Carence en micronutriments et immunité face aux virus?

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Micronutrients and bioactive substances: Their potential roles in combating COVID-19
Tibebeselassie Seyoum Nutrition Volume 84, April 2021, 111103

Highlights
• The coronavirus disease 2019 pandemic is overwhelmingly affecting public health and setting off huge economic crises across the world
• Despite the absence of specific drugs, there is a need for alternative nutritional approaches
• Micronutrients and bioactive substances can be considered as alternative nutritional approaches because they:
○ have great potential to interfere with spike glycoproteins, angiotensin converting enzyme 2 receptors, and transmembrane protease serine 2 at the entry site of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2;
○ inhibit proteases such as papain-like protease, 3 chymotrypsin-like protease, and RNA-dependent RNA polymerase;
○ have anti-inflammatory, antioxidant, and antiviral properties; and
○ can bolster the immune system and help mitigate clinical features

Objectives
The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is seriously threatening public health and setting off huge economic crises across the world. In the absence of specific drugs for COVID-19, there is an urgent need to look for alternative approaches. Therefore, the aim of this paper was to review the roles of micronutrients and bioactive substances as potential alternative approaches in combating COVID-19.

Methods
This review was based on the literature identified using electronic searches in different databases.

Results
Vitamins (A, B, C, D, and E), minerals (selenium and zinc), and bioactive substances from curcumin, echinacea, propolis, garlic, soybean, green tea, and other polyphenols were identified as having potential roles in interfering with spike glycoproteins, angiotensin converting enzyme 2, and transmembrane protease serine 2 at the entry site, and inhibiting activities of papain-like protease, 3 chymotrypsin-like protease, and RNA-dependent RNA polymerase in the replication cycle of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. Having immunomodulating, antiinflammatory, antioxidant, and antiviral properties, such micronutrients and bioactive substances are consequently promising alterative nutritional approaches to combat COVID-19.

Conclusions
The roles of micronutrients and bioactive substances in the fight against COVID-19 are exciting areas of research. This review may suggest directions for further study.

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Traduction de l'étude

Micronutriments et substances bioactives: leurs rôles potentiels dans la lutte contre le COVID-19
Tibebeselassie Seyoum Nutrition Volume 84, avril 2021, 111103

Points forts
• La pandémie de coronavirus en 2019 affecte de manière écrasante la santé publique et déclenche d'énormes crises économiques à travers le monde
• Malgré l'absence de médicaments spécifiques, des approches nutritionnelles alternatives sont nécessaires
• Les micronutriments et les substances bioactives peuvent être considérés comme des approches nutritionnelles alternatives car ils:
○ ont un grand potentiel d'interférence avec les glycoprotéines de pointe, les récepteurs de l'enzyme de conversion 2 de l'angiotensine et la protéase transmembranaire sérine 2 au site d'entrée du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère;
○ inhiber les protéases telles que la protéase de type papaïne, la protéase de type chymotrypsine 3 et l'ARN polymérase ARN-dépendante;
○ ont des propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes et antivirales; et
○ peut renforcer le système immunitaire et aider à atténuer les caractéristiques cliniques

Objectifs
La pandémie de coronavirus 2019 (COVID-19) menace gravement la santé publique et déclenche d'énormes crises économiques à travers le monde. En l'absence de médicaments spécifiques pour le COVID-19, il est urgent de rechercher des approches alternatives. Par conséquent, le but de cet article était de passer en revue les rôles des micronutriments et des substances bioactives en tant qu'approches alternatives potentielles dans la lutte contre le COVID-19.

Méthodes
Cette revue était basée sur la littérature identifiée à l'aide de recherches électroniques dans différentes bases de données.

Résultats
Les vitamines (A, B, C, D et E), les minéraux (sélénium et zinc) et les substances bioactives de la curcumine, de l'échinacée, de la propolis, de l'ail, du soja, du thé vert et d'autres polyphénols ont été identifiés comme ayant un rôle potentiel dans l'interférence avec glycoprotéines de pointe, enzyme de conversion de l'angiotensine 2 et protéase transmembranaire sérine 2 au site d'entrée, et activités inhibitrices de la protéase de type papaïne 3, de la protéase de type chymotrypsine et de l'ARN polymérase ARN-dépendante dans le cycle de réplication du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère Ayant des propriétés immunomodulatrices, anti-inflammatoires, antioxydantes et antivirales, ces micronutriments et substances bioactives sont par conséquent des approches nutritionnelles alternatives prometteuses pour lutter contre le COVID-19.

Conclusions
Les rôles des micronutriments et des substances bioactives dans la lutte contre le COVID-19 sont des domaines de recherche passionnants. Cet examen peut suggérer des pistes pour une étude plus approfondie.

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The U-shaped association of serum iron level with disease severity in adult hospitalized patients with COVID-19
Kentaro Tojo Scientific Reports volume 11, Article number: 13431 (2021)

Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is an emerging infectious disease that leads to severe respiratory failure (RF). It is known that host exposure to viral infection triggers an iron-lowering response to mitigate pathogenic load and tissue damage. However, the association between host iron-lowering response and COVID-19 severity is not clear. This two-center observational study of 136 adult hospitalized COVID-19 patients analyzed the association between disease severity and initial serum iron, total iron-binding capacity (TIBC), and transferrin saturation (TSAT) levels.

Serum iron levels were significantly lower in patients with mild RF than in the non-RF group; however, there were no significant differences in iron levels between the non-RF and severe RF groups, depicting a U-shaped association between serum iron levels and disease severity. TIBC levels decreased significantly with increasing severity; consequently, TSAT was significantly higher in patients with severe RF than in other patients. Multivariate analysis including only patients with RF adjusted for age and sex demonstrated that higher serum iron and TSAT levels were independently associated with the development of severe RF, indicating that inadequate response to lower serum iron might be an exacerbating factor for COVID-19.

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Serum zinc and copper in people with COVID-19 and zinc supplementation in parenteral nutrition
Nutrition Volumes 91–92, November–December 2021, Francisco Arrieta

Objectives
Zinc and copper are important to protect cells from oxidative stress and to enhance immunity. An association between low zinc levels and the severity of acute respiratory distress syndrome has been shown for people with COVID-19. We aimed to study serum zinc and copper concentrations in people with severe COVID-19 and zinc supplementation in parenteral nutrition (PN).

