COVID-19 и клетчатка

Правильное питание при COVID-19

   Многочисленные исследования, проведенные во многих лабораториях мира, выявили несколько основных механизмов развития этой инфекции. Один из основных -   это контакт вируса с особым белком в организме человека - ангиотензин-превращающим ферментом-2 (AПФ2).  Этот фермент давно известен  как важный компонент ренин-ангиотензиновой системы - гормональной системы  человека,   которая регулирует кровяное давление и объём крови в организме.    Но в марте текущего года группой сотрудников Техасского университета и Американского Национального Института аллергических и инфекционных заболеваний  было показано, что AПФ2 играет важнейшую роль также и в развитии COVID-19 у человека, поскольку  является рецептором к SARS-CoV-2 и, по сути дела, «воротами» для связывания этого вируса и ппопадания его в клетки организма.   Чтобы проникнуть в клетку,  вирус  использует  особый шипивидный белок   (англ. spike, или S-белок): эти шипы и формируют у вируса специфическую «корону».  С помощью шипов своей короны вирус и прикрепляется к мишени на поверхности клетки -   белку АПФ2  (Wrapp D. et al. Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation / Science, 2020, 367 (6483),1260-1263)

     Обзор о специфике инфицирования вирусом SARS-CoV-2   организма человека написан сотрудниками  Университета Махараши Дайананд, Индия. Авторы его считают, что  этот вирус поражает практически все органы благодаря присутствию в них рецепторов АПФ-2. Основной путь проникновения его  в организм человека - воздушно-капельный, т.е. через  дыхательные пути (нос и рот). Но респираторная система    поражаются инфекцией в первую очередь также и в связи с тем, что     рецепторы  АПФ-2 экспрессируются (активируются) в первую очередь в клетках альвеолярного эпителия легких. Поэтому  основная  симптоматика COVID-19   – это высокая температура, кашель, затруднения дыхания, одышка, что формирует клиническую картину пневмонии, часто приводящей к смерти. Но, кроме того, АПФ-2 присутствуют и в  желудочно-кишечном тракте - каемчатых энтероцитах - клетках подвздошной и толстой кишок, имеющих   особую щёточную каёмку, образованную микроворсинками с выростами клеточной оболочки.     Здесь он в норме участвует в работе особой  транспортной системы B0AT1, которая обеспечивает доставку аминокислот для обеспечения  жизнедеятельности микробного содружества (микробиоты) кишечника.  Показано, что комплекс   B0AT1/AПФ2 в кишечном эпителии регулирует состав и функцию микробиоты кишечника, определяя, в том числе, и  эффективность ответа локальной иммунной системы кишечника (а опосредованно – и иммунный ответ организма) на инфицирование  патогенами, в том числе вирусами.  Таким образом,        заболевание   COVID-19 проявляется не только в поражении легких, но и кишечника. В этом случае   путь распространения вируса уже иной – так называемый фекально-оральный, что и было подтверждено после идентификации      в   кишечнике и каловых  массах больных COVID-19     РНК  вируса SARS-CoV-2. Поражение кишечника вирусом проявляются симптомами  рвоты, диареи, болей в области живота, особенно  на ранних фазах заболевания; вирус разрушает нормальную слизистую оболочку кишечника, что ведет к    резкому ухудшению усвоения нутриентов и явлениям так называемого «дырявого кишечника», когда крупные молекулы-полисахариды бактерий начинают проникать через кишечную стенку в кровь, вызывая явления хронического воспаления, что резко повышает продукцию провоспалительных цитокинов – так называемую «цитокиновую бурю».  Все эти эффекты оказывают пагубное воздействие     по отношению к нормальной микробиоте кишечника и, опосредованно ухудшают функции иммунной системы и системы дыхания, воздействуя на «ось кишечник-легкие», о чем мы поговорим далее       (Ahlawat S.   Immunological co-ordination between gut and lungs in SARS-CoV-2 infection / Virus Res, 2020, 286:198103).

