COVID-19の軽症~中等症症例の予防と治療におけるハイドロサーモセラピー(水熱療法・温熱療法)

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コロナウイルス予防・免疫の強化温熱療法・発熱・サウナ
Hydrothermotherapy in prevention and treatment of mild to moderate cases of COVID-19

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7668174/

オンラインで公開2020年11月16日

要旨

COVID-19は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)として知られる新型コロナウイルスによって引き起こされる新しい伝染性疾患である。COVID-19は、世界のすべての大陸に到達し、世界中の医療システムに負荷をかけ、世界保健機関(WHO)によりパンデミックと宣言されている。現在、COVID-19の明確な治療法はない。我々は、宿主免疫が新型コロナウイルス感染の結果に重要な因子であることを認識している。

しかし、ここでは、この新しい病気に対抗するために何ができるかを探すことに焦点を当てて、この病気の病態生理をレビューする。その結果、コロナウイルスは熱に敏感であることがわかった。そこで私たちは、このウイルスの脆弱性の領域に着目した。

この仮説では、免疫系の活性化とその抗ウイルス活性化のための体の熱(内熱と外熱)の作用、特にコロナウイルスに関連していることに重点を置いている。今回の検討から、加熱治療はCOVID-19を予防し、コロナウイルスの軽度・中等度症例の重症度を低下させる可能性があると仮説を立てた。

COVID-19の予防と治療における熱治療の有効性を検証するための研究が進められている中で、この制御不能な世界的なコロナウイルスパンデミックに対して熱治療を提案する。

キーワード

水治療法, 治療法, 免疫反応, 水熱療法, 発熱, COVID-19

序論

2019年12月下旬、中国・武漢で原因不明の肺炎として最初の症例が出現した。新たな症例のクラスターは、水産物卸売市場に関連していると思われる[1]。さらなる研究により、この新たな病理の原因は、国際ウイルス分類学委員会によって正式に重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)と呼ばれる新たなウイルス[2]であることが確認された[3]。この病気の症例は全大陸で報告されており、世界保健機関(WHO)は2020年3月11日にパンデミックと宣言した[4]。この新しい病気は、新型コロナウイルス感染症を意味するCOVID-19と呼ばれている[5]。この新しい、現在のコロナウイルスは、無症候性疾患から重篤な急性呼吸器症候群[6]まで、非常に多様な臨床症状を引き起こし、死に至る可能性がある。

議論

重症急性呼吸器症候群コロナウイルスの病態生理

COVID-19の疫学的な歴史は、もともと中国の武漢で、動物を販売する食肉市場からウイルスが感染したというものである。ウイルスは鼻や喉に入り、そこでアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)と呼ばれる細胞表面の受容体が豊富な細胞を見つける[7]。ウイルスは、SARS-CoV-1と同じように、細胞内に入るためにACE2受容体を必要とする[8]。人から人への感染は、感染が継続して他の人に広がる方法である[9]。インフルエンザと同様に、主に呼吸器の飛沫を介して感染が拡大するが、非呼吸器性ウイルス粒子が目や血液、便に混入することも報告されている[10]。

感染症の最も一般的な症状は前駆期であり、1週間ほど続くこともある。この段階では、発熱、筋肉痛、乾いた咳、匂いや味の喪失、疲労感、下痢などが見られる。免疫システムがウイルスを止めることができないと、ウイルスはさらに体を攻撃し続け、肺などの肺胞を攻撃して呼吸困難やリンパ球減少症を発症する。肺胞にはウイルスを細胞内に侵入させるACE2受容体も豊富に存在するため、肺胞は特に脆弱です[11]。挑戦的な患者は悪化を続け、急性呼吸窮迫症候群やスーパー感染症を発症する[12]。CT検査(コンピュータ断層撮影)後の無症状の患者でも、両側性のグラウンドガラスの不透明性を示す[6]。感染者の3分の1は血栓異常とDダイマーの増加を示した[13]。この異常は、糖尿病患者や高血圧患者がCOVID-19に感染した後に予後不良になる理由を説明するものである。

