Роль препаратів цинку в профілактиці та лікуванні COVID-19

18.06.2020

Стаття у форматі PDF

Роль препаратів цинку в профілактиці та лікуванні COVID-19Цинк – незамінний мікроелемент, залучений у різноманітні біологічні процеси як кофактор, сигнальна молекула або структурний елемент. Він бере участь у метаболізмі вуглеводів і ліпідів, функціонуванні репродуктивної, кардіоваскулярної та нервової систем, процесах регенерації шкіри, рості нігтів і волосся. Крім того, цинк впливає практично на всі ланки імунної системи, завдяки чому його розглядають як перспективний засіб профілактики та лікування коронавірусної хвороби 2019 (COVID-19).

Чим небезпечний дефіцит цинку?

Дефіциту цинку є дуже поширеною проблемою: цей стан присутній у 17% світової популяції. Найуразливішими групами щодо розвитку дефіциту цинку та пов’язаних із цим ускладнень є діти, вагітні жінки, люди похилого віку, пацієнти з певними патологічними станами (цирозом печінки, запальними захворюваннями кишечнику тощо), а також особи, які нераціонально харчуються або дотримуються вегатаріанської чи веганської дієти.

В умовах дефіциту цинку збільшується чутливість організму до мікробних патогенів та їхніх токсинів, порушується абсорбція води й електролітів у шлунково-кишковому тракті, підвищується продукція запальних цитокінів, що погіршує наслідки багатьох метаболічних, нейродегенеративних та інфекційних захворювань. Доведено зв’язок дефіциту цинку з підвищеним ризиком розвитку та тяжчим перебігом синдрому набутого імунодефіциту, кору, малярії, туберкульозу, гострих респіраторних вірусних інфекцій і пневмонії.

Дефіцит цинку асоціюється зі зменшенням продукції антитіл і порушенням функції вродженої імунної системи (низькою активністю натуральних кілерів). Він також призводить до атрофії і дисфункції тимуса, лимфопенії та дефективних клітинно- й антитілоопередкованих відповідей, що, своєю чергою, збільшує частоту та тривалість інфекцій. Крім того, дефіцит цинку опосередковано зменшує сироваткові рівні активного тимуліну – цинкзалежного непептидного гормону, який регулює диференціацію незрілих Т-клітин у тимусі та функцію зрілих периферичних Т-клітин.

З іншого боку, цинк може впливати на передачу сигналів моноцитами та зв’язування LFA-1 (асоційованого з лімфоцитарною функцією антигену 1) з ICAM-1 (молекулою міжклітинної адгезії 1), що вчасно пригнічує запальну відповідь. Тому дефіцит цинку може призводити до надмірної запальної реакції і так званого цитокінового шторму, який вважають головною причиною розвитку тяжкого гострого респіраторного синдрому при COVID-19.

Противірусна імунна відповідь і роль іонів цинку

Іони цинку (Zn2+) беруть участь у нормальному розвитку, диференціюванні та функціонуванні імунних клітин і є критично важливими для адекватної вродженої та набутої противірусної відповіді.

В експериментах in vitro й ex vivo продемонстровано, що цинк індукує продукцію ­інтерферонів α та γ і може посилювати противірусну активність останнього. У дослідженнях за участю здорових добровольців призначення препаратів цинку поряд із вищезазначеними ефектами супроводжувалося зменшенням продукції фактора некрозу пухлини (TNF) та інтерлейкіну-1β. Цинк підвищує стійкість клітин до апоптозу шляхом інгібування каспаз 3, 6, 9 і підвищення співвідношення Bcl-2/Bax, і цей антиапоптотичний ефект на периферичному та тимусному рівнях збільшує кількість Т-хелперів. Іони цинку пригнічують транскапілярний рух білків плазми, що зменшує локальний набряк, запалення, ексудацію та секрецію слизу. Зрештою, цинк стабілізує і захищає клітинні мембрани, завдяки чому може попереджати потрапляння вірусу в клітину.

Противірусні ефекти цинку також реалізуються за допомогою металотіонеїнів – родини низькомолекулярних багатих на цистеїн білків, однією з функцій яких є зберігання та транспортування Zn2+. Встановлено, що гіперекспресія металотіонеїнів пригнічує реплікацію багатьох видів вірусів.

Ефективність додаткового призначення цинку при вірусних інфекціях

У разі дефіциту Zn додаткове призначення цинку в адекватних терапевтичних дозах може відновлювати виснажену імунну функцію або покращувати активність нормальних імунних клітин. Крім того, цинк може діяти синергічно зі стандартними противірусними препаратами.

