49 Although scarce evidence of this has been demonstrated in humans, limited studies have shown functional outcomes of selenium supplementation on the human immune system. In one trial of UK adults with poor selenium status, supplementation with selenium attenuated poliovirus more rapidly than those given a placebo.50 Caution is advised due to the adverse effects of selenium in high status and it is suggested those who are selenium sufficient should not supplement due to potential adverse effects.46 48

[Nutrimuscle-Conseils]

Based on this evidence, it appears sensible to consider mass communication of the prevalence and implications of vitamin D deficiency, and safe to recommend wide supplementation which is currently set at 400 IU/day (10 µg/day) for the UK; 600 IU/day (15 µg/day) for the USA (800 IU/day (20 µg/day) for >70 years) and Europe,66 to avoid suboptimal status and the potential risk of compromised immune function. This is especially important in those at the highest risk of deficiencies.54 66 73 Other potential policy methods include mandatory fortification, which in Finland has been effective in reducing levels of deficiency to less than 1% of the population,74 and may warrant further consideration. It would also be useful to better define the level of deficiency in other key micronutrients (vitamin C, zinc), and consider measures to ensure adequacy in these in high-risk groups.56

[Nutrimuscle-Conseils]

Association between vitamin intake and respiratory complaints in adults from the UK National Diet and Nutrition Survey years 1–8
Suzana Almoosawi BMJ Nutr 2020

Objective To examine the cross-sectional association between vitamins A, E, C and D from diet and supplements and the prevalence of respiratory complaints in a nationally representative sample of UK adults.

Methods Data from adult participants of the National Diet and Nutrition Survey Rolling Programme years 2008–2016 were used for the analysis. Logistic regression adapted for complex survey design was used to investigate the relationship between each vitamin intake in turn (exposure) and self-reported respiratory complaints (outcome), adjusting for relevant confounders.

Results Overall, respiratory complaints were found in 33 of the 6115 adult patients aged 19 years and above. After adjustment for potential confounders, a negative association was observed between the intake of vitamin A and E intake from diet and supplements and respiratory complaints. For vitamin D, intake from supplements, but not diet, was inversely significantly associated with respiratory complaints. No association between vitamin C and respiratory complaints was observed.

Conclusion In conclusion, intake of vitamin A and E from diet and supplements, and vitamin D from supplements, show strong evidence of association with lower self-reported prevalence of respiratory complaints in a nationally representative sample of UK adults.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Carences en micronutriments chez les patients atteints de COVID-19: comment la métabolomique peut contribuer à leur prévention et à leur reconstitution
Dimitris Tsoukalas BMJ Nut 2020

En lisant l'article récent de McAuliffe et al.1, nous nous sommes intéressés à l'approche présentée pour cibler les carences en micronutriments de la population à haut risque pour COVID-19 et renforcer leur système immunitaire contre l'infection.1 Les auteurs présentent des preuves sur le rôle central des nutriments sélectionnés sur la fonction du système immunitaire contre les infections respiratoires tout en montrant des données cliniques issues d'études utilisant une supplémentation prophylactique.

Cependant, les études cliniques n'ont pas donné de résultats concluants sur le rôle bénéfique de la supplémentation en nutriments pour le soutien du système immunitaire qui peut être traduit en pratique clinique. Les auteurs rapportent trois raisons principales que nous développerons dans cette lettre: (1) mauvaise conception de l'étude; (2) absence de méthodologie établie pour l'évaluation du statut en micronutriments; et (3) dosage optimal non standardisé des suppléments nutritionnels.

Les études cliniques sont généralement conçues pour évaluer le rôle d'un seul nutriment sur la fonction du système immunitaire. Bien que cette approche facilite une surveillance étroite de l'effet de soustraction / supplémentation en nutriments, elle ne reflète pas la complexité du système biologique. Ainsi, plusieurs études interventionnelles ne rapportent aucun effet de la supplémentation en nutriments, ce qui contredit d'autres qui démontrent un impact positif, entravant la validation des résultats.

Il convient également de noter que le rôle principal des nutriments, qui est de faciliter les réactions enzymatiques, est accompli via la synergie de plusieurs nutriments. Ainsi, une combinaison de nutriments devrait être administrée à titre d'intervention au lieu de nutriments uniques.3 De plus, un cocktail de nutriments pourrait être fourni au départ pour couvrir certaines des carences permettant le fonctionnement normal des voies métaboliques, avant l'administration d'un seul nutriment. d'une manière dose-réponse pour évaluer son effet sur la santé et la maladie. Un groupe témoin recevant le cocktail de nutriments devrait également être inclus dans ces études en plus du groupe témoin sans apport. Une telle conception de l'étude pourrait également réduire les différences interindividuelles de réponse à l'intervention, causées par les divers besoins en nutriments au sein de la population de l'échantillon.

Nous proposons à la fois pour les études de recherche humaine mais aussi pour les cliniciens de passer de l'évaluation mono-nutriments au profilage de plusieurs nutriments à un moment donné pour que chaque personne ait une vue d'ensemble du statut en micronutriments et surveille l'efficacité du traitement. Un obstacle dans cette direction est que les nutriments ont des propriétés chimiques nettement différentes nécessitant d'autres manipulations méthodologiques pour leur évaluation dans les biofluides humains. Pour surmonter cette complexité, nous proposons une analyse des produits métaboliques des nutriments en ligne avec d'autres.4

Des preuves récentes suggèrent que la métabolomique pourrait être un outil complémentaire pour identifier les personnes présentant des carences en micronutriments, et donc un risque élevé de COVID-19, et comme un outil de suivi des progrès après une supplémentation nutritionnelle.

La métabolomique a attiré l'attention des chercheurs en santé car il s'agit d'une méthode sensible capable de capturer les dysfonctionnements métaboliques causés par ou de prédire la présence d'une maladie.5 Leur avantage unique est qu'elle combine la variabilité génétique d'une personne et les préférences alimentaires et de style de vie individuelles. qui affectent le phénotype, qui est les métabolites. Des progrès significatifs ont été réalisés pour l'identification des biomarqueurs métaboliques dans les maladies chroniques, 6 bien que l'application de la métabolomique comme outil d'évaluation des carences nutritionnelles soit limitée à quelques nutriments. La métabolomique ciblée, qui fournit la quantification absolue des métabolites, peut capturer l'adéquation fonctionnelle des nutriments en mesurant les intermédiaires métaboliques des réactions enzymatiques régulées par les nutriments. Par exemple, l'acide méthylmalonique, un métabolite produit par le méthylmalonyl-CoA régulé par la biodisponibilité de B12, a été établi dans la pratique clinique. Cela nécessite une approche multidisciplinaire, incluant des nutritionnistes, des biologistes, des biochimistes, des biostatisticiens et des médecins, pour mettre en œuvre la métabolomique dans la pratique clinique.7

Enfin, il est important de noter que le dosage optimal des micronutriments n'a pas été établi pour la pratique clinique non plus pour les études humaines. McAuliffe et al1 mentionnent que certains groupes peuvent nécessiter des doses supérieures à l'apport nutritionnel recommandé (AJR) pour répondre aux besoins métaboliques. En effet, les maladies auto-immunes ont été liées à la résistance à la vitamine D, où des quantités plus élevées de cette vitamine sont nécessaires pour exercer son effet immunorégulateur.8 Encore une fois, le profilage des produits métaboliques des micronutriments fournira un aperçu personnalisé des besoins en nutriments.

Maintenant que nous sommes confrontés à la pandémie COVID-19, des actions doivent être menées pour que les praticiens soient formés à l'évaluation de l'état nutritionnel en utilisant les méthodologies actuelles mais aussi promouvoir des mesures de validation des biomarqueurs nutritionnels de la métabolomique.