Methods
Thirty-five people with COVID-19 in need of PN were studied in a retrospective design. Serum samples were collected at three time points: at the start of PN, between 3 and 7 d after, and at the end of PN.

Results
Participants were on PN for a mean of 14 d, with a mean (± SD) daily supplemental zinc of 14.8 ± 3.7 mg/d. Serum zinc increased during PN administration from 98.8 ± 22.8 to 114.1 ± 23.3 µg/dL (Wilks’ λ = 0.751, F = 5.459, P = 0.009). Conversely, serum copper did not vary from baseline (107.9 ± 34.2 µg/dL) to the end of the study (104.5 ± 37.4 µg/dL, Wilks’ λ = 0.919, F = 1.453, P = 0.248). Serum zinc within the first week after starting PN and at the end of PN inversely correlated with total hospital stay (r = −0.413, P = 0.014, and r = −0.386, P = 0.022, respectively). Participants in critical condition presented lower serum copper (z = 2.615, P = 0.007). Mortality was not associated with supplemental zinc or with serum zinc or copper concentrations at any time of the study (P > 0.1 for all analyses).

Conclusions
Serum zinc concentrations during PN support were inversely associated with length of hospital stay but not with mortality. Serum copper concentrations were lower in participants in critical condition but not associated with prognosis.

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Association Between Low Zinc Levels and Severity of Acute Respiratory Distress Syndrome by New Coronavirus SARS-CoV-2
Thiago Jose Martins Gonçalves Nutr Clin Pract, 36 (2021), pp. 186-191

We verify the prevalence of low zinc levels among critically ill patients infected by Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in the intensive care unit (ICU) who required invasive mechanical ventilation, as well as its association with severity of acute respiratory distress syndrome (ARDS).

Methods
This is an observational study composed of patients admitted to the ICU. Demographics, anthropometric data for calculating body mass index (BMI), and laboratory data were obtained at admission: blood count, ferritin, arterial blood gas, serum zinc levels, and C-reactive protein. Also, arterial oxygen tension (PaO2) divided by fractional inspired oxygen (FiO2) was calculated by the first arterial blood gas after intubation. A diagnosis of severe ARDS was determined if the PaO2/FiO2 ratio was ≤100 mm Hg. Low zinc levels were established if zinc levels were <70 μg/dL.

Results
A total of 269 patients met inclusion criteria; 51.3% were men; median age was 74 (66–81) years; 91.1% (245 of 269) were elderly. The median BMI was 30.1 (24.7–32.1) kg/m2, with 59.9% (161 of 269) of patients having overweight and obesity. The prevalence of low zinc levels was 79.6% (214 of 269) and severe ARDS was 56.5% (152 of 269). There was an association of low zinc levels and severe ARDS (odds ratio [OR], 14.4; 95% CI, 6.2–33.5; P < .001), even after adjusting for baseline variables (OR, 15.4; 95% CI, 6.5–36.3; P < .001).

Conclusion
Critically ill patients infected by SARS-CoV-2 with severe ARDS have a high prevalence of low serum zinc levels.

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Serum Concentrations of Trace Elements Zinc, Copper, Selenium, and Manganese in Critically Ill Patients
Yeon Hee Lee, Biological Trace Element Research volume 188, pages316–325 (2019)

We measured serum concentrations of trace elements and evaluated their clinical significance in relation to treatment outcomes of critically ill patients. A total of 167 participants (105 men and 62 women; average age, 61.4 years; age range, 18–90 years) were enrolled. Arterial blood concentrations of the trace elements zinc, copper, selenium, and manganese were measured every 14 days. At the time of intensive care unit (ICU) admission, serum concentrations of zinc, selenium, copper, and manganese were lower than the normal values in 75.1, 1.8, 37.8, and 2.1% of patients, respectively. Serum trace element concentrations measured on day 14 of ICU stay were higher than those measured at the time of ICU admission for zinc (53.3 → 80.7 μg/L) and copper (87.1 → 102.3 μg/L). Increased serum zinc and copper concentrations during ICU care were associated with a significantly lower mortality compared to decreased concentrations of zinc (15.6 vs. 83.3%, p = 0.003) and copper (5.6 vs. 50.0%, p = 0.013). At the time of ICU admission, low serum levels of zinc and copper were observed. Patients with increased serum concentrations of zinc and copper had significantly lower mortality.

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Assessment of plasma and red cell trace element concentrations, disease severity, and outcome in patients with critical illness
Fiona Stefanowicz Journal of Critical Care Volume 29, Issue 2, April 2014, Pages 214-218

Purpose
The purpose of the study is to examine the value of both plasma and red cell trace element measurements when assessing nutritional status in patients with critical illness.

Materials and Methods
A total of 125 patients who were admitted to intensive care unit with evidence of systemic inflammatory response as per Bone's criteria were recruited. Venous blood samples were obtained from all on admission and, in 31 of the 125 patients, on approximately days 4 and 7. Copper, zinc, and selenium concentrations were measured in plasma and erythrocytes and results related to mortality and patient outcome measures.

Results
A total of 125 critically ill patients were recruited; 81 (66%) were male, the median age was 60 (range, 18-100), and the medical/surgical proportion was 55/70 (44%/56%). The median (lower and upper 2.5th percentile) Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II score, Sequential Organ Failure Assessment score, and length of stay and mortality were 21 (16-26), 7 (4-9) 3.7 days (1.5-11.1) and 19%, respectively. Plasma zinc and selenium concentrations were significantly lower on admission compared with reference intervals, whereas copper was increased. Normal plasma glutathione peroxidase activity suggested selenium status was adequate on admission; erythrocyte concentrations of glutathione peroxidase and trace elements were normal, suggesting adequate nutritional status 1 to 2 months before admission. Only plasma zinc and selenium were inversely associated with C-reactive protein (rs = − 0.266, P = .004, rs = − 0.322, P < .001, respectively). Compared with survivors, albumin (P < .001) concentrations were significantly lower in the nonsurvivor group. No significant difference of plasma selenium and zinc between survivors and nonsurvivors was found, although plasma selenium concentrations tended to be lower (P = .04). On multivariate logistic regression analysis of the significant variables, none was independently associated with mortality.

