Kalcyfediol a COVID19 – nowe doniesienia naukowe

1. Wprowadzenie

Zapalenie płuc wywoływane przez nowy typ koronawirusa zostało oficjalnie nazwane „chorobą koronawirusową 2019" (COVID-19) przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) w dniu 11 lutego 2020 r. W tym samym czasie międzynarodowa komisja ds. klasyfikacji wirusów ogłosiła, że nowy koronawirus będzie określany jako „koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2” (SARS-CoV-2) [1]. Tempo rozprzestrzeniania się epidemii wzrosło od czasu jej wystąpienia. W dniu 31 stycznia 2020 roku WHO ogłosiła stan zagrożenia zdrowia publicznego o znaczeniu międzynarodowym (PHEIC) w związku z epidemią COVID-19.

U pacjentów z COVID-19 występują grupy objawów klinicznych typowych dla ciężkiej choroby układu oddechowego, m.in. gorączka, bezproduktywny kaszel, duszności, bóle mięśniowe, zmęczenie, nieprawidłowa liczba leukocytów oraz radiologiczne objawy zapalenia płuc, które są zbliżone do objawów towarzyszących wcześniej występującym zakażeniom wywoływanym przez wirusy SARS-CoV i MERS-CoV [2].

Zakażenie SARS-CoV-2 może też przebiegać bezobjawowo lub skąpoobjawowo. Ciężko chorzy pacjenci wymagają hospitalizacji, a u około 20% osób hospitalizowanych rozwija się zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) wymagający leczenia w oddziale intensywnej terapii (OIT) [3]. ARDS jest stanem zagrażającym życiu – również u pacjentów z COVID‐19 [4][5]. Chociaż wskaźniki częstości różnią się w zależności od analizowanej serii, ARDS występował u ponad 40% pacjentów hospitalizowanych z powodu zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19, przy czym ponad 50% ostatecznie zmarło [6]. ARDS rozwija się około dziewięć dni po wystąpieniu choroby COVID-19 i często charakteryzuje się gwałtownym początkiem i progresją [2]. Charakterystyka epidemiologiczna, chorobowość i śmiertelność w przebiegu ARDS są zbliżone niezależnie od czynnika wyzwalającego [7]. ARDS odgrywa również kluczową rolę w rozwoju niewydolności wielonarządowej i stanowi czynnik ryzyka zgonu [8]. Z uwagi na brak dobrze udokumentowanych skutecznych metod leczenia chorych na COVID-19 [4] zainteresowanie badaczy skupia się na opracowywaniu strategii [9] umożliwiającej zmniejszenie nasilenia choroby. Obniżyłoby to chorobowość oraz – potencjalnie – śmiertelność chorych, a także ograniczyło konieczność leczenia w OIT, co ma istotne znaczenie ze względu na ograniczone zasoby dostępne w systemach opieki zdrowotnej [10].

Postawiono hipotezę, zgodnie z którą aktywacja szlaku sygnałowego receptora witaminy D (VDR) może wywoływać korzystne skutki u pacjentów z ARDS [11] poprzez zmniejszenie nasilenia burzy cytokin/chemokin, regulację układu renina-angiotensyna, modulowanie aktywności neutrofili oraz utrzymanie integralności bariery nabłonkowej płuc, pobudzanie procesów regeneracji nabłonka i ograniczenie zwiększonej krzepliwości [12] [13] [14] [15] [16]. W ostatnim czasie w dwóch badaniach ekologicznych wykazano odwrotną korelację pomiędzy szacowanymi stężeniami witaminy D w populacji a wskaźnikami zachorowalności i śmiertelności z powodu COVID-19 w różnych krajach europejskich [17] [18]. Dostępne doniesienia wskazują także, że niższe stężenia krążącego 25[OH]D są związane ze zwiększoną podatnością na zakażenie SARS-CoV-2 [19] i ciężkim przebiegiem COVID-19 [20]. Niedobór witaminy D jest zjawiskiem częstym w okresie zimowym nawet w południowej Hiszpanii [21], a jeszcze częstszym u pacjentów wymagających leczenia w OIT [22].

Na tej podstawie, biorąc pod uwagę wysoką liczbę zgonów związanych z zachorowaniem na COVID-19, a zwłaszcza szybkość, z jaką u znaczącej części pacjentów rozwija się ARDS, przeprowadziliśmy pilotażowe badanie – jako wstęp do większego, randomizowanego badania klinicznego – aby ocenić skuteczność kliniczną leczenia kalcyfediolem (25-hydroksywitaminą D₃) pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19 we wczesnych stadiach choroby i określić, czy takie leczenie może zmniejszyć konieczność przyjęć chorych do OIT, a tym samym obniżyć potencjalne ryzyko zgonu.

2. Metody

Protokół badania został zatwierdzony przez Komisję ds. Farmacji oraz Komisję Etyczną ds. Leczenia COVID-19 w Hospital Universitario Reina Sofia w Kordobie (Hiszpania, UE) (Act-29/2020). Badanie przeprowadzono zgodnie z zasadami Deklaracji Helsińskiej oraz wytycznymi Dobrej Praktyki Klinicznej opracowanymi przez Międzynarodową Konferencję ds. Harmonizacji. Wszyscy pacjenci i/lub ich przedstawiciele prawni zostali ustnie poinformowani o celach badania oraz zasadach uczestnictwa. Od wszystkich uzyskano formalną zgodę na udział, która została odnotowana w elektronicznej dokumentacji medycznej szpitala.

