Vitamine B6 pour réduire la gravité du virus?

[Nutrimuscle-Conseils]

Potential Role of Vitamin B6 in Ameliorating the Severity of COVID-19 and Its Complications
Thanutchaporn Kumrungsee Front Nutr. 2020; 7: Oct 29.

Introduction
The word is currently experiencing a coronavirus disease-19 (COVID-19) pandemic caused by a novel coronavirus, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV2). Coronaviruses and influenza are among the viruses that can cause lethal lung injuries and death from acute respiratory distress syndrome worldwide (1). Viral infections evoke a “cytokine storm,” leading to lung capillary endothelial cell inflammation, neutrophil infiltration, and increased oxidative stress (1, 2). Furthermore, cardiovascular and diabetic complications are emerging in COVID-19 patients (3–9). Currently, there is no registered treatment or vaccine for COVID-19, and an alternative solution to protect against COVID-19 is urgently needed.

Vitamin B6 is a water-soluble vitamin found in various foods such as fish, whole grains, and banana (10). There are six isoforms of B6 vitamers (10). Among these, pyridoxal 5′-phosphate (PLP) is the most active form that acts as a coenzyme in various enzymatic reactions (10). There is growing evidence that vitamin B6 exerts a protective effect against chronic diseases such as cardiovascular diseases (CVD) and diabetes by suppressing inflammation, inflammasomes, oxidative stress, and carbonyl stress (11). Additionally, vitamin B6 deficiency is associated with lower immune function and higher susceptibility to viral infection (12, 13). In view of these information, we postulated potential role of vitamin B6 in ameliorating the severity of COVID-19 and its complications (Figure 1). In this article, we review precedent research to test this hypothesis.

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Vitamin B6 and Cardiovascular Diseases

Evidence suggests that a low dietary intake of vitamin B6 is associated with a high risk of mortality risk from CVD, and vitamin B6 supplementation reduces this risk (11, 16). In humans, low PLP plasma levels are associated with a high risk of CVD, atherosclerosis, stroke, and thrombosis (11, 16). Recently, the role of vitamin B6 in CVD risk has been addressed through chronic inflammation, a crucial mechanism underlying atherosclerosis and CVD progression. Plasma PLP levels were inversely correlated with systemic inflammation markers such as CRP (17). Vitamin B6 supplementation suppressed IL-6 and increased total lymphocytes in patients with chronic conditions (18). Notably, both an increase in CRP and IL-6 and a decrease in lymphocytes were common in COVID-19 patient sera (4–6).

Recently, novel heart protective effects of vitamin B6 have been proposed such as regulating homeostasis of imidazole dipeptides, e.g., carnosine and anserine which are cardioprotectors with antioxidant and anti-inflammatory activities (11, 19). Vitamin B6 can also regulate cellular calcium influx through both voltage-mediated and ATP-mediated purinergic mechanisms, which suggests its role in regulating hypertension and cardio-dysfunction (20). In line with this, vitamin B6 supplementation showed blood pressure lowering effect in hypertensive patients (21). Additionally, oral administration of vitamin B6 attenuates platelet aggregation and clot formation (22). Taken together, it can be suggested that vitamin B6 may ameliorate the severity of COVID-19 by preventing worsening of CVD complications through those beneficial actions.

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Vitamin B6 and Pneumonia
In 1949, Leftwich and Mirick reported a preventive effect of vitamin B6 against viral infection (13). Mice fed a vitamin B6-deficient diet were more susceptible to infection of murine pneumonia virus than control mice. Shan et al. recently indicated that vitamin B6 administration remarkably inhibited LPS-induced systemic inflammation and acute pneumonia in mice (28). Key events linked to infection with respiratory viruses are associated with oxidative stress, inflammation, and subsequent lung injury. In fact, oral administration of anti-oxidants such as carnosine and N-acetylcysteine exerted beneficial effects on lung injury (29, 30). These suggest that vitamin B6 may ameliorate the severity of COVID-19 by exerting its anti-oxidative and anti-inflammatory actions in lung, a primary target organ for COVID-19 virus infection.

