Rôle du sélénium contre le COVID?

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Association between regional selenium status and reported outcome of COVID-19 cases in China
Jinsong Zhang, The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 111, Issue 6, June 2020, Pages 1297–1299,

Potentially relevant to the recent appearance of COVID-19 in China is the fact that there is a belt of selenium deficiency running from northeast to southwest in the country and, indeed, China has populations that have both the lowest and the highest selenium status in the world (1). A set of interesting studies published by the Beck laboratory in the 1990s showed that host selenium deficiency increased the virulence of RNA viruses such as coxsackievirus B3 and influenza A (2, 3). Passage through a selenium-deficient animal that was unable to produce sufficient antioxidant selenoproteins for its own protection resulted in the virus mutating to a virulent form that caused more severe pathology (2, 3). Those findings shed light on a human selenium-deficiency disease, a cardiomyopathy known as Keshan disease, named after the area in northeast China where it was endemic. The disease showed a seasonal variation, suggesting a viral cofactor that was later identified as coxsackievirus B3 (2). When the population was supplemented with selenium, the incidence of Keshan disease decreased dramatically (1, 2).

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Traduction de l'étude

Association entre le statut régional du sélénium et l'issue rapportée des cas de COVID-19 en Chine
Jinsong Zhang, The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 111, Numéro 6, juin 2020, Pages 1297-1299,

Potentiellement pertinent pour l'apparition récente de COVID-19 en Chine est le fait qu'il existe une ceinture de carence en sélénium allant du nord-est au sud-ouest du pays et, en effet, la Chine a des populations qui ont à la fois le statut de sélénium le plus bas et le plus élevé du pays. monde (1). Un ensemble d'études intéressantes publiées par le laboratoire Beck dans les années 1990 a montré que la carence en sélénium de l'hôte augmentait la virulence des virus à ARN tels que le virus coxsackie B3 et la grippe A (2, 3). Le passage à travers un animal déficient en sélénium qui était incapable de produire suffisamment de sélénoprotéines antioxydantes pour sa propre protection a entraîné la mutation du virus en une forme virulente qui a provoqué une pathologie plus grave (2, 3). Ces découvertes mettent en lumière une maladie humaine due à une carence en sélénium, une cardiomyopathie connue sous le nom de maladie de Keshan, du nom de la région du nord-est de la Chine où elle était endémique. La maladie a montré une variation saisonnière, suggérant un cofacteur viral qui a été identifié plus tard comme le virus coxsackie B3 (2). Lorsque la population a été complétée avec du sélénium, l'incidence de la maladie de Keshan a considérablement diminué (1, 2).

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Pharmaconutrition revisited for critically ill patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19): Does selenium have a place?
Nutrition Volume 81, January 2021, 110989 William Manzanares

Highlights
• Poor selenium status is associated to viral virulence.
• Selenium as selenite may be able to inhibit the entrance of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 in host cells, impeding its ability to infect healthy individuals.
• We propose that high-dose selenite pharmaconutrition may be effective at reducing the incidence and progression of multiorgan failure, and new infections in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19).
• We postulate that clinical outcomes could be affected by age, sex, and body weight.


Abstract
Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is a global pandemic causing one of the biggest challenges for critical care medicine. Mortality from COVID-19 is much greater in elderly men, many of whom succumb to acute respiratory distress syndrome (ARDS) triggered by the viral infection. Because there is no specific antiviral treatment against COVID-19, new strategies are urgently needed. Selenium is an essential trace element with antioxidant and immunomodulatory effects. Poor nutritional status increases the pathogenicity of viruses and low selenium in particular can be a determinant of viral virulence. In the past decade, selenium pharmaconutrition studies have demonstrated some reduction in overall mortality, including how reduced incidence of ventilator-associated pneumonia and infectious complications such as ARDS in the critically ill. Consequently, we postulate that intravenous selenium therapy, could be part of the therapeutic fight against COVID-19 in intensive care unit patients with ARDS and that outcomes could be affected by age, sex, and body weight. Our working hypothesis addresses the question: Could high-dose selenite pharmaconutrition, as an early pharmacologic intervention, be effective at reducing the incidence and the progression from type 1 respiratory failure (non-ARDS) to severe ARDS, multiorgan failure, and new infectious complications in patients with COVID-19 patients?

