Rola witaminy D w rozwoju oraz przebiegu zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 i w innych chorobach wirusowych

• Authors: Agnieszka I. Pytel , Joanna K. Strzelczyk

Title variants

EN

The role of vitamin D in the development and course of SARS-CoV-2 infection and other viral diseases

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Witamina D jest rozpuszczalnym w tłuszczach prohormonem. Wykazuje wielokierunkowe działanie, wpływając m.in. na procesy mineralizacji kości. Bierze również udział w modulacji układu immunologicznego. Z uwagi na wskazane właściwości prowadzone są badania dotyczące wpływu witaminy D na rozwój zakażenia SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2). Postulowanym mechanizmem działania witaminy D w zakażeniu koronawirusem jest oddziaływanie na równowagę ACE2/ACE (angiotensin converting enzyme) oraz hamowanie burzy cytokin. Badania wskazują, że niskie poziomy 25(OH)D w surowicy mogą zwiększać zachorowalność. Wyniki badań wpływu hipowitaminozy na ciężkość przebiegu COVID-19 (coronavirus disease 19) oraz śmiertelność z powodu tej choroby są niejed-noznaczne. Witamina D odgrywa również rolę w zakażeniach innymi wirusami, na przykład wirusem grypy. W celu jednoznacznego określenia funkcji witaminy D w infekcji koronawirusem potrzebne są dalsze randomizowane badania.

EN

Vitamin D is a prohormone soluble in fats. It has multidirectional effects, among others on bone mineralization processes and modulation of the immune system. Due to these properties, research is being conducted on the influence of vitamin D on the development of SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) infection. The postulated mechanism of action of vitamin D in coronavirus infection is that it affects the ACE2/ACE (angiotensin converting enzyme) balance and inhibits the cytokine storm. Research shows that low serum levels of 25(OH)D can increase morbidity. The results of studies on the influence of hypovitaminosis on the severity of the course of COVID-19 (coronavirus disease 19) infection and mortality are inconclusive. Vitamin D also plays a role in infections caused by other viruses, such as the flu virus. Further randomized studies are needed to clearly define the function of vitamin D in coronavirus infection.

Keywords

EN

25(OH)D; COVID-19; SARS-CoV-2; virus; vitamin D; wirus; witamina D

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
• Journal: Annales Academiae Medicae Silesiensis
• Year: 2022
• Issue: 76
• Pages: 134-139

Contributors

author

Agnieszka I. Pytel

• Katedra i Zakład Biologii Medycznej i Molekularnej, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach / Department of Medical and Molecular Biology, Faculty of Medical Sciences in Zabrze, Medical University of Silesia, Katowice, Poland

author

Joanna K. Strzelczyk

• Katedra i Zakład Biologii Medycznej i Molekularnej, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach / Department of Medical and Molecular Biology, Faculty of Medical Sciences in Zabrze, Medical University of Silesia, Katowice, Poland

