Hoe het coronavirus te werk gaat (economist.com)

Oh mensen, blijf binnen. Dit verschrikkelijke virus moet gestopt worden. De hele straat hier is al leeg. Alle huizen staan leeg. Iedereen is dood. Mensen, kijk uit!

Deel van het artikel:

"De eerste set longen voelde aan als rubber, zegt Rainer Claus, zo beschadigd dat het onmogelijk was voor te stellen dat er nog zuurstof doorheen kon komen. De longen in de rest van de tien covid-19-slachtoffers waarop hij en zijn collega's van het Universitair Medisch Centrum Augsburg, in Duitsland, begin april autopsie op uitvoerden, waren in een even slechte toestand.

Dit was voor het grootste deel het verhaal over de hele wereld. Mensen raken besmet met sars-cov-2, het virus dat covid-19 veroorzaakt, door het inademen van kleine vloeistofdruppeltjes die virusdeeltjes bevatten. Die deeltjes komen in de longen terecht, waar ze zichzelf gaan reproduceren. Als het immuunsysteem het niet stopt - wat het meestal doet - veroorzaakt het virus zoveel schade dat de longen hun werk niet meer kunnen doen, zoals in Augsburg.

Maar er zijn andere aspecten van de ziekte die niet zo gemakkelijk te begrijpen zijn. Het berooft sommige van de geïnfecteerden van hun reukvermogen; bij anderen worden de tenen of vingers donkerder alsof ze gekneusd zijn. Harten zwellen op; bloedproppen ontstaan; het immuunsysteem verlamt organen die ze juist moeten redden. Artsen over de hele wereld proberen te achterhalen in hoeverre deze verschillende symptomen toe te schrijven zijn aan de directe effecten van het virus, aan secundaire effecten van de schade aan de longen of, in sommige gevallen, zelfs aan de behandelingen die ertegen worden gebruikt. Hoe meer van het verhaal ze kunnen ontwarren, hoe beter de zorgstandaard zal worden.

Om het virus een cel te laten aanvallen, moet het celoppervlak bezaaid zijn met een eiwit dat een rol speelt bij de regulering van bloeddruk en ontsteking, angiotensine-converterend enzym 2 (ACE2) genaamd. Dit wordt gevonden op tal van cellen in de bovenste luchtwegen en longen, evenals op de voeringen van bloedvaten en het hart, de nieren en de darmen. In sommige gevallen kan het virus na inslikken rechtstreeks in die darmcellen terechtkomen. In andere gevallen lijkt het via het bloed in de darmen en andere gevoelige organen te komen.

Meestal lijkt het virus echter niet verder te komen dan de ACE2-rijke cellen van neus en keel, en misschien de longen, voordat de afweer van het lichaam het zo effectief bestrijdt dat de aanwezigheid ervan niet eens wordt opgemerkt. Tests die zoeken naar genetisch materiaal van sars-cov-2 in uitstrijkjes van neus en keel, vinden het vaak bij mensen die er helemaal geen ander symptoom van vertonen: in één Brits onderzoek was 70% van degenen die positief testten, asymptomatisch.

De meeste van degenen die ziek worden, hebben griepachtige symptomen, meestal met koorts en hoest, soms met diarree, die na een week of zo verminderen. Maar sommigen lijden langer en slagen er niet in de infectie te schudden voordat ze ernstig ziek worden. Veel van deze mensen zullen na verloop van tijd kortademig worden omdat het vermogen van de longen om het bloed te oxygeneren zwakker wordt. Ongeveer 10-15% van degenen die worden gediagnosticeerd - wat minder dan 5% van de geïnfecteerden kan betekenen - wordt uiteindelijk ziek genoeg om een ​​ziekenhuis nodig te hebben.

Bijna alle ziekenhuispatiënten hebben symptomen van longontsteking - de algemene naam voor de reactie van de longen op verschillende virale, bacteriële en schimmelinfecties. Wanneer ze diep in de longen komen, vinden de sars-cov-2-deeltjes een doelwitrijke omgeving in de longblaasjes, kleine luchtzakjes die als druiventrossen aan het vertakkende netwerk van bronchiën van de longen hangen en zijn bekleed met cellen bezaaid met ACE2 . Het is in deze zakjes dat zuurstof uit de lucht die in de longen wordt ingeademd, de bloedbaan instroomt en kooldioxide uit het bloed in de longen terechtkomt om dit uit te ademen. Hoe meer het virus de cellen langs de longblaasjes beschadigt en doodt, hoe moeilijker deze uitwisseling van gassen wordt. Vandaar de kortademigheid.

In sommige gevallen van covid-19 komt deze kortademigheid - een typisch symptoom van longontsteking - echter niet voor. Artsen zijn eraan gewend geraakt om patiënten te zien met een zo laag zuurstofgehalte in het bloed dat ze duizelig of bewusteloos moeten zijn, maar die geen tekenen van ademnood vertonen.

Daniel Johnson van het University of Nebraska Medical Center zegt dat zijn theorie is dat sars-cov-2 het zenuwstelsel kan aantasten. Dat het dit op sommige manieren kan doen, wordt in ieder geval gesuggereerd door het feit dat sommige patiënten al vroeg in hun infectie een verlies van reukvermogen melden; er zijn ook andere tekenen. Misschien heeft het virus wel een effect op het hersengedeelte dat de longen aanstuurt harder te werken als er kooldioxide in het bloed wordt opgebouwd.

Invalshoeken

Een andere mogelijkheid is dat er niet alleen wat aan de longen mankeert. Bij sommige van deze atypische patiënten lijkt het gevaarlijk lage zuurstofgehalte in het bloed "niet in verhouding te staan ​​tot de algehele longbeschadiging", zegt Joseph Levitt van het Stanford University Medical Center. De longen van covid-19-patiënten voelen ook anders aan, zegt hij. Doorgaans worden de longen van patiënten met ernstige longontsteking stijver, waardoor het steeds moeilijker wordt om lucht in en uit te bewegen. De beademingsapparaten waarop dergelijke patiënten onder druk worden gezet, pompen zuurstof onder druk, waardoor ze een deel van het longenwerk verrichten. De longen van covid-19-patiënten met een zuurstofgehalte in het bloed die laag genoeg zijn om beademing nodig te hebben, zijn echter niet zo stijf, zegt dr. Levitt. Ze hebben hun vermogen om hun werk te doen niet uitgeput. Maar toch doen ze hun werk niet.

Dr. Levitt vraagt ​​zich af of het probleem mogelijk in de bloedvaten zit. De rol van ACE2 bij het verzorgen van de bloeddruk hangt af van het vermogen om signalen te reguleren waardoor de bloedvaten samentrekken of verwijden. De manier waarop sars-cov-2 aan ACE2 bindt, maakt het waarschijnlijk minder goed mogelijk om aan die signalering deel te nemen. Covid-19 kan dus de hoeveelheid zuurstof die in de weefsels terechtkomt verminderen, niet alleen door de long te beschadigen, maar ook door de bloedvaten te verkleinen en te beschadigen. Als dat zo is, kunnen medicijnen om de bloedvaten te verwijden, in sommige gevallen helpen. Om erachter te komen welke behandeling op die manier het beste werkt, zijn klinische onderzoeken nodig, zegt dr. Levitt.

In ziekenhuizen begint de behandeling normaal gesproken met extra zuurstof die wordt toegevoerd via een neuscanule (een plastic buisje met een tandje voor elk neusgat) en therapie om uitdroging tegen te gaan: patiënten hebben doorgaans dagenlang koorts gehad en hebben niet genoeg gedronken, waardoor hun lichaam een drastisch tekort aan vloeistoffen heeft. Rust, rehydratatie en extra zuurstof, samen met medicijnen voor secundaire infecties die gebruik hebben gemaakt van de gestreste toestand van het lichaam, geven het immuunsysteem een ​​kans om de overhand te krijgen.

De immuunrespons tegen een virus begint met geïnfecteerde cellen die een reeks signaalmoleculen produceren die cytokines worden genoemd. Sommige hiervan vertellen andere cellen in de buurt dat ze op hun hoede moeten zijn voor aanvallen, waardoor ze het vermogen van het virus om zichzelf te repliceren belemmeren. Andere zeggen dat het immuunsysteem moet komen en ten strijde moet trekken. Zo opgeroepen, lanceert het immuunsysteem zowel een algemene, snelle respons - ontsteking - als een daaropvolgende gerichte tegenaanval met antilichamen en cellen die specifiek zijn geprogrammeerd om zowel virusdeeltjes als de cellen die ze hebben geïnfecteerd aan te vallen. Helaas lijkt sars-cov-2 in staat te zijn de vroege stappen van de immuunrespons te verstoren. Het kan blijkbaar het eerste deel, de demping van replicatie in nabijgelegen cellen, tegengaan. Het kan ook de ontsteking versterken.

Of het virus het nu helpt of niet, ernstige ontsteking van de longen leidt vaak tot het zogenaamde acute respiratory distress syndrome (ards). Het is ARDS dat mensen naar de intensive care brengt en beademing nodig maakt.

Omdat het moeilijk is te tolereren dat er een buis in uw keel en in je longen zit, zijn patiënten op beademingsapparaten zwaar verdoofd en kunnen ze niets voor zichzelf doen. Verpleegkundigen moeten ze om de paar uur verplaatsen om doorligwonden te voorkomen. Hun artsen letten op nierfalen, bloedstolsels en hartproblemen - risico's voor ernstig zieke patiënten bij ICs waarvan anekdotisch bewijs suggereert dat ze vaker voorkomen bij covid-19 patiënten dan bij anderen. Die anekdotes worden nu ondersteund door enkele studies. Zoals Dominic Wichmann van het Universitair Medisch Centrum Hamburg-Eppendorf opmerkt, betekent deze correlatie echter niet noodzakelijkerwijs dat sars-cov-2 zelf de betrokken organen beschadigt.

Een kwart van de covid-19-patiënten in Britse ICs had nierproblemen die ernstig genoeg waren om dialyse te ondergaan. "Het maakt allemaal deel uit van de tweede fase van de ziekte wanneer mensen, acht tot tien dagen binnen, plotseling erger worden", zegt Claire Sharpe van King’s College London. Een groot deel van het probleem, zegt ze, is gewoon uitdroging, altijd een risico bij ICs, vooral als patiënten koortsig zijn. Bovendien komt de stress die het lichaam veroorzaakt door lucht in en uit te pompen, neer op "een dubbele klap op de nieren".

@2 In de tekst: "Die deeltjes komen in de longen terecht, waar ze zichzelf gaan reproduceren."
Dat doen die deeltjes dus niet. Ze hechten zich aan cellen waar hun "blauwdruk" naar binnen gaat die door de cellen wordt vermenigvuldigd. Af en toe met "een foutje" waardoor een nieuwe versie van het virus verschijnt: de zogenaamde mutatie.