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Studien: Warum Covid-19 im Winter tödlicher ist - Was Kälte und Vitamin D-Mangel dazu beitragen

Die Veränderung der Umweltparameter beeinflusst zum einen die Determinanten für das Virus selbst und zum anderen Immunsystem und Schleimhäute. Kalte Luft und starke Temperaturschwankungen sind ein entscheidender Auslöser von Virusinfekten, weil die Schleimhäute angreifbar werden und Viren diese erste und wichtigste Immunbarriere überwinden können.

 

Die Verläufe von Atemwegsinfekten sind auch deshalb im Winter am gefährlichsten, weil die Vitamin-D-Spiegel von Januar bis März am niedrigsten sind  und Vitamin D eine zentrale Rolle für zahlreiche Funktionen der Immunabwehr spielt. Tipps zur Vermeidung von schweren COVID-19-Verläufen sollten daher viel mehr auf die allgemeine Stärkung des Immunsystems, Vitamin-D-Supplementierung, Vermeidung von Unterkühlungen und den Schutz der Schleimhäute in der Lunge sowie im Hals- und Rachen-Raum abzielen. 

SARS-CoV-2 liebt kalte Temperaturen - Infektiosität und Mortalität steigen stark an

In einem Review mit 23 Studien wurden die Effekte über den Zusammenhang von Klima und COVID-19 nun auch wissenschaftlich belegt (McClymont & Hu, 2021). Die Studien zeigen einheitlich, dass das Wetter ein wesentlicher Faktor für die COVID-19-Übertragung ist, insbesondere die Temperatur. Die höchste Inzidenz lag demnach im Temperaturbereich von 0-17 °C.

 

Temperatureinfluss und Infektionsrate

 

Eine Studie, die den Temperatureinfluss auf die COVID-19-Infektionsrate in 30 chinesischen Provinzen untersuchte, zeigte einen Rückgang der Fälle um 36%-57% für jedes 1 °C Temperaturanstieg (Qi et al., 2020). Daten aus Europa zeigen zudem, dass ebenso die Sterblichkeit für jedes 1 °C mehr um etwa 15% sank (Kifer et al., 2021).

 

Warum sind Unterkühlung und Temperaturstürze so gefährlich?

 

Eine direkte Unterkühlung und Austrocknung der Schleimhäute durch kalte Luft oder eine indirekte Unterkühlung (kalter Hals, kalte Füße) führen zu einer stark verminderten Durchblutung der Schleimhäute, einer reduzierten "mukoziliären Clearance" (Reinigung) und so zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Immunsystems. Einen ähnlichen Effekt haben Temperaturstürze. Diese treten unter anderem ein, wenn man im Winter aus beheizten Innenräumen nach draußen geht oder aber im Sommer von draußen kommt und klimatisierte Innenräume betritt. Die großen Temperaturunterschiede sind wie ein "Schock" für die Schleimhäute des Hals-Nasen-Rachenraums und der Lunge. Füße und Hals sollten deshalb stets warmgehalten werden. Im Winter sind Masken daher doppelt sinnvoll, weil sie auch die Schleimhäute warmhalten.

 

Kalte Luft und beheizte Räume schwächen die Funktion der Schleimhäute

 

Die Schleimhautbarriere der Atemwege schützt den Körper über ein ausgeklügeltes System vor Viren und anderen Pathogenen. Die sogenannte mukoziliäre Clearance funktioniert über eine doppelte Schleimhautschicht. Die obere Schleimhautschicht, die mit der Einatemluft in Kontakt steht, ist zähflüssig und bindet Viren und Bakterien an die enthaltenen Schleimstoffe (Muzine). Die untere Schleimhautschicht ist wässrig und grenzt an die Epithelzellschicht der Atemwege. Zusammen mit den beweglichen Zellfortsätzen der Epithelzellen, den Zilien, transportiert die wässrige Schleimschicht die zähflüssige Schleimschicht mit den gebundenen Pathogenen aus dem Körper. Bei starken Rauchern ist eine chronische Bronchitis deshalb so häufig, weil dieser Mechanismus stark geschädigt ist (Moriyama et al., 2020).

