Чи дієта частково відповідає за відмінності у рівні смертності від COVID-19 між країнами та всередині них?

Ця стаття оновлена

Виправлення до цієї статті було опубліковано в клінічній та поступальній алергії 2020 10:44

Анотація

Повідомлені про смертність від COVID-19 у Німеччині порівняно низькі порівняно з багатьма європейськими країнами. Серед кількох запропонованих пояснень було висунуто раннє та масштабне тестування популяції. Більшість поточних дебатів щодо COVID-19 зосереджуються на відмінностях між країнами, але мало уваги приділяється регіональним відмінностям та харчуванню. Європейські країни з низьким рівнем смертності (наприклад, Австрія, країни Балтії, Чехія, Фінляндія, Норвегія, Польща, Словаччина) застосовували різні періоди та методи карантину та/або ув'язнення, і жодна з них не проводила стільки ранніх випробувань, як Німеччина. Серед інших факторів, які можуть бути суттєвими, є харчові звички. Здається, що деякі продукти харчування, які в основному використовуються в цих країнах, можуть знизити активність ангіотензинперетворюючого ферменту або є антиоксидантами. Серед багатьох можливих областей досліджень може бути важливим розуміння рівня дієти та рівня ангіотензинперетворюючого ферменту-2 (ACE2) у популяціях з різною смертністю від COVID-19, оскільки дієтичні втручання можуть принести велику користь.

Вступ

Новий штам коронавірусів людини, важкий гострий респіраторний синдром коронавірус 2 (SARS-CoV-2), названий Міжнародним комітетом з таксономії вірусів (ICTV) [1], з’явився і спричинив інфекційне захворювання, яке називають «коронавірусом». хвороба 2019 »(COVID-19) Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) [2]. COVID-19 агресивно поширився по всьому світу, і було зареєстровано понад 160 000 смертей. Однак, мабуть, є країни з високим та низьким рівнем смертності.

Після спалаху в Китаї COVID-19 також вплинув на Європу, ставши пандемією. Цікаво, що в європейських країнах існує велика варіабельність як захворюваності, так і смертності, і більшість поточних дискусій щодо COVID-19 зосереджуються на відмінностях між країнами. Смертність у Німеччині надзвичайно низька порівняно з багатьма європейськими країнами. Серед кількох запропонованих пояснень було висунуто раннє та масштабне тестування популяції [3].

Однак мало уваги приділяється регіональним відмінностям та харчуванню [4].

Упередження, які слід враховувати

За даними ресурсного центру коронавірусу Джонса Хопкінса (https://coronavirus.jhu.edu), одним із найважливіших способів вимірювання тягаря COVID-19 є смертність. Однак рівень смертності оцінюється по-різному між країнами, і існує багато упереджень, які майже неможливо оцінити. Відмінності в рівнях смертності залежать від особливостей системи охорони здоров'я, методу звітності, чи підраховувались випадки смерті поза лікарнею та інших факторів, багато з яких залишаються невідомими. Країни у всьому світі повідомляють про дуже різні коефіцієнти летальних випадків - кількість смертей, поділену на кількість підтверджених випадків, - але ці цифри взагалі не можна порівнювати через необ'єктивність. З іншого боку, для багатьох країн методологія звітування про рівень смертності в різних регіонах стандартизована для всієї країни.

Європейські дані про смертність на мільйон жителів

Ми використовували ресурсний центр коронавірусу Джона Хопкінса для оцінки рівня смертності на національному рівні (https://coronavirus.jhu.edu). Нинішній рівень смертності на мільйон людей у Європі демонструє різні тенденції. Німеччина має низький рівень смертності, але Австрія, Чехія, Польща, Словаччина, країни Балтії та Фінляндія мають подібні або нижчі показники. З іншого боку, Бельгія, Франція, Італія, Іспанія та Великобританія мають вищі показники (рис. 1).

Смерть від COVID-19 на мільйон жителів Європи (17 квітня 2020 р.). Для Франції смерть включала смерть у лікарні та поза лікарню

Великі відмінності існують при оцінці рівня смертності всередині країни. У Німеччині Баварія розпочала найдавніші випробування, але була і залишається найбільш постраждалим регіоном (рис. 2). Рівень смертності на мільйон коливається від 8 у Мекленбурзі-Передній Померанії до 87 у Баварії.