Les micronutriments alimentaires à la suite du COVID-19: une évaluation des preuves avec un accent sur les groupes à haut risque et les soins de santé préventifs
Shane McAuliffe BMJ Nutr 2020

Les carences existantes en micronutriments, même s'il ne s'agit que d'un seul micronutriment, peuvent altérer la fonction immunitaire et augmenter la sensibilité aux maladies infectieuses. Certains groupes de population sont plus susceptibles d'avoir des carences en micronutriments, tandis que certaines pathologies et pratiques de traitement exacerbent également le risque, ce qui signifie que ces groupes ont tendance à souffrir d'une morbidité et d'une mortalité accrues dues aux maladies infectieuses. L'optimisation de l'état nutritionnel global, y compris les micronutriments, peut être efficace pour réduire l'incidence des maladies infectieuses. Les carences en micronutriments sont rarement reconnues mais sont répandues au Royaume-Uni, ainsi que beaucoup plus largement, en particulier dans les groupes à haut risque sensibles au COVID-19. Les praticiens doivent être conscients de ce fait et doivent en tenir compte pour le processus de dépistage du COVID-19, ou lorsque le dépistage peut être difficile ou irréalisable, pour assurer un traitement général conformément aux lignes directrices des meilleures pratiques. La correction des carences en micronutriments établies ou, dans certains cas, un statut présumé sous-optimal, a le potentiel d'aider à soutenir la fonction immunitaire et à atténuer le risque d'infection. Les effets et la réponse immunitaire au COVID-19 partagent des caractéristiques communes avec des infections respiratoires aiguës sévères plus bien caractérisées. La correction des carences en micronutriments s'est avérée efficace dans plusieurs maladies infectieuses et s'est avérée favoriser des résultats cliniques favorables. Les micronutriments semblent jouer un rôle clé dans la médiation de la réponse inflammatoire et ces effets peuvent être renforcés par la correction des carences. Beaucoup de ceux qui sont les plus à risque pendant la pandémie de COVID-19 sont également les populations les plus exposées aux carences en micronutriments et à une nutrition globale plus pauvre. La correction des carences en micronutriments dans l'infection établie par COVID-19 peut contribuer à soutenir la réponse immunitaire à l'infection chez les personnes les plus à risque. Il est nécessaire de poursuivre les recherches pour établir des pratiques optimales de santé publique et des schémas d'intervention clinique.

[Nutrimuscle-Conseils]

Potential Inhibitors for SARS-CoV-2 and Functional Food Components as Nutritional Supplement for COVID-19: A Review
Pushpendra Singh, Plant Foods for Human Nutrition volume 75, pages458–466(2020)

The severe acute respiratory syndrome is a viral respiratory infection and commonly called as COVID-19, caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2). It widely transmitted through direct or indirect contact. Currently, no specific treatment against SARS-CoV-2 are available; only prevention and supportive strategy are the preventive measures. The present review emphasizes the latest research related to COVID-19 and SARS-CoV-2 virus as well as the current status of potential inhibitors identified. Recent interest in SARS-CoV-2 has focused on transmission, symptoms, structure, and its structural proteins that exhibit promising therapeutics targets for rapid identification of potential inhibitors. The quick identification of potential inhibitors and immune-boosting functional food ingredients are crucial to combat this pandemic disease. We also tried to give an overview of the functional food components as a nutritional supplement, which helps in boosting our immune system and could be useful in preventing the COVID-19 and/or to improve the outcome during therapy.

[Nutrimuscle-Conseils]

Micronutrients, including vitamins and minerals, are the biological or biochemical compounds required in relatively small quantities or in trace amount where they participate in the metabolic reactions and essential biochemical pathways. The deficiency of such compounds leads to disturbance in the function in our body, which results in the weakening of host immune response [58]. A study reported the deficiency of micronutrient Selenium (Se) marked by a reduction in immune function [59]. Selenium supplementation has known for its immune-stimulant effect, which includes enhancement of activated T cells (cytotoxic lymphocytes) and an NK-cell activity [60]. Destruction of sensory cells by SARS-CoV in oral mucosa might be the cause of parageusia.

Chelation of zinc through immune mechanisms results in the alteration of zinc homeostasis in oral gustatory cells. This mechanism may result in the taste disturbances as observed by zinc insufficiency [61]. Thus, Zinc supplementation could also play an important role in prophylaxis and the treatment of COVID-19 [62, 63]. The blood sample reports of COVID-19 positive patients showed greater alteration in parameters like creatinine, neutrophil count and blood urea. They also indicated elevated concentration of pro-inflammatory cytokines IL-6, and TNF-α. Moreover, oxidative stress may cause an altered lung immune response, which leads to severe lung infections.

The dietary supplements are rich source of flavonoids, anti-oxidants, polyphenols which helps in boost the immune system [64,65,66]. Golden milk is a milk-based drink (half teaspoon turmeric powder in 150 ml hot milk) - once or twice a day is said to be an immunity booster. Haridra (Curcuma longa Linn.), i.e., turmeric has an active constituent of curcumin which blocks cytokine release, has most notably key pro-inflammatory cytokines, interleukin-1, interleukin-6 and tumour necrosis factor-α, which is advisable to take with milk. The suppression of cytokine release by curcumin correlates with clinical improvement in experimental models of flu and infectious diseases. It can be compared with COVID-19, where a cytokine storm plays a significant role in the mortality [67]. Although, higher consumption of omega-3 fatty acids has evidenced the reduced inflammation induced immune response.

According to a study, eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) have shown their potential in reducing the oxygen saturation, treatment days, need for the ventilators and also the rate of mortality [68]. Prebiotics are the food supplements ingredients which are composed of oligosaccharide that are not digestible by the host health during selective stimulation of the growth and activity of gut microbiota. Probiotics interact with the host system and gives strength and resistance in the body through microbiota residing in our body with a commensal relationship. The role of probiotics in immune-boosting is supposed to be achieved by the indirect stimulation of cytokine production and modulation in gastrointestinal function. Probiotic bacteria can interact with our gut microbiome to reinforce our immune system, increase the immune response system and promote the specific immune signalling with several physiological and clinical importance [69].

Some vitamins like vitamin A, C, E, flavonoids and carotenoids are readily available in diet and works as an antioxidant for scavenging the oxidative free radicals. Vitamin D supplement was safe in preventing acute respiratory tract infections and influenza [70, 71]. Some naturally occurring functional food compounds, such as flavonoids and carotenoids have been reported as a potent antioxidant and anti-inflammatory agents, which helps to strengthen the immune system [72]. The two fundamental immune-boosting properties associated with fruit and vegetables are antioxidant and anti-inflammation, which are considered to be useful biomarkers for the assessment of human health [73].

