Deficient micronutrient status of the population of various countries as a risk factor in COVID-19

Abstract


The article provides an overview of scientific information on the modern features of the micronutrient status of the population of different countries of the world. It is emphasized that in conditions of epidemiological risk, it is necessary to take into account the provision of micronutrients for various social groups of the population: children, elderly people with a low socio-economic status, as well as those with chronic diseases.As a result of the analysis, it is determined that the deficient micronutrient status contributes not only to a high risk of the body's susceptibility to infectious agents, but also negatively affects the course and outcome of an infectious disease. The authors' studies confirm that in infectious diseases and in the early stages of COVID-19, a protective immune response is responsible for the elimination of the virus, therefore, the use of trace elements and vitamins in the treatment of COVID-19 is an immunoprotection strategy, the effectiveness and safety of which there is sufficient clinical data.

Full Text

Введение В марте 2020 г. Всемирная организация здравоохранения объявила о вспышке инфекции COVID-19 как пандемии, о рисках для пациентов и систем здравоохранения всего мира. Сегодня при сохраняющихся инфекционных угрозах особенно актуальны, по мнению зарубежных исследователей, противоэпидемические мероприятия (прививки, самоизоляция для лиц повышенного риска, соблюдение масочного и дистанционных режимов и пр.), а также профилактические меры, прежде всего оптимизация микронутриентного статуса питания населения с целью повышения сопротивляемости организма [1-3]. Цель исследования - обзор научной литературы, содержащей сведения о том, что низкий уровень обеспеченности микронутриентами может рассматриваться как сопутствующий фактор риска при угрозах инфекционных заболеваний, в том числе COVID-19. Материалы и методы Применялись библиографический, информационно-аналитический методы, контент-анализ и метод сравнительного анализа. Результаты Известно, что еще до пандемии COVID-19 почти 690 млн людей, или 8,9% населения мира недоедали; более 1,5 млрд людей не могли позволить себе рацион с необходимым уровнем основных микронутриентов. В настоящее время среди населения многих странах часто определяются дефицитарные состояния организма по обеспеченности витаминами и микроэлементами. Например, более 80% взрослых, проживающих в том числе в Великобритании, Финляндии, обеспечены калием, магнием, медью и витамином D, E и фолиевой кислотой, клетчаткой ниже референтных значений 26. Исследователи отмечают, что даже среди жителей Испании и Италии, жители которых, как считается, придерживаются «здорового» средиземноморского питания, нередок дефицит витаминов и микроэлементов. При современном типе питания жители Средиземноморья обеспечены микроэлементами примерно на 33,5% и витаминами почти на 70% меньше, чем в традиционном средиземноморском питании. Эти особенности исследователи связывают с глобализацией систем производства продуктов питания и снабжения продовольствием. В частности, отмечается, что в современных испанских домохозяйствах фрукты и овощи занимают только 26% общего потребления продуктов питания (171 кг/год, что на 100 кг меньше, чем в традиционном средиземноморском питании); в меньших объемах потребляются также оливковое масло и полезные для здоровья напитки (143,5 кг/год, что на 60 кг меньше, чем в традиционном средиземноморском питании); оливы, орехи, семена и приправы (17 кг/год, что на 44 кг меньше, чем в традиционном рационе питания). При этом часто определяется избыточное по калорийности питание и, следовательно, более высокий риск развития избыточного веса, ожирения и метаболических заболеваний, которые, в свою очередь, способствуют развитию состояний вторичного иммунодефицита [4-6]. Известно, что значительный недостаток цинка лежит в основе нарушений иммунной функции и высокого риска респираторных инфекционных заболеваний и малярии, наибольшая доля которых наблюдается в странах Африканского региона с низкими доходами, странах Американского региона с низкими доходами, странах региона Восточного Средиземноморья с низкими доходами 27. Доказано, что у жителей Европы дефицит витамина D не зависит от возраста, этнической принадлежности и места проживания: около 