У пацієнтів із вірусним гепатитом С прийом цинку зменшував запалення в печінці, посилював відповідь на противірусну терапію, ефективно пригнічував продукцію вірусних онкогенних білків Е6 та Е7, сприяв відновленню функції пухлинних супресорів р53 і pRb. У лікуванні хронічної ­HCV-інфекції цинк у комбінації з інтерфероном α був більш ефективним порівняно з лише інтерфероном α. Лікування цинком вважають найефективнішою системною терапією вірусних папілом. У рандомізованому дослідженні було продемонстровано, що в дітей із дефіцитом цинку призначення Zn зменшує тривалість епізодів діареї та частоту невдачі лікування або смерті на 42%. Додавання Zn до антиретровірусної терапії в пацієнтів із ВІЛ значно підвищувало кількість CD4+ Т-клітин порівняно з контролем.

Потенційна роль цинку при COVID-19

На сьогодні описано декілька механізмів, за допомогою яких цинк може запобігати інфікуванню та полегшувати перебіг коронавірусних інфекцій.

Відомо, що іони Zn2+ пригнічують активність РНК-полімерази коронавірусу SARS-CoV, що зменшує його реплікацію. На підставі цього препарати цинку можуть розглядатися як специфічне лікування COVID-19. Хлорохін, який пропонувався як засіб терапії COVID-19 (але потім від нього відмовилися через побічні ефекти), насправді є іонофором цинку, тобто підвищує надходження Zn2+ у клітину. Отже, зростання внутрішньоклітинної концентрації іонів цинку під дією хлорохіну може опосередковувати його противірусний ефект проти SARS-CoV-2. Із цього погляду призначення препаратів цинку може мати подібну до застосування хлорохіну корисну дію, але без побічних ефектів останнього.

Ще одним пов’язаним із цинком підходом до лікування COVID-19 є вплив іонів Zn на структуру вірусних білків. Зокрема, продемонстровано, що індуковане дисульфірамом вивільнення Zn2+ із папаїнподібної протеази має наслідком дестабілізацію MERS-CoV SARS-СoV.

Для потрапляння в клітину SARS-CoV-2, як і SARS-CoV, використовує ангіотензинперетворювальний фермент 2 (АПФ-2). Відтак, модуляція рецептора АПФ-2 є перспективною терапевтичною стратегією при COVID-19. У дослідженнях встановлено, що цинк у мікромолярних концентраціях зменшує експресію АПФ-2 у легенях.


Довідка «ЗУ» 

На ринку України наявні декілька засобів, діючою речовиною яких є цинку сульфат. З-поміж них тільки Цинкіт («Вьорваг Фарма», Німеччина) представлений у формі шипучих розчинних таблеток, що мають приємний смак завдяки наявності натуральної добавки маракуйї. Цинкіт містить 44 мг цинку сульфату (відповідає 10 мг цинку), рекомендований як дієтична добавка, що є додатковим джерелом цинку, з метою корекції раціону харчування. Приймати Цинкіт для профілактики та корекції цинкдефіцитних станів рекомендовано по 1 шипучій таблетці двічі а добу протягом щонайменше місяця.


Крім вищенаведених свідчень прямих й опосередкованих противірусних ефектів Zn, існує ціла низка інших обґрунтувань застосування препаратів цинку в профілактиці та лікуванні COVID-19. Так, цинк виявляє активність проти інших респіраторних вірусів (риновірусу, респіраторно-синцитіального вірусу, коінфекції вірусу грипу та MERS), підвищує резистентність до гострих респіраторних інфекцій, зменшує ризик розвитку та полегшує перебіг позалікарняної пневмонії в дітей і дорослих. Натомість дефіцит цинку асоціюється з тяжчим локальним (пневмонія) та системним (цитокіновий шторм) запаленням, яке відіграє ключову роль у патогенезі COVID-19.

15 червня Європейська асоціація клінічного харчування та метаболізму опублікувала звіт, згідно з яким застосування додаткових джерел цинку може бути корисною стратегією в боротьбі з глобальною пандемією COVID-19. У США, Австралії, Європі й інших регіонах вже розпочалися клінічні дослідження цинку, призначеного в монотерапії або в комбінації з іншими засобами з метою профілактики чи лікування COVID-19.


Цинк, імунітет та COVID-19: практичні висновки

  • В організмі людини немає специфічного депо цинку, тому для підтримання стабільних концентрацій необхідне щоденне надходження приблизно 10 мг Zn. З метою корекції дефіциту застосовують препарати цинку в дозі 20 мг/добу.
  • Дефіцит цинку асоціюється з підвищеною схильністю і більш тяжким перебігом метаболічних, автоімунних та інфекційних захворювань.
  • У дослідженнях in vitro, ex vivo та in vivo продемонстровано пряму та опосередковану активність цинку проти широкого спектра вірусів, включно з респіраторними вірусами.
  • Експериментальні докази свідчать, що прийом препаратів цинку може сприяти профілактиці та полегшувати перебіг COVID-19; ця гіпотеза наразі перевіряється у клінічних дослідженнях.
  • Рутинне застосування цинку з метою профілактики або лікування COVID-19 не рекомендується до отримання відповідних клінічних доказів. Проте додаткові джерела цинку у вигляді дієтичних добавок можуть бути рекомендовані пацієнтам груп ризику як безпечний засіб для корекції раціону харчування і підтримки захисних сил організму. 

