COVID-19 pandemic: protective role of vitamin D

Громова О. А.; Торшин И. Ю.; Габдулина Г. Х.

Статья

Пандемия COVID-19: защитные роли витамина D

Громова О. А.,

Торшин И. Ю., Габдулина Г. Х.,

2020

https://doi.org/10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2020.044

Введение. Пандемия COVID-19 выявила уязвимость широких слоев населения к этому инфекционному заболеванию, определяющуюся отсутствием иммунитета к новому коронавирусу SARS-CoV-2 и цитокиновым штормом при тяжелом течении. Одной из важнейших причин этой уязвимости является широчайшее распространение микронутриентных дефицитов и, прежде всего, дефицита витамина D. Цель. Систематизировать доступные данные о роли витамина D в профилактике инфекции COVID-19. Материалы и методы. Систематический компьютерный анализ всего массива публикаций имеющейся научной литературы по коронавирусам (21300 публикаций в PUBMED и репозиториям препринтов, в т.ч. 7500 публикаций по COVID-19 и SARS-CoV-2). Использованы методы топологического и метрического анализа данных. Выделены около 50 наиболее информативных рубрик, ассоциированных преимущественно с COVID-19/SARS-CoV-2. Выполнен анализ полученной «карты» молекулярной патофизиологии COVID-19. Результаты. Витамин D активирует экспрессию многих генов, вовлеченных в поддержку иммунитета против коронавирусов и других одноцепочечных РНК-вирусов (интерферон-зависимая защита). Результаты систематического анализа текстов публикаций по коронавирусам показали, что витамин D важен для ослабления эффектов цитокинового шторма и для компенсации хронических коморбидных патологий. Заключение. Таким образом, компенсация недостаточности витамина D – необходимая составляющая профилактики COVID-19. Оказываясь менее затратной, чем ведение пациентов с тяжелым течением COVID-19, данная тактика может способствовать экономии ресурсов здравоохранения.

Цитирование

Список литературы

1. Torshin I. Yu., Rudakov K.V. On metric spaces arising during formalization of recognition and classification problems. part 1: properties of compactness. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016; 26 (2): 274.

2. Torshin I. Yu., Rudakov K. V. On metric spaces arising during formalization of problems of recognition and classification. part 2: density properties. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016; 26 (3): 483–496.

3. Torshin I. Yu. Optimal Dictionaries output information based on the criterion of Solvability and their applications in Bioinformatics. Pattern recognition and image analysis. 2013; 23 (2): 319–327.

4. Torshin I. Yu., Rudakov K. V. Combinatorial analysis of the solvability properties of the problems of recognition and completeness of algorithmic models. part 2: metric approach within the framework of the theory of classification of feature values. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2017; 27 (2): 184–199.

5. Громова О. А., Торшин И. Ю. Витамин D. Смена парадигмы. Под ред. Е. И. Гусева, И. Н. Захаровой. М. 2017; 568 с.

6. Gromova O.,Doschanova A.,Lokshin V.,Tuletova A.,Grebennikova G., Daniyarova L., Kaishibayeva G., Nurpeissov T., Khan V., Semenova Y., Chibisova A., Suzdalskaya N., Aitaly Z., Glushkova N. Vitamin D deficiency in Kazakhstan: Cross-Sectional study. J Steroid Biochem Mol Biol. 2020 May; 199: 105565. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2019.105565.

7. Colotta F., Jansson B., Bonelli F. Modulation of inflammatory and immune responses by vitamin D. J Autoimmun. 2017 Dec; 85: 78-97. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaut.2017.07.007.

8. Beard J.A., Bearden A., Striker R. Vitamin D and the anti-viral state. J Clin Virol. 2011 Mar; 50 (3): 194-200. doi: 10.1016/j.jcv.2010.12.006.

9. Charan J., Goyal J. P., Saxena D., Yadav P. Vitamin D for prevention of respiratory tract infections: A systematic review and meta-analysis. J Pharmacol Pharmacother. 2012 Oct; 3 (4): 300-3. doi: https://doi.org/10.4103/0976-500X.103685.