 

Selbsteinigung der Atemwege

 

Dieser effektive Selbstreinigungsmechanismus der Atemwege wird auch durch eine trockene Umgebungsluft stark beeinträchtigt: Beide Schleimschichten trocknen zunehmend aus, was auch die Beweglichkeit der Zilien einschränkt. Ein Abtransport der Pathogene wird immer schwieriger (Moriyama et al., 2020). Trockene Luft finden wir im Winter überall. Die kalte Luft draußen ist meist trockener, da sie weniger Wasser speichern kann (Moriyama et al., 2020). Doch auch feucht-kalte Luft und/oder Smog sind gefährlich, sie war typisch für schwere Ausbrüche wie in Wuhan, Bergamo und im Januar 2021 in Portugal.

 

Heizungsluft in Innenräumen schadet

 

In Innenräumen schadet die Heizungsluft mit ihrer niedrigen Luftfeuchtigkeit den Schleimhäuten ebenfalls. Die warme Innenluft sollte also angefeuchtet werden, so dass die Schleimhäute sowohl warm als auch feucht gehalten werden. Das gilt übrigens auch im Sommer für Klimaanlagen. Werden diese nicht durch Außenluft gespeist, trocknet die klimatisierte Luft mit der Zeit sehr stark aus. Auch hier sollte die Luftfeuchtigkeit im Blick behalten werden. Während die meisten warmen Länder durchwegs eine sehr niedrige COVID-19-Mortalität aufweisen, hatten warme Gegenden mit starker Nutzung von Klimaanlagen, wie z.B. der Süden der USA, daher sogar im Sommer eine hohe Sterblichkeit.

 

Viel Trinken und ausreichende Versorgung mit Vitamin A

 

Tipp: Einen Schutz der Schleimhaut im Hals- und Rachen-Raum bieten neben warmer Luft mit ausreichender Luftfeuchtigkeit außerdem antiviral und antioxidativ wirksame Polyphenole, viel Trinken sowie die ausreichende Versorgung mit Vitamin A. Vitamin A steuert über die Regulation von Genaktivitäten Wachstum und Entwicklung von Schleimhautzellen des Respirationstrakts. Bei einem Vitamin-A-Mangel ist die Konsequenz eine höhere Infektanfälligkeit und durch sich wiederholende Infekte zudem ein höherer Vitamin-A-Verbrauch.

 

Kalte Füße erleichtern den Viren ihr Spiel

 

Auch kalte Füße tragen indirekt zu einer erhöhten Infektanfälligkeit bei. Eine Studie mit 180 gesunden Studenten überprüfte diese alte Weisheit, die leider in der Schulmedizin vergessen ging. Die Hälfte der Studenten stellten ihre unbekleideten Füße 20 Minuten lang in 10 °C kaltes Wasser. Die andere Hälfte durfte Socken und Schuhe anbehalten (Kontrollgruppe). Nach vier bis fünf Tagen bekamen 13 Teilnehmer aus der Wassergruppe eine Erkältung, jedoch nur fünf Teilnehmer aus der Kontrollgruppe.

 

Verminderte Durchblutung des Körpers

 

Als Ursache vermuten die Autoren der Studie eine verminderte Durchblutung des Körpers durch das kalte Wasser. Die Körperoberfläche kühlt aus und die Blutgefäße in der Nase ziehen sich zusammen. Die reduzierte Durchblutung schwächt die Immunabwehr und macht es den Viren leichter, eine Erkältung auszulösen. Füße sollten daher in der kalten Jahreszeit nach Möglichkeit warmgehalten werden (Johnson & Eccles, 2005). Dasselbe gilt natürlich für jede Unterkühlung, daher spricht der Volksmund in Deutschland von "Erkältung", auf Englisch "cold".