2.1. Projekt badania, ośrodek i uczestnicy

Badanie Pilot Covidiol było pilotażowym, randomizowanym, otwartym badaniem klinicznym z podwójnym maskowaniem, realizowanym w układzie równoległym, które miało określić wpływ kalcyfediolu nazmniejszenie konieczności leczenia pacjentów w OIT i obniżenie związanej z tym śmiertelności, w ramach wprowadzenia do badania klinicznego Covidiol („Zapobieganie i leczenie kalcyfediolem ostrego zespołu niewydolności oddechowej wywoływanego przez koronawirusa SARS-CoV-2 (COVIDIOL)” (NCT04366908)), a także ułatwić obliczenie próby. Badanie pilotażowe przeprowadzono w Hospital Universitario Reina Sofia (Kordoba, Hiszpania).

Do badania włączono 76 kolejnych pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19, u których stwierdzono obraz kliniczny ostrego zakażenia dróg oddechowych [23][24] oraz cechy radiologiczne wirusowego zapalenia płuc, a także dodatni wynik testu PCR na obecność SARS-CoV-2. Do oceny ciężkości choroby wykorzystano skalę CURB-65 (gdzie całkowity wynik >1 oznacza zalecenie przyjęcia pacjenta do szpitala) [25]. Z udziału w badaniu wykluczono pacjentów w wieku poniżej 18 lat i kobiety w ciąży (Ryc. 1).

Wszyscy hospitalizowani pacjenci otrzymywali w ramach najlepszej dostępnej terapii taką samą standardową opiekę medyczną (zgodnie z obowiązującym protokołem szpitalnym), obejmującą leczenie skojarzone hydroksychlorochiną (400 mg co 12 godzin pierwszego dnia i 200 mg co 12 godzin przez kolejne 5 dni), i azytromycyną (500 mg doustnie przez 5 dni). U pacjentów z zapaleniem płuc i wynikiem w skali NEWS ³5 oprócz hydroksychlorochiny i azytromycyny do leczenia wprowadzono antybiotyk o szerokim spektrum działania (ceftriakson 2 g dożylnie co 24 godziny przez 5 dni).

Wybrano hydroksychlorochinę (EC50 = 0,72 μM), ponieważ wykazuje ona silniejsze działanie w warunkach in vitro niż chlorochina (EC50 = 5,47 μM). Na podstawie wyników uzyskanych dla fizjologicznych modeli farmakokinetycznych/farmakodynamicznych (PBPK/PD) określono, że w przypadku zakażeń SARS-CoV zalecane jest stosowanie siarczanu hydroksychlorochiny w dawce nasycającej 400 mg doustnie dwa razy dziennie, a następnie w dawce podtrzymującej 200 mg dwa razy dziennie przez 4 dni, ze względu na potwierdzone 3-krotnie silniejsze działanie od fosforanu chlorochiny w dawce 500 mg dwa razy dziennie 5 dni wcześniej [26].

Przyjęcia pacjentów do OIT przeprowadzano zgodnie z rygorystycznym protokołem obowiązującym w Hospital Universitario Reina Sofia (zob. materiał uzupełniający). Przy ocenie przyjęcia do OIT uwzględniono kilka zasadniczych aspektów: obecność chorób współistniejących – pojedynczo lub łącznie w zmodyfikowanej według wieku skali chorób współistniejących Charlson; wynik oceny czynnościowej według skali Barthel określającej stopień zależności pacjenta od otoczenia na podstawie potrzeb oraz kryteriów klinicznych: w skalach CURB-65 i SOFA oraz zgodnie z kryteriami ATS/IDSA [27]. Powołano multidyscyplinarną komisję selekcyjną złożoną z intensywistów, pulmonologów, internistów oraz członków komisji etycznej, która podejmowała decyzje o przyjęciach pacjentów do OIT.

Wielkość próby obliczono dla badania pilotażowego z udziałem 75 pacjentów poddanych randomizacji w stosunku 2:1 pod kątem planowanego głównego badania (COVIDIOL) (NCT04366908). Obliczenia wielkości próby opierały się na odsetku uczestników leczonych kalcyfediolem, którzy spełniają kryteria przyjęcia do OIT (szacowanym na 5% – przy przedziale ufności 90%), oraz analogicznym odsetku uczestników nieleczonych kalcyfediolem (szacowanym na 10%). Zgodnie z tymi założeniami oszacowana ostateczna wielkość próby w naszym pilotażowym badaniu klinicznym wyniosła 50 pacjentów w ramieniu badania, w którym wdrożono leczenie kalcyfediolem, oraz 25 pacjentów w grupie nieleczonej kalcyfediolem [28]. Wskaźnik utraty pacjentów z badania określono na poziomie 12%.

2.2. Procedury

W dniu hospitalizacji zakwalifikowanych pacjentów przydzielono w dziale statystycznym szpitala (Ryc. 1) przy wykorzystaniu elektronicznego systemu randomizacji w stosunku 2 : 1 (kalcyfediol : brak kalcyfediolu) do grupy, w której stosowano doustne leczenie kalcyfediolem (Faes-Farma, Lejona, Hiszpania) w postaci kapsułek miękkich (0,532 mg), bądź do grupy nieleczonej kalcyfediolem. Pacjenci z grupy leczonej kalcyfediolem kontynuowali doustne przyjmowanie kalcyfediolu (0,266 mg) w 3. i 7. dobie hospitalizacji, a następnie co tydzień aż do wypisu ze szpitala lub przyjęcia do OIT [22][29]. Pacjenci byli objęci obserwacją do czasu przyjęcia do OIT, wypisu ze szpitala lub zgonu.

2.2.1. Randomizacja i maskowanie

Niezależni statystycy opracowali elektronicznie generowaną listę randomizacji pacjentów w stosunku 2 : 1. Lista była dostępna wyłącznie dla zaangażowanych w badanie specjalistów nieuczestniczących w maskowaniu, co miało służyć minimalizacji błędu obserwacji. Dane pacjentów zostały zarejestrowane w elektronicznej dokumentacji medycznej szpitala, z zaślepionym dostępem dla osób gromadzących dane techniczne i statystyka uczestniczącego w badaniu.