10. Vanherwegen A. S., Gysemans C., Mathieu C. Regulation of Immune Function by Vitamin D and Its Use in Diseases of Immunity. Endocrinol Metab Clin North Am. 2017 Dec; 46 (4): 1061-1094. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecl.2017.07.010. Epub 2017 Oct 6.

11. Schneider W.M., Chevillotte M.D., Rice C.M. Interferon-stimulated genes: a complex web of host defenses. Annu Rev Immunol. 2014; 32: 513–545. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-032713-120231.

12. Prajapat M., Sarma P., Shekhar N., Avti P., Sinha S., Kaur H., Kumar S., Bhattacharyya A., Kumar H., Bansal S., Medhi B. Drug targets for corona virus: A systematic review. Indian J Pharmacol. 2020 JanFeb; 52 (1): 56-65. DOI: https://doi.org/10.4103/ijp.IJP_115_20.

13. Daneshkhah A., Agrawal V., Eshein A., Subramanian H., Roy H.K., Backman V. The possible role of vitamin d in suppressing cytokine storm and associated mortality in COVID-19 patients. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.08.20058578.

14. Ilie P.C., Stefanescu S., Smith L. The role of vitamin D in the prevention ofcoronavirus disease 2019 infection and mortality. Aging Clin Exp Res. 2020 May 6. DOI: https://doi.org/10.1007/s40520-020-01570-8.

15. Громова О. А., Торшин И. Ю., Спиричев В. Б. Полногеномный анализ сайтов связывания рецептора витамина D указывает на широкий спектр потенциальных применений витамина D в терапии. Медицинский совет. 2016; 1: 12–21.

16. Torshin I. Yu (Ed. Gromova OA). Sensing the change from molecular genetics to personalized medicine. Nova Biomedical Books, NY, USA, 2009. In “Bioinformatics in the Post-Genomic Era” series.

17. Martineau A.R., Jolliffe D.A., Hooper R.L., Greenberg L., Aloia J.F., Bergman P., Dubnov-Raz G., Esposito S., Ganmaa D., Ginde A. A., Goodall E. C., Grant C. C., Griffiths C. J., Janssens W., Laaksi I., Manaseki-Holland S., Mauger D., Murdoch D. R., Neale R., Rees J. R., Simpson S. Jr., Stelmach I., Kumar G. T., Urashima M., Camargo C. A. Jr. Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data. BMJ. 2017 Feb 15; 356: i6583. DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.i6583.

18. Bergman P., Lindh A.U., Björkhem-Bergman L., Lindh J.D. Vitamin D and Respiratory Tract Infections: A Systematic Review and MetaAnalysis of Randomized ControlledTrials. PLoS One. 2013 Jun 19; 8 (6): e65835. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065835.

19. Макацария А. Д., Григорьева К. Н., Мингалимов М. А., Бицадзе В.О., Хизроева Д.Х., Третьякова М. В., Элалами И., Шкода А. С., Немировский В. Б., Блинов Д. В., Митрюк Д. В. Коронавирусная инфекция (COVID-19) и синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания. Акушерство, Гинекология и Репродукция. 2020; 14 (2) 123-131; DOI: https://doi.org/10.17749/2313-7347.132.

20. Salehi S., Abedi A., Balakrishnan S., Gholamrezanezhad A. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A Systematic Review of Imaging Findings in 919 Patients. AJR Am J Roentgenol. 2020 Mar 14: 1–7. DOI: https://doi.org/10.2214/AJR.20.23034.

21. Qi F., Qian S., Zhang S., Zhang Z. Single cell RNA sequencing of 13 human tissues identify cell types and receptors of human coronaviruses. Biochem Biophys Res Commun. 2020 Mar 18. pii: S0006-291X(20)30523-4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.03.044.

22. Li G., Fan Y., Lai Y., et al. Coronavirus infections and immune responses. J Med Virol. 2020; 92 (4): 424–432. DOI: https://doi.org/10.1002/jmv.25685.

23. Pfeffer P. E., Hawrylowicz C. M. Vitamin D in Asthma: Mechanisms of Action and Considerations for Clinical Trials. Chest. 2018 May; 153 (5): 1229–1239. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chest.2017.09.005. Epub 2017 Sep 18.

