Пандемия коронавируса (COVID-19): масштаб проблемы

Пандемия коронавируса (COVID-19): масштаб проблемы

Пандемия коронавируса 2019 (COVID-19) - одна из величайших угроз человечеству в современной истории. Во многих странах мира пандемия все еще продолжается, создавая серьезную угрозу здоровью миллионов людей, живущих сегодня. Между тем жизнь будущих поколений уже ставится под угрозу из-за колоссальных экономических затрат на борьбу с этой пандемией.

Более того, пока человечество все еще борется с нынешней пандемией коронавируса, эксперты уже предупреждают о повторении в форме `` второй волны '' и о будущих пандемиях с еще неизвестными патогенами (Wang LF 2020). Учитывая совокупный ущерб здоровью и экономике, который такие будущие события предсказуемо нанесут человечеству, крайне важно, чтобы мы быстро разработали стратегии общественного здравоохранения, которые эффективно снижают риск будущих пандемий.

Предпосылка для пандемии

Вспышка пандемии зависит от двух основных факторов: агрессивности вируса / патогена и силы нашей иммунной системы. Пандемия развивается, если иммунная система населения планеты нарушена и неспособна противостоять агрессивному вирусу или другому патогену. Единственный научно доказанный способ для человека укрепить свою иммунную систему в целом и лучше противостоять множеству инфекционных агентов - это оптимальное питание, в частности, прием микроэлементов - витаминов, минералов и других микронутриентов - в форме богатых витаминами диета или пищевые добавки.

Дефицит микронутриентов и пандемия коронавируса

Нынешняя коронавирусная инфекция могла превратиться в пандемию только потому, что она `` подпитывала '' уже существующую широко распространенную пандемию: хронический дефицит микронутриентов, от которого страдают сотни миллионов людей во всем мире.

Все «горячие точки», где нынешняя пандемия распространяется особенно быстро, подтверждают этот вывод. Эти горячие точки включали развивающиеся страны, экономически слабые промышленно развитые страны, крупные города и мегаполисы, дома престарелых и аналогичные учреждения - и даже экипажи военных кораблей, оставшихся в море на длительное время. Все эти горячие точки характеризовались либо недостаточным питанием, либо недоеданием, либо потреблением обработанных пищевых продуктов с низким содержанием микроэлементов. Связующим их общим знаменателем является хронический дефицит питательных микроэлементов.

Ключевой механизм заражения коронавирусом

Пандемия COVID-19 вызвана вирусом SARS-CoV-2, входящим в группу вирусов, вызывающих тяжелый острый респираторный синдром, отсюда и название SARS. Это инфекционное заболевание началось как региональная эпидемия в Китае и быстро распространилось, превратившись в глобальную пандемию (Poon 2020, Wang 2020, Zhu 2020).

Единственная известная клеточная «входная дверь», через которую коронавирусы могут инфицировать клетки тела, - это рецептор ангиотензинпревращающего фермента II (ACE2) (Lan 2020, Li W 2003, Hoffman 2005, Yan 2020, Zhou 2020). Этот сотовый порт используется вирусом, вызывающим COVID-19, вместе с другими коронавирусами, которые вызвали более ранние пандемии (Correa-Giron 2020, Wit 2016).

ACE2 - это интегральный мембранный белок, присутствующий во многих типах клеток по всему человеческому телу, с особенно сильной экспрессией в легочной, сердечно-сосудистой, желудочно-кишечной и почечной системах. Среди типов клеток, экспрессирующих ACE2, особенно хорошо изучены эндотелиальные клетки сосудов и альвеолярные клетки легких. Клетки, экспрессирующие ACE2, могут действовать как клетки-мишени, и их распределение в организме человека может указывать на потенциальные пути заражения вирусом SARS (Hamming 2004, Wan 2020).

Ограничения вакцин

В настоящее время внимание мира сосредоточено на поиске вакцины против пандемии COVID-19 в надежде, что эта вакцина может остановить не только текущую пандемию, но и обеспечить некоторую защиту от других пандемий. Это, конечно, не так. Даже если потенциальная вакцина окажется эффективной против COVID-19 сейчас, она может быть эффективной только против этого конкретного вируса, и только этого вируса. Ограничение глобальных стратегий здравоохранения вакциной COVID-19 неизбежно оставит человечество незащищенным от множества потенциальных будущих пандемий.

Реактивы

Все реагенты были предоставлены Sigma / Millipore, если не указано иное.

Клеточные культуры

Эпителиальные клетки малых дыхательных путей человека (SAEC, закупленные у АТСС) культивировали в среде для роста эпителиальных клеток дыхательных путей (АТСС) в пластиковых колбах при 37 ^o C и 5% CO ₂. Для эксперимента SAEC, пассажи 5-7, помещали на покрытые коллагеном 96-луночные пластиковые планшеты (Corning) в 100 мкл ростовой среды и выращивали до конфлюэнтного слоя в течение 4-7 дней.

Эндотелиальные клетки аорты человека (HAEC, приобретенные у Lonza) культивировали в среде для выращивания EGM-2 (Lonza) в пластиковых колбах при 37 ^o C и 5% CO ₂. Для эксперимента клетки через 5-7 пассажей высевали на покрытые коллагеном 96-луночные пластиковые планшеты (Corning) в 100 мкл среды EGM-2 и выращивали до конфлюэнтного слоя в течение 3-5 дней.

Клеточные добавки

Используемая комбинация питательных микроэлементов была разработана в Исследовательском институте доктора Рата (Сан-Хосе, Калифорния). Смесь, растворенная в 0,1 н. HCl согласно протоколу Фармакопеи США (USP 2040), была обозначена как исходный раствор. Для экспериментов в клетки добавляли указанные дозы добавок в 100 мкл / лунку среды для роста клеток в течение 3-7 дней. Рабочие концентрации добавок были выражены в миллионных долях исходной концентрации на мл (mpsc / мл). Питательный состав и дозировки, использованные в экспериментах, представлены в таблице 1. Воспалительный процесс в клетках SAEC был вызван совместной инкубацией с 10 нг / мл человеческого TNF-альфа или 100 нг / мл человеческого интерлейкина 6 (Sigma).

Анализ ACE-2 ELISA

Лунки культурального планшета дважды промывали забуференным фосфатом физиологическим раствором (PBS) и фиксировали раствором 3% формальдегид / 0,5% Triton X100 / PBS в течение 1 часа при 4 ° C, затем промывали четыре раза PBS. Добавляли 200 мкл 1% бычьего сывороточного альбумина БСА (Sigma) в PBS и инкубировали планшет при 4 ° C в течение ночи. Кроличьи поликлональные антитела против ACE-2 (Sigma) добавляли к 100 мкл 1% BSA / PBS в течение 1,5 ч инкубации при комнатной температуре (RT). После трех циклов промывки 0,1% BSA / PBS в лунки добавляли 100 мкл антител против IgG кролика, конъюгированных с пероксидазой хрена (HRP, Sigma), в течение 1 часа при комнатной температуре. После трех циклов отмывки 0,1% BSA / PBS сохраняющуюся активность HRP определяли путем инкубации со 100 мкл раствора субстрата TMB (Sigma) в течение 20 мин при комнатной температуре с последующим добавлением 50 мкл 1 н. H ₂ SO _4. и измерение оптической плотности при 450 нм с помощью микропланшетного ридера (Molecular Devices). Результаты выражены в процентах от экспериментального контроля без добавления добавки (среднее +/- SD, n = 6). Среднее значение неспецифического контроля (лунки, инкубированные без антител против ACE2) (n = 6) вычитали из значений всех образцов.

Таблица 1. Состав и концентрация микронутриентов.

Полученные результаты

Обсуждение

Ссылки

1. Ackermann M et al. Эндотелиит легочных сосудов, тромбоз и ангиогенез при Covid-19. N Engl J Med. Онлайн впереди печати (2020 г.). PMID: 32437596, DOI: 10.1056 / NEJMoa2015432

2. Barbour EK et al. Стандартизация новой модели проблемы H9N2 / escherichia coli у бройлеров в Ливане. Vet Ital. 2009; 45 (2): 317-322. PMID: 20391382.

3. Barbour EK et al. Смягчение гистопатологических эффектов вируса птичьего гриппа за счет синергии определенных питательных веществ. Int J Appl Res Vet M. 2007; 5 (1): 9-16. Веб- сайт Research Gate, веб-сайт научно- исследовательского института доктора Рата.

4. Bavishi C et al. Острая травма миокарда у пациентов, госпитализированных с инфекцией COVID-19: обзор. Prog Cardiovasc Dis. 2020; S0033-0620 (20) 30123-7. PMID: 32512122, PMCID: PMC7274977, DOI: 10.1016 / j.pcad.2020.05.013.

5. Blaser H et al. Перекрестные помехи TNF и ROS при воспалении. Trend Cell Biol. 2016; 26 (4): 249-261. PMID: 26791157, DOI: 10.1016 / j.tcb.2015.12.002.

6. Cai G et al. Курение табака увеличивает экспрессию гена в легких ACE2, рецептора SARS-CoV-2. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 201 (12): 1557-1559. PMID: 32329629, PMCID: PMC7301735, DOI: 10.1164 / rccm.202003-0693LE.

7. Chua RL et al. Тяжесть COVID-19 коррелирует с взаимодействиями эпителия дыхательных путей с иммунными клетками, идентифицированными с помощью анализа отдельных клеток. Nat Biotechnol. Онлайн до печати (2020). PMID: 32591762, DOI: 10.1038 / s41587-020-0602-4.

8. Дерябин П.Г. и соавт. Влияние питательной смеси на инфекционные свойства высокопатогенного штамма вируса птичьего гриппа A / H5N1. Biofactors. 2008; 33 (2): 85-97. PMID: 19346584, DOI: 10.1002 / biof.5520330201.

9. Гурвиц Д. Блокаторы рецепторов ангиотензина как предварительные терапевтические средства против SARS-CoV-2. Drug Dev Res. Онлайн до печати (2020). PMID: 32129518, PMCID: PMC7228359, DOI: 10.1002 / ddr.21656.

10. Hamming I et al. Тканевое распределение белка ACE2, функционального рецептора коронавируса SARS. Первый шаг в понимании патогенеза SARS. J Pathol. 2004; 203 (2): 631-7. PMID: 15141377, DOI: 10.1002 / path.1570.

11. Hofmann H. et al. Коронавирус человека NL63 использует рецептор коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома для проникновения в клетки. Proc Natl Acad Sci US A. 2005; 102 (22): 7988-93. PMID: 15897467, DOI: 10.1073 / pnas.0409465102.

12. Huang C et al. Клинические особенности пациентов, инфицированных новым коронавирусом 2019 г., в Ухане, Китай. Lancet. 2020; 395 (10223): 497-506. PMID: 31986264. PMCID: PMC7159299, DOI: 10.1016 / S0140-6736 (20) 30183-5.

13. Jariwalla RJ et al. Сотрудничество микронутриентов в подавлении продукции ВИЧ в хронически и латентно инфицированных клетках. Мол Мед Реп. 2010; 3 (3): 377-85. PMID: 21472250, DOI: 10.3892 / mmr_00000268.

14. Jariwalla RJ et al. Подавление продукции ядерного антигена вируса гриппа A и активности нейраминидазы питательной смесью, содержащей аскорбиновую кислоту, экстракт зеленого чая и аминокислоты. Biofactors. 2007; 31 (1): 1-15. PMID: 18806304, DOI: 10.1002 / biof.5520310101.

15. Коральник IJ, Тайлер KL. COVID-19: глобальная угроза нервной системе. Энн Нейрол. 2020; 88 (1): 1-11. PMID: 32506549, PMCID: PMC7300753, DOI: 10.1002 / ana.25807.

16. Lan J et al. Структура домена связывания спайкового рецептора SARS-CoV-2, связанного с рецептором ACE2. Природа. 2020; 581 (7807): 215-220. PMID: 32225176, DOI: 10.1038 / s41586-020-2180-5.

17. Li G et al. Оценка паттернов экспрессии ACE2 в тканях легких в патогенезе COVID-19. J Autoimmun. Онлайн до печати (2020). PMID: 32303424, PMCID: PMC7152872, DOI: 10.1016 / j.jaut.2020.102463.

18. Li W et al. Ангиотензин-превращающий фермент 2 является функциональным рецептором коронавируса SARS. Природа. 2003; 426 (6965): 450-4. PMID: 14647384, DOI: 10.1038 / nature02145.

19. Light, DW (2014) «Новые рецептурные препараты: серьезный риск для здоровья с некоторыми компенсирующими преимуществами», Центр этики EJS, Гарвардский университет, 27 июня. Доступно по адресу: https://ethics.harvard.edu/blog/new-prescription-drugs-major-health-risk-few-offsetting-advantages (дата обращения: июнь 2020 г.).

20. Махмудиан Ф., Петеркофски Б. Дефицит витамина С у морских свинок по-разному влияет на экспрессию коллагена IV типа, ламинина и эластина в кровеносных сосудах. J Nutr. 1999; 129 (1): 83-91. PMID: 9915880, DOI: 10.1093 / jn / 129.1.83.

21. Mosleh W et al. Эндотелиит и дисфункция эндотелия у пациентов с COVID-19: его роль в тромбозе и неблагоприятных исходах. J Clin Med. 2020; 9 (6): E1862. PMID: 32549229, DOI: 10.3390 / jcm9061862.

 

Пандемия коронавируса (COVID-19): масштаб проблемы

Пандемия коронавируса 2019 (COVID-19) - одна из величайших угроз человечеству в современной истории. Во многих странах мира пандемия все еще продолжается, создавая серьезную угрозу здоровью миллионов людей, живущих сегодня. Между тем жизнь будущих поколений уже ставится под угрозу из-за колоссальных экономических затрат на борьбу с этой пандемией.

Более того, пока человечество все еще борется с нынешней пандемией коронавируса, эксперты уже предупреждают о повторении в форме `` второй волны '' и о будущих пандемиях с еще неизвестными патогенами (Wang LF 2020). Учитывая совокупный ущерб здоровью и экономике, который такие будущие события предсказуемо нанесут человечеству, крайне важно, чтобы мы быстро разработали стратегии общественного здравоохранения, которые эффективно снижают риск будущих пандемий.

Предпосылка для пандемии

Вспышка пандемии зависит от двух основных факторов: агрессивности вируса / патогена и силы нашей иммунной системы. Пандемия развивается, если иммунная система населения планеты нарушена и неспособна противостоять агрессивному вирусу или другому патогену. Единственный научно доказанный способ для человека укрепить свою иммунную систему в целом и лучше противостоять множеству инфекционных агентов - это оптимальное питание, в частности, прием микроэлементов - витаминов, минералов и других микронутриентов - в форме богатых витаминами диета или пищевые добавки.