Rationamentul pentru ozonoterapie ca adjuvant in terapia Covid -19 -un rezumat 

Revista Med Gas Res. 2020 Jul-Sep; 10(3): 134–138.

Publicat online 2020 Jul 13. 

 Autori: Giovanni Tommaso Ranaldi, Emanuele Rocco Villani, MD, and Laura Franza

Boala coronavirus 2019 (COVID-19) este boala respiratorie cauzată de noul sindrom respirator acut sever coronavirus-2 și se caracterizează prin manifestări clinice variind de la simptome ușoare, asemănătoare gripei până la insuficiență respiratorie severă și insuficiență multi-organ. Pacienții cu simptome mai severe pot necesita tratamente de îngrijire intensivă și se confruntă cu un risc ridicat de mortalitate. De asemenea, complicațiile trombotice, cum ar fi embolismele pulmonare și coagularea intravasculară diseminată sunt frecvente la acești pacienți. Într-adevăr, COVID-19 se caracterizează printr-un răspuns inflamator anormal care seamănă cu o furtună de citokină, care este asociată cu disfuncția endotelială și complicații microvasculare. Până în prezent, nu sunt disponibile tratamente specifice pentru COVID-19 și complicația sa care pune viața în pericol. Medicamentele imunomodulatoare, cum ar fi inhibitorii hidroxiclorochină și interleukină-6, precum și medicamentele antitrombotice, cum ar fi heparina și heparina cu greutate moleculară mică, sunt în prezent administrate cu unele beneficii. Terapia cu ozon constă în administrarea unui amestec de ozon și oxigen, numit ozon medical, care a fost folosit de peste un secol ca o practică medicina neconventionala pentru mai multe boli. Motivul utilizarii ozonului medical pentru COVID-19 este posibilitatea de a contrasta disfuncția endotelială, modulând răspunsul imun și acționând ca agent virustatic. Astfel, ozonul medical ar putea ajuta la scăderea inflamației pulmonare, la încetinirea creșterii virale, la reglarea circulației pulmonare și la oxigenare și la prevenirea trombozei microvasculare. Terapia cu ozon ar putea fi considerată o terapie adjuvantă fezabilă, rentabilă și ușor de administrat în așteptarea sintezei unei terapii sau a dezvoltării vaccinului Boala coronavirus 2019 (COVID-19) este o boală cauzată de noul sindrom respirator acut sever (SARS)-coronavirus-2 (SARS-CoV-2), un virus aparținând aceleiași familii de virusuri care cauzează SARS și sindromul respirator (MERS); care a fost raportat pentru prima dată la Wuhan în decembrie 2019, în provincia Hubei, China.1 COVID-19 prezintă un spectru larg de manifestări clinice, variind de la simptome ușoare, asemănătoare gripei până la pneumonie interstițială severă.

Pacienții cu simptome mai severe pot necesita tratament de terapie intensivă datorită insuficienței respiratorii acute, care necesită ventilație mecanică și presiune pozitivă crescută a expirației și care prezintă un risc ridicat de mortalitate. COVID-19 poate provoca un răspuns inflamator anormal, care într-adevăr seamănă cu o "furtună de citokină" caracterizată prin concentrații crescute de plasmă de proteine C-reactive, feritină, Citokine pro-inflamatorii (interleukină (il)-1β, Il- 61, Il-1 12, factor de necroză tumorală, interferon-γ) și număr scăzut de limfocite CD16+ și CD56+.Acest model inflamator este diferit de cel al pacienților SARS severi  și este similar cu cel de la baza imunității adaptive. Agenți imunomodulatori, cum ar fi medicamentele anti-artrită reumatoidă (Cloroquine, hidroxiclorochină și tocilizumab, un anticorp monoclonal umanizat care vizează Il- 64) sunt în prezent prescrise ca tratament adjuvant al COVID-19, în plus față de medicamentele antivirale.Activarea imună este asociată cu disfuncția endotelială și complicațiile microvasculare,cu un prejudiciu important septal capilar, caracterizat prin depunerea fibrinei murale și luminiale, permearea septului interalveolar prin neutrofile și depunerile semnificative ale componentelor terminale complementare compatibile cu activarea susținută, sistemică a căilor alternative și a celor bazate pe lectină, asociate cu starea procoagulantă.