40% европейцев испытывают дефицит уровни 25(ОН)D < 50 нмоль/л, 13% - дефицит уровня 25(ОН)D < 30 нмоль/л. Выявляется частая встречаемость дефицита витамина D среди населения стран субтропических регионов (Саудовская Аравия - в 46% случаев, Катар - в 46%, Иран - в 33,4%, Чили - в 26,4%) и стран средних широт (Франция - в 27,3% случаев, Португалия - в 21,2%, Австрия - в 19,3%), при этом в некоторых странах высоких широт (например, в Норвегии, Финляндии, Швеции, Дании и Нидерландах) острый дефицит витамина D не определялся [7]. Также высока распространенность среди населения стран Европы и Ближнего Востока дефицита селена, значимого для поддержки антибактериальной и противовирусной защиты организма [8]. Безусловно, наиболее подвержены риску дефицита витамина D европейские популяции жителей северных регионов, в том числе отдельных этнических групп [9]. Авторы отмечают, что в европейских странах дефицит витамина D часто встречается у представителей этнических групп с более темной кожей, т. к. она продуцирует намного меньше витамина D, чем белая [10]. Исследователи отмечают, что в Чикаго (США) более половины случаев COVID-19 и около 70% случаев смерти от COVID-19 наблюдались у афроамериканцев, которые подвержены большему риску дефицита витамина D [11]. Показана связь недостаточного питания и низкого микронутриентного статуса среди популяций с низкими доходами и с высокими рисками для здоровья. Средняя концентрация витамина С в плазме крови людей среднего возраста (50 лет) из Новой Зеландии составляла 44,2 моль/л. Недостаточная концентрация витамина С в плазме (менее 50 моль/л) определялась у 62% обследованных, у 13% обследованных был гиповитаминоз С при концентрации его в плазме менее 23 моль/л), 2,4% обследованных имели острый дефицит витамина С при концентрации его в плазме менее 11 моль/л. При этом более высокая распространенность гиповитаминоза и дефицита витамина С наблюдалась у лиц с более низким социально-экономическим статусом и у курильщиков. Причем у мужчин определялась более низкая средняя концентрация витамина С в плазме, чем у женщин, и более высокий процент дефицита витамина С [12]. Аналогичные данные получены и по результатам исследования, проведенного среди мужчин в Индии. Дефицит витамина С был более распространен среди мужчин с низким экономическим статусом и имеющих антропометрические показатели, свидетельствующие о нарушениях питания. Так, распространенность дефицита витамина С составила 73,9% среди мужчин, проживающих в Северной Индии, и 45,7% среди мужчин, проживающих в Южной Индии. Только 10,8% выборки мужчин с севера и 25,9% мужчин с южных районов соответствовали критериям адекватного уровня содержания витамина С в крови. При этом дефицит витамина С варьировался в зависимости от времени года [13]. Среди пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями, особенно онкологическими, пульмонологическими, эндокринологическими и гастроэнтерологическими, определяется дефицит микронутриентов, связанный с состоянием здоровья и их ограниченной покупательской способностью. Так, низкий микронутриентный статус отмечался у 40% больных, находящихся в онкологических отделениях больниц Германии, и у более 70% аналогичных больных в Сингапуре. У почти 50% больных эндокринологических и пульмонологических отделений в Сингапуре и больных гастроэнтерологических отделений в Сингапуре, Австралии и Новой Зеландии выявлен дефицит микронутриентов. У 39,7% амбулаторных онкологических больных обнаружена значительная потеря веса (более 10%), у 33,8% пациентов - риск недоедания, который колебался от 45% до 83% случаев в зависимости от места опухоли [14, 15]. Среди амбулаторных больных с хронической обструктивной болезнью легких недоедает 1 из 4 больных, с гастроэнтерологическим заболеванием - 1 из 3 взрослых пациентов [16, 17]. Исследования выявили, что каждый десятый пожилой человек, проживающий в домашних условиях, получает неполноценное по микронутриентному составу питание. Этот показатель среди проживающих в учреждениях для пожилых в среднем составляет 17%, а среди пациентов больниц - 25%. Последствия неполноценного питания у пожилых людей, по мнению авторов, могут сказываться на замедлении процессов выздоровления, восстановления после операций, повышения рисков осложнений 28. Также эпидемиологические данные свидетельствуют о высокой распространенности дефицита витамина D среди пожилых групп населения, и с возрастом