Kan tidlig intervention med D-vitamin, selen og zink øge immunforsvarets resistens mod COVID-19?

COVID-19 udgør en alvorlig global trussel mod folkesundheden og økonomien, fordi der stadig mangler vacciner og effektiv behandling. Når COVID-19 bliver livstruende, skyldes det primært, at immunforsvaret overreagerer med cytokinstorm og hyperinflammation, der ødelægger sundt væv i lunger, kredsløb og andre steder. Ældre og hjertesvigtpatienter har i forvejen en lav grad af kronisk, ukontrolleret inflammation, som mangel på næringsstoffer bidrager til, og som gør dem mere sårbare. Det gælder også personer med metabolisk syndrom og diabetes, hvor mange er overvægtige. Derfor har en gruppe forskere tilknyttet universiteter og forskningscentre i Norge, Sverige og Rusland gennemgået den videnskabelige litteratur på området med fokus på, hvorvidt tilskud med D-vitamin, selen og zink kan forhindre, at en infektion med COVID-19 eskalerer og bliver livstruende.

COVID-19 er til dags dato den mest farlige coronavirus, som er i stand til at inficere mennesker og dyr på hele kloden. COVID-19 angriber de nedre luftveje, hvor den kan medføre bronkitis og lungebetændelse kombineret med feber. De fleste smittetilfælde er milde, men sygdommen kan også blive livstruende, hvis immunforsvaret overreagerer med cytokinstorm og hyperinflammation fra aktiverede celler, især i luftvejene. Dette kan medføre et akut svigt i luftvejsfunktionen, også kaldet ARDS (acute respiratory distress syndrome) samt kædereaktioner, der også angriber sundt væv i kredsløb og andre organer. Det er altså denne tilstand med hyperinflammation, der årsag til, at de svageste patienter bukker under. Men behandling med immunhæmmende binyrebarkhormoner har kun forværret den kliniske tilstand hos patienter med ARDS, og der findes endnu ingen vaccine. Derfor er der et alarmerende behov for andre tiltag, der ikke alene kan forebygge spredningen af COVID-19 men også de livstruende komplikationer ved at reducere hyperinflammation.
Særlig sårbare grupper er ældre, diabetikere og hjertesvigtpatienter, der i forvejen har en lav grad af kronisk, ukontrolleret inflammation. Det gælder også mange overvægtige, som har metabolisk syndrom, forstadiet til diabetes uden at vide det.
Tilstanden er præget af oxidativ stress, hvor der er en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter. Samtidig er klinisk eller subklinisk mangel på næringsstoffer og antioxidanter som D-vitamin, selen og zink udbredt blandt disse sårbare grupper.
Det er desuden et faktum, at mangel på selen er udbredt blandt mange andre befolkningsgrupper grundet udpint jord, og at mangel på D-vitamin også er udbredt grundet den moderne livsførelse og mangel på sollys. Derfor kan det godt være svært at blive dækket ind med disse næringsstoffer gennem en almindelig sund kost. Manglen, der ikke mærkes direkte, kan således øge risikoen for, at tilsyneladende raske mennesker også reagerer voldsomt på en COVID-19 infektion.
Forskerne bag den nye artikel i Nutrients har derfor gennemtrawlet den videnskabelige litteratur på området fra 2010-2020 for at afdække, hvordan D-vitamin, selen og zink har betydning for immunsystemet, inflammationer samt forebyggelse og behandling af forskellige coronavirus og andre RNA virus. Selvom A-vitamin og C-vitamin også har betydning for immunforsvarets kapacitet, har forfatterne ikke fokuseret på dette i den nye artikel.