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Inhibiteurs potentiels du SRAS-CoV-2 et des composants alimentaires fonctionnels comme supplément nutritionnel pour COVID-19: un examen
Pushpendra Singh, Plant Foods for Human Nutrition volume 75, pages 458–466 (2020)

Le syndrome respiratoire aigu sévère est une infection respiratoire virale et communément appelée COVID-19, causée par le coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Elle s'est largement transmise par contact direct ou indirect. Actuellement, aucun traitement spécifique contre le SRAS-CoV-2 n'est disponible; seules les stratégies de prévention et de soutien sont les mesures préventives. La présente revue met l'accent sur les dernières recherches liées aux virus COVID-19 et SARS-CoV-2 ainsi que sur l'état actuel des inhibiteurs potentiels identifiés. L'intérêt récent pour le SRAS-CoV-2 s'est concentré sur la transmission, les symptômes, la structure et ses protéines structurales qui présentent des cibles thérapeutiques prometteuses pour l'identification rapide d'inhibiteurs potentiels. L'identification rapide des inhibiteurs potentiels et des ingrédients alimentaires fonctionnels stimulant le système immunitaire est cruciale pour lutter contre cette pandémie. Nous avons également essayé de donner un aperçu des composants alimentaires fonctionnels en tant que complément nutritionnel, ce qui aide à renforcer notre système immunitaire et pourrait être utile pour prévenir le COVID-19 et / ou pour améliorer les résultats pendant le traitement. , sont les composés biologiques ou biochimiques nécessaires en quantités relativement faibles ou à l'état de traces lorsqu'ils participent aux réactions métaboliques et aux voies biochimiques essentielles. La carence en ces composés entraîne une perturbation de la fonction de notre corps, ce qui entraîne un affaiblissement de la réponse immunitaire de l'hôte [58]. Une étude a rapporté la carence en micronutriments sélénium (Se) marquée par une diminution de la fonction immunitaire [59]. La supplémentation en sélénium est connue pour son effet immunostimulant, qui comprend l'amélioration des cellules T activées (lymphocytes cytotoxiques) et une activité des cellules NK [60]. La destruction des cellules sensorielles par le SRAS-CoV dans la muqueuse buccale pourrait être la cause de la paragueusie.

La chélation du zinc par les mécanismes immunitaires entraîne une altération de l'homéostasie du zinc dans les cellules gustatives orales. Ce mécanisme peut entraîner des troubles du goût observés par une insuffisance en zinc [61]. Ainsi, la supplémentation en zinc pourrait également jouer un rôle important dans la prophylaxie et le traitement du COVID-19 [62, 63]. Les rapports d'échantillons sanguins de patients positifs au COVID-19 ont montré une plus grande altération des paramètres tels que la créatinine, le nombre de neutrophiles et l'urée sanguine. Ils ont également indiqué une concentration élevée de cytokines pro-inflammatoires IL-6 et TNF-α. De plus, le stress oxydatif peut entraîner une modification de la réponse immunitaire pulmonaire, ce qui entraîne de graves infections pulmonaires.

Les compléments alimentaires sont une riche source de flavonoïdes, d'anti-oxydants, de polyphénols qui aident à stimuler le système immunitaire [64,65,66]. Le lait doré est une boisson à base de lait (une demi-cuillère à café de poudre de curcuma dans 150 ml de lait chaud) - une ou deux fois par jour serait un stimulant de l'immunité. Haridra (Curcuma longa Linn.), C'est-à-dire que le curcuma a un constituant actif de la curcumine qui bloque la libération de cytokines, a notamment des cytokines pro-inflammatoires clés, l'interleukine-1, l'interleukine-6 et le facteur de nécrose tumorale-α, qu'il est conseillé de prendre avec du lait. La suppression de la libération de cytokines par la curcumine est en corrélation avec l'amélioration clinique des modèles expérimentaux de grippe et de maladies infectieuses. Il peut être comparé au COVID-19, où une tempête de cytokines joue un rôle important dans la mortalité [67]. Cependant, une consommation plus élevée d'acides gras oméga-3 a mis en évidence la réduction de la réponse immunitaire induite par l'inflammation.

Selon une étude, l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et l'acide docosahexaénoïque (DHA) ont montré leur potentiel pour réduire la saturation en oxygène, les jours de traitement, le besoin de ventilateurs et également le taux de mortalité [68]. Les prébiotiques sont les ingrédients des compléments alimentaires qui sont composés d'oligosaccharides qui ne sont pas digestibles par la santé de l'hôte lors d'une stimulation sélective de la croissance et de l'activité du microbiote intestinal. Les probiotiques interagissent avec le système hôte et donnent force et résistance au corps grâce au microbiote résidant dans notre corps avec une relation commensale. Le rôle des probiotiques dans le renforcement immunitaire est supposé être atteint par la stimulation indirecte de la production de cytokines et la modulation de la fonction gastro-intestinale. Les bactéries probiotiques peuvent interagir avec notre microbiome intestinal pour renforcer notre système immunitaire, augmenter le système de réponse immunitaire et promouvoir la signalisation immunitaire spécifique avec plusieurs importance physiologique et clinique [69].

Certaines vitamines comme les vitamines A, C, E, les flavonoïdes et les caroténoïdes sont facilement disponibles dans l'alimentation et fonctionnent comme un antioxydant pour éliminer les radicaux libres oxydants. Le supplément de vitamine D était sans danger pour prévenir les infections aiguës des voies respiratoires et la grippe [70, 71]. Certains composés alimentaires fonctionnels naturels, tels que les flavonoïdes et les caroténoïdes, ont été signalés comme de puissants agents antioxydants et anti-inflammatoires, qui contribuent à renforcer le système immunitaire [72]. Les deux propriétés de stimulation immunitaire fondamentales associées aux fruits et légumes sont les antioxydants et les anti-inflammatoires, qui sont considérés comme des biomarqueurs utiles pour l'évaluation de la santé humaine [73].

[Nutrimuscle-Conseils]

Obesity, malnutrition, and trace element deficiency in the coronavirus disease (COVID-19) pandemic: An overview
Debora Fedele Nutrition Volume 81, January 2021, 111016


Highlights
• Derangements in nutritional status can influence the course of coronavirus disease (COVID-19).
• Obesity may worsen the outcome of COVID-19, requiring the most intensive care.
• Vitamins and trace elements have a crucial role in immunomodulation.

The world is currently facing the coronavirus disease (COVID-19) pandemic which places great pressure on health care systems and workers, often presents with severe clinical features, and sometimes requires admission into intensive care units. Derangements in nutritional status, both for obesity and malnutrition, are relevant for the clinical outcome in acute illness. Systemic inflammation, immune system impairment, sarcopenia, and preexisting associated conditions, such as respiratory, cardiovascular, and metabolic diseases related to obesity, could act as crucial factors linking nutritional status and the course and outcome of COVID-19. Nevertheless, vitamins and trace elements play an essential role in modulating immune response and inflammatory status. Overall, evaluation of the patient's nutritional status is not negligible for its implications on susceptibility, course, severity, and responsiveness to therapies, in order to perform a tailored nutritional intervention as an integral part of the treatment of patients with COVID-19. The aim of this study was to review the current data on the relevance of nutritional status, including trace elements and vitamin status, in influencing the course and outcome of the disease 3 mo after the World Health Organization's declaration of COVID-19 as a pandemic.

Selenium
It has been largely recognized that selenium has pleiotropic properties that are important for health status. Selenium exerts its functions through 25 selenoproteins that act as antioxidants, such as glutathione peroxidases (GPx) which is involved in control of reactive oxygen species (ROS) during inflammatory processes. Redox balance is recognized as a critical factor in the progression of viral infection [233], [234], [235].

Nutritional selenium deficiency effects the immune response, resulting in less proliferation of T cells, lymphocyte-mediated toxicity, and NK cell activity [236]. It appears to influence the course of viral infections by limiting elevation of ROS, whereas biosynthesis of antioxidant enzymes is reduced in the infected cells, and influencing virus replication by increasing the rate of the genome mutation, especially for RNA viruses [237]. It has been found that selenium status could influence the outcome of influenza A virus, as seen in studies that correlated lower selenium concentration and infection by the highly pathogenic H1N1 subtype of influenza A virus [238]. Other implications are severity of tissue inflammatory infiltration and emergence of more virulent virus subtypes [237].