24. Zhu M., Wang T., Wang C., Ji Y. The association between vitamin D and COPD risk, severity, and exacerbation: an updated systematic review and meta-analysis. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2016 Oct 19; 11: 2597–2607. DOI: https://doi.org/10.2147/COPD.S101382. eCollection 2016. PMID: 27799758.

25. Hurwitz J. L., Jones B. G., Penkert R. R., Gansebom S., Sun Y., Tang L. et al. Low Retinol-Binding Protein and Vitamin D Levels Are Associated with Severe Outcomes in Children Hospitalized with Lower Respiratory Tract Infection and Respiratory Syncytial Virus or Human Metapneumovirus Detection. J Pediatr. 2017; 187: 323–327. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2017.04.061.27.

26. Souto Filho J. T.D., de Andrade A. S., Ribeiro F. M., Alves P. A.S., Simonini V. R.F. Impact of vitamin D deficiency on increased blood eosinophil counts. Hematol Oncol Stem Cell Ther. 2018 Mar; 11 (1): 25–29. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hemonc.2017.06.003. Epub 2017 Aug 16. PMID: 28830802.

27. Emami A., Javanmardi F., Pirbonyeh N., Akbari A. Prevalence of Underlying Diseases in Hospitalized Patients with COVID-19: a Systematic Review and Meta-Analysis. Arch Acad Emerg Med. 2020 Mar 24; 8 (1): e35. eCollection 2020. PMID: 32232218.

28. Zhao Q., Meng M., Kumar R., Wu Y., Huang J., Lian N., Deng Y., Lin S. The impact of COPD and smoking history on the severity of Covid-19: A systemic review and meta-analysis. J Med Virol. 2020 Apr 15. DOI: https://doi.org/10.1002/jmv.25889. PMID: 32293753.

29. Xu J., Bartz T.M., Chittoor G., Eiriksdottir G., Manichaikul A.W., Sun F., Terzikhan N., Zhou X., Booth S.L., Brusselle G.G., de Boer I.H., Fornage M., Frazier-Wood A.C., Graff M., Gudnason V., Harris T.B., Hofman A., Hou R., Houston D.K., Jacobs D. R., Kritchevsky S.B., Latourelle J., Lemaitre R.N., Lutsey P.L., O’Connor G., Oelsner E.C., Pankow J.S., Psaty B.M., Rohde R.R., Rich S.S., Rotter J.I., Smith L.J., Stricker B.H., Voruganti V. S., Wang T. J., Zillikens M.C., Barr R.G., Dupuis J., Gharib S.A., Lahousse L., London S.J., North K.E., Smith A.V., Steffen L.M., Hancock D. B., Cassano P.A. Meta-analysis across Cohorts forHeart and Aging Research in Genomic Epidemiology (CHARGE) consortium providesevidence for an association of serum vitamin D with pulmonary function. Br JNutr. 2018 Nov; 120 (10): 1159–1170. DOI: https://doi.org/10.1017/S0007114518002180. PMID: 30205856.

30. Liu C., Jiang Z.C., Shao C.X., Zhang H.G., Yue H.M., Chen Z.H., Ma B.Y., Liu W.Y., Huang H.H., Yang J.,Wang Y.,Liu H.Y., Xu D.,Wang J.T., Yang J.Y., Pan H.Q., Zou S.Q., Li F.J., Lei J.Q., Li X., He Q., Gu Y., Qi X.L. Preliminary study of the relationship between novel coronavirus pneumonia and liver function damage: a multicenter study. Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi. 2020 Feb 20; 28 (2): 148-152. DOI: https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.1007-3418.2020.02.003. PMID: 32077660.