COVID-19 poate determina, de asemenea, complicații trombotice: 1.4% dintre pacienții morți îndeplinesc criteriile societății internaționale privind tromboza și hemostaza pentru coagularea intravasculară diseminată, după cum s-a dovedit prin nivelurile crescute de D-dimer și fibrinogen, cu niveluri scăzute de anti-trombină și creștere spontană a lungimii raportului normalizat internațional,  în timp ce doar 0.6% dintre pacienții care supraviețuiesc îndeplinesc aceste criterii; Congestia pulmonară cu tromboza microvasculară și ocluzie este cel mai relevant aspect al patologiei. Constatările patologice includ "plămânii cu pete", unde zonele hiperemice/hemoragice coexistă cu zone ale plămânului normal. Există, de asemenea, hipertrofie vasculară, cu vase pulmonare mărite (de până la 20 de ori) și tubulare, cu micropubi, urmate de reducerea calibrului. În alveole, există constatări tipice de deteriorare alveolară difuză, cu descuamare a pneumocitelor, formarea membranelor hialine și exudatul fibrotic. Pentru a sugera originea sistemică a tulburării coagulative, există o dovadă din ce în ce mai mare a trombozei liniei centrale și a evenimentelor ocluzive vasculare (de exemplu, membrele ischemice) în plus, există dovezi din ce în ce mai mari ale altor vasculite legate de SARS-COV2, cum ar fi  aspectul de purpură a pielei și accidentele cerebrovasculare.

Utilizarea heparinei a dovedit, într-adevăr, că este utilă la acești pacienți: Heparina cu doză mare este utilizată cu succes la pacienții care dezvoltă forme moderate până la severe de COVID-19. Alte tratamente investigate includ defibrotida, un amestec de oligonucleotide monoeșuate care prezintă proprietăți anti-coagulare și este utilizată pentru a trata boala veno-ocluzivă (NCT04335201), Și activatori tissue-plasminogen, cu toate acestea, chiar dacă aceste abordări par să funcționeze, ele sunt tratamente simptomatice și nu acționează asupra cauzelor disfuncției endoteliale.

În acest scenariu, este imperativ să se găsească noi opțiuni terapeutice. O opțiune interesantă ar putea fi terapia cu ozon. În aceasta scurtă revizuire, vom descrie beneficiile potențiale ale terapiei cu ozon impotriva COVID-19. O căutare de studii de specialitate a fost efectuată pe PubMed și Embase, inclusiv "ozon", "ozon medical", "disfuncție endotelială", "furtună citokină", "șoc," și "ARDS" ca termeni de căutare. O căutare suplimentară a fost efectuată pe ClinicalTrial.gov inclusiv "ozon", "COVID-19", "s-CoV-2" și "terapia cu oxigen".

Ce este terapia Ozone?

Ozonul este o formă alotropică de oxigen, cu o moleculă formată din trei atomi de oxigen. Ozonul este un oxidant puternic, acționând direct asupra celulelor prin peroxidare lipidică, oxidări de aminoacizi și leziuni ireversibile ADN, ceea ce duce la moartea celulelor, fiind unul dintre cei mai puternici oxidanți, este extrem de toxic. Terapia cu ozon constă în prepararea unui amestec extemporar de ozon (concentrație maximă de 5%) și oxigen (concentrație minimă de 95%), așa-numitul ozon medical (MO). MO are mai multe acțiuni și a fost aplicat pe o gamă largă de patologii ca practică de medicină neconvențională. MO poate fi administrat sistemic prin adăugarea acestuia la o probă de sânge a pacientului care este apoi reinfuzată (auto-hemo-infusion) sau prin adăugarea acesteia la soluție salină. Poate fi administrat și local, prin injectare subcutanată/intramusculară, prin inhalare sau prin expunerea pielii sau a altor cavități corporale (adică rectale, nazale) la un amestec de aer care conține MO .Efectele biologice ale ozonului sunt mediate în principal de sisteme antioxidante, antiinflamatorii, efectele imuno-modulatoare și virustatice ale ozonului, precum și efectul său direct asupra coagulării și îmbunătățirii microcirculației sunt deosebit de importante.