As pointed out by Zhang et al. [239], selenium could be a choice for treatment of COVID-19, but it has also been hypothesized that it plays a crucial role in the emergence and spread of SARS-CoV-2. Because selenium concentrations in China vary between the lowest and the highest values in the world, some researchers have analyzed hair selenium concentrations, observing a much higher death rate in COVID-19 patients from low-selenium regions [240]. These findings should open discussion of considering eventual selenium supplementation, taking into account that a selenium overload could be detrimental in influencing immune response to vaccines [236].

Zinc
According to a report published by the WHO in 2013, it is estimated that zinc deficiency affects about 33% of the world's population, with estimates ranging from 4% to 73% across subregions and 1.4% of deaths worldwide (0.8 million) were attributed to zinc deficiency: 1.4% in men and 1.5% in women. It is also responsible for ~16% of lower RTIs [241].

A wide spectrum of immune response, both regarding innate and adaptive immunity derangements, occurs in zinc deficiency conditions. Zinc deficiency can result in reduced polymorphonuclear cell (PMNs) chemotaxis and phagocytosis and regulation of NADPH oxidase activity, involved in destruction of pathogens after phagocytosis. Zinc deficiency also causes increased production of proinflammatory cytokines such as IL-1B, IL-6, and TNF-α and compromised modulation of NK cell activity, especially in the setting of major histocompatibility complex (MHC) class I. Thymic atrophy and subsequent T-cell lymphopenia and reduction of premature and immature B cells with consequently reduced antibody production are other effects of zinc deficiency [242].

Zinc in binded as divalent cation to metallothioneins (MTs) and is released as a mechanism to reduce ROS generated by viral infections. Moreover, MTs have been classified as IFN-stimulating genes and their upregulation has been observed in response to measles virus, influenza, HIV, and hepatitis C virus. In the context of influenza and other RTIs sustained by coronavirus and metapneumovirus, the inhibition of RNA-dependent RNA polymerase, which inhibits viral replication, has been observed (in vitro) [243].

Various studies evaluated the effect of zinc supplementation in viral diseases, finding a prophylactic effect and reduced duration of symptoms [243], [244], [245], whereas other studies did not report a convincing effect on viral load or immune responses [242]. Some researchers have suggested a possible role of zinc supplementation in enhancing the clinical efficacy of chloroquine/hydroxychloroquine used for treatment of COVID-19, as chloroquine has characteristics of a zinc ionophore, specifically in lysosomes, which may result in a more efficient RNA-dependent RNA polymerase inhibition of intracellular SARS-CoV-2 replication [246]. However, the effective utility and recommendations for use of chloroquine/hydroxychloroquine must be effectively established and serious concerns remain, mostly about its cardiotoxicity [247], [248], [249].

Copper
Recently, some researchers have suggested a possible involvement of copper as an adjuvant in treatment of COVID-19. The rationale of this suggestion comes from the observation that severe copper deficiency has adverse effects on immune function, especially in elderly people where marginal or severe deficiency of copper is a strong possibility. Because copper and zinc are competitively absorbed from the jejunum via MT, high doses of zinc (>150 mg/d) can result in copper deficiency in healthy individuals [250].

The role of copper during infections has been previously investigated. Elevated levels of copper could attack microbes through copper toxicity [251], in particular during lung infections, in which an uptake in macrophages was observed [252]. Nearly all of copper content of the serum (95%) is bound to ceruloplasmin, whose levels are increased in response to inflammation, trauma, or infection, in order to facilitate copper delivery to sites of infection [253]. Moreover, there is also an activation of immune response, as seen by Kelley et al., who observed that after providing a diet with lower content of copper, peripheral blood mononuclear cell proliferation and secretion of the IL-2 receptor in the culture medium were reduced [254]. Interestingly, some researchers have reported a specific role of copper in viral replication, as in the case of influenza A/WSN/33 (H1N1) as a critical step in RNA and protein syntheses [255].

However, these observations should not be taken as advice for COVID-19 treatment, even in consideration of the possible toxic effect of copper overload.

Vitamin D
Considering the rate of vitamin D deficiency and insufficiency, it can be considered a global health problem that has characteristics as a pandemic. It has been estimated that ~30% of children and 60% of adults worldwide are vitamin D deficient and insufficient, respectively [256]. The severity of 25-hydroxyvitamin D deficiency is stratified into mild (<20 ng/mL), moderate (<10 ng/mL), and severe (<5 ng/mL) [257]. Pregnant women, individuals with increased skin melanin, abstinence from direct sun exposure (which explains the higher prevalence in higher latitudes), and obese children and adults are considered at high risk for deficiency. A prevalence of vitamin D deficiency is 35% higher in obese individuals regardless of latitude and age [256,258].

Vitamin D acts as an immunomodulator and as an antioxidant, with an important role in CVDs and diabetes mellitus [256]. It is also involved in protection against viral RTIs and acute lung injury, as observed in ARDS, in which there is reduced lung permeability by modulation of renin–angiotensin system activity and ACE-2 expression [259], [260], [261], [262]. Thus, vitamin D deficiency has been reasonably correlated to COVID-19 as a pathogenic factor. This hypothesis is corroborated by analysis of vitamin D prevalence and COVID-19 spreading and mortality observed in the Northern Hemisphere in contrast to the Southern Hemisphere [263]. Hastie et al. analyzed data available from 348 598 UK Biobank participants and found that median 25-hydroxyvitamin D concentration measured at recruitment was lower in patients who subsequently developed COVID-19 [264]. Daneshkhah et al. observed that the age-specific COVID-19 fatality rate was highest in Italy, Spain, and France, all of which are European countries with the highest incidence of severe vitamin D deficiency [265]. These findings suggest that measurement of serum 25-hydroxyvitamin D is necessary in patients infected with SARS-CoV-2 in order to identify the ones at highest risk. Once identified, a supplementation dose should be administered. Caccialanza et al. suggest cholecalciferol supplementation according to blood tests results (50 000 UI/wk and 25 000 UI/wk if 25-hydroxyvitamin D <20 ng/mL and ≥20 to <30 ng/mL, respectively) [266], whereas Ebady et al. propose a 100 000 IU start dose of cholecalciferol followed by 50 000 IU/wk for the second and third week [267]. According to the most recent guidelines for nutrition management in the ICU, a single high dose (500 000 IU) can be safely administered within the first week [268], and it could be reasonably applied for COVID-19 patients, although no evidence exists to date. To our knowledge, there is no clear consensus about the administration of cholecalciferol in COVID-19 patients, neither a proven efficacy as adjuvant therapy, even though some researchers suggest this is a possible application [269].

Ascorbic acid
Overt vitamin C deficiency known as scurvy, is rare especially in high-income countries; however, a less pronounced deficiency (defined as a serum concentration <11.4 umol/L) is more common, with rates as low as 7.1% in the United States and up to 73.9% in northern India. Risk factors include alcohol intake, tobacco use, low income, male sex, patients on hemodialysis, and those with overall poor nutritional status [270].

Vitamin C mainly plays an essential role in protecting the cells from oxidative damage; improves neutrophil migration and chemotaxis; promotes the proliferation, differentiation, and maturation of T and possibly also B lymphocytes; and has an inhibitory effect on secretion of proinflammatory cytokines [271]. A link between vitamin C status and RTIs has been observed, as a lower mortality rate from pneumonia was reported in patients with higher serum vitamin C values [272]. Recently, Carr et al. evaluated vitamin C status in a cohort of patients with pneumonia and observed a depletion compared with healthy controls. In particular, the more severe patients in ICUs had significantly lower vitamin C levels [273]. This latter study was not performed in patients with COVID-19 and no data are available regarding vitamin C status in these patients. The potential role as an immunomodulator and antioxidant lead to administration of ascorbic acid in critically ill patients, and various studies have been performed, even if there are some discrepancies regarding the administered doses. A recent systematic review concluded that intravenous (IV) administration of vitamin C could reduce dependency on mechanical ventilation, possibly through the amelioration of lung injury, without affecting overall mortality [274].