Vitamin B6 and Immune Function
Vitamin B6 supplementation improved immune function in both human and animal studies (10), and vitamin B6 deficiency led to impairment of various facets of immunity such as lymphoid atrophy and reduced lymphocyte numbers (12). It improves the immune response, causing increased antibody production, and enhances communicative interactions between cytokines and chemokines (31). Thus, its deficiency may lead to suppressed immunity predisposing patients to infections. A previous study has implicated the lipid mediator sphingosine 1-phosphate (S1P) in vitamin B6-mediated immune regulation (32, 33). S1P regulates cell trafficking, especially cell egress from organized lymphoid tissues in thymus, bone marrow, lymph nodes, and intestinal mucosa (33). Cell trafficking is determined by the S1P gradient through S1P production and degradation mediated by S1P lyase and S1P phosphohydrolase (33). Since S1P lyase requires PLP as a coenzyme for S1P degradation, its deficiency impairs S1P lyase activity and elevates S1P levels. This in turn impairs lymphocyte trafficking from lymphoid tissues and reduces lymphocyte numbers in the peripheral tissues (32, 33).

Vitamin B6 and Inflammasome
Canonical inflammasomes are cytoplasmic multiprotein complexes that activates caspase-1 in response to a variety of physiological and pathogenic stimuli (11, 34), leading to a downstream cascade of inflammatory response through the release of inflammatory modulators, such as Interleukin-1β (IL-1β) and interleukin-18 (IL-18) (11, 34). Among the various inflammasomes, NLRP3 inflammasome in macrophages, endothelial cells, and epithelial cells responds to a broad variety of stimuli, particularly viral RNA and its components (35, 36). NLRP3 inflammasome activation plays an important role in virus clearing by innate immunity; however, overactivation promotes inflammatory cell and host cell death (11, 34). Recently, vitamin B6 was shown to reduce IL-1β production by suppressing NLRP3 inflammasome responded to various NLRP3 inflammasome stimuli (37). Furthermore, vitamin B6 markedly reduced reactive oxygen species (ROS) production in peritoneal macrophages, where it plays a central role in NLRP3 inflammasome activation (37). It is suggested that at an early stage in the infection to macrophages, endothelial cells, and epithelial cells, SARS-CoV2 potentially escapes innate immune, thereby increasing the viral replication (1). Then, those infected cells undergo cell death, causing acute virus spread and severe cytokine storm. Here, we assume that vitamin B6 is possible to suppress hyperinflammation, at least in part, through NLRP3 inflammasome inhibition, limiting virus spread and cytokine storm. Together with the notion that NLRP3 inflammasome plays a central role in chronic diseases, including CVD, diabetes, and acute viral pneumonia (38–40), the anti-inflammasome effect of vitamin B6 suggest its therapeutic role in reducing the severity of COVID-19 and its complications.

Vitamin B6 and Oxidative Stress
Since the discovery of B6-vitamers as ROS scavengers (41, 42), evidence indicates an inverse association between vitamin B6-deficient status and higher oxidative stress (11, 43). Studies indicate that B6-vitamers can reduce superoxide radical and lipid peroxide levels induced by H2O2 in vascular endothelial cells (44). Emerging evidence suggests that hydrogen sulfide (H2S) exerts strong anti-oxidant and anti-inflammatory effects at low levels (45). In the liver and cardiovascular tissues, H2S formation involves a PLP-dependent enzyme, cystathionine β-lyase, which is affected by vitamin B6 levels (45). Our recent studies revealed that vitamin B6 supplementation to a marginal-vitamin B6 deficient diet caused a remarkable increase in levels of imidazole dipeptides, carnosine and anserine, in heart and skeletal muscle of rats, possibly by modulating PLP-enzymes for biosynthesis (11, 19). Carnosine has various health benefits, including anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-glycation, anti-ischemic, anti-cognitive, anti-aging, and ergogenic effects (11, 46). Thus, vitamin B6 may help to maintain a healthy defense system for the body to fight oxidative stress associated with virus infection.