Conclusion
The altered plasma concentrations of zinc, selenium, and copper in patients with critical illness were primarily due to the effects of the systemic inflammatory response and do not reliably indicate their status.

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Traduction de l'étude

Évaluation des concentrations d'oligo-éléments dans le plasma et les globules rouges, la gravité de la maladie et l'issue chez les patients atteints d'une maladie grave
Fiona Stefanowicz Journal of Critical Care Volume 29, Numéro 2, Avril 2014, Pages 214-218

But
Le but de l'étude est d'examiner la valeur des mesures d'oligo-éléments plasmatiques et érythrocytaires lors de l'évaluation de l'état nutritionnel des patients atteints d'une maladie grave.

Matériaux et méthodes
Un total de 125 patients qui ont été admis en unité de soins intensifs avec des signes de réponse inflammatoire systémique selon les critères de Bone ont été recrutés. Des échantillons de sang veineux ont été prélevés sur tous à l'admission et, chez 31 des 125 patients, aux jours 4 et 7 environ.

Résultats
Au total, 125 patients gravement malades ont été recrutés ; 81 (66 %) étaient des hommes, l'âge médian était de 60 ans (extrêmes, 18-100) et la proportion médicale/chirurgicale était de 55/70 (44 %/56 %). Le score médian (inférieur et supérieur du 2,5e centile) de la physiologie aiguë et de l'évaluation de la santé chronique II, le score d'évaluation séquentielle des défaillances organiques, la durée du séjour et la mortalité étaient de 21 (16-26), 7 (4-9) 3,7 jours (1,5- 11,1) et 19 %, respectivement. Les concentrations plasmatiques de zinc et de sélénium étaient significativement plus faibles à l'admission par rapport aux intervalles de référence, tandis que le cuivre était augmenté. L'activité plasmatique normale de la glutathion peroxydase suggérait que le statut en sélénium était adéquat à l'admission; les concentrations érythrocytaires de glutathion peroxydase et d'oligo-éléments étaient normales, suggérant un état nutritionnel adéquat 1 à 2 mois avant l'admission. Seuls le zinc et le sélénium plasmatiques étaient inversement associés à la protéine C-réactive (rs = − 0,266, P = 0,004, rs = − 0,322, P < 0,001, respectivement). Comparativement aux survivants, les concentrations d'albumine (P < 0,001) étaient significativement plus faibles dans le groupe des non-survivants. Aucune différence significative de sélénium plasmatique et de zinc entre les survivants et les non-survivants n'a été trouvée, bien que les concentrations plasmatiques de sélénium aient tendance à être plus faibles (P = 0,04). Sur l'analyse de régression logistique multivariée des variables significatives, aucune n'était indépendamment associée à la mortalité.

Conclusion
Les concentrations plasmatiques modifiées de zinc, de sélénium et de cuivre chez les patients atteints d'une maladie grave étaient principalement dues aux effets de la réponse inflammatoire systémique et n'indiquent pas de manière fiable leur état.

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Selenium and viral infection: are there lessons for COVID-19?
BJN 06 August 2020 Giovanna Bermano

Se is a micronutrient essential for human health. Sub-optimal Se status is common, occurring in a significant proportion of the population across the world including parts of Europe and China. Human and animal studies have shown that Se status is a key determinant of the host response to viral infections. In this review, we address the question whether Se intake is a factor in determining the severity of response to coronavirus disease 2019 (COVID-19). Emphasis is placed on epidemiological and animal studies which suggest that Se affects host response to RNA viruses and on the molecular mechanisms by which Se and selenoproteins modulate the inter-linked redox homeostasis, stress response and inflammatory response.

Together these studies indicate that Se status is an important factor in determining the host response to viral infections. Therefore, we conclude that Se status is likely to influence human response to the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection and that Se status is one (of several) risk factors which may impact on the outcome of SARS-CoV-2 infection, particularly in populations where Se intake is sub-optimal or low. We suggest the use of appropriate markers to assess the Se status of COVID-19 patients and possible supplementation may be beneficial in limiting the severity of symptoms, especially in countries where Se status is regarded as sub-optimal.

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Selenium status and COVID-19
The available data suggest that several respiratory viruses induce changes in redox, ER stress and inflammation pathways that may be modulated by Se or selenoproteins. It appears that SARS-CoV-2 may induce comparable changes in these pathways but, to date, it is not known whether low Se status modulates the effect of the virus on such pathways and so enhances the cytokine storm observed in severe cases of COVID-19. Future studies should address whether this is the case, using both relevant animal and cell models and by assessing Se status and plasma inflammatory markers of patients with severe v. mild forms. Blood levels of SELENOP, the major form of Se in blood, are lowered by inflammation making the use of appropriate markers of Se status such as hair Se or erythrocyte Se important in human studies(Reference Hesse-Bahr, Dreher and Kohrle82,Reference Stefanowicz, Gashut and Talwar83) . Such studies could inform the potential use of Se supplementation to limit the inflammatory response of patients.

It is widely accepted that SARS-CoV-2 originated in Wuhan, Hubei province in China and rapidly spread across Hubei province and, subsequently, globally. Prior to the emergence of SARS-CoV-2, the population of Hubei was reported to show a wide range of hair Se content (0·06–0·79 mg/kg), albeit with a small sample size(Reference Li, Banuelos and Wu84). This wide range is compatible with both Se deficiency perhaps not being uncommon in Hubei province and there also being known high-Se areas. Interestingly, a recent ecological analysis using these data in relation to the COVID-19 outbreak in China indicates that there may be a relationship between Se status and disease outcome(Reference Zhang, Taylor and Bennett85). Cure and death rates from COVID-19 were analysed in different regions in relation to Se status as previously assessed by hair Se; notably, the city of Enshi in Hubei province, known for high Se status, showed a significantly higher cure rate, whereas Heilongjiang province, known to be an area of low Se status, showed a higher death rate. Overall, cure rate was associated with higher Se status. Although the association described in the present study is not based directly on Se status in COVID-19 patients, the work highlights that further, more detailed studies of Se status, COVID-19 infection and disease outcomes are vitally important. In addition, since levels of Se reported in some of the areas relevant to the present study are higher than those needed to optimise selenoprotein activities such future studies should address the range of Se intake effective at giving any protection.