To date, there is no consensus or proven efficacy of supplementation of ascorbic acid in COVID-19 patients but some researchers advise a possible use of IV supplementation as addressed by an expert panel document from the National Institiutes of Health that a regimen of 1.5 g/kg body weight could be considered safe and without major adverse events [275].

Vitamin A
Vitamin A (all-trans-retinol) deficiency is rarely seen in high-income countries. Nonetheless, the prevalence of vitamin A deficiency is ~30% among children <5 y of age worldwide and nearly 50% in young children in South Asia and sub-Saharan Africa [276].

Vitamin A acts through its metabolites and is involved in various processes from embryogenesis to adulthood, such as normal organogenesis, immune competence, tissue differentiation, and the visual cycle [277]. Deficiency of vitamin A can be caused by several conditions, including severe infections, malabsorption, liver disease, iron and zinc status, fat intake, xenobiotics, protein-energy malnutrition, and alcohol consumption [278]. Xerophthalmia is the hallmark of vitamin A deficiency and is the most common cause of preventable blindness in children, as well as other clinical manifestations including impairment of the humoral and cell-mediated immune system. In particular, mucosal integrity and Th2-mediated responses are compromised [277,279,280]. In cases of infections, during the acute phase response a decrease in serum retinol is observed, in a proportional manner to the severity of infection. This decrease is transitory and serum retinol typically returns to preinfection levels within a few days [280].

Regarding respiratory tract, vitamin A plays a central role during lung development and alveolar function in the prenatal period, although in the postnatal stage, it is essential for lung growth, alveolarization, and plays a main role in resistance and elasticity, and repair and remodeling of lung. Consequently, vitamin A deficiency can be associated with a low FVC, an indicator of airway obstruction and a strong predictor of mortality in asymptomatic adults without chronic respiratory conditions. It also can cause squamous metaplasia of the respiratory epithelium, with a decrease in mucus production, which increases the risk for invasive pathogens and severity of lower RTIs [278].

To our knowledge, there are no available data regarding vitamin A status in patients with COVID-19, thus its involvement in possible worsening of lung damage, virulence, and progression could only be hypothesized. Because administration reduced morbidity and mortality in different infectious diseases, such as measles, measles‐related pneumonia, HIV, and malaria, Zhang et al. suggest that vitamin A supplementation could be considered adjunctive to other medications for SARS-CoV-2 infection [239].

Vitamin E
Vitamin E is a family of related compounds, including α-, β-, γ-, and δ-tocopherol. Its most important role is as an antioxidant, as it limits the detrimental effects of peroxyl radicals on cellular surfaces, in particular for polyunsaturated fatty acids (PUFAs) [281]. Vitamin E also acts as a mediator in cell and humoral immune responses in animals and humans, increasing lymphocyte proliferation, immunoglobulin levels, antibody responses, NK cell activity, and IL-2 production. It has been described reduction of prostaglandin E2 production by the inhibition of cyclooxygenase activity mediated through decreasing nitric oxide production, modulation of Th1/Th2 balance, higher NK activity, and lower IL-12 production and migration [282]. Some researchers have reported a protective effect of vitamin E supplementation on upper respiratory infections in elderly patients [283], and there could be an increased virulence in cases of deficiency, as seen in animal models [284]. However, although to our knowledge no data concerning the association between vitamin E status and COVID-19 have been reported, it cannot be ruled out as a potential factor in diminishing the inflammatory state in these patients.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Obésité, malnutrition et carence en oligo-éléments dans la pandémie de maladie à coronavirus (COVID-19): un aperçu
Debora Fedele Nutrition Volume 81, janvier 2021, 111016


Points forts
• Des dérangements de l'état nutritionnel peuvent influencer l'évolution de la maladie à coronavirus (COVID-19).
• L'obésité peut aggraver le résultat du COVID-19, nécessitant les soins les plus intensifs.
• Les vitamines et oligo-éléments ont un rôle crucial dans l'immunomodulation.

Le monde est actuellement confronté à la pandémie de maladie à coronavirus (COVID-19) qui exerce une forte pression sur les systèmes de soins de santé et les travailleurs, présente souvent des caractéristiques cliniques sévères et nécessite parfois l'admission dans des unités de soins intensifs. Les dérangements de l'état nutritionnel, à la fois pour l'obésité et la malnutrition, sont pertinents pour le résultat clinique de la maladie aiguë. L'inflammation systémique, l'affaiblissement du système immunitaire, la sarcopénie et les conditions associées préexistantes, telles que les maladies respiratoires, cardiovasculaires et métaboliques liées à l'obésité, pourraient agir comme des facteurs cruciaux reliant l'état nutritionnel et l'évolution et les résultats du COVID-19. Néanmoins, les vitamines et oligo-éléments jouent un rôle essentiel dans la modulation de la réponse immunitaire et de l'état inflammatoire. Dans l'ensemble, l'évaluation de l'état nutritionnel du patient n'est pas négligeable pour ses implications sur la sensibilité, l'évolution, la gravité et la réactivité aux thérapies, afin de réaliser une intervention nutritionnelle sur mesure dans le cadre du traitement des patients atteints de COVID-19. Le but de cette étude était de passer en revue les données actuelles sur la pertinence de l'état nutritionnel, y compris les oligo-éléments et le statut vitaminique, pour influencer l'évolution et l'issue de la maladie 3 mois après la déclaration par l'Organisation mondiale de la santé du COVID-19 comme pandémie.

Sélénium
Il a été largement reconnu que le sélénium a des propriétés pléiotropes qui sont importantes pour l'état de santé. Le sélénium exerce ses fonctions à travers 25 sélénoprotéines qui agissent comme des antioxydants, comme les glutathion peroxydases (GPx) qui est impliquée dans le contrôle des espèces réactives de l'oxygène (ROS) au cours des processus inflammatoires. L'équilibre redox est reconnu comme un facteur critique dans la progression de l'infection virale [233], [234], [235].

Une carence nutritionnelle en sélénium affecte la réponse immunitaire, entraînant une moindre prolifération des cellules T, une toxicité à médiation lymphocytaire et une activité des cellules NK [236]. Il semble influencer le cours des infections virales en limitant l'élévation des ROS, tandis que la biosynthèse des enzymes antioxydantes est réduite dans les cellules infectées et en influençant la réplication du virus en augmentant le taux de mutation du génome, en particulier pour les virus à ARN [237]. Il a été constaté que le statut du sélénium pouvait influencer le résultat du virus de la grippe A, comme on l'a vu dans les études qui ont corrélé la concentration de sélénium plus faible et l'infection par le sous-type hautement pathogène H1N1 du virus de la grippe A [238]. D'autres implications sont la gravité de l'infiltration inflammatoire tissulaire et l'émergence de sous-types virulents plus virulents [237].

Comme le soulignent Zhang et al. [239], le sélénium pourrait être un choix pour le traitement du COVID-19, mais on a également émis l'hypothèse qu'il joue un rôle crucial dans l'émergence et la propagation du SRAS-CoV-2. Parce que les concentrations de sélénium en Chine varient entre les valeurs les plus basses et les plus élevées au monde, certains chercheurs ont analysé les concentrations de sélénium dans les cheveux, observant un taux de mortalité beaucoup plus élevé chez les patients COVID-19 des régions pauvres en sélénium [240]. Ces résultats devraient ouvrir la discussion sur la prise en compte d'une éventuelle supplémentation en sélénium, en tenant compte du fait qu'une surcharge en sélénium pourrait être préjudiciable en influençant la réponse immunitaire aux vaccins [236].