References

• 1. Dittfeld A., Gwizdek K., Koszowska A, Fizia K. Wielokierunkowe działanie witaminy D. Ann. Acad. Med. Siles. 2014; 68(1): 47–52.
• 2. Myszka M., Klinger M. The immunomodulatory role of Vitamin D. [Article in Polish]. Postepy Hig. Med. Dosw. 2014; 68: 865–878, doi: 10.5604/17322693.1110168.
• 3. Gruber B.M. The phenomenon of vitamin D. [Article in Polish]. Postepy Hig. Med. Dosw. 2015; 69: 127–139.
• 4. Marcinkowska M., Mickiewicz A., Fijałkowski M. Plejotopowe działanie witaminy D. Chor. Serca Naczyń 2019; 16(1): 45–52, doi: 10.5603/ChSiN.2019.0007.
• 5. Bikle D.D. Vitamin D metabolism, mechanism of action, and clinical applications. Chem. Biol. 2014; 21(3): 319–329, doi: 10.1016/j.chem-biol.2013.12.016.
• 6. Stompór T., Ciechanowski K., Durlik M., Małyszko J., Nowicki M., Rutkowski P. i wsp. Agoniści receptora dla witaminy D – mechanizmy selektywności działania. Forum Nefrol. 2012; 5(1): 89–97.
• 7. Kołłątaj W., Kołłątaj B., Klatka M., Wrzołek K., Krzewska A. Witamina D – rekomendacje czy też konieczność indywidualizacji dawek? Endokrynol. Ped. 2015; 14(1): 11–21, doi: 10.18544/EP-01.14.01.1506.
• 8. Sajkowska-Kozielewicz J.J., Paradowska K. Witamina D – składnik o wielostronnym działaniu. Herbalism 2016; 1(2): 35–58, doi: 10.12775/HERB.2016.003.
• 9. Trovas G., Tournis S. Vitamin D and COVID-19. Hormones 2021; 20(1): 207–208, doi: 10.1007/s42000-020-00231-9.
• 10. Baeke F., Takiishi T., Korf H., Gysemans C., Mathieu C. Vitamin D: modulator of the immune system. Curr. Opin. Pharmacol. 2010; 10(4): 482– –496, doi: 10.1016/j.coph.2010.04.001.
• 11. Panfili F.M., Roversi M., D’Argenio P., Rossi P., Cappa M., Fintini D. Possible role of vitamin D in Covid-19 infection in pediatric population. J. Endocrinol. Invest. 2021; 44(1): 27–35, doi: 10.1007/s40618-020-01327-0.
• 12. Skrobot A., Demkow U., Wachowska M. Immunomodulatory role of vitamin D: A review. Adv. Exp. Med. Biol. 2018; 1108: 13–23, doi: 10.1007/5584_2018_246.
• 13. Ao T., Kikuta J., Ishii M. The effects of vitamin D on immune system and inflammatory diseases. Biomolecules 2021; 11(11): 1624, doi: 10.3390/biom11111624.
• 14. World Health Organisation. WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard, 2022 [online] https://covid19.who.int [dostęp 17.02.2022].
• 15. Sawicki K.B, Skawiński W. Vitamin D3 – a fundamental component of human health and a potential supplement for COVID-19 prevention and therapy. Med. Og. Nauk Zdr. 2021; 27(3): 227–234, doi: 10.26444/monz/140406.
• 16. Quesada-Gomez J.M., Entrenas-Castillo M., Bouillon R. Vitamin D receptor stimulation to reduce acute respiratory distress syndrome (ARDS) in patients with coronavirus SARS-CoV-2 infections: Revised Ms SBMB 2020_166. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2020; 202: 105719, doi: 10.1016/j.jsbmb.2020.105719.
• 17. Pawlik L., Śpiołek E., Fichna J., Tarasiuk A. Charakterystyka wirusa SARS-CoV-2 i potencjalne farmakologiczne sposoby leczenia. Post. Bioch. 2020; 66(2): 83–90, doi: 10.18388/pb.2020_321.
• 18. Rhodes J.M., Subramanian S., Laird E., Griffin G., Kenny R.A. Perspective: Vitamin D deficiency and COVID-19 severity – plausibly linked by latitude, ethnicity, impacts on cytokines, ACE2 and thrombosis. J. Intern. Med. 2021; 289(1): 97–115, doi: 10.1111/joim.13149.
• 19. Abdrabbo M., Birch C.M., Brandt M., Cicigoi K.A., Coffey S.J., Dolan C.C. i wsp. Vitamin D and COVID-19: A review on the role of vitamin D in preventing and reducing the severity of COVID-19 infection. Protein Sci. 2021; 30(11): 2206–2220, doi: 10.1002/pro.4190.
• 20. Yuan W., Pan W., Kong J., Zheng W., Szeto F.L., Wong K.E. i wsp. 1,25-dihydroxyvitamin D3 suppresses renin gene transcription by blocking the activity of the cyclic AMP response element in the renin gene promoter. J. Biol. Chem. 2007; 282(41): 29821–29830, doi: 10.1074/jbc.M705495200.
• 21. Xu J., Yang J., Chen J., Luo Q., Zhang Q., Zhang H. Vitamin D alleviates lipopolysaccharide-induced acute lung injury via regulation of the renin- -angiotensin system. Mol. Med. Rep. 2017; 16(5): 7432–7438, doi: 10.3892/mmr.2017.7546.
• 22. Manček-Keber M., Hafner-Bratkovič I., Lainšček D., Benčina M., Govednik T., Orehek S. i wsp. Disruption of disulfides within RBD of SARS--CoV-2 spike protein prevents fusion and represents a target for viral entry inhibition by registered drugs. FASEB J. 2021; 35(6): e21651, doi: 10.1096/fj.202100560R.
• 23. Bikle D.D. Vitamin D regulation of immune function. Curr. Osteoporos. Rep. 2022; 20(3): 186–193, doi: 10.1007/s11914-022-00732-z.
• 24. Ilie P.C., Stefanescu S., Smith L. The role of vitamin D in the prevention of coronavirus disease 2019 infection and mortality. Aging Clin. Exp. Res. 2020; 32(7): 1195–1198, doi: 10.1007/s40520-020-01570-8.