        Группой ученых из медицинских учреждений США, Бразилии, Италии,  Германии   написан аналитический обзор о желудочно-кишечных проявлениях у больных с COVID-19. Для этой цели авторы проработали базы данных MEDLINE/PubMed и Embase с ноября        2019 до конца марта 2020 г.г. в поисках клинических исследований, в ходе которых у больных COVID-19 оценивали выраженность такой симптоматики, степень поражения печени (по уровню специфических ферментов) и идентифицировали в каловых массах вирус   SARS-CoV-2.   Из  1484 исследований авторы отобрали по принципу качества 29 работ с участием в общей сложности   4805 больных с COVID-19 в возрасте в среднем  52.2 года, из них    1598 (33.2%) были женщины. В среднем у 7.4% (4.3%-12.2%)  больных отмечалась диарея и у 4.6% (2.6%-8.0%) тошнота или рвота.  Повышение уровня печеночных ферментов аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) отмечено у     20%  и   14.6% больных, соответственно.    В восьми исследованиях у пациентов выявляли  присутствие РНК вируса в каловых массах и этот тест оказался положительным у    40.5%  больных     (27.4%-55.1%).  Таким образом,  несмотря не то, что желудочно-кишечная симптоматика выявляется только в среднем у 12% больных COVID-19,   инфицированность кишечника  SARS-CoV-2   подтверждена   у  40.5% таких пациентов, т.е. у большинства заболевание протекает в этом отношении бессимптомно, что отнюдь не исключает негативного воздействия вируса на кишечник и организм в целом  (Parasa S.  Prevalence of Gastrointestinal Symptoms and Fecal Viral Shedding in Patients With Coronavirus Disease 2019: A Systematic Review and Meta-analysis / JAMA Netw Open, 2020, 3 (6): e2011335).

      В Клиниках Университета Сан-Пауло, Бразилия написан обзор о поражениях желудочно-кишечного тракта при   COVID-19 у детей и  подростков. Авторы проработали базы данных     MEDLINE® и Embase, всего обнаружив 196 исследований.   Характерные симптомы     имели место у 3-79% больных  COVID-19 и встречались наиболее часто в тяжелых случаях. Наиболее частыми из них были диарея  (от 2% до 50% случаев), анорексия (40-50%), рвота (4-67%), тошнота (1-30%), боли в области живота  (2-6%) и желудочно-кишечные кровотечения (4-14%). В целом, авторы сделали вывод,   что в сегодняшней ситуации у всех детей и подростков с признаками поражения желудочно-кишечного тракта    можно подозревать   COVID-19   (Oba J.  Gastrointestinal manifestations and nutritional therapy during COVID-19 pandemic: a practical guide for pediatricians / Einstein (Sao Paulo), 2020; 18:eRW5774).

     Более подробно механизм поражения  кишечника при COVID-19 с точки зрения воздействия вируса на фермент AПФ2 анализируют сотрудники  Университета Куамбра, Португалия. Они считают, что повышенный риск инфекции в первую очередь у пожилых больных обусловлен именно  дисбалансом  AПФ2.     Авторы приводят данные о том, что вирус SARS-CoV-2 поражает в наибольшей степени зрелые энтероциты человека, а заболевание протекает наиболее тяжело   у субъектов с   дисбиозом микробиоты кишечника (снижением разнообразия микрофлоры), что и характерно в первую очередь для пожилых людей.    Показано, что у больных с COVID-19 меняется состав микробиоты кишечника за счет снижения численности Лакто- и Бифидобактерий.       И, наконец, присутствие возрастных заболеваний еще в большей степени осложняет течение заболевания и  ухудшает прогноз.    В этом отношении авторы обзора считают, что для профилактики заболевания COVID-19 необходимо обеспечить нормальные качественные и количественные показатели микробиоты кишечника, что возможно только в результате   диетологических  мероприятий   (Viana S.  ACE2 imbalance as a key player for the poor outcomes in COVID-19 patients with age-related comorbidities - Role of gut microbiota dysbiosis / Ageing Res Rev, 2020, 62:101123).

Правильное питание - повышаем сопротивляемость организма

     Почему же  правильное питание   столь важно для повышения резистентности к вирусу  SARS-CoV-2? Вопрос этот обсуждают в своем обзоре сотрудники     Университета Огайо.    К группе риска к COVID-19, как известно,    относятся пожилые люди  субъекты с хроническими заболеваниями, в первую очередь  кардиометаболическими (ожирением, метаболическим синдромом, сахарным диабетом, патологией сердца и сосудов). Врачам хорошо известно, что ведущими факторами развития таких заболеваний является стиль питания, известный как «Западный» и характерный, в том числе и для жителей России   (повышенное потребление насыщенных жиров, сахаров и очищенных углеводов и дефицит клетчатки). Основной недостаток такой диеты заключается в  том, что  она способствует формированию хронического воспаления, снижает адаптивный приобретенный иммунитет   и, соответственно,  эффективность защиты организма от патогенов, в том числе вируса SARS-CoV-2.  Соответственно, у субъектов, придерживающихся такого стиля питания,        риск заболеваемости и смертности от COVID-19 намного выше.  И, наконец, последствия после перенесенного     COVID-19  могут быть  у приверженцев   «Западного» стиля питания более длительными и тяжелыми,  вплоть до  развития таких хронических проявлений, как  деменция и других нейродегенеративные заболевания за счет  нейровоспалительного механизма.   Авторы полагают, что  именно сейчас, как никогда ранее, приверженность здоровой диете является важнейшим приоритетом  для людей с целью профилактики COVID-19 и снижения риска развития его побочных эффектов и осложнений   (Butler M.   The impact of nutrition on COVID-19 susceptibility and long-term consequences / Brain, Behavior, and Immunity, 2020, 87, 53-54)

