De ernst van COVID-19 kan enorm variëren. Bij sommige veroorzaakt het helemaal geen symptomen en bij andere is het levensbedreigend, met sommige mensen zijn bijzonder kwetsbaar tot zijn zeer ernstige gevolgen.
Het virus is onevenredig treft mannen en mensen die zijn ouder en die voorwaarden hebben zoals suikerziekte en zwaarlijvigheid. In het VK en andere westerse landen, etnische minderheden zijn ook onevenredig zwaar getroffen.
Hoewel veel factoren bijdragen aan de ernst van de gevolgen van mensen, waaronder toegang tot gezondheidszorg, beroepsmatige blootstelling en milieurisico's zoals vervuiling, wordt het duidelijk dat voor sommige van deze risicogroepen de reactie van hun immuunsysteem - ontsteking - verklaart waarom ze zo ziek worden.
Concreet zien we dat de risico's die gepaard gaan met diabetes, obesitas, leeftijd en geslacht allemaal verband houden met het onregelmatig functioneren van het immuunsysteem wanneer het wordt geconfronteerd met het virus.
Ontsteking kan te ver gaan
Een veel voorkomend kenmerk van veel patiënten die ernstige COVID krijgen, is ernstige longschade veroorzaakt door een te krachtige immuunrespons. Dit wordt gekenmerkt door de aanmaak van veel ontstekingsproducten die cytokines worden genoemd - de zogenaamde cytokinestorm.
Cytokines kunnen zeer krachtige hulpmiddelen zijn in de immuunrespons: ze kunnen bijvoorbeeld de reproductie van virussen stoppen. Sommige cytokine-acties, zoals het helpen binnenhalen van andere immuuncellen om een infectie te bestrijden of het verbeteren van het vermogen van deze gerekruteerde cellen om door bloedvaten te komen, kunnen echte schade aanrichten als ze niet onder controle worden gehouden. Dit is precies wat er gebeurt in een cytokinestorm.
Veel witte bloedcellen maken cytokines aan, maar gespecialiseerde cellen, monocyten en macrofagen genaamd, lijken enkele van de grootste boosdoeners te zijn bij het genereren van cytokinestormen. Wanneer ze op de juiste manier worden gecontroleerd, zijn deze cellen een kracht ten goede die bedreigingen kan detecteren en vernietigen, beschadigd weefsel kan opruimen en repareren en andere immuuncellen kan inschakelen om te helpen.
Bij ernstige COVID loopt de manier waarop monocyten en macrofagen werken echter mis. En dit geldt met name voor patiënten met diabetes en obesitas.
Glucose brandt schade
Diabetes kan, als het niet goed onder controle is, leiden tot hoge glucosespiegels in het lichaam. EEN recente studie toonde aan dat macrofagen en monocyten in COVID reageren op hoge glucosespiegels met zorgwekkende gevolgen.
Het virus dat COVID veroorzaakt, SARS-CoV-2, heeft een doelwit nodig om aan vast te houden om onze cellen binnen te dringen. Zijn keuze is een eiwit op het celoppervlak genaamd ACE2. Glucose verhoogt de niveaus van ACE2 die aanwezig zijn op macrofagen en monocyten, waardoor het virus de cellen kan infecteren die zouden moeten helpen om het te doden.
Cytokines, kleine eiwitten die door een aantal immuuncellen worden afgegeven, spelen een sleutelrol bij het sturen van de immuunrespons. Scientificanimations.com, CC BY-SA
Zodra het virus zich veilig in deze cellen bevindt, zorgt het ervoor dat ze veel ontstekingscytokines gaan maken - waardoor de cytokinestorm effectief wordt op gang gebracht. En hoe hoger het glucosegehalte, hoe succesvoller het virus is om zich in de cellen te vermenigvuldigen - in wezen voedt glucose het virus.
Maar het virus is nog niet klaar. Het zorgt er ook voor dat de viraal geïnfecteerde immuuncellen producten maken die zeer schadelijk zijn voor de longen, zoals reactieve zuurstofsoorten. En bovendien vermindert het virus het vermogen van andere immuuncellen - lymfocyten - om het te doden.
Obesitas veroorzaakt ook hoge glucosespiegels in het lichaam en, vergelijkbaar met diabetes, beïnvloedt de activering van macrofagen en monocyten. Onderzoek heeft aangetoond dat macrofagen van zwaarlijvige individuen een ideale plek voor SARS-CoV-2 om te gedijen.
Andere risico's die verband houden met ontstekingen
Hetzelfde soort ontstekingsprofiel dat diabetes en obesitas veroorzaken, wordt ook gezien bij sommige oudere mensen (ouder dan 60 jaar). Dit komt door een fenomeen dat bekend staat als ontstekingen.
Ontsteking wordt gekenmerkt door hoge niveaus van pro-inflammatoire cytokines. Het wordt beïnvloed door een aantal factoren, waaronder genetica, het microbioom (de bacteriën, virussen en andere microben die in en op jou leven) en obesitas.
Veel oudere mensen hebben ook minder lymfocyten - precies de cellen die virussen specifiek kunnen aanvallen en vernietigen.
Dit alles betekent dat voor sommige oudere mensen hun immuunsysteem niet alleen slecht is uitgerust om een infectie te bestrijden, maar dat het ook waarschijnlijker is dat het leidt tot een schadelijke immuunrespons. Het hebben van minder lymfocyten betekent ook dat vaccins mogelijk niet zo goed werken, wat cruciaal is om te overwegen bij het plannen van een toekomstige COVID-vaccincampagne.
Een andere puzzel die onderzoekers zorgen baarde, is waarom mannen zoveel kwetsbaarder lijken voor COVID. Een van de redenen is dat cellen bij mannen gemakkelijker door SARS-CoV-2 lijken te worden geïnfecteerd dan bij vrouwen. De ACE2-receptor die het virus gebruikt om cellen vast te houden en te infecteren, is veel hoger uitgedrukt bij mannen dan bij vrouwen. Mannen hebben ook hogere niveaus van een enzym genaamd TMPRSS2 dat het vermogen van het virus om de cellen binnen te dringen bevordert.
Immunologie biedt ook enkele aanwijzingen over het sekseverschil. Het is al lang bekend dat mannen en vrouwen verschillen in hun immuunreacties, en dit is waar in COVID.
A recente voordruk (onderzoek dat nog niet is beoordeeld) heeft de immuunrespons op SARS-CoV-2 bij mannen en vrouwen in de loop van de tijd gevolgd en vergeleken. Het bleek dat mannen meer kans hadden atypische monocyten te ontwikkelen die in hoge mate pro-inflammatoir waren en in staat waren om cytokines te maken die typerend zijn voor een cytokinestorm. Vrouwen hadden ook de neiging om robuuster te zijn T-cel reactie, die nodig is voor het effectief doden van virussen. Door een hogere leeftijd en een hogere body mass index werd het beschermende immuuneffect bij vrouwen echter omgekeerd.
Studies zoals deze laten zien hoe verschillend mensen zijn. Hoe meer we begrijpen over deze verschillen en kwetsbaarheden, hoe meer we kunnen overwegen hoe we elke patiënt het beste kunnen behandelen. Gegevens zoals deze onderstrepen ook de noodzaak om rekening te houden met variatie in immuunfunctie en omvatten mensen met verschillende demografische gegevens in geneesmiddelen- en vaccinonderzoeken.
Over de auteur
Sheena Cruickshank, hoogleraar Biomedische Wetenschappen, Universiteit van Manchester
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
books_immuun