自然免疫応答は、各個人のCOVID-19の結果を決定する重要な因子であるように思われる。免疫系の活動を調節するのに役立つ重要なタイプのタンパク質は、I型インターフェロン(IFN)である。これらのタンパク質はIRF3/IRF7抗ウイルス経路を含む抗ウイルス反応を誘発する[15]。これらのタンパク質は分泌されると、マクロファージとナチュラルキラー(NK)細胞を刺激する。ウイルス感染の場合、インターフェロンは感染した細胞から分泌され、ウイルス感染の可能性に備えて体を準備する。これまでの研究では、SARS-CoV-2が、特に初期感染時にI型インターフェロン(IFN)をどのように抑制または遅延させるかが記録されている[16]。インターフェロンは発熱(化膿性)の産生にも関与しているため、一部の人が病気の初期に症状を示さない理由を説明するために、免疫系を抑制していると考えられている[17]。SARS-CoV-2の軽症例の進化を分析した研究では、ウイルスの標的と思われるNK細胞と単球が劇的に減少していることが示された[18]。IFNの反応が低い患者は予後が悪く、コロナウイルス感染による死亡リスクが高い傾向にある[19]。慢性疾患(心血管疾患、高血圧、肥満、糖尿病など)を持つ人は、SARS-CoV-2に感染しやすいようである[20]。逆に、子供はウイルス感染に対して強い免疫反応を示する[22]。子供は米国の全人口の22%を占めているにもかかわらず、米国で確認されたCOVID-19感染のうち2%未満が子供からの感染である理由は、このためかもしれない[23]。

発熱と人工的な発熱

コロナウイルスの病態生理は気が遠くなるように見えるが、私たちにできることはたくさんある。この無気力な病気にアプローチする方法は、ウイルスの弱点を理解して選択し、その弱点を攻撃することである。コロナウイルスは熱、塩基性pH、酸性pHに弱い[24]。ウイルスは39.2°F(4度)でより安定しているため、低い温度を好むようである[25]。我々は、発熱または人工的に誘導された体温が感染に及ぼす可能性のある影響を探る。

ハイドロサーモセラピーという用語は、水を意味する “Hudor”、熱を意味する “Thermo”、治癒を意味する “Therapeia “という3つのギリシャ語に由来しており、一部の著者はこれをハイドロセラピーと呼んでいる。ハイドロセラピーとは、病気の治癒のために、氷や蒸気を含むあらゆる形態の水を、内部または外部のいずれかにインテリジェントに適用することである [26]。ハイドロセラピーは、人体に人工的な熱を作り出すユニークなメカニズムである。感染症における発熱の利点の1つは宿主の生存率の向上であり、もう1つは病気の持続期間の短縮である[27]。熱はそれ自体が抗ウイルス効果を持つ。ヒト細胞とライノウイルスを入れた容器を113°Fの熱湯に浸したところ、熱はウイルスの増殖を90%抑制したが、ヒト細胞は死滅しなかった[28]。感染因子が発熱の引き金となることがあるが、これは防御機構である[29]。発熱は、通常、単球が病原体に出会うと引き金となり、その結果、IL-1が増加し[30]、これが発熱反応の引き金となる。IL-1は病原体に対する細胞性および体液性免疫応答の活性化にも関与している[30]。発熱は、病原体が存在する領域への白血球および好中球の遊走を促進し[29]、T細胞の機能を活性化する[32]。インターロイキンの活性化に関与する遺伝子が同定されている。最も重要な経路は核内因子κB(NF-κB)であり、これはIL-1,IL-6,IL-8の活性化に関与しており、他の2つの経路であるp53タンパク質と熱ショック因子タンパク質1(HSF1)に影響を与えている[33]。