 

Mehr ACE2-Rezeptoren durch extreme Temperaturen

 

Ein weiterer Grund für diese saisonalen Beobachtungen ist zudem der ACE2-Rezeptor, die Eintrittspforte für das Virus. Kälte, besonders hohe Temperaturen und vor allem starke Temperaturschwankungen sind ein wesentlicher Stressfaktor für unsere Zellen. Im Winter sind wir besonders häufig verschiedenen Temperaturextremen ausgesetzt, zum Beispiel, wenn wir aus der beheizten Wohnung nach draußen gehen und umgekehrt. Im Sommer sind solche starken Temperaturwechsel seltener - hier sind v.a. klimatisierte Räume ein Problem. Durch solch starke Stressoren, wie zum Beispiel einen Kälteschock und starke Temperaturwechsel, die mindestens 15 Minuten lang anhalten, werden sogenannte Hitzeschockproteine (HSP72) gebildet. Studien zeigen, dass durch HSP72 die Expression von ACE2 massiv hochgefahren wird (Hedayati, 2020). Die Tür steht dem Virus daher bei starker Kälte und starken Temperaturwechseln sprichwörtlich weit offen.

 

Fehlendes Sonnenlicht sorgt für epidemisch schlechten Vitamin-D-Status und verringerte Immunität

 

Aufgrund seiner antimikrobiellen, immunregulierenden und entzündungshemmenden Eigenschaften sowie seiner Rolle beim Zytokinsturm ist Vitamin D für unsere Schleimhäute bzw. unser Immunsystem sehr wichtig. Die Vitamin-D-Versorgung ist im Winter jedoch erheblich schlechter als im Sommer. Die Studie zur Gesundheit Erwachsener in Deutschland (DEGS1) zeigt, dass im Sommer und Herbst zwar auch schon 34% bzw. 52% der Erwachsenen einen Vitamin-D-Status unter 50 nmol/l (!) aufweisen, im Frühling und Winter sind es mit 72% bzw. 82% jedoch noch weitaus mehr (Rabenberg et al., 2015).

Optimale Werte über 75 nmol/l nach Empfehlung der für Vitamin D maßgeblichen Endocrine Society sind dementsprechend noch seltener und werden in Deutschland von nur 12% der Bevölkerung erreicht (Holick et al., 2011).

 

Gute Versorgung mit Vitamin D

 

Nicht nur in Bezug auf COVID-19, sondern auch auf andere Atemwegsinfektionen und Erkrankungen ist eine gute Versorgung mit Vitamin D entscheidend. In einer Meta-Analyse von Doppelblindstudien mit über 11.000 Teilnehmern senkte die Gabe von Vitamin D bei Personen mit niedrigem Vitamin-D-Ausgangsstatus das Risiko für akute Atemwegserkrankungen um bis zu 70% (Martineau et al., 2017). Daher empfiehlt die WHO eine Vitamin-D-Supplementierung gegen Atemwegsinfekte.

 

Schwere Krankheitsverläufe und erhöhtes Sterberisiko

 

In einer aktuellen Studie der Uni Heidelberg konnte gezeigt werden, dass ein Vitamin-D-Mangel auch bei COVID-19 zu schwererem Krankheitsverlauf und erhöhtem Sterberisiko führt. 41 der 185 Patienten (22%) hatten einen Vitamin-D-Mangel bei Einlieferung in die Klinik. Dabei war der Grenzwert für einen Mangel mit < 12 ng/ml sehr niedrig angesetzt. Das Mortalitätsrisiko war für die Patienten mit einem Vitamin-D-Mangel 14,73-mal höher als für Patienten ohne Mangel. Das Risiko für künstliche Beatmung und/oder Tod war 6,12-mal höher für Patienten mit Vitamin-D-Mangel. Die typischen Störfaktoren wie Alter, Geschlecht und Vorerkrankungen sind hierbei statistisch berücksichtigt und herausgerechnet (Radujkovic et al., 2020).

 

Krankheitsverlauf positiv beeinflusst

 

In einer spanischen Studie mit 76 Patienten konnte die hochdosierte Gabe von Vitamin D (in Form von Calcidiol, 0,532 mg am Tag der Einlieferung, 0,266 mg an Tag 3 und 7 sowie darauffolgend wöchentlich) während des Krankenhausaufenthalts den Krankheitsverlauf sehr positiv beeinflussen. Von 50 Patienten, die Vitamin D bekamen, musste nur 1 Patient auf der Intensivstation behandelt werden, von den 26 Patienten, die kein Vitamin D bekamen, dagegen die Hälfte: 13-mal mehr! In der Vitamin-D-Gruppe gab es keine Todesfälle, in der Kontrollgruppe verstarben zwei Patienten (Entrenas Castillo et al., 2020). Bei dem verwendeten Calcidiol handelt es sich um eine schneller wirksame Vorstufe, die wie Vitamin D3 im Körper noch in das aktive Hormon Calcitriol umgewandelt wird.