D-vitamin

Den høje sommersol er den vigtigste kilde til D-vitamin. Derfor opstår der flere virusinfektioner i vinterhalvåret, hvor mangler er mest udbredte. Indendørs livsførelse, solforskrækkelse og mørk hudtype kan medføre en kronisk mangel. Aldringsprocesser, overvægt og diabetes øger behovet.
I første omgang danner vi ud fra sollyset og et kolesterol i huden prohormonet cholecalciferol, som også findes i tilskud. I leveren omdannes cholecalciferol til 25-hydroxyvitamin D3, som også er den form, der måles i blodet. Når D-vitaminet skal bruges, omdannes det i nyrerne til den aktive form.
D-vitamin er mest kendt for at fremme optagelsen af calcium og knoglesundheden. Men D-vitamin har også afgørende betydning for immunforsvaret på flere fronter.
I luftvejene sidder der mange hvide blodlegemer, makrofager, som er afhængige af D-vitamin, når de skal angribe smittekim. Immunforsvarets specialtropper, T-cellerne, kræver ligeledes D-vitamin for at blive aktiveret. Samtidig sørger D-vitamin for, at immunforsvaret regulerer de inflammatoriske processer uden at overdrive.
Epidemiologiske studier afslører, at der er en omvendt sammenhæng mellem cirkulerende D-vitamin i blodet (25-hydroxyvitamin D3) og inflammatoriske markører som CRP (C-reaktivt protein) og IL-6 (interleukin-6).
Det antages derfor, at mangel på D-vitamin spiller en rolle, hvad angår infektioner med COVID-19 og sværhedsgraden. Således har to større studier indikeret, at raten med infektioner er højere på de nordlige breddegrader og/eller hvis blodets status af D-vitamin er lav.
Patienter, som mangler D-vitamin, har dobbelt så stor risiko for at få livstruende komplikationer som følge af infektion med COVID-19. Det fremgår af en undersøgelse fra Northwestern University i USA, hvor forskerne har indhentet patientdata fra 10 lande.
D-vitamin beskytter især mod infektioner i luftvejene. Og mangel på D-vitamin ses ofte hos kritisk syge patienter, hvor prognosen er dårlig.
Hos ældre patienter hænger mangel på D-vitamin sammen med, at almindelige virusinfektioner som influenza udvikler lungebetændelse med øget risiko for indlæggelse på intensiv afdeling grundet livstruende komplikationer.
Mangel på D-vitamin hænger også sammen med udvikling af ARDS (acute respiratory distress syndrome), som destruerer epitelceller i luftveje og medfører hypoxi (iltmangel).
Det antages, at D-vitamin regulerer omkring 5-10 procent af vores gener via en række tænd- og slukmekanismer, som har betydning for et velfungerende immunforsvar.
En række studier på celler in vitro har afsløret D-vitamins positive effekt på de mekanismer, der skal bekæmpe virusinfektioner i luftvejene. Studier har også demonstreret, at D-vitamin er i stand til at regulere den inflammatoriske respons, så der ikke opstår skader på sundt væv.
Ikke desto mindre har enkelte studier vist, at tilskud med D-vitamin ved lungebetændelse ikke har haft nogen effekt. Dette kan man heller ikke forvente, hvis der ikke er mangel på D-vitamin, hvis dosis er for lille, eller hvis tilskud gives for sent. Mangel på magnesium kan desuden hæmme de enzymprocesser, som skal omdanne D-vitamin til de aktive former.
Blodets indhold af D-vitamin bør være minimum 50 nmol/L og gerne 75-120 nmol/L. For at opnå dette niveau, har vi på de nordlige breddegrader som regel brug for tilskud fra oktober til maj – og tilskud hele året, hvis vi ikke får nok sommersol.
Hvis der er lave værdier af D-vitamin i blodet (under 50 nmol/L), tyder det på, at tilskud med 40 mikrogram D-vitamin om dagen kan bidrage til at forebygge virusinfektioner, og at COVID-19 forårsager hyperinflammation.
Behovet for D-vitamin er dog individuelt, og det er altid vigtigere at forebygge mangler. Ifølge EFSA (Det Europæiske Fødevaresikkerhedsråd) ligger den øvre daglige grænse på 100 mikrogram. Det er en dosis, som vi let kan danne på en solskinsdag om sommeren.

