Livelli circolanti di micronutrienti e rischio di infezioni: uno studio di randomizzazione mendeliana

Jul 31, 2023

BMC Medicine volume 21, numero articolo: 84 (2023) Citare questo articolo

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I micronutrienti svolgono un ruolo essenziale in ogni fase della risposta immunitaria e le carenze possono quindi portare ad una maggiore suscettibilità alle infezioni. I precedenti studi osservazionali e studi randomizzati controllati su micronutrienti e infezioni sono limitati. Abbiamo eseguito analisi di randomizzazione mendeliana (MR) per valutare l'effetto dei livelli ematici di otto micronutrienti (rame, ferro, selenio, zinco, beta-carotene, vitamina B12, vitamina C e vitamina D) sul rischio di tre infezioni (infezioni gastrointestinali , polmonite e infezioni del tratto urinario).

La RM a due campioni è stata condotta utilizzando statistiche riassuntive disponibili al pubblico provenienti da coorti indipendenti di origine europea. Per le tre infezioni abbiamo utilizzato i dati di UK Biobank e FinnGen. Sono state eseguite analisi MR pesate sulla varianza inversa, insieme a una serie di analisi di sensibilità. La soglia per la significatività statistica è stata fissata a P <2,08E−03.

Abbiamo trovato un'associazione significativa tra i livelli circolanti di rame e il rischio di infezioni gastrointestinali, dove un aumento di una deviazione standard dei livelli ematici di rame era associato a un odds ratio di infezioni gastrointestinali di 0,91 (intervallo di confidenza al 95% da 0,87 a 0,97, P = 1,38 E-03). Questo risultato è stato solido in ampie analisi di sensibilità. Non c’era una chiara associazione tra gli altri micronutrienti e il rischio di infezione.

I nostri risultati supportano fortemente il ruolo del rame nella suscettibilità alle infezioni gastrointestinali.

Rapporti di revisione tra pari

Le infezioni gastrointestinali, la polmonite e le infezioni del tratto urinario sono cause comuni di ricovero ospedaliero e importanti cause di morte [1]. Identificare i fattori di rischio modificabili per tali infezioni è essenziale poiché si prevede che il carico della malattia aumenterà a causa della resistenza agli antibiotici, dell’invecchiamento della popolazione e dei patogeni emergenti [2]. È stato stabilito che numerosi micronutrienti hanno ruoli vitali nel sistema immunitario e sono componenti importanti per la proliferazione e la maturazione delle cellule immunitarie, il rilascio di citochine e gli enzimi coinvolti nell’attività delle cellule immunitarie per la difesa antiossidante dell’ospite [3]. La carenza può compromettere significativamente l’immunità dell’ospite, aumentando la suscettibilità alle infezioni [3].

Precedenti studi osservazionali e studi randomizzati controllati hanno scoperto che alcuni micronutrienti riducono il rischio di infezioni specifiche [3]. Tuttavia, i risultati sono contrastanti, probabilmente a causa di fattori quali l’elevata variabilità tra gli studi e l’uso di risultati diversi. Può essere difficile condurre studi randomizzati controllati a causa di problemi logistici e di costi, e non molti studi adeguatamente dimensionati hanno valutato l’effetto dei micronutrienti e delle infezioni. Inoltre, può essere difficile quantificare gli effetti causali degli studi osservazionali tradizionali a causa del confondimento residuo e della causalità inversa [4].

La randomizzazione mendeliana (MR) fornisce un metodo alternativo per determinare l'evidenza della causalità. La RM utilizza polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) identificati da studi di associazione su tutto il genoma (GWAS) come strumenti genetici per valutare l'effetto di un'esposizione (ad esempio, livelli di rame nel sangue) sul rischio di un esito (ad esempio, infezione gastrointestinale). I GWAS hanno identificato con successo diverse varianti genetiche coinvolte nella via metabolica di diverse vitamine e minerali [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]. È importante sottolineare che, poiché queste varianti genetiche vengono assegnate in modo casuale al momento del concepimento, gli studi sulla RM sono molto meno suscettibili alla causalità inversa e ai fattori di confusione rispetto agli studi osservazionali tradizionali [4].

Lo scopo di questo studio era di stimare l’associazione tra i livelli ematici di micronutrienti geneticamente previsti e il rischio geneticamente previsto di malattie infettive. Abbiamo identificato otto micronutrienti di interesse che erano stati precedentemente collegati al rischio di infezione e per i quali erano disponibili strumenti genetici (rame, ferro, selenio, zinco, beta-carotene, vitamina B12, vitamina C e vitamina D) e valutato il rischio delle seguenti tre infezioni: infezioni gastrointestinali, polmonite e infezioni del tratto urinario.