• 25. Ye K., Tang F., Liao X., Shaw B.A., Deng M., Huang G. i wsp. Does serum vitamin D level affect COVID-19 infection and its severity? – A case- -control study. J. Am. Coll. Nutr. 2021; 40(8): 724–731, doi: 10.1080/07315724.2020.1826005.
• 26. DʼAvolio A., Avataneo V., Manca A., Cusato J., De Nicolò A., Lucchini R. i wsp. 25-hydroxyvitamin D concentrations are lower in patients with positive PCR for SARS-CoV-2. Nutrients 2020; 12(5): 1359, doi: 10,3390/nu12051359.
• 27. Carpagnano G.E., Di Lecce V., Quaranta V.N., Zito A., Buonamico E., Capozza E. i wsp. Vitamin D deficiency as a predictor of poor prognosis in patients with acute respiratory failure due to COVID-19. J. Endocrinol. Invest. 2021; 44(4): 765–771, doi: 10.1007/s40618-020-01370-x.
• 28. Hernández J.L., Nan D., Fernandez-Ayala M. García-Unzueta M., Hernández-Hernández M.A., López-Hoyos M. i wsp. Vitamin D status in hospitalized patients with SARS-CoV-2 infection. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2021; 106(3): e1343–e1353, doi: 10.1210/clinem/dgaa733.
• 29. Szarpak L., Rafique Z., Gasecka A., Chirico F., Gawel W., Hernik J. i wsp. A systematic review and meta-analysis of effect of vitamin D levels on the incidence of COVID-19. Cardiol. J. 2021; 28(5): 647–654, doi: 10.5603/CJ.a2021.0072.
• 30. Baktash V., Hosack T., Patel N., Shah S. Kandiah P., Van den Abbeele K. i wsp. Vitamin D status and outcomes for hospitalised older patients with COVID-19. Postgrad. Med. J. 2021; 97(1149): 442–447, doi: 10.1136/postgradmedj-2020-138712.
• 31. Sánchez-Zuno G.A., González-Estevez G., Matuz-Flores M.G., Macedo--Ojeda G., Hernández-Bello J., Mora-Mora J.C. i wsp. Vitamin D levels in COVID-19 outpatients from Western Mexico: clinical correlation and effect of its supplementation. J. Clin. Med. 2021; 10(11): 2378, doi: 10.3390/jcm10112378.
• 32. Murai I.H., Fernandes A.L., Sales L.P., Pinto A.J., Goessler K.F., Duran C.S.C. i wsp. Effect of a single high dose of vitamin D3 on hospital length of stay in patients with moderate to severe COVID-19: a randomized clinical trial. JAMA 2021; 325(11): 1053–1060, doi: 10.1001/jama.2020.26848.
• 33. Walicka M., Jasik A., Paczyńska M., Wąsowski M., Tałałaj M., Marcinowska-Suchowierska E. Vitamin D deficiency – public health problem. [Article in Polish]. Post. Nauk Med. 2007; 23(1): 14–22.
• 34. Kmieć P., Żmijewski M., Lizakowska-Kmieć M., Sworczak K. Widespread vitamin D deficiency among adults from northern Poland (54°N) after months of low and high natural UVB radiation. Endokrynol. Pol. 2015; 66(1): 30–38, doi: 10.5603/EP.2015.0006.
• 35. Wójcik M., Płudowski P., Rowińska E., Pronicka E. Stężenie 25(OH)D u noworodków, niemowląt, dzieci i nastolatków – przegląd danych konsultacyjnej poradni pediatrycznej z trzech dekad. Stand. Med. Pediatr. 2015; 12: 870–881.
• 36. Karimian P., Tahami M.S., Sayyahfar S., Aghajani Delavar M. Association of vitamin D and severity of COVID-19 in children. Eur. J. Transl. Myol. 2022; 32(2): 10453, doi: 10.4081/ejtm.2022.10453.
• 37. Urashima M., Segawa T., Okazaki M., Kurihara M., Wada Y., Ida H. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am. J. Clin. Nutr. 2010; 91(5): 1255–1260, doi: 10.3945/ajcn.2009.29094.
• 38. Stoppelenburg A.J., von Hegedus J.H., Huis in’T Veld R., Bont L., Boes M. Defective control of vitamin D receptor-mediated epithelial STAT1 signalling predisposes to severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. J. Pathol. 2014; 232(1): 57–64, doi: 10.1002/path.4267.
• 39. Mansueto P., Seidita A., Vitale G., Gangemi S., Iaria C., Cascio A. Vitamin D deficiency in HIV infection: Not only a bone disorder. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 735615, doi: 10.1155/2015/735615.
• 40. Gröber U., Holick M.F. The coronavirus disease (COVID-19) – A supportive approach with selected micronutrients. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 2022; 92(1): 13–34, doi: 10.1024/0300-9831/a000693.
• 41. Bae J.H., Choe H.J., Holick M.F., Lim S. Association of vitamin D status with COVID-19 and its severity : Vitamin D and COVID-19: a narrative review. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2022; 23(3): 579–599, doi: 10.1007/s11154-021-09705-6.
• 42. Buczkowski K., Chlabicz S., Dytfeld J., Horst-Sikorska W., Jaroszyński A., Kardas P. i wsp. Wytyczne dla lekarzy rodzinnych dotyczące suplementacji witaminy D. Forum Med. Rodz. 2013; 7(2): 55–58.
• 43. Płudowski P. Karczmarewicz E., Chlebna-Sokół D., Czech-Kowalska J., Dębski R., Dobrzańska A. i wsp. Witamina D: rekomendacje dawkowania w populacji osób zdrowych oraz w grupach ryzyka deficytów – wytyczne dla Europy Środkowej 2013 r. Stand. Med. Pediatr. 2013; 10(5): 573–578.

• Document Type: article