выработка витамина D в коже уменьшается примерно в 4 раза. Большинство пожилых людей в Европе, даже в странах Средиземноморья, с ноября по май испытывают дефицит выработки витамина D [18-20]. Известно, что инфекционные заболевания, в том числе COVID-19, у пожилых пациентов чаще протекают в более тяжелых формах, имеют неспецифические симптомы и более серьезные осложнения. При этом гериатрическая помощь в палатах COVID-19 часто отсутствует, поэтому пожилым пациентам в первую очередь требуется обеспечение полноценным питанием во время лечения и в период восстановления после болезни [21]. Ввиду того, что недоедание и потеря мышечной массы у больных отягощают течение болезни, стационарные пациенты с истощением и низким микронутриентным статусом имеют более высокий уровень встречаемости осложнений (30,6% против 11,3%), чем пациенты с полноценным питанием в анамнезе. Недоедание как неспособность сохранить правильный состав тела и мышечную массу не обязательно связано с низким индексом массы тела (ИМТ), пациенты с ожирением также часто уязвимы при рисках заболеваний. Отмечается связь между ожирением и дефицитом витаминов и микроэлементов: рандомизированное клиническое обследование 580 мексиканских женщин в возрасте 37 ± 7,5 года с ожирением из 6 сельских районов определило связь концентраций цинка и витаминов А, С и Е с ИМТ. Распространенность дефицита цинка и витаминов С и Е была практически одинаковой у женщин с ожирением, избыточным и нормальным весом. В исследовании указывается, что содержание цинка в плазме у женщин с ожирением (ИМТ > 30 кг/м2), избыточным весом (ИМТ > 25 кг/м2) и нормальным весом (ИМТ ≤ 25 кг/м2) составило 109, 200 и 243 соответственно; аскорбиновой кислоты в плазме - 105, 194 и 214 мкг/мл соответственно; α-токоферола в плазме - 113, 210 и 250 мкг/мл соответственно. Обеспеченность витамином С была отрицательно связана с ИМТ, соотношением размера талии и роста, концентрациями лептина (р < 0,05). Обеспеченность витамином А была положительно связана с лептином (р < 0,05). Обнаружено, что у женщин концентрации витамина С и цинка были положительно связаны с показателями ожирения и тучности, в то время как обеспеченность витамином А имела противоположный эффект, а обеспеченность витамином Е не была связана с маркерами ожирения, что свидетельствует о роли микроэлементов в патогенезе ожирения [11, 22, 23]. Известно, что распространенным признаком ожирения является дефицит витамина D, который увеличивает риск системных инфекций и ослабляет иммунный ответ. Эпидемиологи сообщают, что Италия является одной из стран с самой высокой распространенностью гиповитаминоза D в Европе, особенно среди лиц с ожирением и пожилых женщин с диабетом [24-26]. Исследования в области охраны материнства и детства показывают, что при риске инфекционных заболеваний также необходимо учитывать микронутриентный статус среди этих особых социальных групп. Отмечается, что дети в возрасте до 5 лет и женщины репродуктивного возраста часто испытывают дефицит микронутриентов и его неблагоприятные последствия для здоровья 29. По мнению исследователей, распространенность дефицитарных состояний среди матерей и детей, вероятно, будут возрастать вследствие пандемии COVID-19, т. к. возникнут сложности в функционировании продовольственных систем, обеспечении доступа к продуктам питания, социальной защите и медицинским услугам для женщин и детей 30. Заключение Проведенный обзор научной информации о современных особенностях микронутриентного статуса населения различных стран мира дает возможность утверждать, что в условиях эпидемиологического риска необходим учет обеспеченности микронутриентами различных социальных групп населения: детей, пожилых людей, имеющих низкий социально-экономический статус, а также имеющих хронические заболевания. Определяется, что дефицитарный микронутриентный статус способствует не только высокому риску восприимчивости организма к инфекционным агентам, но и негативно влияет на течение и исход инфекционного заболевания. Исследования авторов подтверждают, что при инфекционных заболеваниях и на ранних стадиях COVID-19 за элиминацию вируса отвечает защитный иммунный ответ, следовательно, применение микроэлементов и витаминов при лечении COVID-19 является стратегией иммунопротекции, об эффективности и безопасности которой имеется достаточно клинических данных. Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

