Fokus auf Zink, Glutathion, N-Acetyl-Cystein und Vitamin D durch die Forschung an COVID-19
Seit dem Auftreten von COVID-19 wurden die Ergebnisse von mehreren hundert wissenschaftlichen Untersuchungen im Rahmen der Bekämpfung dieser Pandemie veröffentlicht.
Sommaire
Die Auswirkungen von Zink auf den Körper
Zink hat eine direkte Wirkung auf Viren
Warum gehört Zink zu diesen viel erforschten Substanzen?
Heute weiß man, dass dieses Metall auf mehreren Ebenen an der Bekämpfung von Virusinfektionen beteiligt ist(1):
- Zum einen wirkt es physikalisch dem Eindringen von Viren in unsere Zellen entgegen
- Zum anderen verbessert es den Abtransport des Bronchialsekrets und beschleunigt damit die Ausscheidung von Viren aus den Atemwegen.
Zink stimuliert die Immunität
Zink ist auch ein Stimulator unserer Immunität(1):
- Er erhöht die Produktion von Molekülen, die die Vermehrung des Virus in den infizierten Zellen und damit seine Ausbreitung in unserem Körper blockieren
- Er ermöglicht es, übermäßige Entzündungsreaktionen zu verlangsamen, die letztendlich schädlich für unseren Körper sind („Zytokinsturm“ aus COVID-19)
- Indem es das Wachstum von Bakterien wie Streptococcus pneumoniae hemmt, hilft es bei der Bekämpfung von bakteriellen Superinfektionen, die häufig viral bedingte Lungenentzündungen verkomplizieren.
Zinkmangel ist in der Bevölkerung häufig
17% der Weltbevölkerung leiden an Zinkmangel(2).
Da der Körper kein System besitzt, um große Mengen an Zink zu speichern, kann es bei einer unzureichenden Zufuhr schnell zu einem Defizit kommen.
Zinkmangel ist am stärksten bei älteren Menschen und überraschenderweise auch bei Kleinkindern, wobei es einen Geschlechtsunterschied gibt: 40% der einjährigen Jungen und 58% der dreijährigen Mädchen.
Zinkmangel kann also einen erheblichen Einfluss auf das Auftreten und die Schwere von Virusinfektionen haben(3).
Von der Bedeutung der Zinkergänzung
Wissenschaftler sind sich heute einig, dass eine Zinksupplementierung bei Menschen mit Zinkmangel wichtig ist, um viralen Infektionen vorzubeugen, da es erwiesen ist, dass eine Supplementierung mit 75 mg Zink pro Tag die Häufigkeit von Virusinfektionen verringert.
- Die Häufigkeit des Auftretens von Grippe und die Dauer ihrer Symptome(3)
- Die Dauer der Symptome von viralen Lungenentzündungen(4)
Zink ist also ein wichtiger Bestandteil, um unseren Körper auf die Härte des Winters vorzubereiten und besser gegen Keime, die in Kälte und Nässe gedeihen, gewappnet zu sein.
Glutathion und N-Acetyl-Cystein, die 2 Seiten einer Münze
Glutathion und N-Acetyl-Cystein (NAC) sind zwei Moleküle, die miteinander verbunden sind, da das zweite die Synthese des ersten ermöglicht.
Mit anderen Worten, NAC wird im Körper in Glutathion umgewandelt(5) und Nahrungsergänzungsmittel können sie uns in der einen oder anderen Form liefern.
Die bekannteste Wirkung von NAC bei Atemwegsinfektionen ist seine „mucolytic“, d.h. es ermöglicht die Verflüssigung des Bronchialsekrets, was dessen Ausscheidung erleichtert.
NAC kann die Häufigkeit des Auftretens von Grippe und Lungenentzündungen verringern
Aber Glutathion und NAC, ermöglichen es uns, uns auch auf andere Weise auf den Winter vorzubereiten.
In der Tat haben Forscher im Jahr 2020 gezeigt, dass auch NAC in der Lage ist, die Häufigkeit und Schwere von Grippe deutlich zu verringern, indem es die Vermehrung der Viren im Körper verhindert(6).
Die gleichen Wissenschaftler stellten fest, dass die orale Supplementierung mit NAC, von mechanisch beatmeten Patienten im Rahmen des COVID-19-Managements, die Häufigkeit des Auftretens von Lungenentzündungen bei diesen Patienten verringerte(6).
Glutathion/NAC und COVID-19 neue Entdeckungen
Dies stellt eine Verbindung zu den Ergebnissen einer in Italien durchgeführten Studie her, die zeigte, dass tödliche Fälle von COVID-19, viel häufiger bei Männern unter 80 Jahren auftraten, die niedrigere Werte von reduziertem Glutathion im Blut haben(7).