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Posology and BMI
Further refinement in posology, based on body weight orBMI, is necessary to eliminate an important variable, not considered in earlier studies. As we previously indicated, in the SIC (Selenium in Intensive Care) study [39], the mean BMI was 27.1 ± 8 kg/m2, but 10% of patients had low BMI (<20 kg/m2) and 7.5% had a high BMI(>40 kg/m2). Each patient received a fixed selenium dose of ~1071 μg/d, which equates to a daily mean of 14 μg/kg, but those with the lowest BMI would have received ~19 μg/kg daily and those with high BMI only 11 g/kg daily, a significant 67% difference that might have affected outcome. Likewise, in SISPCT [25], the patients had a mean BMI of 28 ± 7.5 kg/m2 (i.e., some patients were ~70% heavier than others). Thus, providing a fixed daily selenium dose to all patients meant that the actual amount of selenium administered per kg of body weight could have varied significantly from one patient to another. Indeed, although patients in the selenium intervention group received a mean daily infusion of 22 μg/kg selenium, the actual individual dosage varied from 300 to 1352 μg/d. This equates to a four- to five-fold difference that could have influenced their response and outcome. Future studies should calculate the pharmaconutrient dose of selenium from the patient's BMI.

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Traduction de l'étude

La pharmaconutrition revisitée pour les patients gravement malades atteints de coronavirus 2019 (COVID-19): le sélénium a-t-il une place?
Nutrition Volume 81, janvier 2021, 110989 William Manzanares

Points forts
• Un mauvais statut en sélénium est associé à la virulence virale.
• Le sélénium sous forme de sélénite peut être capable d'inhiber l'entrée du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère dans les cellules hôtes, entravant sa capacité à infecter des individus en bonne santé.
• Nous proposons que la pharmaconutrition au sélénite à haute dose puisse être efficace pour réduire l'incidence et la progression de l'échec multiorganique et des nouvelles infections chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
• Nous postulons que les résultats cliniques pourraient être affectés par l'âge, le sexe et le poids corporel.


Abstrait
La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est une pandémie mondiale causant l'un des plus grands défis pour la médecine de soins intensifs. La mortalité due au COVID-19 est beaucoup plus élevée chez les hommes âgés, dont beaucoup succombent au syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) déclenché par l'infection virale. Puisqu'il n'y a pas de traitement antiviral spécifique contre le COVID-19, de nouvelles stratégies sont nécessaires de toute urgence. Le sélénium est un oligo-élément essentiel aux effets antioxydants et immunomodulateurs. Un mauvais état nutritionnel augmente la pathogénicité des virus et une faible teneur en sélénium en particulier peut être un déterminant de la virulence virale. Au cours de la dernière décennie, les études de pharmaconutrition du sélénium ont démontré une certaine réduction de la mortalité globale, notamment la réduction de l'incidence de la pneumonie associée à la ventilation et des complications infectieuses telles que le SDRA chez les personnes gravement malades. Par conséquent, nous postulons que la thérapie intraveineuse au sélénium pourrait faire partie de la lutte thérapeutique contre le COVID-19 chez les patients des unités de soins intensifs atteints de SDRA et que les résultats pourraient être affectés par l'âge, le sexe et le poids corporel. Notre hypothèse de travail répond à la question suivante: la pharmaconutrition au sélénite à haute dose, en tant qu'intervention pharmacologique précoce, pourrait-elle être efficace pour réduire l'incidence et la progression de l'insuffisance respiratoire de type 1 (non-ARDS) à un ARDS sévère, une défaillance multiorganique et de nouvelles complications infectieuses chez les patients atteints de COVID-19?