E. N. Mingazova

N. A. Semashko National Research Institute of Public Health; Pirogov Russian National Research Medical University; Kazan State Medical University


S. A. Gureev

N. A. Semashko National Research Institute of Public Health


References

  1. Cucinotta D., Vanelli M. WHO Declares COVID-19 a pandemic // Acta Biomed. 2020. Vol. 91, N 1. P. 157-160. doi: 10.23750/abm.v91i1.9397.
  2. Barazzoni R., Bischoff S. C., Krznaric Z. et al. ESPEN expert statements and practical guidance for nutritional management of individuals with SARS-CoV-2 infection // Clin. Nutr. 2020. Vol. 39, N 6. P. 1631-1638. doi: 10.1016/j.clnu.2020.03.022.
  3. Гуреев С. А., Мингазова Э. Н. К вопросу о международном опыте витаминизации рационов питания и пищевых продуктов как технологии охраны здоровья населения // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2020. Т. 28, Suppl. С. 723-728.
  4. Blas A., Garrido A., Unver O., Willaarts B. A comparison of the Mediterranean diet and current food consumption patterns in Spain from a nutritional and water perspective // Sci. Total Environ. 2019. Vol. 664. P. 1020-1029.
  5. Grosso G., Marventano S., Giorgianni G. et al. Mediterranean diet adherence rates in Sicily, southern Italy // Public Health Nutr. 2014. Vol. 17, N 9. P. 2001-2009. doi: 10.1017/S1368980013002188.
  6. Stewart R. A., Wallentin L., Benatar J. et al. Investigators, dietary patterns and the risk of major adverse cardiovascular events in a global study of high-risk patients with stable coronary heart disease // Eur. Heart J. 2016. Vol. 37, N 25. P. 1993-2001. doi: 10.1093/eurheartj/ehw125.
  7. Kara M., Ekiz T., Ricci V. et al. 'Scientific Strabismus' or two related pandemics: COVID-19 & vitamin D deficiency // Br. J. Nutr. 2020. Vol. 12. P. 1-20. doi: 10.1017/S0007114520001749.
  8. Stoffaneller R., Morse N. L. A review of dietary selenium intake and selenium status in Europe and the Middle East // Nutrients. 2015. Vol. 7. P. 1494-1537.
  9. Tylavsky F., Cheng S., Lyytikäinen A. et al. Strategies to improve vitamin D status in Northern European children: exploring the merits of vitamin D fortification and supplementation // J. Nutr. 2006. Vol. 136, N 4. P. 1130-1134. doi: 10.1093/jn/136.4.1130.
  10. Uday S., Fratzl-Zelman N., Roschger P. et al. Cardiac, bone and growth plate manifestations in hypocalcemic infants: revealing the hidden body of the vitamin D deficiency iceberg // BMC Pediatrics. 2018. Vol. 18, N 1. P. 183. doi: 10.1186/s12887-018-1159-y
  11. Zemb P., Bergman P., Camargo Jr. C.A. et al. Vitamin D deficiency and COVID-19 pandemic // J. Glob. Antimicrob. Resist. 2020. Vol. 22. P. 133-134. doi: 10.1016/j.jgar.2020.05.006.
  12. Pearson J. F., Pullar J. M., Wilson R. et al. Vitamin C status correlates with markers of metabolic and cognitive health in 50-year-olds: findings of the CHALICE Cohort Study // Nutrients. 2017. Vol. 9, N 8. P. 831. doi: 10.3390/nu9080831.
  13. Ravindran R. D., Vashist P., Gupta S. K. et al. Prevalence and risk factors for vitamin C deficiency in North and South India: a two centre population based study in people aged 60 years and over // PLoS ONE. 2011. Vol. 6, N 12. P. e28588. doi: 10.1371/journal.pone.0028588
  14. Bozzetti F. Screening the nutritional status in oncology: a preliminary report on 1,000 outpatients // Support Care Cancer. 2009. Vol. 17, N 3. P. 279-284.