Es sind die antioxidativen Eigenschaften von N-Acetyl-Cystein und Glutathion, die eingreifen, um „den Zytokinsturm“ von COVID-19 zu begrenzen und damit die Schwere der Krankheit zu begrenzen(8).
So kann die orale Supplementierung mit NAC (und Glutathion) durch Auffüllen der Glutathion-Speicher unseres Körpers das Ergebnis der Behandlung von Patienten mit COVID-19 deutlich verbessern, insbesondere bei Personen mit hohem Risiko(9).
NAC verhindert das Eindringen des COVID-19-Virus in unsere Zellen
Eine der interessantesten Entdeckungen betrifft den Mechanismus, durch den SARS-COV-2, das für COVID-19 verantwortliche Coronavirus, in unsere Zellen eindringt.
In unseren Zellen, unter Verwendung unserer zellulären „maschinerie“, wird SARS-COV-2 „reproduziert“ in mehrere neue Viren, die dann andere Zellen in unserem Körper infizieren, um die Krankheit zu entwickeln.
Forscher haben kürzlich herausgefunden, dass SARS-COV-2 sich physisch an ein Protein auf der Oberfläche unserer Zellen (genannt ECA2) binden muss, um in diese einzudringen(5,10).
Oder es hat sich herausgestellt, dass NAC mit ACE2 interagiert, indem es dessen Struktur ausreichend verändert, um die Bindung von SARS-COV-2 an unsere Zellen zu verhindern, mit dem Ergebnis eines signifikanten positiven Effekts während der frühen Phase von COVID-19(10).
Für eine Ergänzung mit Glutathion/NAC
Alle diese neuen Daten zeigen, wie wichtig es ist, eine Glutathion/NAC-Supplementierung in Betracht zu ziehen, insbesondere bei Personen mit starkem Mangel, um das Auftreten oder die Intensität von viralen Atemwegsinfektionen wie Grippe oder COVID-19(7) zu verhindern.
Die Bedeutung von Vitamin D
Vitamin D: Der Aufruf der Académie Nationale de Médecine
Am 22. Mai 2020 veröffentlichte die Académie Nationale de Médecine eine Pressemitteilung, in der sie dazu aufrief, die französische Bevölkerung nach Bestätigung der Diagnose COVID-19(11) umfassend mit Vitamin D zu supplementieren.
Seitdem wurde diese Position von zahlreichen Experten und wissenschaftlichen Gesellschaften in Frankreich aufgegriffen und unterstützt, wie z.B. am 18. Januar 2021 in der Pressemitteilung des Centre Hospitalier Universitaire d’Angers, in der dazu aufgerufen wurde, die gesamte französische Bevölkerung mit Vitamin D(12) zu supplementieren.
Warum haben die Wissenschaftler diese Empfehlung ausgesprochen?
Vitamin-D-Mangel ist in der Bevölkerung weit verbreitet
Zum einen, weil die Häufigkeit von Vitamin-D-Mangel (Hypovitaminose) in der französischen Bevölkerung sehr hoch ist, in der Größenordnung von 40 bis 50 %, und sie ist noch höher bei Personen, die ein Risiko für schwere Formen von COVID-19(13) haben; es ist heute gesichert, dass es einen Zusammenhang zwischen niedrigen Vitamin-D-Spiegeln im Blut und der Sterblichkeit durch COVID-19(14) gibt.
Niedrige Vitamin-D-Spiegel und Atemwegsinfektionen
Auf der anderen Seite haben mehrere Beobachtungsstudien über einen Zusammenhang zwischen niedrigen Vitamin-D-Konzentrationen im Blut und dem Risiko für akute Atemwegsinfektionen, einschließlich Grippe(15), berichtet.
Außerdem haben neuere Metaanalysen gezeigt, dass eine Vitamin-D-Supplementierung, insbesondere bei Personen mit Vitamin-D-Mangel, einen schützenden Effekt gegen Atemwegsinfektionen hat(16, 17).
Die positiven Auswirkungen von Vitamin D auf das Immunsystem veranlassen Wissenschaftler zu der Annahme, dass Menschen mit einem zufriedenstellenden Vitamin-D-Status besser gegen die Entwicklung von Atemwegsinfektionen, darunter COVID-19, gewappnet sind.
In diesem Zusammenhang ist es übrigens interessant, dass die Hauptrisikofaktoren für Vitamin-D-Mangel (fortgeschrittenes Alter, Fettleibigkeit, chronische Krankheiten, …) denen für schwere Formen von COVID-19(18,19) sehr ähnlich sind.
Vitamin D und die schwere Form von COVID-19
Bei Covid-19 haben beispielsweise mehrere Studien gezeigt, dass Personen mit einer niedrigen Vitamin-D-Konzentration eher in eine schwere Form übergehen(20), eine nicht-invasive Beatmung benötigen(21), eine längere Krankenhausaufenthaltsdauer haben(22), aber auch eher an COVID-19 sterben, auch auf Intensivstationen(23).