31. Jin X., Lian J. S., Hu J. H., Gao J., Zheng L., Zhang Y. M.,

32. Hao S. R., Jia H. Y., Cai H., Zhang X. L., Yu G. D., Xu K. J., Wang X. Y., Gu J. Q., Zhang S. Y., Ye C. Y., Jin C. L., Lu Y. F., Yu X., Yu X. P., Huang J. R., Xu K. L., Ni Q., Yu C. B., Zhu B., Li Y. T., Liu J., Zhao H., Zhang X., Yu L., Guo Y. Z., Su J. W., Tao J. J., Lang G. J., Wu X. X., Wu W. R., Qv T. T., Xiang D. R., Yi P., Shi D., Chen Y., Ren Y., Qiu Y. Q., Li L. J., Sheng J., Yang Y. Epidemiological, clinical and virological characteristics of 74 cases of coronavirus-infected disease 2019 (COVID-19) with gastrointestinal symptoms. Gut. 2020 Mar 24; pii: gutjnl-2020-320926. DOI: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-320926. PMID: 32213556.

33. Tang N., Li D., Wang X., Sun Z. Abnormal coagulation parameters are associated with poor prognosis in patients with novel coronavirus pneumonia. J Thromb Haemost. 2020 Apr; 18 (4): 844-847. DOI: https://

34. doi.org/10.1111/jth.14768. Epub 2020 Mar 13. PMID: 32073213.

35. Ji H.L., Zhao R., Matalon S., Matthay M.A. Elevated Plasmin(ogen)

36. as a Common Risk Factor for COVID-19 Susceptibility. Physiol Rev. 2020 Jul 1; 100 (3): 1065–1075. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00013.2020. Epub 2020 Mar 27. PMID: 32216698.

37. Wu J., Li W., Shi X., Chen Z., Jiang B., Liu J., Wang D., Liu C., Meng Y., Cui L., Yu J., Cao H., Li L. Early antiviral treatment contributes to alleviate the severity and improve the prognosis of patients with novel coronavirus disease (COVID-19). J Intern Med. 2020 Mar 27; DOI: https://doi.org/10.1111/joim.13063. PMID: 32220033.

38. Yang J., Zheng Y., Gou X., Pu K., Chen Z., Guo Q., Ji R., Wang H., Wang Y., Zhou Y. Prevalence of comorbidities and its effects in coronavirus disease 2019 patients: A systematic review and metaanalysis. Int J Infect Dis. 2020 Mar 12; 94: 91– 95. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.03.017. PMID: 32173574.

39. Madjid M., Safavi-Naeini P., Solomon S. D., Vardeny O. Potential Effects of Coronaviruses on the Cardiovascular System: A Review. JAMA Cardiol. 2020 Mar 27. pii: 2763846. DOI: https://doi.org/10.1001/jamacardio.2020.1286. PMID: 32219363.

40. Ma W.X., Ran X.W. The Management of Blood Glucose Should be Emphasized in the Treatment of COVID-19. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban.2020 Mar; 51 (2): 146-150. DOI: https://doi.org/10.12182/20200360606. PMID: 32220179.

41. Satia M. C., Mukim A. G., Tibrewala K. D., Bhavsar M. S. A randomized two way cross over study for comparison of absorption of vitamin D3 buccal spray and soft gelatin capsule formulation in healthy subjects and in patients with intestinal malabsorption. Nutr J. 2015 Oct 29; 14: 114. DOI: https://doi.org/10.1186/s12937-015-0105-1. PubMed PMID: 26514332; PubMed Central PMCID: PMC4627615.

Источник

Версии

1. Version of Record от 2020-08-07

Метаданные

Об авторах

Громова О. А.
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН (ФИЦ ИУ РАН); Центр хранения и анализа больших данных, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова»
Торшин И. Ю.
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН (ФИЦ ИУ РАН); Центр хранения и анализа больших данных, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова»
Габдулина Г. Х.
НАО «Казахский национальный медицинский университет им. С. Д. Асфендиярова»

Предметная рубрика

COVID-19

Название журнала

FARMAKOEKONOMIKA. Modern Pharmacoeconomic and Pharmacoepidemiology

Страницы

132-145

Тип документа

journal article

Тип лицензии Creative Commons

CC BY

Правовой статус документа

Свободная лицензия

Источник

elpub

Поиск по репозиторию

Статья

Пандемия COVID-19: защитные роли витамина D

Похожие публикации

Источник

Версии

Метаданные