Posologie et IMC
Un affinement supplémentaire de la posologie, basé sur le poids corporel ou l'IMC, est nécessaire pour éliminer une variable importante, non prise en compte dans les études précédentes. Comme nous l'avons indiqué précédemment, dans l'étude SIC (Selenium in Intensive Care) [39], l'IMC moyen était de 27,1 ± 8 kg / m2, mais 10% des patients avaient un IMC bas (<20 kg / m2) et 7,5% avaient un IMC élevé (> 40 kg / m2). Chaque patient a reçu une dose fixe de sélénium de ~ 1071 μg / j, ce qui équivaut à une moyenne quotidienne de 14 μg / kg, mais ceux avec l'IMC le plus bas auraient reçu ~ 19 μg / kg par jour et ceux avec un IMC élevé seulement 11 g / kg par jour, une différence significative de 67% qui pourrait avoir affecté le résultat. De même, dans le SISPCT [25], les patients avaient un IMC moyen de 28 ± 7,5 kg / m2 (c'est-à-dire que certains patients étaient ~ 70% plus lourds que d'autres). Ainsi, fournir une dose quotidienne fixe de sélénium à tous les patients signifiait que la quantité réelle de sélénium administrée par kg de poids corporel pouvait avoir varié de manière significative d'un patient à l'autre. En effet, bien que les patients du groupe d'intervention sélénium aient reçu une perfusion quotidienne moyenne de 22 μg / kg de sélénium, la posologie individuelle réelle variait de 300 à 1352 μg / j. Cela équivaut à une différence de quatre à cinq fois qui aurait pu influencer leur réponse et leur résultat. Les études futures devraient calculer la dose de pharmaconutriment de sélénium à partir de l'IMC du patient.

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Impairment in selenocysteine synthesis as a candidate mechanism of inducible coagulopathy in COVID-19 patients
George D.Vavougios Medical Hypotheses Volume 147, February 2021, 110475

Coagulopathy has recently been recognized as a recurring complication of COVID-19, most typically associated with critical illness. There are epidemiological, mechanistic and transcriptomic evidence that link Selenium with SARS-CoV-2’s intracellular latency. Taking into consideration the vital role of selenoproteins in maintaining an adequate immune response, endothelial homeostasis and a non-prothrombotic platelet activation status, we propose that impairment in selenocysteine synthesis, via perturbations in the aforementioned physiological functions, potentially constitutes a mechanism of coagulopathy in COVID 19 patients other than those developed in critical illness.

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Traduction de l'étude

Altération de la synthèse de la sélénocystéine comme mécanisme candidat de la coagulopathie inductible chez les patients atteints de COVID-19
George D.Vavougios Medical Hypotheses Volume 147, février 2021, 110475

La coagulopathie a récemment été reconnue comme une complication récurrente du COVID-19, le plus souvent associée à une maladie grave. Il existe des preuves épidémiologiques, mécanistes et transcriptomiques qui relient le sélénium à la latence intracellulaire du SRAS-CoV-2. Compte tenu du rôle vital des sélénoprotéines dans le maintien d'une réponse immunitaire adéquate, de l'homéostasie endothéliale et d'un statut d'activation plaquettaire non prothrombotique, nous proposons qu'une altération de la synthèse de la sélénocystéine, via des perturbations des fonctions physiologiques précitées, constitue potentiellement un mécanisme de coagulopathie dans COVID 19 patients autres que ceux développés dans une maladie grave.

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Selenium Deficiency Due to Diet, Pregnancy, Severe Illness, or COVID-19-A Preventable Trigger for Autoimmune Disease
Lutz Schomburg Int J Mol Sci. 2021 Aug 8;22(16):8532. doi: 10.3390/ijms22168532.

The trace element selenium (Se) is an essential part of the human diet; moreover, increased health risks have been observed with Se deficiency. A sufficiently high Se status is a prerequisite for adequate immune response, and preventable endemic diseases are known from areas with Se deficiency. Biomarkers of Se status decline strongly in pregnancy, severe illness, or COVID-19, reaching critically low concentrations.

Notably, these conditions are associated with an increased risk for autoimmune disease (AID). Positive effects on the immune system are observed with Se supplementation in pregnancy, autoimmune thyroid disease, and recovery from severe illness. However, some studies reported null results; the database is small, and randomized trials are sparse. The current need for research on the link between AID and Se deficiency is particularly obvious for rheumatoid arthritis and type 1 diabetes mellitus. Despite these gaps in knowledge, it seems timely to realize that severe Se deficiency may trigger AID in susceptible subjects. Improved dietary choices or supplemental Se are efficient ways to avoid severe Se deficiency, thereby decreasing AID risk and improving disease course. A personalized approach is needed in clinics and during therapy, while population-wide measures should be considered for areas with habitual low Se intake. Finland has been adding Se to its food chain for more than 35 years-a wise and commendable decision, according to today's knowledge. It is unfortunate that the health risks of Se deficiency are often neglected, while possible side effects of Se supplementation are exaggerated, leading to disregard for this safe and promising preventive and adjuvant treatment options. This is especially true in the follow-up situations of pregnancy, severe illness, or COVID-19, where massive Se deficiencies have developed and are associated with AID risk, long-lasting health impairments, and slow recovery.