Mecanisme de acțiune
Reacții biochimice

MO reacționează în interiorul lichidelor biologice – în special în sânge – cu o gamă largă de substraturi, implicate în mai multe căi metabolice. Aceste reacții complexe apar foarte repede, iar timpul de înjumătățire al MO durează doar milisecunde. MO reacționează în principal cu acizi grași polinesaturați, legați de albumină și prezenți în majoritatea lipidelor și fosfolipidelor, precum și cu antioxidanți, proteine și carbohidrați. Cea mai mare parte a MO este implicată în reacția „adăugării acizilor grași polinesaturați la legături duble de carbon”, cunoscută sub numele de „reacția crisegée”. această reacție implică formarea unei ozonide primare, care se împarte într-un produs de peroxidare a lipidelor a cărui structură este α-hidroxi-hidropperoxidul și aldehida sa. Produsele de peroxidare lipidică puterea oxidantă este mai mică decât alți peroxizi și într-o soluție apoasă este degradată în peroxid de hidrogen, o specie de oxigen reactiv. Printre aldehide care se formează în acest proces, cel mai activ este 4-hidroxi- 2,33 trans-nonenal, fundamental în transducția semnalului celular, prin reglarea sistemului antioxidant într-un mod controlat pe numeroase celule ale organismului.Această cascadă de reacții se termină cu epuizarea MO. Cu alte cuvinte, ozonul este o moleculă instabilă și provoacă reacții oxidative dar, dacă este administrat corect (adică, MO), generează un „stres oxidativ controlat și tranzitoriu”, care stimulează sistemul antioxidant al celulei.

Efecte antiinflamatorii și imunomodulatoare

Efectul antiinflamator și imunomodulator al MO este exprimat prin activarea sau inhibarea diferitelor căi moleculare, implicate în inflamația sistemică. De exemplu, MO inhibă calea factorului nuclear-kappaB (NF-κB), a cărei activare promovează transcrierea genelor citokine proinflamatorii, cum ar fi factorul de necroză tumorală-α, IL-1β, IL- 8.233 motivele care stau la baza eficacității antiinflamatorii a terapiei MO pot fi găsite, prin urmare, într-o reducere sistemică a parametrilor inflamatori, cum ar fi Il- 1.242, pe de altă parte, MO stimulează activarea factorului nuclear eritroid 2-legate de calea 2, 25 un factor de transcriere intracelulară, legarea la elementele de răspuns anti-oxidant regiunile nucleare care codifică enzime antioxidante, cum ar fi superoxid dismutaza, catalaza și heme oxigenaza-1. Heme oxigenaza-1 este o enzima microzomala care catalizeaza degradarea haueme si produce monoxid de carbon, Care este un alt inhibitor al căii NF-κB.26 în plus, heme oxigenază-1 activează direct citokinele antiinflamatorii, 25 și crește numărul de celule progenitoare ale endoteliului.Având în vedere motivele menționate mai sus, s-ar putea întreba dacă ozonul poate avea un efect imunosupresor. Dimpotrivă, aplicarea ozonului în plus față de terapia cu antibiotice poate avea efecte de protecție asupra leziunilor septice ale plămânilor, prin scăderea hiperexpresiei induse de liopolizaharidă NF-κB.16,29 cu toate acestea, chiar dacă au fost efectuate câteva studii pentru a evalua efectele ozonului asupra sepsisului, nu au fost găsite beneficii clare.

Efecte asupra microcirculației

MO este aplicat în cea mai mare parte în cazul în care microcirculația este afectată, ca și în arteriopatiile periferice (adică, picior diabetic sau scleroză sistemică).Terapia cu ozon îmbunătățește fluxul sanguin în zone insuficient irigate, promovând revascularizarea, conformitatea vasculară, reologia și schimburile de gaze din țesuturile sanguine. Revascularizația poate fi evaluată prin capillaroscopie video cu sondă optică, cu restaurarea cadrului tridimensional pentru patul capilar, dacă daunele capilare nu au cauzat deja o pierdere capilară severă.Revascularizația depinde de o neo-angiogeneză non-haotică, favorizată de o sinteză adecvată a factorului de creștere endotelial vascular, Datorită creșterii producției de peroxid de hydrogen In plus, MO induce sintetaza de oxid nitric prin formarea ulterioară de oxid nitric și alte specii reactive de azot. Speciile reactive de azot joacă un rol central în calitate de modulatori ai semnalelor fiziologice ale sistemului cardiovascular și, în special, ale mecanismelor vasodilatatoare; oxidul nitric acționează, de asemenea, ca un neuromodulator si inhibitor al agregării plachetare, aderenței vasculare a leucocitelor și proliferării celulelor musculare netede.La nivel de eritrocite, căile moleculare determinate de MO duc la o creștere a concentrației de 2,3-difosfoglicerat, care determină o schimbare corectă a curbei de disociere a oxihemoglobinei și, prin urmare, un schimb crescut de oxigen la țesuturile periferice. În plus, acțiunea temporară de peroxidare a lipidelor face membrana celulelor roșii din sânge mai deformabilă.
Astfel, în capilarele mai mici, celulele roșii, în loc să se miște , se aliniază și se continuă de-a lungul axei navei, aranjarea într-o grămadă (efect Fahraeus-LLindquist) si facilitarea schimburilor metabolice.MO are o acțiune benefică în procesele de granulare și vindecare prin scăderea producției de plasminogen țesut factor de activare și inducerea unor cantități mai mari de inhibitori ai acestuia, favorizarea proceselor de fibrinoliză la cele de depunere a fibrinei.