    Роль   предупреждения  COVID-19 с помощью правильного питания рассматривается также и с точки зрения известной концепции  - так называемой «оси кишечник-легкие». Согласно  этой концепции, биоактивные сигнальные молекулы, образующиеся в толстом кишечнике в результате ферментации клетчатки-пребиотиков полезной микрофлорой, в первую очередь короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК),  оказывают регулирующее воздействие практически на все органы и системы организма человека, в том числе   на систему дыхания.  Механизмов этих эффектов много, а одним из основных является активация КЦЖК рецепторов, связанных с особыми    G-белками (эти белки выполняют роль вторичных посредников во внутриклеточных сигнальных каскадах) в ткани легких, в результате чего в ткани легких подавляется процесс воспаления. Работ, подтверждающих эту интересную гипотезу, проведено немало и последнее клиническое исследование завершено недавно в        Канвонском Национальном Университете, Корея.   Для исследования были  привлечены     5880 взрослых мужчин и женщин, у которых определяли Индекс Функции Легких, используя процентную разницу между такими общепринятыми показателями спирометрии, как «Объём форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1)», в начале  в конце исследования.    У участников с помощью анкеты оценивали состав рационов по  содержанию его основных компонентов.  У мужчин с нормальной массой тела выявлена положительная зависимость между   величинами Индекса и объемами потреблением белка и клетчатки.  У женщин  и мужчин  с    абдоминальным  ожирением  такой зависимости не обнаружилось (Lee S-A.  The Association of Dietary Macronutrients with Lung Function in Healthy Adults Using the Ansan-Ansung Cohort Study / Nutrients, 2020, 12 (9): E2688).    

     В Университете Саленто, Италия написан аналитический обзор о перспективах   воздействия на эту «ось»    рационом с повышенным содержанием пробиотиков (полезных бактерий) и пребиотиков (ферментируемой клетчатки)  для      селективной стимуляции роста   полезных бактерий и, в итоге,    проявления противовоспалительного эффекта в ходе  развития острого респираторного синдрома   при инфицировании вирусом  SARS-CoV-2.  Действительно, ряд  исследований подтверждают эффективность применения таких продуктов для повышения иммунитета кишечника и легких.  Так, при повышенном потреблении клетчатки в крови снижается уровень маркера воспаления С-реактивного белка и провоспалительных цитокинов   интерлейкинов IL-6 и IL-18 и фактора некроза опухоли альфа   TNFα. Улучшение состояния, численности и разнообразия микробиоты в результате такого питания (желательно индивидуально подобранного, т.е. персонализованного),  применение функциональных продуктов пре- и пробиотиков  и добавок, стимулирующих иммунитет,  может быть одним из путей профилактики заболевания, в первую очередь у пожилых людей  и субъектов с иммунодефицитами        (Conte  L.  Targeting the gut-lung microbiota axis by means of a high-fibre diet and probiotics may have anti-inflammatory effects in COVID-19 infection / Ther Adv Respir Dis,  2020; 14: 1753466620937170). 

Дисбиоз кишечника - повышенный риск

        Итак,  дисбиоз (нарушения количественных и качественных показателей) микробиоты кишечника -  значимый фактор повышенного риска   тяжелейшего инфекционного заболевания   COVID-19. Причем, фактор риска развития симптоматики со стороны основных систем организма, поражаемых вирусом -  легких и желудочно-кишечного тракта.

И эффективный путь предупреждения развития этой симптоматики и снижения вероятности развития осложнений – нормализация состояния микробиоты кишечника, в том числе путем применения хорошо знакомых нам и доступных средств – бактерий-пробиотиков и ферментируемой клетчатки.