Plus de NO contre le virus?

[Nutrimuscle-Conseils]

Could the decrease in the endothelial nitric oxide (NO) production and NO bioavailability be the crucial cause of COVID-19 related deaths?
Burak Ozdemir Medical Hypotheses Volume 144, November 2020, 109970


Dear Editor,
There is a pandemic that suddenly appeared on the agenda of humanity for the past few months. When COVID-19 related deaths are analyzed, higher mortality rates in older people and men are quite evident in all case series [1], [2], [3] (Table1). Hypertension is obviously the leading comorbidity in all studies followed by diabetes, obesity and other cardiovascular disorders. Angiotensin-converting enzyme 2(ACE2), which is the receptor for SARS-CoV-2 [4], is a regulator of vascular function by modulating nitric oxide (NO) release and oxidative stress [5]. We realized that the common prominent feature in older vs younger, hypertensive vs healthy, men vs women comparison is decreased endothelial NO production and decreased NO bioavailability which also links cardiovascular and metabolic diseases as their common deficiency.

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Ton niveau de NO en fonction de ton âge

[Nutrimuscle-Conseils]

COVID-19 mortality has correlation with the decrease in endothelial NO production and bioavailability in different age groups and/or comorbidities. Whether this is a direct antiviral effect or associated with immune modulation needs to be further investigated. This suggests that increasing endothelial NO availability should be directly effective in antiviral resistance against COVID-19.

Diet rich in polyphenols, caloric restriction and regular exercise are non-pharmacological strategies to increase endothelial NO production and bioavailability [6], [15]. In situations like aging, cardiovascular and metabolic disorders where endothelial NO production is compromised, there are considerable published data suggesting that nitroso compounds can act as storage pools and donors of NO and can compensate for insufficient eNOS activity. Systemic levels of nitroso compounds can be greatly influenced by vegetables rich in nitrates [15], [16], [17], [18], [19], [20].

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Hypothèses médicales Volume 144, novembre 2020, 109970
La diminution de la production endothéliale d'oxyde nitrique (NO) et de la biodisponibilité du NO pourrait-elle être la cause cruciale des décès liés au COVID-19?
Burak Ozdemir

Monsieur le rédacteur,
Il y a une pandémie qui est soudainement apparue à l'ordre du jour de l'humanité ces derniers mois. Lorsque les décès liés au COVID-19 sont analysés, des taux de mortalité plus élevés chez les personnes âgées et les hommes sont assez évidents dans toutes les séries de cas [1], [2], [3] (tableau 1). L'hypertension est évidemment la principale comorbidité dans toutes les études, suivie du diabète, de l'obésité et d'autres troubles cardiovasculaires. L'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), qui est le récepteur du SRAS-CoV-2 [4], est un régulateur de la fonction vasculaire en modulant la libération d'oxyde nitrique (NO) et le stress oxydatif [5]. Nous avons réalisé que la caractéristique dominante commune dans la comparaison hommes / femmes plus âgés vs plus jeunes, hypertendus vs en bonne santé est une diminution de la production endothéliale de NO et une diminution de la biodisponibilité du NO, ce qui lie également les maladies cardiovasculaires et métaboliques à leur déficit commun.
La mortalité par COVID-19 a une corrélation avec la diminution de la production endothéliale de NO et de la biodisponibilité dans différents groupes d'âge et / ou comorbidités. Que ce soit un effet antiviral direct ou associé à une modulation immunitaire doit être étudié plus avant. Cela suggère que l'augmentation de la disponibilité endothéliale de NO devrait être directement efficace dans la résistance antivirale contre COVID-19.

Une alimentation riche en polyphénols, une restriction calorique et une activité physique régulière sont des stratégies non pharmacologiques pour augmenter la production et la biodisponibilité endothéliales de NO [6], [15]. Dans des situations telles que le vieillissement, les troubles cardiovasculaires et métaboliques où la production endothéliale de NO est compromise, de nombreuses données publiées suggèrent que les composés nitroso peuvent agir comme des pools de stockage et des donneurs de NO et peuvent compenser une activité eNOS insuffisante. Les niveaux systémiques de composés nitrosés peuvent être fortement influencés par les légumes riches en nitrates [15], [16], [17], [18], [19], [20].