Rezultatul net al MO în deteriorarea microcirculației este de a favoriza regenerarea microcirculației și a schimburilor gazoase (prin creșterea fluxului sanguin, scăderea vâscozității sângelui și agregarea plachetară, a deformării eritrocitelor și a eliberării de oxigen) și, în același timp, pentru a reduce procesele trombotice și fibrotice.
Efecte virustatice
Ozonul inactivează direct unele virusuri. Pentru a penetra cu succes celulele, diferiți viruși (de exemplu, hepatita A, virusul imunodeficienței umane, Ebola) necesită ca glicoproteinele membranare să aibă grupuri sulfhidril în formă redusă. Virusul Ebola are regiuni pe plicul bogat în cisteină, a căror modificare blochează proprietățile de creștere ale virusului. Ozonul poate oxida permanent reziduurile de tiol ale cisteinei in vitro. Ozonul virustatic împotriva Ebola a fost, de asemenea, testat in vivo, cu rezultate încurajatoare, dar pe un eșantion limitat.

 Ozonul in COVID-19

MO ar putea juca un rol benefic în cazul pacientului care suferă de COVID-19 la diferite niveluri. Pentru a favoriza utilizarea terapiei cu ozon în COVID-19 există similitudinea dintre daunele microvasculare în bolile arteriale periferice și în retinopatia diabetă cu microvasculare (arteriole, arteriole preapilare, capilare, venule postcapilare și venule) la nivel pulmonar în COVID-19. Acesta din urmă este evidențiat prin imagistica CT a vaselor pulmonare tubulare și mărite, urmată de o reducere bruscă a calibrului lor și de constatările patologice ale microtrombilor și ale anevrismelor capilare. Toate aceste boli împărtășesc caracteristici vasculare ale microhemoragiilor, microarhubilor, microanevrismelor, edemului pericapilar și tisular, așa cum se demonstrează atât prin capillaroscopia video cu sondă optică, cât și prin constatările autopsiei. Acțiunea MO asupra microcirculației în ceea ce privește neo-angiogeneza organizată, creșterea fluxului sanguin, scăderea vâscozității sângelui și agregarea plachetară și creșterea deformării celulelor roșii din sânge și schimburile de gaze au fost discutate anterior. Per total, terapia MO a dat beneficii excelente la nivelul piciorului diabetic, ulcere trofice sau sub presiune, scleroză sistemică. Răspunsuri pozitive în ceea ce privește reducerea daunelor ischemice-hemoragice ale microcirculației ar putea fi obținute în pneumonie COVID-19 .Conform cunoștințelor noastre, nu au fost publicate studii privind dezvoltarea hipertensiunii pulmonare în COVID-19 sau severitatea acesteia în cei cu antecedente de hipertensiune pulmonară. În opinia autorilor, MO nu trebuie administrată în contextul unor afecțiuni pulmonare microvasculare avansate cu pierderi capilare masive, similare cu cele care apar în scleroza sistemică cu hipertensiune pulmonară; în acest context, ozonul ar putea determina o înrăutățire a deteriorării plămânilor, inflamației și edemului la pacienții cu hipertensiune pulmonară,  sau nu ar putea avea niciun efect din cauza pierderii capilare. Totuși, o acțiune anti-hipoxemic a fost observată de către auto-hemo-infuzarea MO la pacienții care suferă de bronșită obstructivă cronică.In plus, într-un model animal cu un plămân sănătos, ozonul pare să aibă o acțiune protectoare asupra genezei edemului pulmonar, datorită capacității de a stimula sistemul nervos pulmonar simpatic,si să blocheze răspunsurile microvasculare la acetilcolină și substanța P la nivel pulmonar.Interesant este ca, atunci când este aplicat la pacientul cu insuficiență respiratorie severă, care necesită ventilație mecanică cu presiune pozitivă la sfârșitul expirației pe termen lung ridicată (ca și în pneumonie severă COVID-19), ozon inhalat creeaza schimburi îmbunătățite de gaze în plămâni, creșterea producției de surfactant și conformitatea plămânilor într-un eșantion mic de pacienți.