Регіональні показники смертності від COVID-19 на мільйон у чотирьох європейських країнах

У Швейцарії французький та італійськомовний кантони мають набагато вищий рівень смертності, ніж німецькомовні (рис. 3) (Office fédéral de la santé publique, Швейцарія, https://www.bag.admin.ch/bag/ fr/home.html).

Ставки COVID-19 у Швейцарії (Федеральний офіс санте публіки). Cas verifyés en laboratoire (лабораторно підтверджені випадки), географія розподілу (географічна дистибуція), cas décédés (смертність)

У таких високошвидкісних країнах, як Іспанія, також існують великі відмінності в межах країни, але цифри коливаються від 115 в Мурсії до понад 1000 у Мадриді.

Чи дієта частково бере участь у різному рівні смертності між країнами?

Більшість хвороб демонструють великі географічні відмінності, які часто залишаються незрозумілими, незважаючи на великі дослідження [5]. COVID-19 не стане винятком. Хоча найбільш важливими факторами можуть бути сезонні коливання, імунітет, перехресний імунітет, інтенсивність, терміни проведення заходів [6], тип, початок, тривалість та заходи захисту, не слід ігнорувати інші фактори, такі як навколишнє середовище чи харчування. Ожиріння, фактор ризику смертності від COVID-19, свідчить про важливість харчування [7].

Європейські країни з “низьким рівнем” застосовували різні періоди та методи карантину та/або ув'язнення, і жодна з них не проводила стільки ранніх випробувань, як Німеччина. Таким чином, хоча німецький підхід до тестування є дуже важливим [3], інші фактори також можуть бути суттєвими.

Імунітет до COVID-19 та старіння

Незважаючи на те, що між країнами існують великі відмінності у рівні смертності, віковий ступінь тяжкості COVID-19 подібний між азіатськими, європейськими та американськими країнами. Рівень смертності збільшується серед старшого населення. У всьому світі існують фактори ризику смерті, включаючи ожиріння та діабет 2 типу.

Сильний зв’язок між гіперглікемією, порушенням інсулінового шляху та серцево-судинними захворюваннями при цукровому діабеті 2 типу пов’язаний з окислювальним стресом та запаленням [8]. Метаболізм ліпідів відіграє важливу роль у ожирінні, цукровому діабеті та його різноманітних захворюваннях, а також у процесі старіння [9]. Дієтичні жирні кислоти відіграють значну роль у імунних реакціях [10].

Багато продуктів харчування мають антиоксидантну активність [11,12,13]. Ресвератрол, присутній у багатьох продуктах харчування [14], є інгібітором MERS-коронавірусної інфекції [15].

Ангіотензинперетворюючий фермент 2 (АПФ-2)

Фермент, що перетворює ангіотензин (АСЕ2), виконує кілька фізіологічних ролей: негативний регулятор системи ренін-ангіотензин, сприяє транспортуванню амінокислот, а також рецептор SARS-CoV та SARS-CoV-2 [16]. АПФ перетворює ангіотензин I в ангіотензин II, але АПФ2 каталізує перетворення ангіотензину II в ангіотензин, а також є основною точкою входу коронавірусу 2 у клітини.

Різниця між країнами в АПФ пов'язана з генетичними закономірностями. ACE D-алель підвищує ризик васкуліту [17] або гіпертонії [18]. ACE I/D поліморфізм бере участь у появі діабету 2 типу [19] і може бути пов'язаний зі схильністю до захворювань периферичних судин у азіатського населення [20].

Однак дієтичний режим сильно впливає на рівень АПФ. Дієта з високим вмістом насичених жирів підвищує рівень АПФ [21]. Багато продуктів харчування мають інгібуючу АПФ активність [22,23,24]. Антиоксидантна активність та інгібування АПФ значною мірою виявлені у багатьох продуктах харчування [25]. Більше того, рівень АПФ у крові дуже і швидко чутливий до прийому їжі [26].

Визначення того, чи мають країни із високою чи низькою активністю АПФ різну смертність, представляло б великий інтерес для розуміння клінічної важливості втручань. Однак наявні докази, зокрема з досліджень на людях, схоже, не підтверджують гіпотезу про те, що інгібітори АПФ або ренін-ангіотензин-альдостерон (ACEI/ARB) збільшують експресію АСЕ2 та ризик COVID-19 [27]. Це може припустити, що зміни експресії АПФ (гальмування/стимуляція) можуть бути не такими актуальними, як вважалося раніше, а інші зміни, пов’язані з дієтою, можуть бути більш (або однаково) важливими.