Conclusion
Here, we summarized the available evidence suggesting the potential role of vitamin B6 in suppressing the severity of COVID-19 possibly through ameliorating complications of chronic diseases such as hypertension, CVD, and diabetes. Clinical studies in COVID-19 patients are urgently needed to confirm these possibilities. In spite of the lungs being a primary target organ for SARS-CoV2 infection, information regarding the role of nutrition in lung health is very limited. Considering the emergence of new viruses, nutrition studies on the lungs, a primary target of airborne viral infections, should be performed. Severe vitamin B6 deficiency is relatively uncommon, but some individuals might have marginal vitamin B6 deficiency. Vitamin B6 can be easily available as a dietary supplement with low cost and health risk. Accumulating evidence suggests that vitamin B6 supplementation may be useful for COVID-19 patients with low vitamin B6 status.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Rôle potentiel de la vitamine B6 dans l'amélioration de la gravité du COVID-19 et de ses complications Thanutchaporn Kumrungsee Front Nutr. 2020; 7: 29 octobre.
introduction Le monde connaît actuellement une pandémie de maladie à coronavirus-19 (COVID-19) causée par un nouveau coronavirus, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV2). Les coronavirus et la grippe font partie des virus qui peuvent causer des lésions pulmonaires mortelles et la mort par syndrome de détresse respiratoire aiguë dans le monde (1). Les infections virales évoquent une «tempête de cytokines», entraînant une inflammation des cellules endothéliales capillaires pulmonaires, une infiltration de neutrophiles et une augmentation du stress oxydatif (1, 2). De plus, des complications cardiovasculaires et diabétiques font leur apparition chez les patients atteints de COVID-19 (3–9). Actuellement, il n'y a pas de traitement ni de vaccin enregistré pour le COVID-19, et une solution alternative pour se protéger contre le COVID-19 est nécessaire de toute urgence. La vitamine B6 est une vitamine hydrosoluble présente dans divers aliments tels que le poisson, les grains entiers et la banane (10). Il existe six isoformes de vitamères B6 (10). Parmi ceux-ci, le pyridoxal 5'-phosphate (PLP) est la forme la plus active qui agit comme coenzyme dans diverses réactions enzymatiques (10). Il est de plus en plus évident que la vitamine B6 exerce un effet protecteur contre les maladies chroniques telles que les maladies cardiovasculaires (MCV) et le diabète en supprimant l'inflammation, les inflammasomes, le stress oxydatif et le stress carbonyle (11). De plus, une carence en vitamine B6 est associée à une fonction immunitaire plus faible et à une plus grande sensibilité aux infections virales (12, 13) . Au vu de ces informations, nous avons postulé le rôle potentiel de la vitamine B6 dans l'amélioration de la gravité du COVID-19 et de ses complications (figure 1). Dans cet article, nous passons en revue les recherches précédentes pour tester cette hypothèse.





Traduction de l'étude



Vitamine B6 et maladies cardiovasculaires

Les preuves suggèrent qu'un faible apport alimentaire en vitamine B6 est associé à un risque élevé de risque de mortalité par MCV, et une supplémentation en vitamine B6 réduit ce risque (11, 16) . Chez l'homme, de faibles taux plasmatiques de PLP sont associés à un risque élevé de MCV, d'athérosclérose, d'accident vasculaire cérébral et de thrombose (11, 16). Récemment, le rôle de la vitamine B6 dans le risque de MCV a été abordé par l'inflammation chronique, un mécanisme crucial sous-tendant l'athérosclérose et la progression des MCV. Les taux plasmatiques de PLP étaient inversement corrélés aux marqueurs d'inflammation systémique tels que la CRP (17). La supplémentation en vitamine B6 a supprimé l'IL-6 et augmenté le nombre total de lymphocytes chez les patients atteints de maladies chroniques (18). Notamment, une augmentation de la CRP et de l'IL-6 et une diminution des lymphocytes étaient courantes dans les sérums de patients atteints de COVID-19 (4–6). Récemment, de nouveaux effets de protection cardiaque de la vitamine B6 ont été proposés, tels que la régulation de l'homéostasie des dipeptides imidazole, par exemple la carnosine et l'ansérine, qui sont des cardioprotecteurs avec des activités antioxydantes et anti-inflammatoires (11, 19). La vitamine B6 peut également réguler l'afflux de calcium cellulaire par des mécanismes purinergiques à médiation par la tension et par l'ATP, ce qui suggère son rôle dans la régulation de l'hypertension et du dysfonctionnement cardio (20). Dans ce contexte, la supplémentation en vitamine B6 a montré un effet abaissant la pression artérielle chez les patients hypertendus (21). De plus, l'administration orale de vitamine B6 atténue l'agrégation plaquettaire et la formation de caillots (22). Pris ensemble, on peut suggérer que la vitamine B6 peut améliorer la gravité du COVID-19 en empêchant l'aggravation des complications des MCV grâce à ces actions bénéfiques.