2.2.2. Wyniki

Punkty końcowe oceny skuteczności obejmowały częstość przyjęć do OIT oraz częstość zgonów. Zgodnie z roboczą hipotezą przyjętą na potrzeby badania pilotażowego leczenie kalcyfediolem pozwala zmniejszyć konieczność przyjęć pacjentów do OIT oraz obniżyć potencjalne ryzyko zgonu związane z tymi przyjęciami.

2.3. Badania laboratoryjne i badania czynnościowe układu oddechowego

Próbki kliniczne do badań diagnostycznych w kierunku SARS-CoV-2 pobrano zgodnie z wytycznymi WHO [30]. U każdego pacjenta przy przyjęciu do szpitala stosowano wprowadzoną strategię pobierania próbek. Materiał biologiczny z górnych dróg oddechowych pozyskiwano poprzez pobranie wymazu z jamy nosowo-gardłowej. Procedury ekstrakcji RNA i RT-PCR w czasie rzeczywistym (rtRT-PCR) zostały przeprowadzone w Centralnym Laboratorium Mikrobiologicznym (przy wykorzystaniu zestawów Code 202 MagCore^® Viral Nucleic Acid Extraction Kit i Allplex ™ 2019-nCoV Assay produkcji Seegene lub VIASURE SARS-CoV-2 Real Time PCR Detection Kit).

Badania hematologiczne obejmowały morfologię krwi (cytometria przepływowa, aparat ADVIA 2120i, Siemens Healthineers, Erlangen, Niemcy) i badanie krzepliwości z oznaczeniem D-dimerów (test krzepnięcia i test immunoturbidymetryczny, analizator ACL TOP 700, Instrumentation Laboratory/Werfen).

Przeprowadzone analizy biochemiczne obejmowały badania czynności nerek i wątroby, oznaczenie stężenia dehydrogenazy mleczanowej (test spektrofotometryczny – system Advia Chemistry 2400 XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Niemcy), oznaczenie stężeń ferrytyny i białka C-reaktywnego (test immunoturbidymetryczny – system Advia Chemistry 2400 XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Niemcy), oznaczenie IL-6 (chemiluminescencyjny test immunologiczny – system Advia Centaur XPT, Siemens Healthineers, Erlangen, Niemcy).

Czynność układu oddechowego oceniano na podstawie wskaźnika oksygenacji PaO2/FiO2 [5]. U wszystkich pacjentów przy przyjęciu wykonano RTG klatki piersiowej. Wszystkie badania RTG zostały ocenione przez specjalistów z zakresu radiologii klatki piersiowej.

2.4. Analiza statystyczna

Do oceny demograficznych, laboratoryjnych i klinicznych czynników prognostycznych związanych z COVID-19 w obu grupach leczenia zastosowano opisowe metody statystyczne.

Porównania między grupami zmiennych ilościowych przeprowadzono przy pomocy testu t-Studenta. Przy zmiennych jakościowych zastosowano testy χ² oraz testy dokładne Fishera (o częstości <5).

W celu oszacowania ilorazu szans i 95% przedziałów ufności (CI) dla prawdopodobieństwa przyjęcia do OIT zastosowano modele jednoczynnikowej i wieloczynnikowej regresji logistycznej. Poziom znamienności statystycznej określono jako p<0,05.

Całość analiz przeprowadzono przy wykorzystaniu oprogramowania IBM SPSS Statistics (SPSS).

Wyniki badania pilotażowego zostały opracowane zgodnie ze skonsolidowanymi wytycznymi CONSORT dotyczącymi raportów opisujących badania kliniczne [31].

3. Wyniki

Charakterystykę demograficzną pacjentów z obu grup przedstawiono w Tabeli 1. Do badania włączono siedemdziesięciu sześciu pacjentów (45 mężczyzn (59%) i 31 kobiet). Uczestnicy zostali poddani randomizacji do jednej z dwóch grup: nieleczonej kalcyfediolem (26 pacjentów) lub leczonej kalcyfediolem (50 pacjentów) (Rycina 1). Średnia wieku wynosiła 53±10 lat (średnia ± SD) – 54±9 lat u mężczyzn i 51±11 lat u kobiet. W poszczególnych grupach uczestników nie odnotowano znamiennych różnic pod względem płci (p=0,09).

Tabela 1. Charakterystyka demograficzna

Wyniki są wyrażone jako średnia ± odchylenie standardowe (SD).

Wyjściowe czynniki związane z niekorzystnym rokowaniem w przebiegu COVID-19 są wymienione w Tabeli 2 w postaci częstości bezwzględnych i względnych dla zmiennych kategorialnych oraz mediany z odchyleniem standardowym dla zmiennych numerycznych. Ponadto obie grupy porównano pod kątem jednorodności na poziomie wyjściowym (baseline).

Wyjściowo nie odnotowano znamiennej różnicy pod względem liczby uczestników z co najmniej jednym czynnikiem ryzyka. Pacjenci przyporządkowani do grupy otrzymującej kalcyfediol byli nieznacznie (w sposób nieznamienny) starsi, natomiast w grupie kontrolnej stwierdzono wyższy odsetek osób z nadciśnieniem (Tabela 2).

Tabela 2. Czynniki prognostyczne COVID-19 w punkcie początkowym.

SD: odchylenie standardowe

* Pacjenci z co najmniej jednym z następujących czynników ryzyka (wiek > 60 lat, przebyta choroba płuc, przewlekła choroba nerek, cukrzyca, nadciśnienie tętnicze, choroby układu krążenia lub immunosupresja i stan po przeszczepie).

Wśród 26 chorych, którzy nie otrzymywali kalcyfediolu, 13 wymagało przyjęcia do OIT (50%). Dla porównania, w grupie 50 chorych, u których stosowano kalcyfediol, tylko jeden wymagał leczenia w OIT, natomiast pozostali przebywali na zwykłym oddziale szpitalnym.