Selen

Selen indgår i en række selenholdige proteiner med mange livsvigtige funktioner, som inkluderer immunforsvarets kapacitet og kommunikation. Dette gælder især evnen til at bekæmpe virusinfektioner i luftvejene.
Selen indgår desuden i de enestående antioxidanter, GPX´er (glutathion-peroxidaser), der beskytter kroppen mod oxidativ stress.
Hvis vi mangler antioxidanter, kan det medføre, at immunforsvaret forårsager en overdreven inflammatorisk respons, også selvom der ikke er en egentlig infektion.
Andre selenholdige proteiner som selenoprotein K og selenoprotein S spiller også vigtige roller i immunforsvarets normale respons.
Men jordens indhold af selen varierer meget på kloden, og det antages, at en milliard mennesker mangler sporstoffet.
Et studie fra Kina har rapporteret en direkte sammenhæng mellem evnen til at blive rask efter en COVID-19 infektion og kroppens selenstatus. Forskerne undersøgte mere præcist selenindholdet i håret fra indbyggere, der boede i områder uden for Hubei, hvor der er forskellige forekomster af selen i jorden.
Det viste sig, at patienter med COVID-19 infektion havde en langt større tendens til at blive raske i de områder, hvor der er mest selen i jorden.
Når dyr og mennesker mangler selen, nedsættes modstandskraften, og virus får lettere ved at mutere, så de bliver mere virulente. Det er netop det, der er sket med COVID-19, som er i familie med andre coronavirus.
Tidligere studier har vist, at den ellers harmløse virus Coxsackie 3B kan forårsage den livstruende Keshans sygdom, som er opkaldt efter Keshan provinsen i Kina, hvor jorden er ekstremt fattig på selen.
Tilskud med selen til populationer med kliniske og subkliniske mangler er derfor en sikker og relevant terapi i forbindelse med virusinfektioner og ledsagende komplikationer.
Ifølge Danmarks Fødevareforskning ligger danskernes gennemsnitlige indtag af selen under de officielle anbefalinger, RI, som er på 55 mikrogram.
I dag anbefaler mange forskere omkring 100 mikrogram selen daglig. Denne dosis mætter selenoprotein P, der bruges som markør til måling af kroppens selenstatus.
I flere studier har man givet 200 mikrogram selen daglig. Ifølge EFSA er den øvre grænse for dagligt indtag 300 mikrogram.
Tilskud baseret på selengær, der indeholder mange selenforbindelser, giver den største lighed med selenvariationen i selenrig kost.

Tilskud med Q10 og selen reducerer inflammationer og risiko for hjertekarsygdomme

Coenzym Q10 har dels betydning for cellernes energiomsætning, og dels som en vigtig antioxidant, der beskytter kroppen mod oxidativ stress. I denne forbindelse er selen vigtig for, at Q10 fungerer optimalt.
Vi danner selv det meste Q10, men egenproduktionen falder fra 20-årsalderen, og mange mærker det efter 50-årsalderen i form af dalende vitalitet.
I et svensk randomiseret, placebokontrolleret studie, KiSel 10, gav man en gruppe raske, ældre mennesker tilskud med 200 mikrogram selen og 200 mg Q10 mg i lægemiddelkvalitet. Kombinationen var oplagt, da egenproduktionen af Q10 falder med alderen, og jorden i Sverige er fattig på selen.
Det viste sig, at de to tilskud reducerede den ikke-specifikke inflammatoriske respons, hvilket blev målt som plasma CRP og andre biomarkører for inflammation. Denne opdagelse er vigtig, da aldringsprocesser netop er forbundet med en lav grad af kronisk, ukontrolleret inflammation, der øger risikoen for hjertekarsygdomme og andre kroniske sygdomme.
Hele KiSel10-studiet varede i cirka 5 år, og som noget af det mest epokegørende afslørede det, at gruppen, der fik Q10 og selen, havde 54 % lavere risiko for dødsfald og færre hospitalsindlæggelser.
En 10-års opfølgning og en 12-års opfølgning har vist, at behandlingen med Q10- og selentilskud også har en markant langtidseffekt på hjertefunktionen og levetiden.