Vitamine B6 et pneumonie
En 1949, Leftwich et Mirick ont rapporté un effet préventif de la vitamine B6 contre l'infection virale (13). Les souris nourries avec un régime pauvre en vitamine B6 étaient plus sensibles à l'infection par le virus de la pneumonie murine que les souris témoins. Shan et coll. a récemment indiqué que l'administration de vitamine B6 inhibait remarquablement l'inflammation systémique induite par le LPS et la pneumonie aiguë chez la souris (28). Les événements clés liés à l'infection par des virus respiratoires sont associés au stress oxydatif, à l'inflammation et aux lésions pulmonaires ultérieures. En fait, l'administration orale d'anti-oxydants tels que la carnosine et la N-acétylcystéine a exercé des effets bénéfiques sur les lésions pulmonaires (29, 30). Ceux-ci suggèrent que la vitamine B6 peut améliorer la gravité du COVID-19 en exerçant ses actions anti-oxydantes et anti-inflammatoires dans les poumons, un organe cible principal de l'infection par le virus COVID-19.
Vitamine B6 et fonction immunitaire
La supplémentation en vitamine B6 a amélioré la fonction immunitaire dans les études sur l'homme et l'animal (10), et une carence en vitamine B6 a conduit à une altération de diverses facettes de l'immunité telles que l'atrophie lymphoïde et la réduction du nombre de lymphocytes (12). Il améliore la réponse immunitaire, entraînant une augmentation de la production d'anticorps et renforce les interactions communicatives entre les cytokines et les chimiokines (31). Ainsi, sa carence peut conduire à une immunité supprimée prédisposant les patients aux infections. Une étude précédente a impliqué le médiateur lipidique sphingosine 1-phosphate (S1P) dans la régulation immunitaire médiée par la vitamine B6 (32, 33). La S1P régule le trafic cellulaire, en particulier la sortie des cellules des tissus lymphoïdes organisés dans le thymus, la moelle osseuse, les ganglions lymphatiques et la muqueuse intestinale (33). Le trafic cellulaire est déterminé par le gradient S1P à travers la production et la dégradation de S1P médiée par la S1P lyase et la S1P phosphohydrolase (33). Puisque la S1P lyase nécessite la PLP comme coenzyme pour la dégradation de la S1P, sa carence altère l'activité de la S1P lyase et élève les niveaux de S1P. Cela nuit à son tour au trafic de lymphocytes à partir des tissus lymphoïdes et réduit le nombre de lymphocytes dans les tissus périphériques (32, 33).