Die ersten klinischen Studien, die die Wirkung von Vitamin-D-Supplementierung untersuchten(24-28), sprechen für eine positive Wirkung von Vitamin D-Supplementierung, um die Schwere der Symptome bei Erwachsenen mit COVID-19 zu reduzieren.
Vitamin D und Impfung
Eine Pilotstudie, die vor der COVID-19-Pandemie durchgeführt wurde, untersuchte die Auswirkungen einer Vitamin-D-Supplementierung bei älteren Menschen mit Vitamin-D-Mangel während der Grippeimpfung(29). Es wurde keine erhöhte Antikörperproduktion bei den Personen, die Vitamin D erhielten, im Vergleich zu denen, die kein Vitamin D erhielten, festgestellt, was aber möglicherweise auf die geringe Anzahl der in die Studie einbezogenen Patienten (19 in jeder Gruppe) zurückzuführen ist.
Dagegen führte die Vitamin-D-Supplementierung zu einer besseren Verträglichkeit des Grippeimpfstoffs.
So würde die Vitamin-D-Supplementierung, indem sie die Intensität der Entzündungsreaktionen verringert, dazu führen, dass die Impfung weniger schmerzhaft ist.
(1) Zinc and respiratory tract infections: Perspectives for COVID-19 (Review). Anatoly V. Skalny, Lothar Rink, Olga P. Ajsuvakova, Michael Aschner, Viktor A. Gritsenko, Svetlana I. Alekseenko, Andrey A. Svistunov, Demetrios Petrakis, Demetrios A. Spandidod, Jan Aaseth, Aristidis Tsatsakis and Alexey A. Tinkov. International Journal of Molecular Medicine 46: 17-26, 2020
(2) The Epidemiology of Global Micronutrient Deficiencies Regan L. Bailey, Keith P. West Jr., Robert E. Black Annals of Nutrition & Metabolism 2015;66(suppl 2):22-33
(3) Zink für die gewöhnliche Kälte. Meenu Singh, Rashmi R. Das. Cochrane Database of Systematic Reviews2013, Issue 6. Art. No.: CD001364
(4) Does zinc improve symptoms of viral upper respiratory tract infection? Saigal, Pooja, Hanekom Damian. Evidence-Based Practice: January 2020 – Volume 23 – Issue 1 – p 37-39
(5) Rationale für den Einsatz von N-Acetylcystein sowohl in der Prävention als auch in der adjuvanten Therapie von COVID-19. De Flora S, Balansky R, La Maestra S. FASEB J. 2020 Oct;34(10):13185-13193. doi: 10.1096/fj.202001807. Epub 2020 Aug 11.
(6) N-Acetylcysteine to Combat COVID-19: An Evidence Review. Shi Z, Puyo CA. Ther Clin Risk Manag. 2020 Nov 2;16:1047-1055. doi: 10.2147/TCRM.S273700. eCollection 2020.
(7) Safety and efficacy of N-acetylcysteine for prophylaxis of ventilator-associated pneumonia: a randomized, double blind, placebo-controlled clinical trial. Sharafkhah M, Abdolrazaghnejad A, Zarinfar N, Abolfazl M, Ali M, Sahand A. Med Gas Res. 2018;8(1):19-23. doi:10.4103/2045-9912.229599
(8) Therapeutic potential of N-acetyl cysteine (NAC) in preventing cytokine storm in COVID-19: review of current evidence. Mohanty RR, Padhy BM, Das S, Meher BR. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2021 Mar;25(6):2802-2807. doi: 10.26355/eurrev_202103_25442
(9) Bottom-up analysis of emergent properties of N-acetylcysteine as an adjuvant therapy for COVID-19. Dominari A, Hathaway Iii D, Kapasi A, Paul T, Makkar SS, Castaneda V, Gara S, Singh BM, Agadi K, Butt M, Retnakumar V, Chittajallu S, Taugir R, Sana MK, Kc M, Razzack S, Moallem N, Alvarez A, Talalaev M. World J Virol. 2021 Mar 25;10(2):34-52. doi: 10.5501/wjv.v10.i2.34
(10) Role of Oxidative Stress on SARS-CoV (SARS) and SARS-CoV-2 (COVID-19) Infection: A Review. Suhail S, Zajac J, Fossum C, Lowater H, McCracken C, Severson N, Laatsch B, Narkiewicz-Jodko A, Johnson B, Liebau J, Bhattacharyya S, Hati S. Protein J. 2020 Dec;39(6):644-656. doi: 10.1007/s10930-020-09935-8. Epub 2020 Oct 26
(11) Vitamin D und COVID-19. Académie Nationale de Médecine (Nationale Akademie für Medizin). Kommuniqué vom 22. Mai 2020.