Chociaż wyjściowo nie stwierdzono znamiennej różnicy pod względem liczby osób z co najmniej jednym czynnikiem ryzyka, randomizacja nie zapewniła jednorodnego rozkładu wszystkich badanych zmiennych pomiędzy dwiema porównywanymi grupami (leczonymi i nieleczonymi kalcyfediolem (Tabela 2). Statystycznie znamienną różnicę wykazano dla jednej zmiennej – nadciśnienia (u 26 osób występowało nadciśnienie tętnicze w wywiadzie: z tego 11 osób (42%) otrzymywało kalcyfediol, a u 15 (58%) nie stosowano tego leku (CI: -0,58 – -0,13; p: 0,002). Różnica zaobserwowana dla cukrzycy była natomiast zbliżona do znamienności statystycznej: 3 (6%) i 5 (19%) chorych. W związku z tym zastosowano wieloczynnikową analizę regresji logistycznej, aby skorygować model pod kątem potencjalnych zmiennych zakłócających (takich jak nadciśnienie i cukrzyca typu 2) dla prawdopodobieństwa przyjęcia do OIT u pacjentów leczonych i nieleczonych kalcyfediolem (iloraz szans: 0,03 (95% CI: 0,003 – 0,25) (Tabela 3). Zmienną zależną była konieczność podjęcia leczenia w OIT lub brak takiej konieczności (zmienna dychotomiczna) CI: -0,30 – 0,03; p: 0,08.

Tabela 3. Czynniki prognostyczne COVID-19 w punkcie początkowym.

Iloraz szans pobytu w OIT u pacjentów leczonych kalcyfediolem w por. z pacjentami nieleczonymi kalcyfediolem (jednoczynnikowa analiza ryzyka): 0,02 (95% CI 0,002-0,17).

Iloraz szans pobytu w OIT u pacjentów leczonych kalcyfediolem w por. z pacjentami nieleczonymi kalcyfediolem (wieloczynnikowa analiza ryzyka skorygowana o nadciśnienie i T2DM): 0,03 (95% CI: 0,003-0,25).

Wśród pacjentów leczonych kalcyfediolem nie wystąpiły zgony. Wszyscy zostali wypisani ze szpitala bez powikłań. Trzynastu pacjentów, którzy nie byli leczeni kalcyfediolem i nie przebywali w OIT, zostało wypisanych ze szpitala. Spośród 13 pacjentów przyjętych do OIT dwóch zmarło, a pozostałych 11 zostało wypisanych.

4. Dyskusja

Zgodnie z przyjętą hipotezą dotyczącą postulowanej zależności pomiędzy aktywacją VDR a ciężkością przebiegu ARDS lub COVID-19 [11] przeprowadzone badanie pilotażowe wskazuje, że stosowanie dużych dawek kalcyfediolu lub 25-hydroksywitaminy D₃, głównego metabolitu układu endokrynnego witaminy D, znamiennie zmniejszyło konieczność leczenia w OIT pacjentów hospitalizowanych z powodu potwierdzonego zachorowania na COVID-19.

Na początku epidemii najlepsze dostępne leczenie w naszym szpitalu obejmowało podawanie hydroksychlorochiny/azytromycyny [23] [24] [26]. Jednak biorąc pod uwagę nowsze dane dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności chlorochiny i hydroksychlorochiny, pochodzące z niewielkich randomizowanych badań klinicznych, serii przypadków oraz badań obserwacyjnych, leki te nie są już uznawane za skuteczne [32] w leczeniu COVID-19.

W procesie randomizacji uzyskano grupy o porównywalnym odsetku niekorzystnych czynników ryzyka. Nie stwierdzono bowiem znamiennej różnicy pomiędzy uczestnikami badania z co najmniej jednym czynnikiem ryzyka – za wyjątkiem wysokiego ciśnienia krwi i cukrzycy (tj. znanych czynników ryzyka powiązanych z niekorzystną dla pacjentów progresją choroby) [2], które występowały częściej u pacjentów nieleczonych kalcyfediolem.

Jednakże nawet przy uwzględnieniu tych czynników kalcyfediol w sposób znamienny zmniejszał konieczność przyjmowania pacjentów z COVID-19 do OIT, a zależności tej nie opisywano dotychczas w literaturze [4]. Z mechanistycznego punktu widzenia istnieje solidne uzasadnienie, aby postulować, że układ endokrynny witaminy D korzystnie moduluje odpowiedź gospodarza na ciężkie zakażenie koronawirusem zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2), zarówno w późniejszej fazie hiperzapalnej, jak i we wczesnych fazach wiremii COVID-19, jak opisano w poprzedniej pracy przeglądowej naszego autorstwa [11].

Należy podkreślić, że prostopadłościenne wyścielające komórki pęcherzykowe typu II (ACII), podobnie jak komórki układu odpornościowego, wykazują ekspresję całego wyposażenia enzymatycznego (zob. powyżej), wykorzystując kalcyfediol jako substrat do syntezy 1,25[OH]₂D₃lub kalcytriolu [33]. Na skutek wysokiej bazowej ekspresji (aktywacji) lα-hydroksylazy i niskiej ekspresji enzymu inaktywującego (24-hydroksylazy) komórki ACII w sposób konstytutywny przekształcają kalcyfediol do 1,25-dihydroksywitaminy D₃, hormonalnej postaci witaminy D w układzie endokrynnym. Kalcytriol wytwarzany przez komórki ACII – oddziałujący zarówno na te komórki, jak i komórki układu odpornościowego – może następnie wywoływać nasiloną ekspresję genów o istotnych wrodzonych funkcjach odpornościowych (przeciwbakteryjny peptyd katelicydyna, defensyna i współreceptor TLR CD14 itp.). Ponadto w modelu zakażenia wirusowego dsRNA prowadzi do nasilonej regulacji la-hydroksylazy i wykazuje sekwencyjne działanie synergistyczne z kalcyfediolem i kalcytriolem, indukując katelicydynę [34].