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Maternal selenium status plays a crucial role on clinical outcomes of pregnant women with COVID-19 infection
Seyit Ahmet Erol J Med Virol. 2021 Sep;93(9):5438-5445.

Adequate maternal selenium level is essential for immune response and healthy pregnancy. This study aimed to shed light on the selenium status of pregnant women with COVID-19 and the effects of potential deficiency in serum selenium levels. Totally 141 pregnant women, 71 of them were COVID-19 patients, in different trimesters were included in the study. Maternal serum selenium levels, demographic and clinical parameters were determined. Serum selenium levels of pregnant women in the second (p: .0003) and third (p: .001) trimesters with COVID-19 were significantly lower than in the healthy group. Maternal selenium level was found to be negatively correlated with gestational week (p < .0001, r: -.541), D-dimer (p: .0002, r: -.363) and interleukin-6 (IL-6) level (p: .02, r: -.243). In the second trimester, serum selenium level positively correlated with white blood cell (p: .002, r: .424), neutrophil (p: .006, r: .39), lymphocyte (p: .004, r: .410) count and hemoglobin (p: .02, r: .323), hematocrit (p: .008, r: .38) status. In the third trimester, it was found that maternal selenium level positively correlated with monocyte (p: .04, r: .353) and negatively correlated with C-reactive protein level (p: .03, r: -.384). Serum selenium level was gradually decreased during the pregnancy period, however, this natural decrease was enhanced together with COVID-19 infection. The reason might be increased selenium needs depended on the immune response against infection. The decrease in maternal selenium level was found to be related to IL-6 and D-dimer levels, which indicate selenium's role in disease progression.

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Traduction de l'étude

Le statut maternel en sélénium joue un rôle crucial sur les résultats cliniques des femmes enceintes infectées par le COVID-19
Seyit Ahmet Erol J Med Virol. Septembre 2021 ; 93(9) : 5438-5445.

Un taux de sélénium maternel adéquat est essentiel pour une réponse immunitaire et une grossesse en santé. Cette étude visait à faire la lumière sur le statut en sélénium des femmes enceintes atteintes de COVID-19 et les effets d'une déficience potentielle des niveaux de sélénium sérique. Au total, 141 femmes enceintes, dont 71 étaient des patientes COVID-19, à différents trimestres ont été incluses dans l'étude. Les taux sériques maternels de sélénium, les paramètres démographiques et cliniques ont été déterminés. Les taux sériques de sélénium chez les femmes enceintes au cours des deuxième (p : .0003) et troisième (p : .001) trimestres avec COVID-19 étaient significativement plus bas que dans le groupe en bonne santé. Le niveau de sélénium maternel s'est avéré négativement corrélé avec la semaine de gestation (p < 0,0001, r : -0,541), les D-dimères (p : 0,0002, r : -,363) et le niveau d'interleukine-6 ​​(IL-6) (p : .02, d : - .243). Au deuxième trimestre, le taux de sélénium sérique était positivement corrélé avec les globules blancs (p : .002, r : .424), les neutrophiles (p : 006, r : .39), les lymphocytes (p : 004, r : .410 ) nombre et taux d'hémoglobine (p : .02, r : .323), hématocrite (p : .008, r : .38). Au troisième trimestre, il a été constaté que le niveau de sélénium maternel était positivement corrélé avec les monocytes (p : 0,04, r : 0,353) et négativement corrélé avec le niveau de protéine C réactive (p : 0,03, r : -0,384). Le niveau de sélénium sérique a progressivement diminué pendant la période de grossesse, cependant, cette diminution naturelle a été renforcée avec l'infection au COVID-19. La raison pourrait être que les besoins accrus en sélénium dépendent de la réponse immunitaire contre l'infection. La diminution du taux de sélénium maternel s'est avérée être liée aux taux d'IL-6 et de D-dimères, qui indiquent le rôle du sélénium dans la progression de la maladie.