Zinc
Selon un rapport publié par l'OMS en 2013, on estime que la carence en zinc affecte environ 33% de la population mondiale, avec des estimations allant de 4% à 73% dans les sous-régions et 1,4% des décès dans le monde (0,8 million) sont attribués à carence en zinc: 1,4% chez l'homme et 1,5% chez la femme. Il est également responsable d'environ 16% des RTI inférieurs [241].

Un large spectre de réponse immunitaire, à la fois en ce qui concerne les dérangements immunitaires innés et adaptatifs, se produit dans des conditions de carence en zinc. Une carence en zinc peut entraîner une chimiotaxie et une phagocytose réduites des cellules polymorphonucléaires (PMN) et une régulation de l'activité de la NADPH oxydase, impliquée dans la destruction des agents pathogènes après phagocytose. Une carence en zinc entraîne également une augmentation de la production de cytokines pro-inflammatoires telles que l'IL-1B, l'IL-6 et le TNF-α et une modulation compromise de l'activité des cellules NK, en particulier dans le contexte du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I.Atrophie thymique et T subséquente -la lymphopénie cellulaire et la réduction des cellules B prématurées et immatures avec par conséquent une production d'anticorps réduite sont d'autres effets de la carence en zinc [242].

Le zinc est lié sous forme de cation bivalent aux métallothionéines (MT) et est libéré comme mécanisme de réduction des ROS générés par les infections virales. De plus, les MT ont été classés comme des gènes stimulant l'IFN et leur régulation à la hausse a été observée en réponse au virus de la rougeole, de la grippe, du VIH et de l'hépatite C. Dans le contexte de la grippe et d'autres ITR soutenues par le coronavirus et le métapneumovirus, l'inhibition de l'ARN polymérase ARN-dépendante, qui inhibe la réplication virale, a été observée (in vitro) [243].

Diverses études ont évalué l'effet de la supplémentation en zinc dans les maladies virales, trouvant un effet prophylactique et une durée réduite des symptômes [243], [244], [245], tandis que d'autres études n'ont pas rapporté d'effet convaincant sur la charge virale ou les réponses immunitaires [242 ]. Certains chercheurs ont suggéré un rôle possible de la supplémentation en zinc dans l'amélioration de l'efficacité clinique de la chloroquine / hydroxychloroquine utilisée pour le traitement du COVID-19, car la chloroquine présente les caractéristiques d'un ionophore de zinc, en particulier dans les lysosomes, ce qui peut entraîner un ARN-dépendant plus efficace. Inhibition de l'ARN polymérase de la réplication intracellulaire du SARS-CoV-2 [246]. Cependant, l'utilité efficace et les recommandations d'utilisation de la chloroquine / hydroxychloroquine doivent être effectivement établies et de graves inquiétudes subsistent, principalement au sujet de sa cardiotoxicité [247], [248], [249].

Cuivre
Récemment, certains chercheurs ont suggéré une possible implication du cuivre comme adjuvant dans le traitement du COVID-19. La justification de cette suggestion vient de l'observation qu'une carence grave en cuivre a des effets néfastes sur la fonction immunitaire, en particulier chez les personnes âgées où une carence marginale ou grave en cuivre est une forte possibilité. Le cuivre et le zinc étant absorbés de manière compétitive par le jéjunum via la MT, des doses élevées de zinc (> 150 mg / j) peuvent entraîner une carence en cuivre chez les individus en bonne santé [250].

Le rôle du cuivre lors des infections a déjà été étudié. Des niveaux élevés de cuivre pourraient attaquer les microbes par toxicité du cuivre [251], en particulier lors d'infections pulmonaires, dans lesquelles une absorption dans les macrophages a été observée [252]. La quasi-totalité de la teneur en cuivre du sérum (95%) est liée à la céruloplasmine, dont les niveaux sont augmentés en réponse à une inflammation, un traumatisme ou une infection, afin de faciliter l'apport de cuivre aux sites d'infection [253]. De plus, il y a aussi une activation de la réponse immunitaire, comme l'ont vu Kelley et al., Qui ont observé qu'après avoir administré un régime à faible teneur en cuivre, la prolifération des cellules mononucléées du sang périphérique et la sécrétion du récepteur IL-2 dans le milieu de culture réduit [254]. Fait intéressant, certains chercheurs ont signalé un rôle spécifique du cuivre dans la réplication virale, comme dans le cas de la grippe A / WSN / 33 (H1N1) comme étape critique dans la synthèse de l'ARN et des protéines [255].

Cependant, ces observations ne doivent pas être considérées comme des conseils pour le traitement par COVID-19, même en tenant compte de l'effet toxique possible d'une surcharge en cuivre.

Vitamine D
Compte tenu du taux de carence et d'insuffisance en vitamine D, il peut être considéré comme un problème de santé mondial qui a les caractéristiques d'une pandémie. On estime qu'environ 30% des enfants et 60% des adultes dans le monde sont déficients et insuffisants en vitamine D, respectivement [256]. La gravité de la carence en 25-hydroxyvitamine D est stratifiée en légère (<20 ng / mL), modérée (<10 ng / mL) et sévère (<5 ng / mL) [257]. Les femmes enceintes, les personnes ayant une mélanine cutanée élevée, l'abstinence de l'exposition directe au soleil (ce qui explique la prévalence plus élevée dans les latitudes plus élevées) et les enfants et adultes obèses sont considérés comme à haut risque de carence. Une prévalence de carence en vitamine D est de 35% plus élevée chez les personnes obèses indépendamment de la latitude et de l'âge [256, 258].

La vitamine D agit comme immunomodulateur et antioxydant, avec un rôle important dans les maladies cardiovasculaires et le diabète sucré [256]. Il est également impliqué dans la protection contre les ITR virales et les lésions pulmonaires aiguës, comme observé dans le SDRA, dans lequel la perméabilité pulmonaire est réduite par modulation de l'activité du système rénine-angiotensine et de l'expression de l'ACE-2 [259], [260], [261] , [262]. Ainsi, la carence en vitamine D a été raisonnablement corrélée au COVID-19 en tant que facteur pathogène. Cette hypothèse est corroborée par l'analyse de la prévalence de la vitamine D et de la propagation et de la mortalité du COVID-19 observées dans l'hémisphère nord par rapport à l'hémisphère sud [263]. Hastie et coll. ont analysé les données disponibles auprès de 348 598 participants à la UK Biobank et ont constaté que la concentration médiane de 25-hydroxyvitamine D mesurée au moment du recrutement était plus faible chez les patients qui ont ensuite développé COVID-19 [264]. Daneshkhah et coll. ont observé que le taux de mortalité par COVID-19 par âge était le plus élevé en Italie, en Espagne et en France, qui sont tous des pays européens avec l'incidence la plus élevée de carence sévère en vitamine D [265]. Ces résultats suggèrent que la mesure de la 25-hydroxyvitamine D sérique est nécessaire chez les patients infectés par le SRAS-CoV-2 afin d'identifier ceux les plus à risque. Une fois identifiée, une dose de supplémentation doit être administrée. Caccialanza et coll. suggèrent une supplémentation en cholécalciférol en fonction des résultats d'analyses sanguines (50 000 UI / semaine et 25 000 UI / semaine si 25-hydroxyvitamine D <20 ng / mL et ≥ 20 à <30 ng / mL, respectivement) [266], alors qu'Ebady et al . proposer une dose initiale de 100 000 UI de cholécalciférol suivie de 50 000 UI / semaine pour la deuxième et la troisième semaine [267]. Selon les directives les plus récentes pour la gestion de la nutrition en réanimation, une seule dose élevée (500 000 UI) peut être administrée en toute sécurité au cours de la première semaine [268], et elle pourrait être raisonnablement appliquée aux patients COVID-19, bien qu'aucune preuve n'existe à ce jour. À notre connaissance, il n'y a pas de consensus clair sur l'administration du cholécalciférol chez les patients COVID-19, ni une efficacité prouvée comme traitement adjuvant, même si certains chercheurs suggèrent que c'est une application possible [269].