Należy zaznaczyć, że działanie kalcyfediolu i kalcytriolu w modelu zwierzęcym i komórkach ACII [12] [34] oraz układzie odpornościowym [35] [36] było mniej więcej równoważne, co wskazuje na aktywne przekształcanie kalcyfediolu przez komórki ACII. Trzeba również podkreślić, że gdy komórki ACII są poddawane działaniu kalcyfediolu w stężeniu ³10-7 M (lub ³40 ng/ml), uzyskiwany jest taki sam efekt jak po zastosowaniu kalcytriolu. Stanowi to wskazówkę dotyczącą docelowych stężeń 25[OH]D₃ w surowicy w naszym badaniu [12] [34].

Przeprowadzone badanie pilotażowe ma pewne ograniczenia, ponieważ nie zostało przeprowadzone w schemacie z podwójnym zaślepieniem i kontrolą placebo. Z drugiej strony w pierwszych badaniach analizujących czynniki ryzyka rzutujące na ciężki przebieg choroby i/lub zgon z powodu COVID-19 nie uwzględniono potencjalnej roli, jaką może odgrywać otyłość. Biorąc pod uwagę środki izolacji pacjentów, nie zebraliśmy danych dotyczących BMI, co pozwoliłoby nam wprowadzić do analizy otyłość jako czynnik ryzyka ciężkiego przebiegu COVID-19 [37]. W tym kontekście należy także podkreślić związek otyłości ze starzeniem się oraz pochodzeniem etnicznym (w populacjach czarnych lub azjatyckich) jako czynników ryzyka ciężkiego przebiegu COVID-19 i niedoboru witaminy D [38].

Dane określające wielkość stężeń 25[OH]D w surowicy na poziomie wyjściowym lub podczas leczenia nie są dostępne [39] [40]. Zasadniczo u osób dorosłych zamieszkujących rejon Kordoby występuje względny niedobór witaminy D (średnio 16 ng/ml) późną zimą oraz wczesną wiosną [17]. U pacjentów z ciężkim przebiegiem ARDS [28] [29] lub wymagających leczenia w OIT [30] często stwierdza się wzmożony [17] niedobór witaminy D. Ponadto niskie stężenie 25-hydroksywitaminy D (25[OH]D) w surowicy u pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19 wykazuje zależność z większym nasileniem choroby [20].

Aby zniwelować niedobór witaminy D u ciężko chorych pacjentów, niezbędne jest stosowanie znacznie wyższych niż standardowe dawek witaminy D. Przeprowadzone przez nas badanie nie obejmowało porównania z cholekalcyferolem, natywną postacią witaminy D₃ i substratem odżywczym dla kalcyfediolu, a zatem nie można stwierdzić, że kalcyfediol jest skuteczniejszy od witaminy D. Niemniej jednak pod pewnymi względami kalcyfediol może wykazywać przewagę nad natywną witaminą D. Charakteryzuje się bardziej jednorodnym wchłanianiem jelitowym (prawie w 100%) i zdolnością szybkiego przywracania odpowiedniego stężenia 25[OH]D w surowicy, ponieważ nie wymaga procesu 25-hydroksylacji w wątrobie. Ma to szczególne znaczenie w sytuacjach klinicznych, w których niezbędne jest szybkie przywrócenie stężenia 25[OH]D w surowicy oraz upośledzona jest ekspresja CYP2R1. Obniżoną aktywność CYP2R1 potwierdzono w kilku modelach zwierzęcych [41], a także u pacjentów z POChP lub astmą [42]. Należy też zaznaczyć, że kalcyfediol wykazuje silniejsze działanie w porównaniu z doustnie przyjmowaną witaminą D₃ [43]. U osób z niedoborem witaminy D i przyjmujących fizjologiczne dawki tej witaminy (do 25 µg lub 1000 IU na dobę), około 1 na 3 cząsteczki witaminy D występuje w postaci 25[OH]D; skuteczność konwersji jest natomiast niższa (około 1 na 10 cząsteczek), gdy stosowane są farmakologiczne dawki witaminy D lub 25[OH]D [42].

Skutki przywrócenia aktywacji szlaku sygnałowego receptora witaminy D (VDR) w tkankach mogą wynikać z obecności krążącego 1,25[OH]₂D w układzie endokrynnym lub – co bardziej prawdopodobne – z konwersji miejscowej (para/autokrynnej) 25[OH]D do aktywnego hormonu w komórkach pęcherzyków płucnych, komórkach odpornościowych organizmu lub innych potencjalnych tkankach docelowych [33].

5. Wnioski

Podsumowując, wyniki badania pilotażowego wskazują, że stosowanie kalcyfediolu może poprawiać wyniki kliniczne u pacjentów wymagających hospitalizacji z powodu COVID-19. Nie określono, czy wniosek ten odnosi się również do pacjentów we wcześniejszym stadium choroby i czy wyjściowe stężenie witaminy D rzutuje na te wyniki. Z tego względu przeprowadzone zostanie wieloośrodkowe, randomizowane, kontrolowane badanie analizujące kalcyfediol („Zapobieganie i leczenie kalcyfediolem ostrego zespołu niewydolności oddechowej wywoływanego przez koronawirusa SARS-CoV-2 (COVIDIOL))”, w odpowiednio dobranych grupach pacjentów w 15 hiszpańskich szpitalach. Badanie to, zarejestrowane pod nr NCT04366908 w bazie danych NIH Trialnet, będzie finansowane ze środków Fundacji “Progreso y Salud” oraz Fundacji Badań Biomedycznych w Kordobie (FIBICO) (Hiszpania) dostępnych w ramach „Programu badań klinicznych nad COVID-19”. Liczba uczestników w badaniu zostanie określona poprzez przeliczenie danych uzyskanych w badaniu pilotażowym.