Можливі взаємодії між дієтою та смертністю від COVID-19

Німеччина, Австрія, Хорватія, Чехія, Польща, Словаччина, країни Балтії та німецькомовні швейцарські кантони демонструють нижчий рівень смертності від COVID-19, ніж Франція, Італія, Іспанія, а також французькі та італійськомовні швейцарські кантони. Серед багатьох факторів дієта в цих країнах із низькою або високою смертністю значно відрізняється.

Здається, що рівень смертності в Німеччині вищий у двох південних регіонах, а також у Саарській області, ніж деінде. Баден-Вюртемберг та Саар тісно контактують з Ельзасом (Франція), і більш високий рівень зараження може бути обумовлений високим транскордонним потоком французів. Однак це не було для Рейнланд-Пфальцу (нижча смертність), можливо тому, що східний регіон Франції був заражений пізніше. Крім того, Саар є особливим випадком, оскільки половина смертей, на відміну від інших німецьких земель, сталася лише в декількох закладах тривалого догляду, де велика кількість людей була інфікована за короткий час і всі смерті під час епізоду були приписується Короні без розтину. Це потенційне забруднення на базі Франції не поширюється на Баварію (найраніший німецький регіон, що забруднений, і найвищий рівень смертності). Дієта відрізняється в межах Німеччини, південні держави традиційно мають більш багату жирами дієту. Дієта зазвичай не розподіляється в межах країни/регіону, що може бути додатковим аргументом на користь нерівномірного розподілу смертності.

Отже, харчування може відігравати певну роль у імунному захисті від COVID-19 і може пояснити деякі відмінності, що спостерігаються при COVID-19 у Європі. Це буде потрібно для перевірки харчових відмінностей між країнами з низьким та високим рівнем. Їжа з сильною антиоксидантною або анти-АПФ-активністю, наприклад, неварена або ферментована капуста [28, 29, 30], споживається в основному в європейських країнах із низьким рівнем смертності, Кореї та Тайваню, і може розглядатися як низька поширеність смертей.

Хоча у європейських країнах важко порівняти системи охорони здоров'я та повідомлення про смертність, Болгарія, Греція та Румунія мають дуже низький рівень смертності. Це також може бути пов'язано з дієтою, оскільки капуста (Румунія) та ряжанка (Болгарія та Греція) є звичайними продуктами харчування. Остання їжа є відомим природним інгібітором АПФ [31]. Туреччина, інша країна з низьким рівнем смертності, також споживає багато капусти та кисломолочних продуктів.

Іншим прикладом може бути ланцюг постачання продуктів харчування. Збільшення доступності продуктів харчування з великої роздрібної торгівлі - це революційна подія, яка вплинула на сільськогосподарські культури (надаючи перевагу тим, що мають найкраще співвідношення ефективності та витрат на виробництво) та здоров'я на рівні чисельності населення. Зокрема, така зміна доступності їжі змінила харчові звички - сприяння збагаченню цукром та знеціненню вітамінів їжі - і стала однією з причин епідемії ожиріння, особливо серед підлітків. Ці продукти надходять із централізованих ферм у вибраних районах світу, які розподіляються по всій планеті, подовжуючи ланцюжок постачання продуктів харчування. Вплив довгого ланцюга постачання їжі на здоров'я вимірюється збільшенням метаболічного синдрому та резистентності до інсуліну [32]. Отже, сільські райони, які є більш схильними до дефіциту продовольства, могли б переносити пандемію COVID-19 з меншим числом загиблих. Ці міркування можуть бути частково пов'язані з нижчим рівнем смертності в Південній Італії порівняно з Північною частиною.

Висновки

Розуміння внутрішніх відмінностей COVID-19 та між ними буде надзвичайно важливим для розуміння факторів ризику та захисних факторів COVID-19 і врешті допоможе контролювати епідемії.

Ми визнаємо, що багато фактори можуть зіграти свою роль у поширенні та тяжкості захворювання на COVID-19, такі як навчений імунітет населення, рання та швидка освіта, швидка організація та адаптація лікарень та громадськості, готовність до пандемії та громадська гігієна. Дієта є лише однією з можливих причин епідемії COVID-19, і її важливість повинна бути краще оцінена.