 

Erfolg durch Vitamin D

 

Auch Andalusien konnte zuletzt einen beeindruckenden Erfolg durch Vitamin D vermelden: Die spanische Region hatte im November 2020 Calcidiol an Pflegeheimbewohner verteilt - mit einem beachtlichen Erfolg: Die Sterblichkeit durch COVID-19 soll bis Anfang Januar um 82% gesunken sein (Chu, 2021).

 

Tipps für ein starkes Immunsystem schützen seit jeher

 

Atemwegsinfekte waren schon immer eine führende Todesursache. Jährlich versterben daran über 2 Millionen Menschen (GBD 2016, 2018; GBD 2017, 2018). Saisonale Grippeausbrüche in Europa haben schon immer ein ausgeprägtes saisonales Profil, wobei die jährlichen Spitzenwerte der Ausbrüche mit dem Winter und den damit verbundenen kalten und trockenen Wettermustern zusammenfallen. Die Saisonalität der derzeitigen Corona-Pandemie gleicht daher auch der der Spanischen Grippe. Diese Pandemie mit schätzungsweise 30-50 Millionen Toten wies drei verschiedene Wellen von Ausbrüchen mit sehr hohen Sterblichkeitsraten und Virulenzen auf, die in jeder der Spitzen im Frühjahr 1918, Herbst 1918 und Winter 1918-1919 mit kalten Temperaturen und vermehrten Niederschlägen verbunden waren.

 

Die klassischen Empfehlungen für starke Abwehrkräfte zum Schutz vor typischen Atemwegsviren sind daher seit jeher wichtig - auch aktuell in der derzeitigen Pandemie

  • Abwehrkräfte mit den zentralen Nährstoffen Vitamin D, Selen, Zink, Vitamin C, etc. unterstützen
  • Vollwertig pflanzenbetont essen
  • Für erholsamen und genug Schlaf sorgen
  • Halten Sie Ihre Schleimhäute warm! Vermeiden Sie Unterkühlung!
  • Blutdruck messen und normalisieren ist lebenswichtig
  • Wissen statt Angst

 pm, ots, Quelle: Dr. Jacobs Institut

 

English version

 

The seasonal cycle of respiratory viral diseases has long been known, as annual epidemics of cold, corona and influenza viruses continually hit the human population during the winter season. Changes in environmental parameters affect the determinants of the virus itself on the one hand, and the immune system and mucous membranes on the other. Cold air and strong temperature fluctuations are a decisive trigger of viral infections because the mucous membranes become vulnerable and viruses can overcome this first and most important immune barrier.

 

The courses of respiratory infections are also most dangerous in winter because vitamin D levels are lowest from January to March and vitamin D plays a central role in numerous immune defence functions. Tips to prevent severe COVID-19 should therefore focus much more on general immune system strengthening, vitamin D supplementation, avoidance of hypothermia and protection of the mucous membranes in the lungs and throat. 

 

SARS-CoV-2 loves cold temperatures - infectivity and mortality rise sharply

 

In a review of 23 studies, the effects of the relationship between climate and COVID-19 have now been scientifically proven (McClymont & Hu, 2021). The studies uniformly show that weather is a major factor in COVID-19 transmission, especially temperature. Accordingly, the highest incidence was in the temperature range of 0-17 °C.

 

Temperature influence and infection rate

 

A study that examined the temperature influence on COVID-19 infection rates in 30 Chinese provinces showed a 36%-57% decrease in cases for every 1 °C increase in temperature (Qi et al., 2020). Data from Europe also show that, similarly, mortality fell by about 15% for every 1 °C increase (Kifer et al., 2021).

 

Why are hypothermia and temperature drops so dangerous?