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The Relevance of Plant-Derived Se Compounds to Human Health in the SARS-CoV-2 (COVID-19) Pandemic Era
by Leonardo Warzea Lima Antioxidants 2021, 10(7), 1031

Dietary selenium (Se)-compounds accumulated in plants are essential for human metabolism and normal physiological processes. Inorganic and organic Se species can be readily absorbed by the human body, but are metabolized differently and thus exhibit distinct mechanisms of action. They can act as antioxidants or serve as a source of Se for the synthesis of selenoproteins. Selenocysteine, in particular, is incorporated at the catalytic center of these proteins through a specific insertion mechanism and, due to its electronic features, enhances their catalytic activity against biological oxidants. Selenite and other Se-organic compounds may also act as direct antioxidants in cells due to their strong nucleophilic properties. In addition, Se-amino acids are more easily subjected to oxidation than the corresponding thiols/thioethers and can bind redox-active metal ions.

Adequate Se intake aids in preventing several metabolic disorders and affords protection against viral infections. At present, an epidemic caused by a novel coronavirus (SARS-CoV-2) threatens human health across several countries and impacts the global economy. Therefore, Se-supplementation could be a complementary treatment to vaccines and pharmacological drugs to reduce the viral load, mutation frequency, and enhance the immune system of populations with low Se intake in the diet.

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Traduction de l'étude

La pertinence des composés Se d'origine végétale pour la santé humaine à l'ère de la pandémie de SRAS-CoV-2 (COVID-19)
par Leonardo Warzea Lima Antioxydants 2021, 10(7), 1031

Les composés alimentaires de sélénium (Se) accumulés dans les plantes sont essentiels au métabolisme humain et aux processus physiologiques normaux. Les espèces de Se inorganiques et organiques peuvent être facilement absorbées par le corps humain, mais sont métabolisées différemment et présentent donc des mécanismes d'action distincts. Ils peuvent agir comme antioxydants ou servir de source de Se pour la synthèse de sélénoprotéines. La sélénocystéine, en particulier, est incorporée au centre catalytique de ces protéines par un mécanisme d'insertion spécifique et, en raison de ses caractéristiques électroniques, renforce leur activité catalytique contre les oxydants biologiques. La sélénite et d'autres composés organiques du Se peuvent également agir comme antioxydants directs dans les cellules en raison de leurs fortes propriétés nucléophiles. De plus, les acides Se-aminés sont plus facilement soumis à l'oxydation que les thiols/thioéthers correspondants et peuvent se lier aux ions métalliques redox-actifs.

Un apport adéquat en Se aide à prévenir plusieurs troubles métaboliques et offre une protection contre les infections virales. À l'heure actuelle, une épidémie causée par un nouveau coronavirus (SRAS-CoV-2) menace la santé humaine dans plusieurs pays et a un impact sur l'économie mondiale. Par conséquent, la supplémentation en Se pourrait être un traitement complémentaire aux vaccins et aux médicaments pharmacologiques pour réduire la charge virale, la fréquence des mutations et renforcer le système immunitaire des populations à faible apport en Se dans l'alimentation.

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Decreased Serum Selenium Levels of COVID-19 Patients in Comparison with Healthy Individuals
Ommolbanin Younesian Biological Trace Element Research volume 200, pages1562–1567 (2022)

Background
Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) is the cause of the COVID-19 pandemic and is the cause of increased mortality, especially among elderly patients and those who have severe complications, such as chronic pulmonary obstruction, hypertension, diabetes, and cancer. Nutrition, especially micronutrients, plays an important role in reducing mortality and complications from COVID-19 because micronutrients strengthen our immune system and nutritional status is an important factor that affects the outcome of patients with COVID-19. Among micronutrients, selenium has an important effect on both intrinsic and acquired immunity. Host selenium deficiency affects the viral genome and increases the virulence of viruses. We have investigated the serum selenium levels in COVID-19 patients and healthy control individuals.

Methods
A total of 50 patients with COVID-19 infection were included in this study. During hospitalization, 13 patients died (non-survivor group) and 37 patients recovered (survivor group). We assessed the serum selenium levels in 50 COVID-19 patients and 50 healthy individuals by Agilent SpectrAA-240 Z atomic absorption spectrometer.

Results
The serum selenium level was significantly lower in COVID-19 patients (77. 8 ± 13.9 μg/L) as compared to healthy control individuals (91.7 ± 16.7 μg/L), but there was no significant difference between the survivor and non-survivor groups. Also, there was no significant relationship between serum selenium levels and laboratory findings of COVID-19 patients.

Conclusions
These results suggest that decreased serum selenium levels may be a risk factor for the COVID-19 infection, but there was no significant relationship between selenium and severity and mortality of COVID-19 disease.