Список літератури знаходиться у редакції.

Підготував Олексій Терещенко

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 10 (479), травень 2020 р.

Матеріали по темі

22.11.2020 Депресія – ​поширений гетерогенний стан із хронічним та рецидивним перебігом, який часто спостерігається в умовах первинної ланки медичної допомоги. Сімейні лікарі, терапевти, педіатри нерідко стикаються із проблемами діагностики й лікування депресії. До вашої уваги представлено огляд статті P. Ramanuj et al., опублікованої у виданні BMJ (2019; 365: l835), де на підставі доказових даних охарактеризовано […]

10.11.2020 Статья в формате PDF Весной этого года эксперты ВОЗ представили руководство для оценки статуса железа в организме, а также мониторинга и анализа эффективности лечебных мероприятий по нормализации баланса железа на основании определения уровня ферритина. Ключевые слова: статус железа, анемия, перегрузка железом, ферритин, железосодержащие добавки, маркеры воспалительного процесса. Железо является исключительно важным микроэлементом, играющим большую роль в транспорте кислорода, синтезе ДНК […]

Авторы: С.М. Ткач, д. мед. н., профессор, Украинский научно-практический центр эндокринной хирургии, трансплантации эндокринных органов и тканей МЗ Украины, г. Киев 03.11.2020 Статья в формате PDF Под понятием «диарея» обычно рассматривается учащенное опорожнение кишечника (как правило, чаще 4 раз в день) с изменением характера каловых масс.  Критериями диареи является стойкое повышение содержания жидкости в испражнениях с 60-75% до 85-90% или увеличение их массы – до более 200 г в сутки на фоне западной […]

Авторы: G. Hindricks, T. Potpara, N. Dagres і співавт. 01.11.2020 Стаття у форматі PDF Складність фібриляції передсердь (ФП) як захворювання зумовлює важливість багатогранного та мультидисциплінарного підходу до ведення пацієнтів із таким станом й активного їх залучення до контролю хвороби. Протягом останніх років у діагностиці та лікуванні ФП відбувся значний прогрес, який відображено в цьому виданні рекомендацій. Основні поняття ФП являє собою надшлуночкову тахіаритмію з некоординованою електричною активністю передсердь та їх неефективними […]

01.11.2020 Стаття у форматі PDF Фібриляція передсердь (ФП) є найпоширенішою стійкою аритмією, в Європі та США її діагностують у кожного четвертого дорослого середнього віку. На відміну від шлуночкових аритмій ФП безпосередньо не загрожує життю. Проте гострі порушення гемодинаміки, спричинені ФП, а також мозковий інсульт й інші тромбоемболічні ускладнення є причиною госпіталізацій, інвалідизації та смерті пацієнтів. […]

Авторы: S. Kaur, H. Larsen, A. Nattis, США 30.10.2020 Скарги, пов’язані з очима, становлять 2-3% усіх звернень до лікаря первинної медичної допомоги [1]. Сімейні лікарі повинні вміти розпізнавати захворювання очей, які можуть призвести до втрати зору, та своєчасно скерувати пацієнта до офтальмолога [2]. Майже 50% випадків припадає на кон’юнктивіт, хворобу сухого ока й абразію рогівки [3]. […]

04.08.2020 Читати статтю на сайте Клінічна іммунологія. Алергологія. Інфектологія Актуальна тема: Коронавірусна хвороба 2019 (COVID-19)

04.08.2020   (Перегляд 25.06.2020) Рекомендації IDSA щодо лікування та ведення пацієнтів з COVID-19 Adarsh Bhimraj, Rebecca L. Morgan, Amy Hirsch Shumaker, Valery Lavergne, Lindsey Baden, Vincent Chi-Chung Cheng, Kathryn M. Edwards, Rajesh Gandhi, Jason Gallagher, William J. Muller, John C. O’Horo, Shmuel Shoham, M. Hassan Murad, Reem A. Mustafa, Shahnaz Sultan, Yngve Falck-Ytter Рекомендація 1. Гідроксихлорохін/хлорохін рекомендовано […]

Авторы: Jiri Beran, професор, кафедра тропічної медицини і медицини подорожей та імунізації Інституту післядипломної освіти в м. Прага, Чеська Республіка 04.08.2020 Стаття в форматі PDF Відповіді на часті питання медичних працівників 24-26 квітня, у рамках робочої програми Першого міжнародного on-line конгресу «Pandemic STOP», було заслухано доповідь професора Жирі Берана, завідувача кафедри тропічної медицини і медицини подорожей та імунізації Інституту післядипломної освіти в Празі, директора […]

04.08.2020   Не так давно Міжнародний комітет з питань таксономії вірусів (International Committee on Taxonomy of Viruses; ICTV) [1] оголосив про появу нового штаму коронавірусу людини (SARS-CoV-2), що спричинює інфекційне захворювання, яке Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) іменувала «коронавірусною хворобою 2019» (COVID-19) [2]. Американський Центр з контролю та профілактики захворювань (Centers for Disease Control and […]