Zink

Zink indgår i mere end 1.000 enzymprocesser, hvor mange af dem har en direkte eller indirekte forbindelse til immunforsvaret. Zink indgår desuden i den vigtige antioxidant SOD (superoxid dismutase), der modvirker oxidativ stress.
Zink regulerer immunforsvarets T-celler og produktionen af en række proteiner, som har betydning for inflammatoriske processer. Zinkmangel resulterer derfor i et dårligt fungerende immunforsvar, og længere tids zinkmangel fremmer inflammationer via cytokiner som IL-6 (interleukin-6), IL-8 og TNF-α (tumor necrosis factor- α).
I et studie har man givet fire COVID-19 patienter i alderen 26-63 år sugetabletter med zink i større doser (115-184 mg) i 10-14 dage, og alle patienterne blev raske. Der er foretaget enkle andre studier med zinktilskud til COVID-19 patienter, men de er for små til at foretage konklusioner.
Ifølge en ældre finsk metaanalyse har tilskud med zink til patienter med almindelig forkølelse medført, at immunforsvaret hurtigere fik bugt med infektionen, der ofte skyldes en anden coronavirus.
Flere studier tyder på, at det er bedst at sætte tidligt ind med zinktilskud i forbindelse med akutte luftvejsinfektioner.
Australske forskere har nu startet det første kliniske forsøg for at teste effekten af intravenøs behandling med zink til COVID-19 patienter.
Andre studier viser, at tilskud med zink har en positiv effekt på hepatitis C, som forårsages af en anden RNA virus.
De officielle anbefalinger af det daglige zinkindtag, RI, er sat til 10 mg. Ifølge EFSA er den øvre grænse for voksne sat til 25 mg. Man kan godt tage en større dosis i en kort periode som en akut infektion, men på længere sigt kan det forstyrre balancen med kobber.

Diskussion og konklusion

Der mangler stadig mere forskning i, hvorvidt D-vitamin, selen og zink er involveret i udbredelsen og sværhedsgraden af COVID-19. Men på baggrund af en lang række studier, som også omfatter SARS og andre RNA-virusinfektioner anbefaler forfatterne bag den nye artikel i Nutrients, at der gives tilskud i områder og populationer, hvor mangler er udbredte og/eller så snart en COVID-19 infektion opstår. Behandling med D-vitamin, selen og zink bør have en særlig prioritering i højrisikogrupper, herunder ældre og kronisk syge, i kombination med anden behandling. Som det fremgår, spiller de pågældende næringsstoffer også en rolle i selve forebyggelsen af COVID-19 og andre virusinfektioner.

Referencer

Jan Alexander et al. Early Nutritional Intervention with Zinc, Selenium and Vitamin D for Raising Anti-Viral resistance Against Progressive COVID-19. Nutrients 2020

Puja Metha et el. COVID-19: consider cytokinstorm syndromes and immunosuppression. The Lancet. March 16, 2020

Northwestern University. Vitamin D levels appear to play role in COVID-19 mortality rates. Science Daily. May 2020

Ali Daneshkhah et al. The Possible Role of Vitamin D in Suppressing Cytokine Storm and Associated Mortality in COVID-19 Patients. medRxiv April 30, 2020

Eamon Laird, Rose Anne Kenny. Vitamin D deficiency in Ireland – implications for COVID 19. Results from the Irish Longitudinal Study on Ageing (TILDA) April 2020

Anne Marie Uwitonze, Mohammed S Razzaque. Role of Magnesium in Vitamin D Activation and Function. The Journal of the American Osteopathic Association. 2018

Zhang J et al. Association between regional selenium status and reported outcome of COVID-19 cases in China. The American Journal of Clinical Nutrition. Apr. 2020

James Ives. Researchers identify link between COVID-19 cure rate and regional selenium status. News Medical Apr 29 2020

Olivia M. Guillan et al. Selenium, Selenoproteins and Viral Infection. Nutrients 2019

Jones GD et al. Selenium deficiency risk predicted to increase under future climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences 2017

Lutz Shomburg. Dietary Selenium and Human Health. Nutrients 2017

Kido T et al. Inflammatory response under zinc deficiency is exacerbated by dysfunction of the T- helper type 2 lymphocyte-M2 macrophage pathway. Immunology 2019

Scott A et al. Zinc is a potent and specific inhibitor of IFN-ƛ3 signalling. Nature Communications, 2017

World-first trial to test benefit of intravenous zinc in COVID-19 fight. The University of Melbourne. 8 apr. 2020