水熱療法は複数の文化で使用されてきた。フィンランド人は何千年も前からフィンランド式サウナを使用しており、日本の銭湯や虫風呂、トルコのハマム、メソアメリカのテメスカル、ネイティブアメリカンの汗蒸幕など、フィンランド式サウナの類似品が世界中に存在する[34]。最も古い記録の中には、紀元前3000年のインドで蒸気浴による熱治療を行っていたことを示すものもある[35]。サウナは、おそらく最も研究されている水熱療法治療法である[36]。人は、熱を提供する上に岩を置いたヒーター(電気または木材)と木の部屋に座っている。フィンランドのサウナは高温で空気が乾燥しているのに対し、トルコ風呂は湿度が高い傾向にある[34]。温度は顔のレベルで176度Fから 212度Fになる傾向があり[37]、相対湿度は10~20%[38]。熱い岩の上に水が注がれると湿度が上昇する。大人のサウナの通常の入浴時間は5~20分で、その後、発汗を止めるために素早くクールダウンするが、クールダウンの段階では白血球数が増加することが研究で示されている[39]。

フィンランドでは、室温で適度に体を冷やす人もいれば、雪の上を転がったり、氷の冷たい水に飛び込んだりして楽しむ人もいる[41]。急速な冷却は心臓および血管機能にプラスの効果がある [42], [43]。しかし、心血管系に問題のある患者は、冷水に浸かって体を冷やすのではなく、シャワーなどの段階的な冷却方法をとるべきである[44]。

サウナ中は15~20分以内に体温が102°F(38.9度)まで上昇する。これは皮膚の血管の拡張を引き起こし、発汗により約1ポンドの体重減少をもたらし、心拍数を増加させ、末梢抵抗を減少させる [45], [46]。サウナの血液学的効果は、ヘモグロビン、白血球数、血小板が正常範囲内で増加する[47]。サウナはまた、全身の炎症のマーカーである血清C反応性タンパク質(CRP)[48]のレベルを低下させる。CRPのレベルが高い、すなわち炎症のレベルが高いと、免疫に悪影響を及ぼす可能性がある[49]。サウナが風邪の発症率を低下させることを示す証拠がある[50]。

Regular sauna bathing and the incidence of common colds - PubMed
The high morbidity of common colds means that their economic importance is considerable, with colds causing more loss of productivity than any other infection. ...

フィンランドのサウナの1回のセッション後の小規模な研究(n = 9)では、白血球が増加している;この反応はアスリートほど大きく、好中球と単球の増加も含まれている[51]。フィンランドのサウナ利用者を対象としたコホート研究では、全身の炎症と酸化ストレスが減少したことが実証されている[52]。

Longitudinal associations of sauna bathing with inflammation and oxidative stress: the KIHD prospective cohort study - PubMed
Observational evidence supports the hypothesis that reduction in inflammation may be one of the pathways linking frequent sauna bathing with decreased risk of a...

温熱療法のもう一つの利点は、高熱療法によってIL-1-βや腫瘍壊死因子(TNF)を活性化せずにIL-6が高レベルになることである[53] [54]。IL-6の単離的な増加は、運動が炎症を減少させるメカニズムだが[55]、これは絶食[56]や植物豊富な食事[57]でも同じ作用をもつ。インターフェロン機能によるコロナウイルス感染に対するハイパーサーミアの効果は、より高い温度、104.9°F(40.5度)で最適であるように思われる[58]。ハイパーサーミアは細胞培養物においてガンマインターフェロンの合成を誘導する[59]。アカゲザルでは、ハイパーサーミアはαインターフェロンと非インターフェロン抗ウイルス因子を増加させた[60]。インターフェロンはウイルス感染を遅らせたり、停止させたりする能力を持っているため、これらはすべてウイルスの影響を打ち消す可能性がある[61]。ハイパーサーミアがウイルスに対してどのように作用するかについて考えられるもう一つのメカニズムは、ウイルスと標的組織の両方における膜の流動性の増加であり[62]、これはウイルスが攻撃しようとしている細胞へのウイルスの放出、組み立て、浸透、および付着に関連する特定のウイルスの病原性に影響を与える[63]。サウナの利点は免疫系だけでなく、心血管系[64]、呼吸器系[65]、腸管系[66]などの他のシステムへの利点もある。

