Появление тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) в конце 2019 года вызвало глобальный отклик и стало главным вызовом в сфере здравоохранения. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) охарактеризовала COVID-19 как «пандемию».
Целью данной работы является обзор потенциального использования озона, который служит дополнительной терапией в лечении COVID-19. Основные профильные термины (озон, SARS-CoV-2 и COVID-19) были найдены в базах научных данных.
Дезинфекция объектов окружающей среды
Озон можно использовать для дезинфекции загрязнённых вирусами сред. Его максимальная противовирусная эффективность требует короткого периода высокой влажности (более 90% относительной влажности) после достижения пиковой концентрации газообразного озона (20–25 ppm, 39–49 мг/м³).
В качестве газа озон может проникать во все области внутри помещения, включая щели, светильники, ткани, больничные палаты, общественный транспорт, гостиничные номера, кабины круизных лайнеров, офисы и т.д., а также под поверхности мебели, что гораздо эффективнее, чем жидкие аэрозоли, наносимые вручную.
После 30 секунд воздействия озона 99% вирусов были инактивированы и продемонстрировали повреждение белков оболочки, что может привести к нарушению прикрепления к нормальным клеткам и разрушению одноцепочечной РНК.
Терапевтическое действие озона при вирусных заболеваниях
Системная озонотерапия может быть потенциально полезной при инфекции SARS-CoV-2. Обоснование и механизм действия уже были клинически доказаны при других вирусных инфекциях и показали высокую эффективность в научных исследованиях.
Механизмы действия озонотерапии
- Индукция адаптации к окислительному стрессу, следовательно, восстановление равновесия окислительно-восстановительного состояния клеток — фундаментальный процесс для ингибирования репликации вируса
- Индукция интерферона-гамма и провоспалительных цитокинов
- Увеличение кровотока и оксигенации тканей жизненно важных органов (почечное, лёгочное и сердечное кровообращение)
- Может действовать как аутовакцина при введении в форме малой аутогемотерапии
Адаптация к окислительному стрессу
Длительное озонотерапевтическое лечение способно вызвать адаптацию к окислительному стрессу. Парадоксальный механизм, с помощью которого озон (мощный окислитель) может вызывать антиоксидантную реакцию, демонстрируется не только на протеомном, но и на геномном уровне.
Озон в терапевтической дозе модулирует ядерные факторы Nrf2 и NF-κB и вызывает восстановление равновесия антиоксидантной среды. Окислительный стресс и врождённый иммунитет играют ключевую роль в путях повреждения лёгких при вирусных инфекциях.
Индукция синтеза цитокинов
Было показано, что индукция синтеза цитокинов, таких как интерферон и интерлейкины, в озонированной крови возможна. Реинфузированные лимфоциты и моноциты, мигрируя через лимфоидную систему, могут активировать другие клетки, что со временем приведёт к стимуляции иммунной системы.
Помимо индукции HO-1 как защитного фермента, высвобождение белков теплового шока (HSP60, HSP70, HSP90) также оказывает влияние на вирицидную активность. Эти белки являются мощными активаторами врождённой иммунной системы.
Улучшение оксигенации
Кислородно-озоновая терапия улучшает оксигенацию тканей. Пациенты с ОРВИ склонны к лёгким неспецифическим гепатитам, может присутствовать фиброз лёгких и почечная недостаточность.
Озонотерапия стабилизирует печёночный метаболизм, уровни фибриногена и протромбина в плазме имеют тенденцию нормализоваться у инфицированных пациентов. Существуют исследования, демонстрирующие защитный эффект озона для предотвращения окислительного повреждения сердца, печени, лёгких и почечной ткани.
Рекомендованные пути введения
Рекомендованные системные пути введения:
- Озонированный физиологический раствор (O3SS)
- Большая аутогемотерапия (MAH)
- Экстракорпоральная оксигенация-озонирование крови (EBOO)
- Вариант малой аутогемотерапии (MiAH)
Озонированный физиологический раствор
Метод озонированного физиологического раствора был официально утверждён Министерством здравоохранения Российской Федерации в начале 1980-х годов. В 2004 году он был также официально признан в Украине.
В отличие от большой аутогемотерапии, озонированный физиологический раствор оказался особенно эффективным при вирусных заболеваниях, таких как вирус Эпштейна-Барр, цитомегаловирус, папилломавирус, ВИЧ, опоясывающий лишай, простой герпес.