Worst disease outcomes and higher mortality for COVID-19 patients have been associated with age, as well as other morbidities including obesity, type 2 diabetes and cardiovascular disorders that are often characterised by malnutrition(Reference Barazzoni, Bischoff and Breda86) and immune-compromised individuals (Fig. 2). Low levels, or intakes, of micronutrients including Se, Zn and vitamins A, B6, B12 and E have been linked to adverse outcomes in viral infection(Reference Semba and Tang87) and levels of these micronutrients, as well as vitamins C and D, n-3 PUFA and iron should be considered in COVID-19 patients(Reference Zhang and Liu88). Obesity and high BMI have been found to be associated with severe forms of COVID-19(Reference Kassir89,Reference Peng, Meng and Guan90) , possibly due to obesity-induced chronic inflammation. Potential explanations for these findings could include poor nutritional status of obese individuals, pre-existing impaired immune response or amplified pro-inflammatory responses and/or high affinity of SARS-CoV-2 for angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor, highly expressed in adipose tissue(Reference Li, Li and Zhang91,Reference Pinheiro, Barcala-Jorge and Andrade92) . Similarly, obesity has been shown to increase the duration of IV shedding and to be an independent risk factor for hospitalisation and death in H1N1 influenza(Reference Milner, Rebeles and Dhungana93,Reference Maier, Lopez and Sanchez94) , and it has been suggested that the adipose tissue could represent a reservoir for SARS-CoV-2, IV and HIV(Reference Kassir89,Reference Patel and Verma95) .

Furthermore, several studies indicate that Se levels are lower in obese individuals and a recent systematic review confirmed both that mean levels of Se in blood/serum were lower in the obese compared with healthy adult subjects and that mean blood GPX activity was decreased in obese individuals(Reference Tinkov, Ajsuvakova and Filippini96). Interestingly, the authors reported that Se levels were higher in subjects with the metabolic syndrome.

Se derivative compounds have also been used as therapeutic agents. In particular, the organoselenium compound ebselen exhibits antioxidant properties, as well as anti-inflammatory, and anti-bacterial and antiviral properties(Reference Azad and Tomar97). Recently, using a combination of virtual and high-throughput technologies to screen 10 000 compounds, ebselen was identified among the most efficient potential inhibitor against COVID-19 main protease (Mpro) and demonstrated strong antiviral activity in cell-based assays(Reference Jin, Du and Xu98,Reference Sies and Parnham99) . As clinical trials have shown ebselen can be safely used in humans(Reference Kil, Lobarinas and Spankovich100,Reference Masaki, Sharpley and Cooper101) , this compound represents an interesting potential therapeutic candidate for COVID-19 (Fig. 2).

Given the strong evidence that Se protects against viral infection and supports an adequate immune response, it seems that individuals with low Se status could benefit from supplemental Se to prevent the development of severe forms of COVID-19. However, considering the ongoing debate around the risk-benefit window at an individual level(Reference Meplan26), Se supplementation should be restricted to individuals with low or sub-optimal Se intake/status to avoid toxicity associated with high Se intake. Since a number of SNP in genes encoding selenoproteins have been found to have functional consequences for Se metabolism and risk for a number of multifactorial diseases(Reference Meplan26), it is possible that genetic factors may also influence any effect of Se status on viral infection progression. As regards selenoproteins’ importance in redox homeostasis or ER stress response, a variant in the SELENOS gene has been reported to affect levels of inflammatory cytokines(Reference Curran, Jowett and Elliott102), one in GPX4 to affect monocyte adhesion to endothelial cells(Reference Crosley, Bashir and Nicol103) and others to affect inflammatory disease and cancer risk. It is interesting to speculate that such genetic variations, in combination with Se status, may impact on the ability of an individual to produce an adequate immune response to, and combat oxidative stress that occurs during viral infection (Fig. 2). Although to date no SNP in a Se pathway have been linked to altered response to infectious pathogens, other genetic variants in key host immune response genes in the host immune system have been shown to modulate both disease outcome and response to vaccination(Reference Nogales and DeDiego104).

An additional link, albeit novel and speculative, between SARS-CoV-2 and Se metabolism is through the mechanism of nonsense-mediated RNA decay. Coronaviruses, of which SARS-CoV-2 is one, have been reported to interfere with nonsense-mediated RNA decay(Reference Wada, Lokugamage and Nakagawa105), a cellular mechanism that is also thought to play a role in regulating the pattern of synthesis of selenoproteins(Reference Seyedali and Berry106,Reference Zupanic, Meplan and Huguenin107) . It can, therefore, be envisaged that SARS-CoV-2 infection may alter selenoprotein metabolism and thus the effects of Se on various downstream functions: an effect that would be exacerbated if Se intake is low. Future research should investigate this relationship.

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Traduction de l’étude

L'association en forme de U du niveau de fer sérique avec la gravité de la maladie chez les patients adultes hospitalisés atteints de COVID-19 Rapports scientifiques Kentaro Tojo volume 11, Numéro d'article : 13431 (2021)
La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est une maladie infectieuse émergente qui entraîne une insuffisance respiratoire sévère (RF). Il est connu que l'exposition de l'hôte à une infection virale déclenche une réponse de réduction du fer pour atténuer la charge pathogène et les dommages tissulaires. Cependant, l'association entre la réponse à la baisse du fer de l'hôte et la gravité du COVID-19 n'est pas claire. Cette étude observationnelle à deux centres portant sur 136 patients adultes hospitalisés COVID-19 a analysé l'association entre la gravité de la maladie et le fer sérique initial, la capacité totale de fixation du fer (TIBC) et les niveaux de saturation de la transferrine (TSAT). Les taux de fer sérique étaient significativement plus faibles chez les patients avec une RF légère que dans le groupe sans RF ; cependant, il n'y avait pas de différences significatives dans les niveaux de fer entre les groupes sans RF et RF sévère, illustrant une association en forme de U entre les niveaux de fer sérique et la gravité de la maladie. Les niveaux de TIBC ont diminué de manière significative avec l'augmentation de la gravité ; par conséquent, le TSAT était significativement plus élevé chez les patients atteints de RF sévère que chez les autres patients. L'analyse multivariée incluant uniquement les patients atteints de FR ajustés en fonction de l'âge et du sexe a démontré que des taux de fer sérique et de TSAT plus élevés étaient indépendamment associés au développement de FR sévères, indiquant qu'une réponse inadéquate à une fer sérique plus faible pourrait être un facteur aggravant de COVID-19.