Vitamine B6 et inflammasome
Les inflammasomes canoniques sont des complexes multiprotéiques cytoplasmiques qui activent la caspase-1 en réponse à une variété de stimuli physiologiques et pathogènes (11, 34), conduisant à une cascade en aval de réponse inflammatoire par la libération de modulateurs inflammatoires, tels que l'interleukine-1β (IL- 1β) et l'interleukine-18 (IL-18) (11, 34). Parmi les divers inflammasomes, l'inflammasome NLRP3 dans les macrophages, les cellules endothéliales et les cellules épithéliales répond à une grande variété de stimuli, en particulier l'ARN viral et ses composants (35, 36). L'activation de l'inflammasome NLRP3 joue un rôle important dans l'élimination du virus par l'immunité innée; cependant, la suractivation favorise la mort des cellules inflammatoires et des cellules hôtes (11, 34). Récemment, il a été démontré que la vitamine B6 réduisait la production d'IL-1β en supprimant l'inflammasome NLRP3 répondant à divers stimuli inflammasomes NLRP3 (37). En outre, la vitamine B6 a considérablement réduit la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans les macrophages péritonéaux, où elle joue un rôle central dans l'activation de l'inflammasome NLRP3 (37). Il est suggéré qu'à un stade précoce de l'infection par les macrophages, les cellules endothéliales et les cellules épithéliales, le SRAS-CoV2 échappe potentiellement au système immunitaire inné, augmentant ainsi la réplication virale (1). Ensuite, ces cellules infectées subissent la mort cellulaire, provoquant une propagation aiguë du virus et une grave tempête de cytokines. Ici, nous supposons que la vitamine B6 est possible de supprimer l'hyperinflammation, au moins en partie, grâce à l'inhibition de l'inflammasome NLRP3, limitant la propagation du virus et la tempête de cytokines. Parallèlement à l'idée que l'inflammasome NLRP3 joue un rôle central dans les maladies chroniques, y compris les maladies cardiovasculaires, le diabète et la pneumonie virale aiguë (38–40), l'effet anti-inflammasome de la vitamine B6 suggère son rôle thérapeutique dans la réduction de la gravité du COVID-19 et ses complications.

Vitamine B6 et stress oxydatif
Depuis la découverte des vitamères B6 comme piégeurs de ROS (41, 42), les preuves indiquent une association inverse entre le statut de carence en vitamine B6 et un stress oxydatif plus élevé (11, 43). Des études indiquent que les vitamères B6 peuvent réduire les niveaux de radicaux superoxyde et de peroxyde lipidique induits par H2O2 dans les cellules endothéliales vasculaires (44). De nouvelles preuves suggèrent que le sulfure d'hydrogène (H2S) exerce de puissants effets anti-oxydants et anti-inflammatoires à de faibles niveaux (45). Dans le foie et les tissus cardiovasculaires, la formation de H2S implique une enzyme dépendante du PLP, la cystathionine β-lyase, qui est affectée par les taux de vitamine B6 (45). Nos études récentes ont révélé que la supplémentation en vitamine B6 à un régime pauvre en vitamine B6 a entraîné une augmentation remarquable des niveaux de dipeptides d'imidazole, de carnosine et d'ansérine, dans le cœur et les muscles squelettiques des rats, peut-être en modulant les enzymes PLP pour la biosynthèse (11, 19 ). La carnosine a divers avantages pour la santé, y compris des effets antioxydants, anti-inflammatoires, anti-glycation, anti-ischémiques, anti-cognitifs, anti-âge et ergogéniques (11, 46). Ainsi, la vitamine B6 peut aider à maintenir un système de défense sain pour le corps pour lutter contre le stress oxydatif associé à une infection virale.

Conclusion
Ici, nous avons résumé les preuves disponibles suggérant le rôle potentiel de la vitamine B6 dans la suppression de la gravité du COVID-19, probablement en améliorant les complications de maladies chroniques telles que l'hypertension, les maladies cardiovasculaires et le diabète. Des études cliniques chez des patients atteints de COVID-19 sont nécessaires de toute urgence pour confirmer ces possibilités. Bien que les poumons soient le principal organe cible de l'infection par le SRAS-CoV2, les informations concernant le rôle de la nutrition dans la santé pulmonaire sont très limitées. Compte tenu de l'émergence de nouveaux virus, des études nutritionnelles sur les poumons, principale cible des infections virales aéroportées, devraient être réalisées. Une carence sévère en vitamine B6 est relativement rare, mais certaines personnes peuvent avoir une carence marginale en vitamine B6. La vitamine B6 peut être facilement disponible en tant que complément alimentaire à faible coût et à faible risque pour la santé. De plus en plus de preuves suggèrent que la supplémentation en vitamine B6 peut être utile pour les patients atteints de COVID-19 avec un faible statut en vitamine B6.