Поскольку физиологический раствор быстро распространяется по всему объёму плазмы, это позволяет обработать больший объём крови, чем при большой аутогемотерапии.
Рекомендуемый клинический протокол
Насыщают физиологический раствор 0,9% при 3 мкг/мл в течение 10 минут. Назначают пациенту путём барботажа со скоростью 80–120 капель/мин. Два раза в неделю (6 процедур).
После процедуры введения O3SS используют внутривенное введение глутатиона (GSH; 600 мг) с витамином C (1 г), растворённых в 100 мл физиологического раствора.
Насыщают физиологический раствор 0,9% при 5 мкг/мл в течение 10 минут. Назначают каждый день в течение 5 дней. В последующие 5 дней понижают концентрацию до 3 мкг/мл. Всего 10 процедур.
После каждого введения O3SS используют внутривенное введение глутатиона (GSH; 1200 мг) с витамином C (2 г). Назначают 10 процедур, два раза в неделю.
Роль глутатиона
Поскольку болезнь сопровождается острым окислительным стрессом, в протокол включён глутатион (GSH) из-за его способности отдавать электроны и стабилизировать свободные радикалы. GSH является неферментативным антиоксидантом и одной из первых линий защиты от окислительного повреждения.
Во время старения содержание GSH снижается, и иммунная система испытывает дефицит в индукции Th1-ответа. Снижение секреции цитокинов Th1 может ослабить защиту хозяина от вирусных инфекций.
Требования к оборудованию
Озон должен производиться с помощью медицинского, надёжного и сертифицированного генератора. В Европейском союзе генераторы озона классифицированы как медицинские устройства класса IIb с маркировкой CE.
Генератор должен позволять измерять точные концентрации озона (от 1 до 80 мг/л) и вырабатывать озон исключительно из медицинского кислорода.
Заключение
Озон может быть полезен для дезинфекции загрязнённых вирусами сред. В обрабатываемой среде не должны находиться люди и животные из-за токсичности озона при вдыхании.
Системная озонотерапия может быть потенциально полезна при SARS-CoV-2. Это дополнительная терапия: инфицированный пациент продолжает лечиться основными препаратами и одновременно получает озонотерапию.
Клинические протоколы должны соответствовать стандартным дозам и процедурам, определённым в Мадридской декларации по озонотерапии. Необходимы дополнительные клинические испытания для подтверждения эффективности озонотерапии в качестве дополнительной терапии при COVID-19.
Литература
- WHO. Responding to community spread of COVID-19. Interim guidance, March 2020
- Ghebreyesus T. WHO Director-General's opening remarks at the media briefing on COVID-19 — 11 March 2020
- Lai C.C. et al. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and coronavirus disease-2019 (COVID-19): The epidemic and the challenges // Int J Antimicrob Agents. 2020
- Li X. et al. Evolutionary history, potential intermediate animal host, and cross-species analyses of SARS-CoV-2 // J Med Virol. 2020
- Hudson J.B. et al. Development of a Practical Method for Using Ozone Gas as a Virus Decontaminating Agent // Ozone: Science & Engineering. 2009;31:216-223
- Roy D. et al. Mechanism of enteroviral inactivation by ozone // Appl Environ Microbiol. 1981;41(3):718-723
- Murray B.K. et al. Virion disruption by ozone-mediated reactive oxygen species // J Virol Methods. 2008;153(1):74-77
- Bocci V. Ozone: A new medical drug. Netherlands: Springer; 2011
- Bocci V., Paulesu L. Studies on the biological effects of ozone 1. Induction of interferon gamma on human leucocytes // Haematologica. 1990;75(6):510-515
- Pecorelli A. et al. NRF2 activation is involved in ozonated human serum upregulation of HO-1 in endothelial cells // Toxicol Appl Pharmacol. 2013;267(1):30-40
- Imai Y. et al. Identification of oxidative stress and Toll-like receptor 4 signaling as a key pathway of acute lung injury // Cell. 2008;133(2):235-249
- Schwartz-Tapia A., Martínez-Sánchez G. et al. Madrid Declaration on Ozone Therapy. ISCO3. 2015
- Maslennikov O.V. et al. Ozone therapy in Practice. Health Manual, Ministry Health Service of The Russian Federation. 2008
- Amatore D. et al. Glutathione increase by the n-butanoyl glutathione derivative inhibits viral replication // FASEB Bioadv. 2019;1(5):296-305