サウナの使用に関する注意事項は文書化されているが、まれである。1990年から 2002年までのフィンランドでのサウナ利用者の死亡事例のレビューでは、住民10万人あたり2件未満であったが、サウナでの死亡原因の中で最も多いのはアルコールの使用であり、それは避けるべきであるという結論に達した[67]。サウナ自体が死亡に果たす役割は不明である。サウナに関連した死亡に関する見解としては、サウナを利用している間は、突然死[68]や心筋梗塞[69]のリスクが、他の日常的なイベントに比べて低いというものがある。つまり、サウナは突然死や心筋梗塞から身を守る可能性があるということである。別の研究では、健康な人に対して、幼少期から老年期までサウナによる健康リスクはなかったと報告されている[70]。サウナ後の肺の電子顕微鏡検査では、気道上皮に損傷が起こらなかったことが記録されている[71]。このように、潜在的なリスクと比較して、サウナを受けることの利点は、一般的には健康のために、特にコロナウイルスの軽度の感染症の場合には、圧倒的にサウナに有利である。フィンランドの研究者が提案しているサウナの絶対的禁忌は高熱である[41]。

温浴は体を温め、免疫マーカーを改善するもう一つの手段である。小規模な研究(N = 12)が試験管内試験と生体内試験で行われた[27]。参加者は、人工的な発熱をシミュレートし、単球およびTNF-αに対する効果を試験するために、103°Fの熱湯に浸かった。試験の試験管内試験の部分では、感染症に役立つ受容体CD14とCD11bが、水処理後に増加したことが示された。研究の生体内試験の部分では、ハイパーサーミアの3時間後に行われたときに、エンドトキシンに対する単球の反応は、より大きなTNF-アルファの放出によって文書化されたように改善された。この研究の結論は、水熱療法は単球を活性化し、感染症に反応するように準備するというものであった [27]。別の小規模研究(N = 7)では、免疫系に対する水熱療法と低温療法の効果を試験するように設計された。温熱療法に続いて寒冷療法を行ったところ、白血球、顆粒球、リンパ球、単球の数が有意に増加した。研究者らは、温熱療法後の短時間の寒さは、白血球数、NK細胞活性、IL-6の増加に効果があったと結論づけた。治療前の身体運動は免疫系に相乗効果があった[72]。温熱療法は発熱と同様にサイトカイン放出を刺激する[61]、[60]。

水熱療法の大規模使用

5,000万人から 1億人が死亡した1918年のスペインのインフルエンザ大パンデミックの間 [73] [74] 、病気の治療および生活習慣の健康教育のために療養所として知られている保健所があった [75]。療養所では、様々なタイプの疾患に対抗するために身体を補助する手段として、水熱療法が使用された [76], [77]。これらの療養所で使用された水熱療法は、温水浴、フォメンテーション、蒸気浴、ウェットシートパックであった。一般の公立病院でのスペイン風邪による死亡率は13~40%であった[78]。陸軍の収容所では、スペイン風邪に対する最良の治療法が提供されていたと言われており [79]、水熱療法が使用されていなかったこれらの病院でのパンデミックによる死亡率は6.7%であった [79]。当時の報告によると、療養所で記録された1123人のインフルエンザ患者のうち446人が入院患者(水熱療法を受けている)として治療され、677人が外来患者(同じく水熱療法を受けている)として治療されていた。療養所のインフルエンザ入院患者のうち死亡したのは1.3%、外来患者のうち死亡したのは3.8%にすぎなかった[79]。考慮すべき多数の制御されていない因子があるにもかかわらず、ハイドロサーモセラピーはスペイン風邪からの生存に関連する重要な因子として現れる。

COVID-19に対するハイドロサーモセラピーの有用性を示す可能性がある。欧州疾病予防管理センターは2020年6月11日に、欧州では全加盟国で人口10万人あたり平均226.7±186(平均±SD)のCOVID-19症例があったと報告している[80]。我々の計算では、フィンランドとエストニアを他の国から除外した。なぜなら、これらの国ではサウナが文化の一部であり、国民の間で少なくとも週に1回はサウナが実践されているからである。フィンランドとエストニアを他のヨーロッパ諸国から除外すると、ヨーロッパの平均症例数は232.9±191/100,000に増加した。人口10万人当たりの症例数は、フィンランドが127.6人、エストニアが148.2人であった。人口10万人当たりのCOVID-19による平均報告死亡数は、フィンランドとエストニアを除く欧州では18.3±23.4,フィンランドでは5.9,エストニアでは5.2であった[80]。