Acide ascorbique
La carence manifeste en vitamine C, connue sous le nom de scorbut, est rare, en particulier dans les pays à revenu élevé; toutefois, une carence moins prononcée (définie comme une concentration sérique <11,4 umol / L) est plus courante, avec des taux aussi bas que 7,1% aux États-Unis et jusqu'à 73,9% dans le nord de l'Inde. Les facteurs de risque comprennent la consommation d'alcool, le tabagisme, le faible revenu, le sexe masculin, les patients sous hémodialyse et ceux dont l'état nutritionnel est globalement médiocre [270].

La vitamine C joue principalement un rôle essentiel dans la protection des cellules contre les dommages oxydatifs; améliore la migration des neutrophiles et la chimiotaxie; favorise la prolifération, la différenciation et la maturation des lymphocytes T et éventuellement des lymphocytes B; et a un effet inhibiteur sur la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires [271]. Un lien entre le statut en vitamine C et les ITR a été observé, car un taux de mortalité plus faible par pneumonie a été rapporté chez des patients présentant des valeurs sériques de vitamine C plus élevées [272]. Récemment, Carr et al. évalué le statut en vitamine C dans une cohorte de patients atteints de pneumonie et observé une déplétion par rapport aux témoins sains. En particulier, les patients les plus sévères des USI avaient des taux de vitamine C significativement plus faibles [273]. Cette dernière étude n'a pas été réalisée chez des patients atteints de COVID-19 et aucune donnée n'est disponible concernant le statut en vitamine C de ces patients. Le rôle potentiel en tant qu'immunomodulateur et antioxydant conduit à l'administration d'acide ascorbique chez des patients gravement malades, et diverses études ont été réalisées, même s'il existe des divergences concernant les doses administrées. Une revue systématique récente a conclu que l'administration intraveineuse (IV) de vitamine C pouvait réduire la dépendance à la ventilation mécanique, peut-être en améliorant les lésions pulmonaires, sans affecter la mortalité globale [274].

À ce jour, il n'y a pas de consensus ou d'efficacité prouvée de la supplémentation en acide ascorbique chez les patients atteints de COVID-19, mais certains chercheurs conseillent une utilisation possible de la supplémentation IV, comme indiqué dans un document du groupe d'experts des National Institiutes of Health qu'un régime de 1,5 g / kg de poids corporel pourrait être considéré comme sûr et sans événements indésirables majeurs [275].

Vitamine A
Une carence en vitamine A (tout-trans-rétinol) est rarement observée dans les pays à revenu élevé. Néanmoins, la prévalence de la carence en vitamine A est d'environ 30% chez les enfants de moins de 5 ans dans le monde et de près de 50% chez les jeunes enfants en Asie du Sud et en Afrique subsaharienne [276]

La vitamine A agit par l'intermédiaire de ses métabolites et est impliquée dans divers processus de l'embryogenèse à l'âge adulte, tels que l'organogenèse normale, la compétence immunitaire, la différenciation tissulaire et le cycle visuel [277]. Une carence en vitamine A peut être causée par plusieurs conditions, notamment des infections sévères, une malabsorption, une maladie du foie, un statut en fer et en zinc, un apport en graisses, des xénobiotiques, une malnutrition protéino-énergétique et une consommation d'alcool [278]. La xérophtalmie est la caractéristique de la carence en vitamine A et est la cause la plus fréquente de cécité évitable chez les enfants, ainsi que d'autres manifestations cliniques, y compris une altération du système immunitaire humoral et à médiation cellulaire. En particulier, l'intégrité muqueuse et les réponses médiées par Th2 sont compromises [277,279,280]. En cas d'infections, au cours de la phase aiguë de réponse, une diminution du rétinol sérique est observée, de manière proportionnelle à la gravité de l'infection. Cette diminution est transitoire et le rétinol sérique revient généralement aux niveaux de préinfection en quelques jours [280].

En ce qui concerne les voies respiratoires, la vitamine A joue un rôle central lors du développement pulmonaire et de la fonction alvéolaire pendant la période prénatale, bien qu'au stade postnatal, elle est essentielle pour la croissance pulmonaire, l'alvéolarisation, et joue un rôle principal dans la résistance et l'élasticité, ainsi que dans la réparation et le remodelage. du poumon. Par conséquent, une carence en vitamine A peut être associée à une faible CVF, un indicateur d'obstruction des voies respiratoires et un fort prédicteur de mortalité chez les adultes asymptomatiques sans problèmes respiratoires chroniques. Il peut également provoquer une métaplasie épidermoïde de l'épithélium respiratoire, avec une diminution de la production de mucus, ce qui augmente le risque d'agents pathogènes invasifs et la gravité des ITR plus faibles [278].

À notre connaissance, il n'y a pas de données disponibles concernant le statut en vitamine A chez les patients atteints de COVID-19, donc son implication dans une éventuelle aggravation des lésions pulmonaires, de la virulence et de la progression ne peut être que supposée. Étant donné que l'administration réduisait la morbidité et la mortalité dans différentes maladies infectieuses, telles que la rougeole, la pneumonie liée à la rougeole, le VIH et le paludisme, Zhang et al. suggèrent que la supplémentation en vitamine A pourrait être considérée comme un complément à d'autres médicaments pour l'infection par le SRAS-CoV-2 [239].

[Nutrimuscle-Conseils]

Preventing the development of severe COVID-19 by modifying immunothrombosis
Gerwyn Morris Life Sciences Volume 264, 1 January 2021, 118617

Background
COVID-19-associated acute respiratory distress syndrome (ARDS) is associated with significant morbidity and high levels of mortality. This paper describes the processes involved in the pathophysiology of COVID-19 from the initial infection and subsequent destruction of type II alveolar epithelial cells by SARS-CoV-2 and culminating in the development of ARDS.

Main body
The activation of alveolar cells and alveolar macrophages leads to the release of large quantities of proinflammatory cytokines and chemokines and their translocation into the pulmonary vasculature. The presence of these inflammatory mediators in the vascular compartment leads to the activation of vascular endothelial cells platelets and neutrophils and the subsequent formation of platelet neutrophil complexes. These complexes in concert with activated endothelial cells interact to create a state of immunothrombosis. The consequence of immunothrombosis include hypercoagulation, accelerating inflammation, fibrin deposition, migration of neutrophil extracellular traps (NETs) producing neutrophils into the alveolar apace, activation of the NLRP3 inflammazome, increased alveolar macrophage destruction and massive tissue damage by pyroptosis and necroptosis Therapeutic combinations aimed at ameliorating immunothrombosis and preventing the development of severe COVID-19 are discussed in detail.