Uwzględniając najnowsze doniesienia, ciekawą perspektywą dla badania COVIDIOL może być ocena skuteczności kalcyfediolu stosowanego łącznie z deksametazonem lub innym kortykosteroidem w porównaniu z samym deksametazonem lub innym kortykosteroidem. W ostatnim czasie wykazano bowiem, że deksametazon, lek o silnym działaniu przeciwzapalnym, zmniejsza śmiertelność u pacjentów hospitalizowanych z powodu Covid-19, u których stosowane jest wsparcie oddechowe [44]. W związki z tym zaktualizowane zostały wytyczne dotyczące leczenia, a glukokortykoidy (w tym deksametazon) [45] są obecnie stosowane jako najlepsze dostępne leczenie u pacjentów w wielu szpitalach na całym świecie.

BIBLIOGRAFIA

1. P. Zhou, X. Lou Yang, X.G. Wang, B. Hu, L. Zhang, W. Zhang, H.R. Si, Y. Zhu, B. Li, C.L. Huang, H.D. Chen, J. Chen, Y. Luo, H. Guo, R. Di Jiang, M.Q. Liu, Y. Chen, X.R. Shen, X. Wang, X.S. Zheng, K. Zhao, Q.J. Chen, F. Deng, L.L. Liu, B. Yan, F.X. Zhan, Y.Y. Wang, G.F. Xiao, Z.L. Shi, A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin, Nature. 579 (2020) 270–273. doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7.

2. C. Huang, Y. Wang, X. Li, L. Ren, J. Zhao, Y. Hu, L. Zhang, G. Fan, J. Xu, X. Gu, Z. Cheng, T. Yu, J. Xia, Y. Wei, W. Wu, X. Xie, W. Yin, H. Li, M. Liu, Y. Xiao, H. Gao, L. Guo, J. Xie, G. Wang, R. Jiang, Z. Gao, Q. Jin, J. Wang, B. Cao, Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China, Lancet. 395 (2020) 497–506. doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5.

3. N. Chen, M. Zhou, X. Dong, J. Qu, F. Gong, Y. Han, Y. Qiu, J. Wang, Y. Liu, Y. Wei, J. Xia, T. Yu, X. Zhang, L. Zhang, Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study, Lancet. 395 (2020) 507–513. doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30211-7.

4. E. Fan, D. Brodie, A.S. Slutsky, Acute Respiratory Distress Syndrome, JAMA. 319 (2018) 698. doi.org/10.1001/jama.2017.21907.

5. V.M. Ranieri, G.D. Rubenfeld, B.T. Thompson, N.D. Ferguson, E. Caldwell, E. Fan, L. Camporota, A.S. Slutsky, Acute respiratory distress syndrome: The Berlin definition, JAMA - J. Am. Med. Assoc. 307 (2012) 2526–2533. doi.org/10.1001/jama.2012.5669.

6. C. Wu, X. Chen, Y. Cai, J. Xia, X. Zhou, S. Xu, H. Huang, L. Zhang, X. Zhou, C. Du, Y. Zhang, J. Song, S. Wang, Y. Chao, Z. Yang, J. Xu, X. Zhou, D. Chen, W. Xiong, L. Xu, F. Zhou, J. Jiang, C. Bai, J. Zheng, Y. Song, Risk Factors Associated with Acute Respiratory Distress Syndrome and Death in Patients with Coronavirus Disease 2019 Pneumonia in Wuhan, China, JAMA Intern. Med. (2020). doi.org/10.1001/jamainternmed.2020.0994.

7. G. Bellani, J.G. Laffey, T. Pham, E. Fan, L. Brochard, A. Esteban, L. Gattinoni, F.M.P. Van Haren, A. Larsson, D.F. McAuley, M. Ranieri, G. Rubenfeld, B.T. Thompson, H. Wrigge, A.S. Slutsky, A. Pesenti, Epidemiology, patterns of care, and mortality for patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units in 50 countries, JAMA - J. Am. Med. Assoc. 315 (2016) 788–800. doi.org/10.1001/jama.2016.0291.

8. Z. Xu, L. Shi, Y. Wang, J. Zhang, L. Huang, C. Zhang, S. Liu, P. Zhao, H. Liu, L. Zhu, Y. Tai, C. Bai, T. Gao, J. Song, P. Xia, J. Dong, J. Zhao, F.S. Wang, Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome, Lancet Respir. Med. 8 (2020) 420–422. doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30076-X.

9. H. Bauchner, P.B. Fontanarosa, Randomized Clinical Trials and COVID-19: Managing Expectations, JAMA - J. Am. Med. Assoc. (2020). doi.org/10.1001/jama.2020.8115.

10. R. Li, C. Rivers, Q. Tan, M.B. Murray, E. Toner, M. Lipsitch, Estimated Demand for US Hospital Inpatient and Intensive Care Unit Beds for Patients With COVID-19 Based on Comparisons With Wuhan and Guangzhou, China, JAMA Netw. Open. 3 (2020) e208297. doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2020.8297.

11. J.M. Quesada-Gomez, M. Entrenas-Castillo, R. Bouillon, 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. 202 (2020). doi.org/10.1016/j.jsbmb.2020.105719.

12. Y.Y. Shi, T.J. Liu, J.H. Fu, W. Xu, L.L. Wu, A.N. Hou, X.D. Xue, Vitamin D/VDR signaling attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung injury by maintaining the integrity of the pulmonary epithelial barrier, Mol. Med. Rep. 13 (2016) 1186– 1194. doi.org/10.3892/mmr.2015.4685.

13. Y.Y. Shi, T.J. Liu, J.H. Fu, W. Xu, L.L. Wu, A.N. Hou, X.D. Xue, Vitamin D/VDR signaling attenuates lipopolysaccharide-induced acute lung injury by maintaining the integrity of the pulmonary epithelial barrier, Mol. Med. Rep. 13 (2016) 1186– 1194. doi.org/10.3892/mmr.2015.4685.