どのような地域社会や国でもCOVID-19の症例数を決定する要因は数多くある。また、上記の報告は単なる報告であり、因果関係の研究ではない。しかしながら、定期的な熱治療を行っている2カ国のCOVID-19症例数が、他のヨーロッパ諸国の平均と比較してフィンランドでは44.7%、エストニアでは63.6%と、平均よりも低いことに注目したい。症例数の減少よりもはるかに重要なことは、COVID-19による死亡者数が100.0%とされる他の欧州諸国と比較して、フィンランド(32.1%)エストニア(28.3%)で著しく少ないことである。他国での試験および報告が限られているため、世界のデータを他国と比較することは困難である[81]。それにもかかわらず、地域社会での温熱療法の使用は、COVID-19による有病率の低下および死亡率の低下と一致している。

COVID-19に対して身体を温める方法

この報告書では、コロナウイルスを熱で不活化することの有効性を強調している。強調しているのは、方法ではなく、熱がウイルスを不活性化する可能性があるという事実である。実際には、体を温める方法は何もしないよりは、どんな方法でも良いということである。そして、比較的少数の人が利用できる最良の方法よりも、より多くの人が容易に利用できる方法の方が効果的なのである。フィンランドやエストニアのように、通常の温熱治療の後に冷熱治療を行うというモデルに倣って、このパンデミックの間に選択される温冷治療の手段として、家庭用温熱療法を定期的に使用することを提案する。それは、家庭で一般的に入手できる道具を使用した家庭用温熱治療法であり、水、水を加熱する手段、蒸気を出すための蓋付きの大きなやかん、タオル、足浴用の容器、椅子やスツールを使用する。熱いシャワーの後に冷たいシャワーを浴びることは、潜在的にこれらの利点のいくつかを持っている可能性がある。これらの家庭用ツールは、世界中のほとんどの人が利用可能である。

仮説-コロナウイルス感染症を熱で攻撃する

上記で引用されたすべての証拠は、2つの主要な結論に集約される。

1)体温を上げることはウイルスの病原性を弱める、および/または体の免疫力を向上させる [24], [25],

2) 熱治療(スチームバス、サウナ、または92度から 104度のお湯を使用した温浴など)の使用は、5~20分かけて冷やした後に(フィンランドとエストニアの集団で示されているように)[80], [79]に適用した場合、COVID-19を含むウイルス感染症の発生率と死亡率の低下に関連しているように思われる。

これらのモダリティの適用は、必ずしも高価な設備を必要としない。サウナを建設したり、それを使用するためにお金を払うのは高額な投資かもしれないが、水熱療法はペール缶、タオル、お湯など、世界中で入手可能な簡単な機器でも適用できる。

したがって、熱の頻繁な治療に続いて寒さが予防と軽度から中等度のコロナウイルス 2 感染症の治療に効果的な最初の行のアプローチであることを仮説する。我々はさらに、このアプローチが各コミュニティの多数の個人によって続けられている場合、世界の人口に対するコロナウイルス2の影響が大幅に減少するという仮説を立てている。

おわりに

SARS-CoV-2は世界的な大パンデミックを引き起こした危険なウイルスである。しかし、このウイルスは体温の上昇に弱く、体温の上昇は免疫力を高める。このことから、軽度の新型コロナウイルス感染症の予防と治療には、温熱治療と冷熱治療を頻繁に行うことが有効なファーストラインのアプローチであると考えられる。

我々は、COVID-19のすべての病期において、最も利用しやすい方法である水熱療法の介入を使用することを推奨する。我々は、免疫系機能を改善し、COVID-19を治療するための熱の有効性を検証するために設計された研究の結果を待つ間、COVID-19の予防と治療のためにこの仮説を実施することを強く要望する。

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