Zinc et cuivre sériques chez les personnes atteintes de COVID-19 et supplémentation en zinc en nutrition parentérale
Nutrition Volumes 91-92, novembre-décembre 2021, Francisco Arrieta

Objectifs Le zinc et le cuivre sont importants pour protéger les cellules du stress oxydatif et pour renforcer l'immunité. Une association entre de faibles niveaux de zinc et la gravité du syndrome de détresse respiratoire aiguë a été démontrée chez les personnes atteintes de COVID-19. Notre objectif était d'étudier les concentrations sériques de zinc et de cuivre chez les personnes atteintes de COVID-19 sévère et d'une supplémentation en zinc en nutrition parentérale (NP). Méthodes Trente-cinq personnes atteintes de COVID-19 ayant besoin de NP ont été étudiées dans une conception rétrospective. Des échantillons de sérum ont été prélevés à trois moments : au début de la NP, entre 3 et 7 jours après et à la fin de la NP. Résultats Les participants étaient sous NP pendant une moyenne de 14 jours, avec une supplémentation quotidienne moyenne (± ET) en zinc de 14,8 ± 3,7 mg/jour. Le zinc sérique a augmenté pendant l'administration de la NP de 98,8 ± 22,8 à 114,1 ± 23,3 µg/dL (λ de Wilks = 0,751, F = 5,459, P = 0,009). À l'inverse, le cuivre sérique n'a pas varié entre la valeur initiale (107,9 ± 34,2 µg/dL) et la fin de l'étude (104,5 ± 37,4 µg/dL, de Wilks = 0,919, F = 1,453, P = 0,248). Le zinc sérique au cours de la première semaine après le début de la NP et à la fin de la NP était inversement corrélé avec le séjour hospitalier total (r = -0,413, P = 0,014 et r = -0,386, P = 0,022, respectivement). Les participants dans un état critique présentaient un taux de cuivre sérique inférieur (z = 2,615, P = 0,007). La mortalité n'a été associée à aucun supplément de zinc ni aux concentrations sériques de zinc ou de cuivre à aucun moment de l'étude (P > 0,1 pour toutes les analyses). Conclusion Les concentrations sériques de zinc pendant la prise en charge de la NP étaient inversement associées à la durée du séjour à l'hôpital mais pas à la mortalité. Les concentrations sériques de cuivre étaient plus faibles chez les participants dans un état critique, mais n'étaient pas associées au pronostic.

Association entre les faibles niveaux de zinc et la gravité du syndrome de détresse respiratoire aiguë par le nouveau coronavirus SARS-CoV-2
Thiago José Martins Gonçalves Nutr Clin Pract, 36 (2021), pp. 186-191
Nous vérifions la prévalence de faibles niveaux de zinc chez les patients gravement malades infectés par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans l'unité de soins intensifs (USI) qui ont eu besoin d'une ventilation mécanique invasive, ainsi que son association avec la gravité de la maladie aiguë. syndrome de détresse respiratoire (SDRA). Méthodes Il s'agit d'une étude observationnelle composée de patients admis en réanimation. Des données démographiques, anthropométriques pour le calcul de l'indice de masse corporelle (IMC) et des données de laboratoire ont été obtenues à l'admission : numération formule sanguine, ferritine, gaz du sang artériel, taux de zinc sérique et protéine C-réactive. De plus, la tension artérielle en oxygène (PaO2) divisée par l'oxygène fractionné inspiré (FiO2) a été calculée par le premier gaz du sang artériel après l'intubation. Un diagnostic de SDRA sévère a été déterminé si le rapport PaO2/FiO2 était ≤ 100 mm Hg. De faibles niveaux de zinc ont été établis si les niveaux de zinc étaient < 70 g/dL. Résultats Au total, 269 patients répondaient aux critères d'inclusion ; 51,3 % étaient des hommes ; l'âge médian était de 74 (66–81) ans ; 91,1 % (245 sur 269) étaient des personnes âgées. L'IMC médian était de 30,1 (24,7 à 32,1) kg/m2, avec 59,9 % (161 sur 269) des patients en surpoids et obèses. La prévalence des faibles niveaux de zinc était de 79,6 % (214 sur 269) et le SDRA sévère était de 56,5 % (152 sur 269). Il y avait une association de faibles niveaux de zinc et de SDRA sévère (rapport de cotes [OR], 14,4 ; IC à 95 % : 6,2 à 33,5 ; P < 0,001), même après ajustement pour les variables de base (OR, 15,4 ; IC à 95 %, 6,5 –36,3 ; P < 0,001). Conclusion Les patients gravement malades infectés par le SRAS-CoV-2 avec un SDRA sévère ont une prévalence élevée de faibles niveaux de zinc sérique
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Concentrations sériques d'oligo-éléments zinc, cuivre, sélénium et manganèse chez les patients gravement malades Yeon Hee Lee,
Recherche sur les éléments traces biologiques, volume 188, pages 316 à 325 (2019) Nous avons mesuré les concentrations sériques d'oligo-éléments et évalué leur importance clinique par rapport aux résultats du traitement des patients gravement malades. Un total de 167 participants (105 hommes et 62 femmes ; âge moyen, 61,4 ans ; tranche d'âge, 18-90 ans) ont été inscrits. Les concentrations sanguines artérielles des oligo-éléments zinc, cuivre, sélénium et manganèse ont été mesurées tous les 14 jours. Au moment de l'admission en unité de soins intensifs (USI), les concentrations sériques de zinc, de sélénium, de cuivre et de manganèse étaient inférieures aux valeurs normales chez 75,1, 1,8, 37,8 et 2,1% des patients, respectivement. Les concentrations sériques en oligo-éléments mesurées au jour 14 du séjour en USI étaient plus élevées que celles mesurées au moment de l'admission en USI pour le zinc (53,3 → 80,7 g/L) et le cuivre (87,1 → 102,3 μg/L). Des concentrations sériques accrues de zinc et de cuivre pendant les soins en soins intensifs ont été associées à une mortalité significativement plus faible par rapport à des concentrations réduites de zinc (15,6 vs 83,3%, p = 0,003) et de cuivre (5,6 vs 50,0%, p = 0,013). Au moment de l'admission en soins intensifs, de faibles taux sériques de zinc et de cuivre ont été observés. Les patients avec des concentrations sériques élevées de zinc et de cuivre avaient une mortalité significativement plus faible