Un alt beneficiu potențial al perfuziei automate MO ar putea fi „furtuna citokină” în patogeneza insuficienței respiratorii, coagularea intravasculară diseminată și insuficiența multi-organelor în COVID-19. Efectele imunomodulatorii de protecție ale ozonului în leziunile pulmonare septice au fost deja discutate anterior. Consecințele hemodinamice "furtuna citokină" sunt similare cu cele ale șocului toxic ca și în șocul septic, anomaliile microcirculatorii sunt caracteristici cardinale, fiind disociate de cele ale hemodinamice sistemice și mai severe în rândul supraviețuitorilor.prin urmare, Modificările microcirculatorii pot persista în ciuda corectării variabilelor hemodinamice sistemice cu medicamente vasopresoare. Precondiționarea zonei a fost demonstrată ca fiind la fel de puternică ca dexametazona în reducerea factorului de necroză tumorală-nivelul α în timpul șocului endotoxic indus de liopolizaharidă și a stresului oxidativ într-un model murin. Pe lângă „furtuna citokină primară”, o superinfecție și un șoc septic secundar sunt predominante în rândul pacienților cu COVID-19. Ozonul are atât o acțiune bactericidă directă, prin produsul de peroxidare lipidică și speciile reactive de oxigen,cat și una indirectă, printr-o creștere a chimotaxis neutrofil și activitate mieloperoxidază.Astfel, MO ar putea reduce atât modificările microcirculatorii induse de "furtuna citokina" și apariția de superinfecții bacteriene și șoc septic.
Ca și în cazul virusului Ebola, o altă acțiune potențială a ozonului este inactivarea proteinei Spike de care coravirusurile au nevoie ca sa  infecteze celulele pacientilor. Proteina Spike este bogată în reziduuri de cisteină, oxidată permanent de ozon, Și aceste reziduuri sunt păstrate în timpul evoluției tulpinilor virale, prin urmare, s-CoV-SARS 2 ar putea fi inactivat prin oxidarea mediată de ozon în timpul fazei viremice (dacă este administrată mai devreme prin auto-hemo-infusion) și la nivelul mucoasei nazofaringiene colonizate a purtătorilor sănătoși prin formulările tematice.
Până în prezent a fost efectuat un singur studiu clinic privind terapia cu ozon la pacienții afectați de pneumonia asociată cu COVID-19 (NCT04370223). Datele preliminare au arătat că pacienții tratați cu MO au prezentat atât timp mai scurt pentru îmbunătățirea clinică, cât și o proporție semnificativ mai mare de pacienți care au realizat o îmbunătățire clinică de 14 de zile în comparație cu cei care au beneficiat de asistență medicală.Cu toate acestea, a fost un studiu cu un singur centru care a înrolat puțini pacienți și sunt necesare studii clinice randomizate mai mari. Pe de altă parte, au fost deja efectuate trei studii despre terapia cu oxigen hiperbaric (NCT04370223, NCT04343183 și NCT04332081). Aceste date preliminare sugerează că beneficiile potențiale ale terapiei cu oxigen hiperbaric în COVID-19. Această constatare este, de asemenea, de interes deoarece, într-un model murin de leziuni pulmonare, o combinație de terapie cu oxigen hiperbaric și MO a fost demonstrat a fi mai eficientă decât terapia cu oxigen hiperbaric în ceea ce privește serul IL-1β, glutationul pulmonar se depoziteaza și se obține un rezultat histologic.

Contraindicații pentru terapia Ozone

În ceea ce privește terapia sistemică MO, există unele contraindicații și avertismente. În primul rând, MO nu trebuie administrat direct în sânge și nu trebuie amestecat în soluție cu alte medicamente, ci soluție salină, din cauza efectului său oxidant. În al doilea rând, nu există studii despre terapia cu ozon și sarcină; prin urmare, ar trebui evitată în acest caz. O altă contraindicație absolută este deficitul de glucoză-6-fosfat dehidrogenază în administrarea sistemică,  același avertisment cu privire la antimalariali. Potențial, administrarea MO la pacienții care suferă de hipertiroidism ar putea fi dăunătoare pentru plămâni, așa cum se arată în modelele murine.

Vezi articolul original AICI