14. J. Kong, X. Zhu, Y. Shi, T. Liu, Y. Chen, I. Bhan, Q. Zhao, R. Thadhani, Y. Chun Li, VDR attenuates acute lung injury by blocking Ang-2-Tie-2 pathway and reninangiotensin system, Mol. Endocrinol. 27 (2013) 2116–2125. doi.org/10.1210/me.2013-1146.

15. S.X. Zheng, J.X. Yang, X. Hu, M. Li, Q. Wang, R.C.A. Dancer, D. Parekh, F. Gao- Smith, D.R. Thickett, S.W. Jin, Vitamin D attenuates lung injury via stimulating epithelial repair, reducing epithelial cell apoptosis and inhibits TGF-β induced epithelial to mesenchymal transition, Biochem. Pharmacol. 177 (2020). doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113955.

16. J.M. Martinez-Moreno, C. Herencia, A.M. De Oca, J.R. Muñoz-Castañeda, M.E. Rodríguez-Ortiz, J.M. Diáz-Tocados, E. Peralbo-Santaella, A. Camargo, A. Canalejo, M. Rodriguez, F. Velasco-Gimena, Y. Almaden, Vitamin D modulates tissue factor and protease-activated receptor 2 expression in vascular smooth muscle cells, FASEB J. 30 (2016) 1367–1376. doi.org/10.1096/fj.15-272872.

17. E. Laird, J. Rhodes, R.A. Kenny, Vitamin D and inflammation: Potential implications for severity of Covid-19, Ir. Med. J. 113 (2020). pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32603576/ (accessed August 13, 2020).

18. P.C. Ilie, S. Stefanescu, L. Smith, The role of vitamin D in the prevention of coronavirus disease 2019 infection and mortality, Aging Clin. Exp. Res. 32 (2020) 1195–1198. doi.org/10.1007/s40520-020-01570-8.

19. A. D’avolio, V. Avataneo, A. Manca, J. Cusato, A. De Nicolò, R. Lucchini, F. Keller, M. Cantù, 25-hydroxyvitamin D concentrations are lower in patients with positive PCR for SARS-CoV-2, Nutrients. 12 (2020). doi.org/10.3390/nu12051359.

20. G. Panagiotou, S.A. Tee, Y. Ihsan, W. Athar, G. Marchitelli, D. Kelly, C.S. Boot, N. Stock, J. Macfarlane, A.R. Martineau, G. Burns, R. Quinton, Low serum 25- hydroxyvitamin D (25[OH]D) levels in patients hospitalised with COVID-19 are associated with greater disease severity, Clin. Endocrinol. (Oxf). (2020). doi.org/10.1111/cen.14276.

21. J.M. Mata-Granados, M.D. Luque de Castro, J.M. Quesada Gomez, Inappropriate serum levels of retinol, α-tocopherol, 25 hydroxyvitamin D3 and 24,25 dihydroxyvitamin D3 levels in healthy Spanish adults: Simultaneous assessment by HPLC, Clin. Biochem. 41 (2008) 676–680. doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2008.02.003.

22. J.M. Mata-Granados, J. Vargas-Vasserot, C. Ferreiro-Vera, M.D. Luque de Castro, R.G. Pavón, J.M. Quesada Gómez, Evaluation of vitamin D endocrine system (VDES) status and response to treatment of patients in intensive care units (ICUs) using an on-line SPE-LC-MS/MS method, J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 121 (2010) 452–455. doi.org/10.1016/j.jsbmb.2010.03.078.

23. Gobierno de España, Ministerio de Sanidad, Consumo y Bienestar Social - Documentos técnicos para profesionales - Coronavirus, (2020). www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCo v-China/documentos.htm (accessed June 22, 2020).

24. Tratamientos disponibles sujetos a condiciones especiales de acceso para el manejo de la infección respiratoria por SARS-CoV-2 - Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios, (n.d.). www.aemps.gob.es/laaemps/ ultima-informacion-de-la-aemps-acerca-del-covid‑ 19/tratamientosdisponibles- para-el-manejo-de-la-infeccion-respiratoria-por-sars-cov-2/?lang=en (accessed June 22, 2020).

25. W.S. Lim, M.M. Van Der Eerden, R. Laing, W.G. Boersma, N. Karalus, G.I. Town, S.A. Lewis, J.T. Macfarlane, Defining community acquired pneumonia severity on presentation to hospital: An international derivation and validation study, Thorax. 58 (2003) 377–382. doi.org/10.1136/thorax.58.5.377.

26. In Vitro Antiviral Activity and Projection of Optimized Dosing Design of Hydroxychloroquine for the Treatment of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - PubMed, (n.d.). pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32150618/ (accessed June 23, 2020).

27. L.A. Mandell, R.G. Wunderink, A. Anzueto, J.G. Bartlett, G.D. Campbell, N.C. Dean, S.F. Dowell, T.M. File, D.M. Musher, M.S. Niederman, A. Torres, C.G. Whitney, Infectious Diseases Society of America/American Thoracic Society Consensus Guidelines on the Management of Community-Acquired Pneumonia in Adults, Clin. Infect. Dis. 44 (2007) S27–S72. doi.org/10.1086/511159.

28. W. Viechtbauer, L. Smits, D. Kotz, L. Budé, M. Spigt, J. Serroyen, R. Crutzen, A simple formula for the calculation of sample size in pilot studies, J. Clin. Epidemiol. 68 (2015) 1375–1379. doi.org/10.1016/j.jclinepi.2015.04.014.