Évaluation des concentrations d'oligo-éléments dans le plasma et les globules rouges, la gravité de la maladie et l'issue chez les patients atteints d'une maladie grave
Fiona Stefanowicz Journal of Critical Care Volume 29, Numéro 2, Avril 2014, Pages 214-218 But Le but de l'étude est d'examiner la valeur des mesures d'oligo-éléments plasmatiques et érythrocytaires lors de l'évaluation de l'état nutritionnel des patients atteints d'une maladie grave. Matériaux et méthodes Un total de 125 patients qui ont été admis en unité de soins intensifs avec des signes de réponse inflammatoire systémique selon les critères de Bone ont été recrutés. Des échantillons de sang veineux ont été prélevés sur tous à l'admission et, chez 31 des 125 patients, aux jours 4 et 7 environ. Résultats Au total, 125 patients gravement malades ont été recrutés ; 81 (66 %) étaient des hommes, l'âge médian était de 60 ans (extrêmes, 18-100) et la proportion médicale/chirurgicale était de 55/70 (44 %/56 %). Le score médian (inférieur et supérieur du 2,5e centile) de la physiologie aiguë et de l'évaluation de la santé chronique II, le score d'évaluation séquentielle des défaillances organiques, la durée du séjour et la mortalité étaient de 21 (16-26), 7 (4-9) 3,7 jours (1,5- 11,1) et 19 %, respectivement. Les concentrations plasmatiques de zinc et de sélénium étaient significativement plus faibles à l'admission par rapport aux intervalles de référence, tandis que le cuivre était augmenté. L'activité plasmatique normale de la glutathion peroxydase suggérait que le statut en sélénium était adéquat à l'admission; les concentrations érythrocytaires de glutathion peroxydase et d'oligo-éléments étaient normales, suggérant un état nutritionnel adéquat 1 à 2 mois avant l'admission. Seuls le zinc et le sélénium plasmatiques étaient inversement associés à la protéine C-réactive (rs = − 0,266, P = 0,004, rs = − 0,322, P < 0,001, respectivement). Comparativement aux survivants, les concentrations d'albumine (P < 0,001) étaient significativement plus faibles dans le groupe des non-survivants. Aucune différence significative de sélénium plasmatique et de zinc entre les survivants et les non-survivants n'a été trouvée, bien que les concentrations plasmatiques de sélénium aient tendance à être plus faibles (P = 0,04). Sur l'analyse de régression logistique multivariée des variables significatives, aucune n'était indépendamment associée à la mortalité.
Conclusion Les concentrations plasmatiques modifiées de zinc, de sélénium et de cuivre chez les patients atteints d'une maladie grave étaient principalement dues aux effets de la réponse inflammatoire systémique et n'indiquent pas de manière fiable leur état.

Sélénium et infection virale : y a-t-il des leçons pour COVID-19 ? BJN 06 août 2020 Giovanna Bermano
Le Se est un micronutriment essentiel à la santé humaine. Le statut de Se sous-optimal est courant, se produisant dans une proportion importante de la population à travers le monde, y compris dans certaines parties de l'Europe et de la Chine. Des études humaines et animales ont montré que le statut Se est un déterminant clé de la réponse de l'hôte aux infections virales. Dans cette revue, nous abordons la question de savoir si l'apport en Se est un facteur déterminant la gravité de la réponse à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). L'accent est mis sur les études épidémiologiques et animales qui suggèrent que le Se affecte la réponse de l'hôte aux virus à ARN et sur les mécanismes moléculaires par lesquels Se et les sélénoprotéines modulent l'homéostasie redox, la réponse au stress et la réponse inflammatoire. Ensemble, ces études indiquent que le statut Se est un facteur important dans la détermination de la réponse de l'hôte aux infections virales. Par conséquent, nous concluons que le statut Se est susceptible d'influencer la réponse humaine à l'infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et que le statut Se est l'un (de plusieurs) facteurs de risque qui peuvent avoir un impact sur l'issue du SRAS- Infection au CoV-2, en particulier dans les populations où l'apport en Se est sous-optimal ou faible. Nous suggérons l'utilisation de marqueurs appropriés pour évaluer le statut Se des patients COVID-19 et une éventuelle supplémentation peut être bénéfique pour limiter la gravité des symptômes, en particulier dans les pays où le statut Se est considéré comme sous-optimal.

Statut du sélénium et COVID-19
Les données disponibles suggèrent que plusieurs virus respiratoires induisent des changements dans les voies d'oxydoréduction, de stress du RE et d'inflammation qui peuvent être modulés par le Se ou les sélénoprotéines. Il semble que le SRAS-CoV-2 puisse induire des changements comparables dans ces voies mais, à ce jour, on ne sait pas si un faible statut en Se module l'effet du virus sur ces voies et renforce ainsi la tempête de cytokines observée dans les cas graves de COVID- 19. Les études futures devraient déterminer si tel est le cas, en utilisant à la fois des modèles animaux et cellulaires pertinents et en évaluant le statut Se et les marqueurs inflammatoires plasmatiques des patients atteints de formes sévères ou bénignes. Les taux sanguins de SELENOP, la principale forme de Se dans le sang, sont abaissés par l'inflammation, ce qui rend l'utilisation de marqueurs appropriés du statut de Se tels que le Se des cheveux ou le Se des érythrocytes importants dans les études humaines (référence Hesse-Bahr, Dreher et Kohrle82, référence Stefanowicz, Gashut et Talwar83) . De telles études pourraient éclairer l'utilisation potentielle de la supplémentation en Se pour limiter la réponse inflammatoire des patients. Il est largement admis que le SRAS-CoV-2 est originaire de Wuhan, dans la province du Hubei en Chine et s'est rapidement propagé dans la province du Hubei et, par la suite, dans le monde. Avant l'émergence du SRAS-CoV-2, la population du Hubei présentait une large gamme de teneur en Se des cheveux (0,06-0,79 mg/kg), bien qu'avec une petite taille d'échantillon (Référence Li, Banuelos et Wu84). Cette large gamme est compatible à la fois avec une carence en Se qui n'est peut-être pas rare dans la province du Hubei et il existe également des zones connues à haute teneur en Se. Fait intéressant, une analyse écologique récente utilisant ces données en relation avec l'épidémie de COVID-19 en Chine indique qu'il pourrait y avoir une relation entre le statut Se et l'issue de la maladie (Référence Zhang, Taylor et Bennett85). Les taux de guérison et de mortalité dus au COVID-19 ont été analysés dans différentes régions par rapport au statut Se tel qu'évalué précédemment par le Se des cheveux ; notamment, la ville d'Enshi dans la province du Hubei, connue pour son statut Se élevé, a montré un taux de guérison significativement plus élevé, tandis que la province du Heilongjiang, connue pour être une zone de statut Se faible, a montré un taux de mortalité plus élevé. Dans l'ensemble, le taux de guérison était associé à un statut Se plus élevé. Bien que l'association décrite dans la présente étude ne soit pas basée directement sur le statut Se chez les patients COVID-19, les travaux soulignent que d'autres études plus détaillées sur le statut Se, l'infection au COVID-19 et les résultats de la maladie sont d'une importance vitale. En outre, étant donné que les niveaux de Se signalés dans certains des domaines pertinents pour la présente étude sont plus élevés que ceux nécessaires pour optimiser les activités des sélénoprotéines, de telles études futures devraient porter sur la plage d'apport de Se efficace pour assurer une protection. Les pires résultats de la maladie et une mortalité plus élevée pour les patients COVID-19 ont été associés à l'âge, ainsi qu'à d'autres morbidités, notamment l'obésité, le diabète de type 2 et les troubles cardiovasculaires qui sont souvent caractérisés par la malnutrition (Référence Barazzoni, Bischoff et Breda86) et les personnes immunodéprimées. (Fig. 2). De faibles niveaux, ou apports, de micronutriments, notamment Se, Zn et les vitamines A, B6, B12 et E, ont été liés à des résultats indésirables dans l'infection virale (Référence Semba et Tang87) et les niveaux de ces micronutriments, ainsi que les vitamines C et D, Les AGPI n-3 et le fer doivent être envisagés chez les patients COVID-19 (Référence Zhang et Liu88). L'obésité et un IMC élevé se sont avérés être associés à des formes sévères de COVID-19 (référence Kassir89, référence Peng, Meng et Guan90), probablement en raison d'une inflammation chronique induite par l'obésité. Les explications potentielles de ces résultats pourraient inclure un mauvais état nutritionnel des personnes obèses, une réponse immunitaire préexistante altérée ou des réponses pro-inflammatoires amplifiées et/ou une affinité élevée du SARS-CoV-2 pour le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), fortement exprimé dans le tissu adipeux (Référence Li, Li et Zhang91,Référence Pinheiro, Barcala-Jorge et Andrade92) . De même, il a été démontré que l'obésité augmente la durée de l'excrétion intraveineuse et est un facteur de risque indépendant d'hospitalisation et de décès dans la grippe H1N1 (Référence Milner, Rebeles et Dhungana93, Référence Maier, Lopez et Sanchez94) , et il a été suggéré que le le tissu adipeux pourrait représenter un réservoir pour le SARS-CoV-2, IV et le VIH (Référence Kassir89,Référence Patel et Verma95). En outre, plusieurs études indiquent que les niveaux de Se sont plus faibles chez les individus obèses et une revue systématique récente a confirmé à la fois que les niveaux moyens de Se dans le sang/sérum étaient plus faibles chez les obèses par rapport aux sujets adultes en bonne santé et que l'activité GPX sanguine moyenne était diminuée chez les individus obèses. (Référence Tinkov, Ajsuvakova et Filippini96). Fait intéressant, les auteurs ont signalé que les niveaux de Se étaient plus élevés chez les sujets atteints du syndrome métabolique. Des composés dérivés de Se ont également été utilisés comme agents thérapeutiques. En particulier, le composé organosélénié ebselen présente des propriétés antioxydantes, ainsi que des propriétés anti-inflammatoires, et antibactériennes et antivirales (Référence Azad et Tomar97). Récemment, en utilisant une combinaison de technologies virtuelles et à haut débit pour cribler 10 000 composés, ebselen a été identifié parmi les inhibiteurs potentiels les plus efficaces contre la protéase principale de COVID-19 (Mpro) et a démontré une forte activité antivirale dans les tests cellulaires (référence Jin, Du et Xu98 ,Référence Sies et Parnham99) . Comme les essais cliniques ont montré que l'ebselen peut être utilisé en toute sécurité chez l'homme (Référence Kil, Lobarinas et Spankovich100, Référence Masaki, Sharpley et Cooper101), ce composé représente un candidat thérapeutique potentiel intéressant pour le COVID-19 (Fig. 2). Compte tenu des preuves solides que le Se protège contre les infections virales et soutient une réponse immunitaire adéquate, il semble que les personnes ayant un faible statut en Se pourraient bénéficier d'un supplément de Se pour prévenir le développement de formes sévères de COVID-19. Cependant, compte tenu du débat en cours autour de la fenêtre risque-bénéfice au niveau individuel (Référence Meplan26), la supplémentation en Se devrait être limitée aux personnes ayant un apport/statut en Se faible ou sous-optimal pour éviter la toxicité associée à un apport élevé en Se. Étant donné qu'un certain nombre de SNP dans les gènes codant pour les sélénoprotéines se sont avérés avoir des conséquences fonctionnelles sur le métabolisme du Se et le risque d'un certain nombre de maladies multifactorielles (référence Meplan26), il est possible que des facteurs génétiques puissent également influencer tout effet du statut de Se sur la progression de l'infection virale. . En ce qui concerne l'importance des sélénoprotéines dans l'homéostasie redox ou la réponse au stress du RE, il a été rapporté qu'une variante du gène SELENOS affecte les niveaux de cytokines inflammatoires (Référence Curran, Jowett et Elliott102), une dans GPX4 pour affecter l'adhésion des monocytes aux cellules endothéliales (Référence Crosley , Bashir et Nicol103) et d'autres pour affecter les maladies inflammatoires et le risque de cancer. Il est intéressant de supposer que de telles variations génétiques, en combinaison avec le statut Se, peuvent avoir un impact sur la capacité d'un individu à produire une réponse immunitaire adéquate et à combattre le stress oxydatif qui se produit lors d'une infection virale (Fig. 2). Bien qu'à ce jour, aucun SNP dans une voie Se n'ait été lié à une réponse altérée aux agents pathogènes infectieux, il a été démontré que d'autres variantes génétiques des principaux gènes de réponse immunitaire de l'hôte dans le système immunitaire de l'hôte modulent à la fois l'issue de la maladie et la réponse à la vaccination (référence Nogales et DeDiego104 ). Un lien supplémentaire, bien que nouveau et spéculatif, entre le SARS-CoV-2 et le métabolisme du Se est le mécanisme de la désintégration de l'ARN à médiation non-sens. Il a été rapporté que les coronavirus, dont le SRAS-CoV-2, interfèrent avec la désintégration de l'ARN à médiation non-sens (référence Wada, Lokugamage et Nakagawa105), un mécanisme cellulaire qui jouerait également un rôle dans la régulation du modèle de synthèse de sélénoprotéines (Référence Seyedali et Berry106,Référence Zupanic, Meplan et Huguenin107) . On peut donc envisager que l'infection par le SARS-CoV-2 puisse altérer le métabolisme des sélénoprotéines et donc les effets du Se sur diverses fonctions en aval : un effet qui serait exacerbé si l'apport en Se est faible. Des recherches futures devraient étudier cette relation.

[Nutrimuscle-Conseils]

The function of SARS-CoV-2 spike protein is impaired by disulfide-bond disruption with mutation at cysteine-488 and by thiol-reactive N-acetyl-cysteine and glutathione
Biochemical and Biophysical Research Communications Volume 597, 15 March 2022, Pages 30-36 Mana Murae

Highlights
• SARS-CoV-2 spike protein plays important roles in the viral entry process.
• In vitro functions by variant spike receptor binding domain (RBD) and ACE2 were inhibited by NAC and GSH.
• The C488A mutation impaired pseudotyped virus infection, syncytium formation, and cell-cell fusion by SARS-CoV-2 spike expression.

Viral spike proteins play important roles in the viral entry process, facilitating attachment to cellular receptors and fusion of the viral envelope with the cell membrane. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike protein binds to the cellular receptor angiotensin converting enzyme-2 (ACE2) via its receptor-binding domain (RBD). The cysteine residue at position 488, consisting of a disulfide bridge with cysteine 480 is located in an important structural loop at ACE2-binding surface of RBD, and is highly conserved among SARS-related coronaviruses. We showed that the substitution of Cys-488 with alanine impaired pseudotyped SARS-CoV-2 infection, syncytium formation, and cell-cell fusion triggered by SARS-CoV-2 spike expression. Consistently, in vitro binding of RBD and ACE2, spike-mediated cell-cell fusion, and pseudotyped viral infection of VeroE6/TMPRSS2 cells were inhibited by the thiol-reactive compounds N-acetylcysteine (NAC) and a reduced form of glutathione (GSH). Furthermore, we demonstrated that the activity of variant spikes from the SARS-CoV-2 alpha and delta strains were also suppressed by NAC and GSH.

Taken together, these data indicate that Cys-488 in spike RBD is required for SARS-CoV-2 spike functions and infectivity, and could be a target of anti-SARS-CoV-2 therapeutics.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La fonction de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est altérée par la rupture de la liaison disulfure avec mutation au niveau de la cystéine-488 et par la N-acétyl-cystéine et le glutathion réactifs au thiol
Communications sur la recherche biochimique et biophysique Volume 597, 15 mars 2022, pages 30-36 Mana Murae

Points forts
• La protéine de pointe du SRAS-CoV-2 joue un rôle important dans le processus d'entrée virale.
• Les fonctions in vitro du domaine de liaison au récepteur de pointe variable (RBD) et de l'ACE2 ont été inhibées par le NAC et le GSH.
• La mutation C488A a altéré l'infection virale pseudotypée, la formation de syncytium et la fusion cellule-cellule par l'expression du pic SARS-CoV-2.

Les protéines de pointe virales jouent un rôle important dans le processus d'entrée virale, facilitant la fixation aux récepteurs cellulaires et la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane cellulaire. La protéine de pointe du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) se lie au récepteur cellulaire de l'enzyme de conversion de l'angiotensine-2 (ACE2) via son domaine de liaison au récepteur (RBD). Le résidu de cystéine en position 488, constitué d'un pont disulfure avec la cystéine 480, est situé dans une boucle structurelle importante à la surface de liaison ACE2 de RBD, et est hautement conservé parmi les coronavirus liés au SRAS. Nous avons montré que la substitution de Cys-488 par l'alanine a altéré l'infection par le SRAS-CoV-2 pseudotypé, la formation de syncytium et la fusion cellule-cellule déclenchée par l'expression du pic du SRAS-CoV-2. De manière constante, la liaison in vitro de RBD et d'ACE2, la fusion cellule-cellule médiée par les pointes et l'infection virale pseudotypée des cellules VeroE6/TMPRSS2 ont été inhibées par les composés réactifs au thiol N-acétylcystéine (NAC) et une forme réduite de glutathion (GSH) . De plus, nous avons démontré que l'activité des pointes variantes des souches alpha et delta du SRAS-CoV-2 était également supprimée par le NAC et le GSH.

Prises ensemble, ces données indiquent que Cys-488 dans le pic RBD est nécessaire pour les fonctions et l'infectiosité du pic SARS-CoV-2, et pourrait être une cible de thérapeutiques anti-SARS-CoV-2