  15. Renshaw G. L., Barrett R. A., Chowdhury S. The incidence of the risk of malnutrition in adult medical oncology outpatients and commonly-associated symptoms // J. Hum. Nutr. Diet. 2008. Vol. 21, N 4. P. 399.
  16. Vermeeren M. A., Creutzberg E. C., Schols A. M. et al. Prevalence of nutritional depletion in a large out-patient population of patients with COPD // Respir. Med. 2006. Vol. 100, N 8. P. 1349-1355.
  17. Stratton R. J., Hackston A., Longmore D. et al. Malnutrition in hospital outpatients and inpatients: prevalence, concurrent validity and ease of use of the ‘malnutrition universal screening tool’ (‘MUST’) for adults // Br. J. Nutr. 2004. Vol. 92, N 5. P. 799-808.
  18. Chen T. C., Chimeh F., Lu Z. et al. Factors that influence the cutaneous synthesis and dietary sources of vitamin D // Arch. Biochem. Biophys. 2007. Vol. 460, N 2. P. 213-217.
  19. van der Wielen R. P., Löwik M. R., van den Berg H. et al. Serum vitamin D concentrations among elderly people in Europe // Lancet. 1995. Vol. 346, N 8969. P. 207-210.
  20. Moreiras O., Carbajal A., Perea I., Varela-Moreiras V. The influence of dietary intake and sunlight exposure on the vitamin D status in an elderly Spanish group // Int. J. Vitamin Nutr. Res. 1992. Vol. 62, N 4. P. 303-307.
  21. Lauretani F., Ravazzoni G., Roberti M. F. et al. Assessment and treatment of older individuals with COVID 19 multi-system disease: clinical and ethical implications // Acta Biomed. 2020. Vol. 91, N 2. P. 150-168. doi: 10.23750/abm.v91i2.9629.
  22. Brugliera L., Spina A., Castellazzi P. et al. Nutritional management of COVID-19 patients in a rehabilitation unit // Eur. J. Clin. Nutr. 2020. Vol. 74. P. 860-863. doi: 10.1038/s41430-020-0664-x.
  23. García O. P., Ronquillo M., Caamaño del C. et al. Zinc, vitamin A, and vitamin C status are associated with leptin concentrations and obesity in Mexican women: results from a cross-sectional study // Nutr. Metab. (Lond.). 2012. Vol. 9, N 1. P. 59. doi: 10.1186/1743-7075-9-59
  24. Bouillon R., Marcocci C., Carmeliet G. et al. Skeletal and extraskeletal actions of vitamin D: current evidence and outstanding questions // Endocr. Rev. 2019. Vol. 40. P. 1109-1151. doi: 10.1210/er.2018-00126.
  25. Isaia G., Giorgino R., Rini G. B. et al. Prevalence of hypovitaminosis D in elderly women in Italy: clinical consequences and risk factors // Osteoporos Int. 2003. Vol. 14, N 7. P. 577-582. doi: 10.1007/s00198-003-1390-7.
  26. Formenti A. M., Tecilazich F., Frara S. et al. Body mass index predicts resistance to active vitamin D in patients with hypoparathyroidism // Endocrine. 2019. Vol. 66, N 3. P. 699-700. doi: 10.1007/s12020-019-02105-6.

Statistics

Views

Abstract - 15

Cited-By


PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2021 АО "Шико"

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Mailing Address

Address: 105064, Vorontsovo Pole, 12, Moscow

Email: ttcheglova@gmail.com

Phone: +7 (495) 916-29-60

Principal Contact

Tatyana Sheglova
Head of the editorial office
National research Institute of public health named after N. A. Semashko

105064, Vorontsovo Pole st., 12, Moscow


Phone: +7 (495) 916-29-60
Email: redactor@journal-nriph.ru

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies