Vitamin D3 supplementation in COVID-19 patients with cardiovascular disease and gut dysbiosis

Abstract

Background

The COVID-19 pandemic has highlighted the vulnerability of particular patient groups to SARS-CoV-2 infection, including those with cardiovascular diseases, hypertension, and intestinal dysbiosis. COVID-19 affects the gut, suggesting diet and vitamin D3 supplementation may affect disease progression.

Aims

To evaluate levels of Ang II and Ang-(1–7), cytokine profile, and gut microbiota status in patients hospitalized for mild COVID-19 with a history of cardiovascular disease and treated with daily doses of vitamin D3.

Methods

We recruited 50 adult patients. We screened 50 adult patients and accessed pathophysiology study 22, randomized to daily oral doses of 10,000 IU vitamin D3 (n = 11) or placebo (n = 11). Plasma levels of Ang II and Ang-(1–7) were determined by radioimmunoassay, TMA and TMAO were measured by liquid chromatography and interleukins (ILs) 6, 8, 10 and TNF-α by ELISA.

Results

The Ang-(1–7)/Ang II ratio, as an indirect measure of ACE2 enzymatic activity, increased in the vitamin D3 group (24 ± 5 pg/mL vs. 4.66 ± 2 pg/mL, p < 0.01). Also, in the vitamin D3-treated, there was a significant decline in inflammatory ILs and an increase in protective markers, such as a substantial reduction in TMAO (5 ± 2 μmoles/dL vs. 60 ± 10 μmoles/dL, p < 0.01). In addition, treated patients experienced less severity of infection, required less intensive care, had fewer days of hospitalization, and a reduced mortality rate. Additionally, improvements in markers of cardiovascular function were seen in the vitamin D3 group, including a tendency for reductions in blood pressure in hypertensive patients.

Conclusions

Vitamin D3 supplementation in patients with COVID-19 and specific conditions is associated with a more favourable prognosis, suggesting therapeutic potential in patients with comorbidities such as cardiovascular disease and gut dysbiosis.

Resumen

Antecedentes

La pandemia de COVID-19 ha puesto de relieve la vulnerabilidad de determinados grupos de pacientes a la infección por SARS-CoV-2, incluidos aquellos con enfermedades cardiovasculares, hipertensión y disbiosis intestinal. El COVID-19 afecta el intestino, lo que sugiere que la dieta y los suplementos de vitamina D3 pueden afectar la progresión de la enfermedad.

Objetivos

Evaluar los niveles de Ang II y Ang-(1-7), perfil de citoquinas y estado de la microbiota intestinal en pacientes hospitalizados por COVID-19 leve con antecedentes de enfermedad cardiovascular y tratados con dosis diarias de vitamina D3.

Métodos

Reclutamos 50 pacientes adultos. Examinamos a 50 pacientes adultos y accedimos al estudio de fisiopatológico de 22, asignados aleatoriamente a dosis orales diarias de 10.000 UI de vitamina D3 (n = 11) o placebo (n = 11). Los niveles plasmáticos de Ang II y Ang-(1-7) se determinaron mediante radioinmunoensayo, TMA y TMAO se midieron mediante cromatografía líquida, y las interleucinas (IL) 6, 8, 10 y TNF-alfa mediante ELISA.

Resultados

La relación Ang-(1-7)/Ang II, como medida indirecta de la actividad enzimática ACE2, aumentó en el grupo de vitamina D3 (24 ± 5 pg/mL vs. 4,66 ± 2 pg/mL, p < 0,01). Además, en los tratados con vitamina D3, hubo una disminución significativa de las IL inflamatorias y un aumento de los marcadores protectores, como una reducción sustancial de TMAO (5 ± 2 moles/dL frente a 60 ± 10 moles/dL, p < 0,01). Además, los pacientes tratados experimentaron una menor gravedad de la infección, requirieron menos cuidados intensivos, tuvieron menos días de hospitalización y una tasa de mortalidad reducida. También, se observaron mejoras en los marcadores de la función cardiovascular en el grupo de vitamina D3, incluida una tendencia a la reducción de la presión arterial en pacientes hipertensos.

Conclusiones

La suplementación con vitamina D3 en pacientes con COVID-19 y afecciones específicas se asocia con un pronóstico más favorable, lo que sugiere un potencial terapéutico en pacientes con comorbilidades como enfermedad cardiovascular y disbiosis intestinal.