(12) COVID-19: 73 Experten fordern, die gesamte französische Bevölkerung mit Vitamin D zu supplementieren. Universitätsklinikum Angers. Pressemitteilung vom 18. Januar 2021.
(13) Current vitamin D status in European and Middle East countries and strategies to prevent vitamin D deficiency: a position statement of the European Calcified Tissue Society. Lips P, Cashman KD, et al. Eur J Endocrinol, 2019, 180: P23-P54.
(14) Optimization of vitamin D status impact mortality from SARS -CoV-2 infection. McCartney DM, Byrne DG. Irish Med J. 2020 113: 58.
(15) Vitamin D in the prevention of acute respiratory infection: systematic review of clinical studies. Jolliffe DA, Griffiths CJ, Martineau AR. J Steroid Biochem Mol Biol 2013;136:321-9.
(16) Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory infections: systematic review and meta-analysis of aggregate data from randomised controlled trials. Jolliffe DA, Camargo CA, Sluyter JD, et al. medRxiv 2020 Nov 25:2020.07.14.20152728.
(17) Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data. Martineau AR, Jolliffe DA, Hooper RL, et al. BMJ 2017;356:i6583.
(18) COVID-19 Pandemic: epidemiology, etiology, conventional and non-conventional therapies. Rauf A, Abu-Izneid T, Olatunde A, et al. Int J Environ Res Public Health 2020;17:8155.
(19) Skeletal and extraskeletal actions of vitamin D: current evidence and outstanding questions. Bouillon R, Marcocci C, Carmeliet G, et al. Endocr Rev 2019;40:1109-51.
(20) Serum 25(OH)D level on hospital admission associated with COVID-19 stage and mortality. De Smet D, De Smet K, Herroelen P, Gryspeerdt S, Martens GA. Am J Clin Pathol 2020. doi: 10.1093/ajcp/aqaaa252.
(21) Vitamin D status and outcomes for hospitalised older patients with COVID-19. Baktash V, Hosack T, Patel N, et al. Postgrad Med J 2020. doi: 10.1136/postgradmedj-2020-138712.
(22) Vitamin D status in hospitalized patients with SARS-CoV-2 infection. Hernández JL, Nan D, Fernandez-Ayala M, et al. J Clin Endocrinol Metab 2020 Oct 27;dgaa733
(23) Low 25-hydroxyvitamin D levels on admission to the intensive care unit may predispose COVID-19 pneumonia patients to a higher 28-day mortality risk: a pilot study on a Greek ICU cohort. Vassiliou AG, Jahaj E, Pratikaki M, Orfanos SE, Dimopoulou I, Kotanidou A. Nutrients 2020;12:E3773
(24) Short term, high-dose vitamin D supplementation for COVID-19 disease: a randomised, placebo-controlled, study (SHADE study). Rastogi A, Bhansali A, Khare N, et al. Postgrad Med J 2020. doi: 10.1136/postgradmedj-2020-139065.
(25) Effect of calcifediol treatment and best available therapy versus best available therapy on intensive care unit admission and mortality among patients hospitalized for COVID-19: a pilot randomized clinical study. Entrenas Castillo M, Entrenas Costa LM, Vaquero Barrios JM, et al. J Steroid Biochem Mol Biol 2020;203:105751.
(26) Vitamin D supplementation associated to better survival in hospitalized frail elderly COVID-19 patients: the GERIA-COVID quasi-experimental study. Annweiler G, Corvaisier M, Gautier J, et al. Nutrients 2020;12:E3377.
(27) Vitamin D and survival in COVID-19 patients: a quasi-experimental study. Annweiler C, Hanotte B, Grandin de l’Eprevier C, Sabatier JM, Lafaie L, Célarier T. J Steroid Biochem Mol Biol 2020;204:105771.
(28) High-dose cholecalciferol booster therapy is associated with a reduced risk of mortality in patients with COVID-19: a cross-sectional multi-centre observational study. Ling SF, Broad E, Murphy R, et al. Nutrients 2020;12:E3799.(29) Impact of Vitamin D Supplementation on Influenza Vaccine Response and Immune Functions in Deficient Elderly Persons: A Randomized Placebo-Controlled Trial. Nicolas Goncalves-Mendes, Jérémie Talvas, Christian Dualé, Aline Guttmann, Violaine Corbin, Geoffroy Marceau, Vincent Sapin, Patrick Brachet, Bertrand Evrard, Henri Laurichesse, Marie-Paule Vasson. Front Immunol. 2019 Feb 8;10:65. doi: 10.3389/fimmu.2019.00065. eCollection 2019.