 

Direct hypothermia and dehydration of the mucous membranes through cold air or indirect hypothermia (cold neck, cold feet) lead to a greatly reduced blood flow to the mucous membranes, a reduced "mucociliary clearance" (cleansing) and thus to a considerable impairment of the immune system. Temperature drops have a similar effect. These occur, among other things, when you go outside from heated indoor rooms in winter or when you come from outside and enter air-conditioned indoor rooms in summer. The large temperature differences are like a "shock" for the mucous membranes of the throat and lungs. Feet and throat should therefore always be kept warm. In winter, masks are therefore doubly useful because they also keep the mucous membranes warm.

 

Cold air and heated rooms weaken the function of the mucous membranes

 

The mucous membrane barrier of the respiratory tract protects the body from viruses and other pathogens through a sophisticated system. The so-called mucociliary clearance functions via a double layer of mucous membrane. The upper mucosal layer, which is in contact with the inhaled air, is viscous and binds viruses and bacteria to the mucins it contains. The lower mucosal layer is watery and borders the epithelial cell layer of the airways. Together with the mobile cell processes of the epithelial cells, the cilia, the aqueous mucous layer transports the viscous mucous layer with the bound pathogens out of the body. Chronic bronchitis is so common in heavy smokers because this mechanism is severely damaged (Moriyama et al., 2020).

 

Self-cleaning of the airways

 

This effective self-cleaning mechanism of the airways is also severely impaired by dry ambient air: Both mucus layers increasingly dry out, which also restricts the mobility of the cilia. Removal of pathogens becomes increasingly difficult (Moriyama et al., 2020). We find dry air everywhere in winter. The cold air outside is usually drier because it can store less water (Moriyama et al., 2020). However, damp cold air and/or smog are also dangerous, it was typical for severe outbreaks like in Wuhan, Bergamo and in January 2021 in Portugal.

 

Indoor heating air is harmful

 

Indoor heating air with its low humidity also harms the mucous membranes. The warm indoor air should therefore be humidified so that the mucous membranes are kept both warm and moist. By the way, this also applies to air conditioners in summer. If these are not fed by outside air, the air-conditioned air dries out very much over time. Humidity should also be kept in mind here. While most warm countries consistently have very low COVID-19 mortality, warm areas with heavy use of air conditioning, such as the southern United States, therefore had high mortality even in summer.

 

Drink plenty of fluids and get enough vitamin A

 

Tip: In addition to warm air with sufficient humidity, antiviral and antioxidant polyphenols, drinking plenty of fluids and an adequate supply of vitamin A protect the mucous membranes in the throat and pharynx. Vitamin A controls the growth and development of mucosal cells of the respiratory tract by regulating gene activities. A vitamin A deficiency results in a higher susceptibility to infections and a higher vitamin A consumption due to repeated infections.

 

Cold feet make it easier for viruses to play

 

Cold feet also indirectly contribute to an increased susceptibility to infections. A study with 180 healthy students tested this old wisdom, which unfortunately has been forgotten in orthodox medicine. Half of the students placed their unclothed feet in 10 °C cold water for 20 minutes. The other half were allowed to keep their socks and shoes on (control group). After four to five days, 13 participants from the water group got a cold, but only five participants from the control group.

 

Reduced blood circulation in the body

 

The authors of the study suspect that the cold water reduces blood circulation in the body. The surface of the body cools down and the blood vessels in the nose contract. The reduced blood circulation weakens the immune defence and makes it easier for viruses to trigger a cold. Feet should therefore be kept warm in the cold season if possible (Johnson & Eccles, 2005). The same applies, of course, to any hypothermia, which is why the vernacular in Germany speaks of "cold", in English "cold".

 

More ACE2 receptors due to extreme temperatures

 

Another reason for these seasonal observations is also the ACE2 receptor, the entry port for the virus. Cold, particularly high temperatures and especially strong temperature fluctuations are a major stress factor for our cells. In winter, we are particularly frequently exposed to various temperature extremes, for example, when we go outside from the heated flat and vice versa. In summer, such strong temperature changes are less frequent - here, air-conditioned rooms are a particular problem. Such strong stressors, such as a cold shock and strong temperature changes that last for at least 15 minutes, cause the formation of so-called heat shock proteins (HSP72). Studies show that HSP72 massively ramps up the expression of ACE2 (Hedayati, 2020). The door is therefore literally wide open for the virus in severe cold and sharp temperature changes.