Наявність даних та матеріалів

Історія змін

Скорочення

Ангіотензинперетворюючий фермент

Хвороба коронавірусу 19

Близькосхідний дихальний синдром

Важкий гострий респіраторний синдром

Тяжкий гострий респіраторний синдром коронавірусу 2

Список літератури

Coronaviridae Study Group Міжнародного комітету з таксономії вірусів. Вид Тяжкий гострий респіраторний синдром, пов’язаний з коронавірусом: класифікація 2019-nCoV та найменування його SARS-CoV-2. Nat Microbiol. 2020. https://doi.org/10.1038/s41564-020-0695-z(Epub попереду прин).

Буске J, Akdis C, Jutel M, Bachert C, Klimek L, Agache I та ін. Інтраназальні кортикостероїди при алергічному риніті у пацієнтів, інфікованих COVID-19: заява ARIA-EAACI. Алергія. 2020. https://doi.org/10.1111/all.14302.

Стаффорд Н. Ковід-19: Чому рівень смертності у Німеччині здається таким низьким. BMJ. 2020; 369: м1395.

Буске J, Чарлевскі W, Blain H, Zuberbier T, Anto J. Швидка реакція: чому рівень смертності у Німеччині здається таким низьким: чи є ще одна можливість харчування? BMJ. 2020. https://www.bmj.com/content/369/bmj.m1395/rr-12.

Sunyer J, Jarvis D, Pekkanen J, Chinn S, Janson C, Leynaert B, et al. Географічні варіації впливу атопії на астму в дослідженні здоров’я органів дихання Європейського Співтовариства. J Allergy Clin Immunol. 2004; 114 (5): 1033–9.

Kissler SM, Tedijanto C, Goldstein E, Grad YH, Lipsitch M. Проектування динаміки передачі SARS-CoV-2 через постпандемічний період. Наука. 2020; 368: 860–8.

Simonnet A, Chetboun M, Poissy J, Raverdy V, Noulette J, Duhamel A et al. Висока поширеність ожиріння при важкому гострому респіраторному синдромі коронавірусу-2 (ГРВІ-CoV-2), що вимагає інвазивної ШВЛ. Ожиріння. 2020. https://doi.org/10.1002/oby.22831.

Гузік Т.Я., Косентіно Ф. Епігенетика та імунометаболізм при діабеті та старінні. Антиоксидний окисно-відновний сигнал. 2018; 29 (3): 257–74.

Miedema MD, Maziarz M, Biggs ML, Zieman SJ, Kizer JR, Ix JH та ін. Безжирні жирні кислоти без плазми, білок, що зв’язує жирні кислоти 4, та смертність у дорослих (з дослідження серцево-судинного здоров’я). Am J Cardiol. 2014; 114 (6): 843–8.

Радзіковська У, Рінальді А.О., Челебі Созенер Z, Карагузель Д, Войцік М, Циприк К та ін. Вплив дієтичних жирних кислот на імунні реакції. Поживні речовини. 2019; 11 (12): 2990.

Jain S, Buttar HS, Chintameneni M, Kaur G. Профілактика серцево-судинних захворювань за допомогою протизапальних та антиоксидантних нутрицевтиків та рослинних продуктів: огляд доклінічних та клінічних досліджень. Нещодавно виявлений препарат від алергії на запалення Пат. 2018; 12 (2): 145–57.

Razmpoosh E, Javadi M, Ejtahed HS, Mirmiran P. Пробіотики як корисні агенти при лікуванні цукрового діабету: систематичний огляд. Diabetes Metab Res Rev. 2016; 32 (2): 143–68.

Серіно А, Салазар Г. Захисна роль поліфенолів проти запалення судин, старіння та серцево-судинних захворювань. Поживні речовини. 2018; 11 (1): 53.

Малагуарнера Л. Вплив ресвератролу на імунну відповідь. Поживні речовини. 2019; 11 (5): 946.

Lin SC, Ho CT, Chuo WH, Li S, Wang TT, Lin CC. Ефективне пригнічення інфекції MERS-CoV ресвератролом. BMC Infect Dis. 2017; 17 (1): 144.

Gheblawi M, Wang K, Viveiros A, Nguyen Q, Zhong JC, Turner AJ та ін. Ангіотензинперетворюючий фермент 2: рецептор SARS-CoV-2 та регулятор ренін-ангіотензинової системи. Circ Res. 2020; 126: 1456–74.