[Nutrimuscle-Conseils]

[Nutrimuscle-Conseils]

4.1. Zinc
Patients with severe infections and/or experiencing systemic inflammatory response syndrome (SIRS) often present with up to a five-fold reduction in plasma Zn compared to healthy controls due to a redistribution of the ions into the liver [[86], [87], [88], [89]]. Importantly, such a reduction in Zn levels is predictive of increased mortality and the extent of reduction correlates negatively with levels of inflammation, increased severity of symptoms and damage to the heart and other organs [86,90,91]. Due to this, Zn levels have been suggested as a diagnostic marker of SIRS/sepsis and likelihood of mortality [90].

Mechanistically, evidence suggests that this state of affairs seen in an environment of excessive systemic inflammation, stems from increased activity and levels of ZIP-14 and ZIP-8, two promiscuous members of the SLC-39A family of Zn transporters, which stimulate the uptake of Zn from the plasma into the liver [[92], [93], [94]]. This phenomenon, commonly observed in a state of excessive inflammation, is driven by elevated levels of IL-6, lipopolysaccharide (LPS), IL-1 and nitric oxide (NO) which increase the activity of the transcription factors AP-1 and ATF-4, resulting in increased uptake of Zn into the liver resulting in state of hypozincaemia [[92], [93], [94]].

Importantly, grossly reduced levels of plasma Zn results in a compromised and dysfunctional response to pathogen invasion by the innate and humoral branches of the immune system [[95], [96], [97]]. Typically, and perhaps paradoxically, the results of depleted Zn influenced immune dysfunction in sepsis patients [87] manifests as an exacerbated inflammatory response associated with increased activity of NF-κB, excessive levels of PIC production, oxidative damage to tissues and massive levels of leucocyte death [86,[98], [99], [100]]. From a pathophysiological perspective, it is important to note that these factors seen in patients in the early stages of SIRS and sepsis development appear to be associated with significant increases in mortality [91,98].

Data also suggests that another important factor associated with increased mortality in sepsis patients is elevated levels of NF-κB activity, most notably in the lungs [98,101]. In this context, it is encouraging to note that Zn supplementation may reduce NF-κB activity in vivo either directly or by inhibiting the STAT-3-NF-κB signalling pathway [91,101,102]. Data from animal studies also suggests that Zn supplementation may restore immune homeostasis in patients experiencing severe systemic inflammation and inhibit the development of sepsis and ARDS [103,104].

The importance of Zn deficiency in the development of ARDS has also been emphasised by the results of a recent paper that reported reduced levels of this ion in intensive care unit patients who went on to develop ARDS compared to those who did not [105]. Moreover, these authors concluded that low levels of Zn predisposed to ventilator induced lung injury [105].

Finally, from the perspective of immune modulation, there is some evidence to suggest that Zn deficiency may exacerbate NLRP3 activity and increase levels of IL-1 beta [106,107].The mechanism underpinning this phenomenon is not completely understood but increased lysosomal permeability in a cellular environment of chronic Zn deficiency may be a contributing factor [107]. Zn is also one of the few supplements with credible evidence of anti-viral actions and given the paucity of such candidates we focus on this area below.

There is evidence that high levels of Zn salts may inhibit the essential RNA dependent RNA polymerase (RdRp) enzyme, which is conserved in all coronaviruses [108]. It appears that this property may extend to the respiratory syncytial virus (RSV), rhinoviruses, hepatitis E, dengue, West Nile and Zika viruses whose RdRp is almost identical to the equivalent enzyme in coronaviruses [[109], [110], [111], [112]]. The inhibitory influence of excess Zn appears to the fact that these RdRp are in effect protein metallothionines dependent on an intricate quantum relationship between bound Zn and magnesium for their activity. This relationship appears to be disturbed in a cellular environment of excess Zn ions [113,114]. In vitro evidence suggesting that Zn chelation may inhibit the RNA dependent RNA polymerase of COVID-19, effectively halting the replication of the virus, has understandably stimulated a great deal of interest in Zn supplementation as a means of inhibiting the replication of COVID-19 in vivo [108].

[Nutrimuscle-Conseils]

Can Zn Be a Critical Element in COVID-19 Treatment?
Mohammad Tariqur Rahman Biological Trace Element Research volume 199, pages550–558(2021)

The current COVID-19 pandemic caused by SARS-CoV-2 has prompted investigators worldwide to search for an effective anti-viral treatment. A number of anti-viral drugs such as ribavirin, remdesivir, lopinavir/ritonavir, antibiotics such as azithromycin and doxycycline, and anti-parasite such as ivermectin have been recommended for COVID-19 treatment. In addition, sufficient pre-clinical rationale and evidence have been presented to use chloroquine for the treatment of COVID-19. Furthermore, Zn has the ability to enhance innate and adaptive immunity in the course of a viral infection. Besides, Zn supplement can favour COVID-19 treatment using those suggested and/or recommended drugs. Again, the effectiveness of Zn can be enhanced by using chloroquine as an ionophore while Zn inside the infected cell can stop SARS-CoV-2 replication. Given those benefits, this perspective paper describes how and why Zn could be given due consideration as a complement to the prescribed treatment of COVID-19.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le Zn peut-il être un élément critique dans le traitement du COVID-19?
Mohammad Tariqur Rahman Biological Trace Element Research volume 199, pages550–558 (2021)

La pandémie actuelle de COVID-19 causée par le SRAS-CoV-2 a incité les chercheurs du monde entier à rechercher un traitement antiviral efficace. Un certain nombre de médicaments antiviraux tels que la ribavirine, le remdesivir, le lopinavir / ritonavir, des antibiotiques tels que l'azithromycine et la doxycycline et des antiparasitaires tels que l'ivermectine ont été recommandés pour le traitement par COVID-19. En outre, une justification et des preuves précliniques suffisantes ont été présentées pour utiliser la chloroquine pour le traitement du COVID-19. De plus, Zn a la capacité d'améliorer l'immunité innée et adaptative au cours d'une infection virale. En outre, le supplément de Zn peut favoriser le traitement COVID-19 en utilisant les médicaments suggérés et / ou recommandés. Encore une fois, l'efficacité du Zn peut être améliorée en utilisant la chloroquine comme ionophore tandis que le Zn à l'intérieur de la cellule infectée peut arrêter la réplication du SARS-CoV-2. Compte tenu de ces avantages, ce document de perspective décrit comment et pourquoi le Zn pourrait être dûment pris en compte en complément du traitement prescrit du COVID-19.

[Nutrimuscle-Conseils]

Nutraceutical Strategies for Suppressing NLRP3 Inflammasome Activation: Pertinence to the Management of COVID-19 and Beyond
by Mark F. McCarty, Nutrients 2021, 13(1), 47;

Inflammasomes are intracellular protein complexes that form in response to a variety of stress signals and that serve to catalyze the proteolytic conversion of pro-interleukin-1β and pro-interleukin-18 to active interleukin-1β and interleukin-18, central mediators of the inflammatory response; inflammasomes can also promote a type of cell death known as pyroptosis. The NLRP3 inflammasome has received the most study and plays an important pathogenic role in a vast range of pathologies associated with inflammation—including atherosclerosis, myocardial infarction, the complications of diabetes, neurological and autoimmune disorders, dry macular degeneration, gout, and the cytokine storm phase of COVID-19.

A consideration of the molecular biology underlying inflammasome priming and activation enables the prediction that a range of nutraceuticals may have clinical potential for suppressing inflammasome activity—antioxidants including phycocyanobilin, phase 2 inducers, melatonin, and N-acetylcysteine, the AMPK activator berberine, glucosamine, zinc, and various nutraceuticals that support generation of hydrogen sulfide. Complex nutraceuticals or functional foods featuring a number of these agents may find utility in the prevention and control of a wide range of medical disorders.