 

Lack of sunlight causes epidemic poor vitamin D status and reduced immunity

 

Because of its antimicrobial, immunoregulatory and anti-inflammatory properties, as well as its role in the cytokine storm, vitamin D is very important for our mucous membranes or immune system. However, the vitamin D supply is considerably poorer in winter than in summer. The study on the health of adults in Germany (DEGS1) shows that in summer and autumn, 34% and 52% of adults have a vitamin D status below 50 nmol/l (!), but in spring and winter it is much higher at 72% and 82% (Rabenberg et al., 2015).

Optimal values above 75 nmol/l according to the recommendation of the Endocrine Society, which is the authoritative body for vitamin D, are accordingly even rarer and are reached by only 12% of the population in Germany (Holick et al., 2011).

 

Good supply of vitamin D

 

Not only in relation to COVID-19, but also to other respiratory infections and diseases, a good supply of vitamin D is crucial. In a meta-analysis of double-blind studies with over 11,000 participants, vitamin D supplementation reduced the risk of acute respiratory illness by up to 70% in people with low baseline vitamin D status (Martineau et al., 2017). Therefore, the WHO recommends vitamin D supplementation against respiratory infections.

 

Severe courses of disease and increased risk of death

 

In a recent study at the University of Heidelberg, it was shown that vitamin D deficiency also leads to a more severe course of disease and increased risk of death in COVID-19. 41 of the 185 patients (22%) had a vitamin D deficiency on admission to hospital. The threshold for deficiency was set very low at < 12 ng/ml. The mortality risk for patients with vitamin D deficiency was 14.73 times higher than for patients without deficiency. The risk for artificial respiration and/or death was 6.12 times higher for patients with vitamin D deficiency. The typical confounding factors such as age, gender and previous illnesses have been statistically taken into account and eliminated (Radujkovic et al., 2020).

 

Positive influence on the course of the disease

 

In a Spanish study with 76 patients, the high-dose administration of vitamin D (in the form of calcidiol, 0.532 mg on the day of admission, 0.266 mg on days 3 and 7 and weekly thereafter) during hospitalisation had a very positive influence on the course of the disease. Of 50 patients who received vitamin D, only 1 patient had to be treated in the intensive care unit, whereas half of the 26 patients who did not receive vitamin D did: 13 times more! There were no deaths in the vitamin D group, whereas two patients died in the control group (Entrenas Castillo et al., 2020). The calcidiol used is a faster-acting precursor that, like vitamin D3, is still converted into the active hormone calcitriol in the body.

 

Success through vitamin D

 

Andalusia was also able to report an impressive success with vitamin D recently: The Spanish region had distributed calcidiol to nursing home residents in November 2020 - with considerable success: mortality from COVID-19 was reported to have fallen by 82% by the beginning of January (Chu, 2021).

 

Tips for a strong immune system have always been protective

 

Respiratory infections have always been a leading cause of death. Over 2 million people die from them every year (GBD 2016, 2018; GBD 2017, 2018). Seasonal influenza outbreaks in Europe have always had a distinct seasonal profile, with peak annual outbreaks coinciding with winter and the associated cold and dry weather patterns. The seasonality of the current Corona pandemic is therefore also similar to that of Spanish flu. This pandemic, with an estimated 30-50 million deaths, had three distinct waves of outbreaks with very high mortality rates and virulence associated with cold temperatures and increased rainfall in each of the peaks in spring 1918, autumn 1918 and winter 1918-1919.

 

The classic recommendations for strong defences to protect against typical respiratory viruses have therefore always been important - and are currently important in the current pandemic as well

  • Support the body's defences with the key nutrients vitamin D, selenium, zinc, vitamin C, etc.
  • Eat a whole-food, plant-based diet
  • Ensure restful and sufficient sleep
  • Keep your mucous membranes warm! Avoid hypothermia!
  • Measuring and normalising blood pressure is vital
  • Knowledge instead of fear

 pm, ots, mei, Source: Dr. Jacobs Institute

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