29. S. Russo, L. Carlucci, C. Cipriani, A. Ragno, S. Piemonte, R. Del Fiacco, J. Pepe, V. Fassino, S. Arima, E. Romagnoli, S. Minisola, Metabolic changes following 500 μg monthly administration of calcidiol: A study in normal females, Calcif. Tissue Int. 89 (2011) 252–257. doi.org/10.1007/s00223-011-9513-1.

30. Laboratory testing for 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) in suspected human cases, (n.d.). www.who.int/publications/i/item/10665-331501 (accessed June 23, 2020).

31. K.F. Schulz, D.G. Altman, D. Moher, CONSORT 2010 Statement: Updated guidelines for reporting parallel group randomised trials, BMC Med. 8 (2010). doi.org/10.1186/1741-7015-8-18.

32. J. Geleris, Y. Sun, J. Platt, J. Zucker, M. Baldwin, G. Hripcsak, A. Labella, D.K. Manson, C. Kubin, R.G. Barr, M.E. Sobieszczyk, N.W. Schluger, Observational study of hydroxychloroquine in hospitalized patients with COVID-19, N. Engl. J. Med. 382 (2020) 2411–2418. doi.org/10.1056/NEJMoa2012410.

33. R. Bouillon, C. Marcocci, G. Carmeliet, D. Bikle, J.H. White, B. Dawson-Hughes, P. Lips, C.F. Munns, M. Lazaretti-Castro, A. Giustina, J. Bilezikian, Skeletal and Extraskeletal Actions of Vitamin D: Current Evidence and Outstanding Questions, Endocr. Rev. 40 (2019) 1109–1151. doi.org/10.1210/er.2018-00126.

34. S. Hansdottir, M.M. Monick, S.L. Hinde, N. Lovan, D.C. Look, G.W. Hunninghake, Respiratory Epithelial Cells Convert Inactive Vitamin D to Its Active Form: Potential Effects on Host Defense, J. Immunol. 181 (2008) 7090–7099. doi.org/10.4049/jimmunol.181.10.7090.

35. A. Rafique, L. Rejnmark, L. Heickendorff, H.J. Møller, 25[OH]D ₃ and 1.25(OH) 2 D 3 inhibits TNF-α expression in human monocyte derived macrophages, PLoS One. 14 (2019). doi.org/10.1371/journal.pone.0215383.

36. O. Andrukhov, O. Andrukhova, U. Hulan, Y. Tang, H.P. Bantleon, X. Rausch-Fan, Both 25-hydroxyvitamin-D3 and 1,25-dihydroxyvitamin- D3 reduces inflammatory response in human periodontal ligament cells, PLoS One. 9 (2014) e90301. doi.org/10.1371/journal.pone.0090301.

37. A. Simonnet, M. Chetboun, J. Poissy, V. Raverdy, J. Noulette, A. Duhamel, J. Labreuche, D. Mathieu, F. Pattou, M. Jourdain, R. Caizzo, M. Caplan, N. Cousin, T. Duburcq, A. Durand, A. El kalioubie, R. Favory, B. Garcia, P. Girardie, J. Goutay, M. Houard, E. Jaillette, N. Kostuj, G. Ledoux, D. Mathieu, A.S. Moreau, C. Niles, S. Nseir, T. Onimus, E. Parmentier, S. Préau, L. Robriquet, A. Rouze, S. Six, H. Verkindt, High Prevalence of Obesity in Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) Requiring Invasive Mechanical Ventilation, Obesity. 28 (2020) 1195–1199. doi.org/10.1002/oby.22831.

38. A.R. Martineau, N.G. Forouhi, Vitamin D for COVID-19: a case to answer?, Lancet. Diabetes Endocrinol. (2020). doi.org10.1016/S2213-8587(20)30268-0.

39. R.P. Heaney, Guidelines for optimizing design and analysis of clinical studies of nutrient effects, Nutr. Rev. 72 (2014) 48–54. doi.org/10.1111/nure.12090.

40. W.B. Grant, B.J. Boucher, H.P. Bhattoa, H. Lahore, Why vitamin D clinical trials should be based on 25-hydroxyvitamin D concentrations, J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 177 (2018) 266–269. doi.org/10.1016/j.jsbmb.2017.08.009.

41. R. Bouillon, D. Bikle, Vitamin D Metabolism Revised: Fall of Dogmas, J. Bone Miner. Res. 34 (2019) 1985–1992. doi.org/10.1002/jbmr.3884.

42. D.A. Jolliffe, C. Stefanidis, Z. Wang, N.Z. Kermani, V. Dimitrov, J.H. White, J.E. McDonough, W. Janssens, P. Pfeffer, C.J. Griffiths, A. Bush, Y. Guo, S. Christenson, I.M. Adcock, K.F. Chung, K.E. Thummel, A.R. Martineau, Vitamin D Metabolism is Dysregulated in Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease, Am. J. Respir. Crit. Care Med. (2020). doi.org/10.1164/rccm.201909-1867oc.

43. J.M. Quesada-Gomez, R. Bouillon, Is calcifediol better than cholecalciferol for vitamin D supplementation?, Osteoporos. Int. 29 (2018) 1697–1711. doi.org/10.1007/s00198-018-4520-y.

44. RECOVERY Collaborative Group, P. Horby, W.S. Lim, J.R. Emberson, M. Mafham, J.L. Bell, L. Linsell, N. Staplin, C. Brightling, A. Ustianowski, E. Elmahi, B. Prudon, C. Green, T. Felton, D. Chadwick, K. Rege, C. Fegan, L.C. Chappell, S.N. Faust, T. Jaki, K. Jeffery, A. Montgomery, K. Rowan, E. Juszczak, J.K. Baillie, R. Haynes, M.J. Landray, Dexamethasone in Hospitalized Patients with Covid-19 - Preliminary Report., N. Engl. J. Med. (2020). doi.org/10.1056/NEJMoa2021436.

45. Corticosteroids (including dexamethasone). NIH website. Updated July 17, 2020. Accessed August, 2020. www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/dexamethasone/