Turgut S, Turgut G, Atalay EO, Atalay A. Поліморфізм ангіотензин-перетворюючого ферменту I/D при хворобі Бехчета. Med Princ Pract. 2005; 14 (4): 213–6.

Di Pasquale P, Cannizzaro S, Paterna S. Чи впливає поліморфізм гена ангіотензинперетворюючого ферменту на артеріальний тиск? Результати після 6 років спостереження у здорових суб’єктів. Eur J Серцева недостатність. 2004; 6 (1): 11–6.

Muthumala A, Gable DR, Palmen J, Cooper JA, Stephens JW, Miller GJ, et al. Чи змінюється вплив ожиріння на вплив варіації гена АПФ на потенційний ризик діабету 2 типу у чоловіків середнього віку? Clin Sci. 2007; 113 (12): 467–72.

Han C, Han XK, Liu FC, Huang JF. Етнічні відмінності у взаємозв’язку між поліморфізмом/делецією гена ангіотензин-перетворюючого ферменту та захворюваннями периферичних судин: мета-аналіз. Хронічний Dis Transl Med. 2017; 3 (4): 230–41.

Schuler R, Osterhoff MA, Frahnow T, Seltmann AC, Busjahn A, Kabisch S, et al. Дієта з високим вмістом жирів збільшує циркулюючий фермент, що перетворює ангіотензин, що посилюється поліморфізмом rs4343, що визначає людей, яким загрожує підвищений артеріальний тиск, залежний від поживних речовин. J Am Heart Assoc. 2017; 6 (1): e004465.

Iwaniak A, Minkiewicz P, Darewicz M. Інгібітори АПФ харчового походження, включаючи антигіпертензивні пептиди, як профілактичні компоненти їжі при зниженні артеріального тиску. Розуміє Rev Food Sc Безпека харчових продуктів. 2014; 13 (2): 111–34.

Ganguly A, Sharma K, Majumder K. Біоактивні пептиди, отримані з харчових продуктів, та їх роль у покращенні гіпертонії та супутніх серцево-судинних захворювань. Adv Food Nutr Res. 2019; 89: 165–207.

Fan H, Liao W, Wu J. Молекулярні взаємодії, біодоступність та клітинні механізми пептидів, що інгібують ангіотензин-перетворюючий фермент. J Food Biochem. 2019; 43 (1): e12572.

Huang AF, Li H, Ke L, Yang C, Liu XY, Yang ZC та ін. Асоціація поліморфізму інсерції/делеції ангіотензин-перетворюючого ферменту зі сприйнятливістю до системного червоного вовчака: мета-аналіз. Int J Rheum Dis. 2018; 21 (2): 447–57.

Tejpal S, Sanghera N, Manoharan V, Planas-Iglesias J, Bastie CC, Klein-Seetharaman J. Ангіотензин-перетворюючий фермент (АПФ): маркер для персоналізованого відгуку про дієту. Поживні речовини. 2020; 12 (3): 660.

Рейнольдс HR, Adhikari S, Pulgarin C, Troxel AB, Iturrate E, Johnson SB та ін. Інгібітори ренін-ангіотензин-альдостеронової системи та ризик COVID-19. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2008975.

Dang Y, Zhou T, Hao L, Cao J, Sun Y, Pan D. Дослідження in vitro та in vivo на пептидах, що інгібують активність ангіотензин-перетворюючого ферменту, виділених з гідролізату білка брокколі. J Agric Food Chem. 2019; 67 (24): 6757–64.

Gharehbeglou P, Jafari SM. Антиоксидантні компоненти овочів міді, включаючи ріпу, та вплив переробки та зберігання на їх антиоксидантні властивості. Curr Med Chem. 2019; 26 (24): 4559–72.

Патра Дж. К., Дас Г., Парамітіотис С., Шін Х.С. Кімчі та інші традиційні ферментовані продукти Кореї, що широко вживаються: огляд. Передній мікробіол. 2016; 7: 1493.

Ahtesh FB, Stojanovska L, Apostolopoulos V. Антигіпертензивні пептиди, що виділяються з білків молока пробіотиками. Maturitas. 2018; 115: 103–9.

Santulli G, Pascale V, Finelli R, Visco V, Giannotti R, Massari A, et al. Ми є тим, що ми їмо: вплив їжі із короткого ланцюга постачання на метаболічний синдром. J Clin Med. 2019; 8 (12): 2061.