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Does eNOS derived nitric oxide protect the young from severe COVID-19 complications?
Shou Ping Guan Ageing Research Reviews Volume 64, December 2020, 101201

Highlights
• Aging is the largest risk factors for severity and mortality in adult COVID-19.
• Severe cases of COVID-19 are related to vascular damage with evidence of direct viral infection in the endothelial cells.
• Increase risk of COVID-19 death are also highly related to disease with lower vascular Nitric Oxide (NO) level.
• Vascular viral defence by endothelial nitric oxide synthase (eNOS) derive NO may be the protecting factor for the young.
• eNOS polymorphism could potentially explain the disparity of COVID-19 mortality between Asian and non-Asian countries.

The COVID-19 pandemic poses an imminent threat to humanity, especially to the elderly. The molecular mechanisms underpinning the age-dependent disparity for disease progression is not clear. COVID-19 is both a respiratory and a vascular disease in severe patients. The damage endothelial system provides a good explanation for the various complications seen in COVID-19 patients. These observations lead us to suspect that endothelial cells are a barrier that must be breached before progression to severe disease. Endothelial intracellular defences are largely dependent of the activation of the interferon (IFN) system. Nevertheless, low type I and III IFNs are generally observed in COVID-19 patients suggesting that other intracellular viral defence systems are also activated to protect the young.

Intriguingly, Nitric oxide (NO), which is the main intracellular antiviral defence, has been shown to inhibit a wide array of viruses, including SARS-CoV-1. Additionally, the increased risk of death with diseases that have underlying endothelial dysfunction suggest that endothelial NOS-derived nitric oxide could be the main defence mechanism. NO decreases dramatically in the elderly, the hyperglycaemic and the patients with low levels of vitamin D. However, eNOS derived NO occurs at low levels, unless it is during inflammation and co-stimulated by bradykinin. Regrettably, the bradykinin-induced vasodilation also progressively declines with age, thereby decreasing anti-viral NO production as well. Intriguingly, the inverse correlation between the percentage of WT eNOS haplotype and death per 100K population could potentially explain the disparity of COVID-19 mortality between Asian and non-Asian countries.

These changes with age, low bradykinin and NO, may be the fundamental reasons that intracellular innate immunity declines with age leading to more severe COVID-19 complications.

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the known role of Vitamin D in upregulating eNOS and NO bioavailability may provide a mechanistic explanation and support a primary role for endothelial viral defence during SARS-CoV-2 infection (Andrukhova et al., 2014).

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Traduction de l'étude

L'oxyde nitrique dérivé d'eNOS protège-t-il les jeunes des complications graves du COVID-19?
Shou Ping Guan Aging Research Reviews Volume 64, décembre 2020, 101201

Points forts
• Le vieillissement est le plus grand facteur de risque de gravité et de mortalité chez l'adulte COVID-19.
• Les cas graves de COVID-19 sont liés à des lésions vasculaires avec des signes d'infection virale directe dans les cellules endothéliales.
• L'augmentation du risque de décès par COVID-19 est également fortement liée à la maladie avec un niveau vasculaire plus faible d'oxyde nitrique (NO).
• La défense virale vasculaire par l'oxyde nitrique synthase endothélial (eNOS) dérivé du NO peut être le facteur protecteur pour les jeunes.
• Le polymorphisme eNOS pourrait expliquer la disparité de la mortalité par COVID-19 entre les pays asiatiques et non asiatiques.

La pandémie COVID-19 constitue une menace imminente pour l'humanité, en particulier pour les personnes âgées. Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la disparité en fonction de l'âge pour la progression de la maladie ne sont pas clairs. Le COVID-19 est à la fois une maladie respiratoire et vasculaire chez les patients sévères. Le système endothélial endommagé fournit une bonne explication des diverses complications observées chez les patients COVID-19. Ces observations nous amènent à soupçonner que les cellules endothéliales sont une barrière qui doit être franchie avant de progresser vers une maladie grave. Les défenses intracellulaires endothéliales dépendent largement de l'activation du système interféron (IFN). Néanmoins, de faibles IFN de type I et III sont généralement observés chez les patients COVID-19, ce qui suggère que d'autres systèmes de défense virale intracellulaire sont également activés pour protéger les jeunes.

Curieusement, il a été démontré que l'oxyde nitrique (NO), qui est la principale défense antivirale intracellulaire, inhibe un large éventail de virus, y compris le SRAS-CoV-1. De plus, le risque accru de décès avec des maladies qui ont un dysfonctionnement endothélial sous-jacent suggère que l'oxyde nitrique endothélial dérivé de NOS pourrait être le principal mécanisme de défense. Le NO diminue considérablement chez les personnes âgées, les hyperglycémiques et les patients ayant de faibles taux de vitamine D. Cependant, le NO dérivé d'eNOS se produit à de faibles niveaux, à moins que ce ne soit pendant l'inflammation et co-stimulé par la bradykinine. Malheureusement, la vasodilatation induite par la bradykinine diminue également progressivement avec l'âge, diminuant ainsi la production antivirale de NO. Curieusement, la corrélation inverse entre le pourcentage d'haplotype WT eNOS et le décès pour 100 000 habitants pourrait potentiellement expliquer la disparité de la mortalité par COVID-19 entre les pays asiatiques et non asiatiques.

Ces changements avec l'âge, un faible taux de bradykinine et de NO, peuvent être les raisons fondamentales pour lesquelles l'immunité innée intracellulaire diminue avec l'âge, entraînant des complications plus graves du COVID-19

le rôle connu de la vitamine D dans la régulation positive de la biodisponibilité de l'eNOS et du NO peut fournir une explication mécaniste et soutenir un rôle principal pour la défense virale endothéliale pendant l'infection par le SRAS-CoV-2 (Andrukhova et al., 2014).

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Implications of SARS-Cov-2 infection on eNOS and iNOS activity: Consequences for the respiratory and vascular systems
Lara M.F.Guimarães Nitric Oxide Volumes 111–112, 1 June 2021, Pages 64-71

Highlights
• Pathophysiological alterations due to SARS-CoV-2 infection lead to an imbalance NO production.
• Reduction of eNOS-derived NO production causes endothelial dysfunction, which represents a risk factor for sever COVID-19.
• Excessive iNOS-mediated NO production promotes peroxynitrite formation, which generates several cellular damages.
• Therapies that regulate NO bioavailability and production could be the answer for dealing with the present and futures CoV's spillovers.

Symptoms of COVID-19 range from asymptomatic/mild symptoms to severe illness and death, consequence of an excessive inflammatory process triggered by SARS-CoV-2 infection. The diffuse inflammation leads to endothelium dysfunction in pulmonary blood vessels, uncoupling eNOS activity, lowering NO production, causing pulmonary physiological alterations and coagulopathy. On the other hand, iNOS activity is increased, which may be advantageous for host defense, once NO plays antiviral effects. However, overproduction of NO may be deleterious, generating a pro-inflammatory effect. In this review, we discussed the role of endogenous NO as a protective or deleterious agent of the respiratory and vascular systems, the most affected in COVID-19 patients, focusing on eNOS and iNOS roles. We also reviewed the currently available NO therapies and pointed out possible alternative treatments targeting NO metabolism, which could help mitigate health crises in the present and future CoV's spillovers.

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Traduction de l'étude

Implications de l'infection par le SRAS-Cov-2 sur l'activité eNOS et iNOS: conséquences pour les systèmes respiratoire et vasculaire
Lara M.F. Guimarães Nitric Oxide Volumes 111–112, 1er juin 2021, pages 64-71

Points forts
• Les altérations physiopathologiques dues à l'infection par le SRAS-CoV-2 entraînent un déséquilibre de la production de NO.
• La réduction de la production de NO dérivé de l'eNOS provoque un dysfonctionnement endothélial, ce qui représente un facteur de risque de COVID-19 sévère.
• Une production excessive de NO médiée par iNOS favorise la formation de peroxynitrite, qui génère plusieurs dommages cellulaires.
• Les thérapies qui régulent la biodisponibilité et la production de NO pourraient être la solution pour faire face aux retombées actuelles et futures du CoV.

Les symptômes du COVID-19 vont de symptômes asymptomatiques / légers à une maladie grave et à la mort, conséquence d'un processus inflammatoire excessif déclenché par une infection par le SRAS-CoV-2. L'inflammation diffuse conduit à un dysfonctionnement de l'endothélium dans les vaisseaux sanguins pulmonaires, découplant l'activité eNOS, abaissant la production de NO, provoquant des altérations physiologiques pulmonaires et une coagulopathie. D'autre part, l'activité iNOS est augmentée, ce qui peut être avantageux pour la défense de l'hôte, une fois que le NO joue des effets antiviraux. Cependant, la surproduction de NO peut être délétère, générant un effet pro-inflammatoire. Dans cette revue, nous avons discuté du rôle du NO endogène en tant qu'agent protecteur ou délétère des systèmes respiratoire et vasculaire, le plus touché chez les patients COVID-19, en nous concentrant sur les rôles d'eNOS et d'iNOS. Nous avons également passé en revue les thérapies NO actuellement disponibles et souligné les traitements alternatifs possibles ciblant le métabolisme NO, qui pourraient aider à atténuer les crises sanitaires dans les retombées actuelles et futures du CoV.

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Lifestyle-mediated nitric oxide boost to prevent SARS-CoV-2 infection: A perspective
Jun Kobayashi Nitric Oxide Volume 115, 1 October 2021, Pages 55-61

Highlights
• High-risk COVID-19 patients have preexisting endothelial dysfunction.
• These can lead to life-threatening thromboembolic complications.
• Reduced endothelial NO generation and bioavailability mediate COVID-19 progression.
• NO inhibits SARS-CoV-2 host cell entry, viral replication, and host immune response.
• Nitrate-rich diets, exercise, and nasal breathing may boost NO generation.

The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has spread worldwide and has seriously threatened public health by causing significant morbidity and mortality. Patients with coronavirus disease (COVID-19) with preexisting endothelial dysfunction caused by aging, diabetes, hypertension, and obesity are at high risk for life-threatening thromboembolic complications. This suggests a possibility that reduced endothelial nitric oxide (NO) production and NO bioavailability could be a common underlying pathology for the progression of COVID-19.

Increasingly, evidence from experimental and clinical studies of SARS-CoV-2 infection shows that NO inhibits the pathogenesis of COVID-19, including virus entry into host cells, viral replication, host immune response, and subsequent thromboembolic complications. Restoring NO bioavailability may have the potential to be a preventive or early-treatment option for COVID-19. This review aims to provide in-depth discussion of NO bioavailability to prevent SARS-CoV-2 infection, particularly by focusing on lifestyle factors such as nitrate-rich diets, physical exercise, and nasal breathing, which could be easily performed on a daily basis to boost NO bioavailability.

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Traduction de l'étude

Augmentation de l'oxyde nitrique médiée par le mode de vie pour prévenir l'infection par le SRAS-CoV-2 : une perspective
Jun Kobayashi Nitric Oxide Volume 115, 1er octobre 2021, pages 55-61

Points forts
• Les patients COVID-19 à haut risque ont un dysfonctionnement endothélial préexistant.
• Ceux-ci peuvent entraîner des complications thromboemboliques potentiellement mortelles.
• La réduction de la production de NO endothélial et de la biodisponibilité médient la progression du COVID-19.
• Le NO inhibe l'entrée des cellules hôtes du SRAS-CoV-2, la réplication virale et la réponse immunitaire de l'hôte.
• Les régimes riches en nitrates, l'exercice et la respiration nasale peuvent stimuler la production de NO.

Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) s'est propagé dans le monde entier et a gravement menacé la santé publique en provoquant une morbidité et une mortalité importantes. Les patients atteints de la maladie à coronavirus (COVID-19) présentant un dysfonctionnement endothélial préexistant causé par le vieillissement, le diabète, l'hypertension et l'obésité sont à haut risque de complications thromboemboliques potentiellement mortelles. Cela suggère une possibilité que la production réduite d'oxyde nitrique (NO) endothélial et la biodisponibilité du NO pourraient être une pathologie sous-jacente courante pour la progression de COVID-19.

De plus en plus, les preuves d'études expérimentales et cliniques sur l'infection par le SRAS-CoV-2 montrent que le NO inhibe la pathogenèse de COVID-19, y compris l'entrée du virus dans les cellules hôtes, la réplication virale, la réponse immunitaire de l'hôte et les complications thromboemboliques ultérieures. La restauration de la biodisponibilité du NO peut potentiellement être une option de prévention ou de traitement précoce du COVID-19. Cette revue vise à fournir une discussion approfondie sur la biodisponibilité du NO pour prévenir l'infection par le SRAS-CoV-2, en particulier en se concentrant sur les facteurs liés au mode de vie tels que les régimes riches en nitrates, l'exercice physique et la respiration nasale, qui pourraient être facilement effectués quotidiennement. pour augmenter la biodisponibilité du NO.

[Nutrimuscle-Conseils]

Entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes, réplication, reconnaissance par le système immunitaire inné et processus inflammatoire ultérieur