Recent onderzoek heeft nieuw licht geworpen op de onderliggende mechanismen van langdurige COVID (post-COVID-syndroom of PCS), waarbij een cruciaal verband aan het licht is gekomen tussen aanhoudende neusontsteking en de aanhoudende symptomen die veel mensen ervaren. Een samenwerkend team van wetenschappers van onder meer het Research Center Borstel, Leibniz Lung Center (FZB), Kiel University (CAU), de Universiteit van Lübeck (UzL) en het Universitair Medisch Centrum Schleswig-Holstein (UKSH) hebben specifieke moleculaire factoren geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor deze ontsteking.
Long COVID en de onderzoeksuitdaging begrijpen
Lange COVID-19 is een groeiend probleem en treft ongeveer 3 tot 17% van de mensen na een SARS-CoV-2-infectie. De getroffenen kampen met een breed scala aan aanhoudende en invaliderende symptomen, en de exacte oorzaken van deze langdurige effecten blijven grotendeels ongrijpbaar. Dit gebrek aan inzicht heeft de ontwikkeling van effectieve behandelingen belemmerd.
Nieuwe inzichten uit eencellige analyse
Om deze uitdaging aan te pakken, gebruikten de onderzoekers geavanceerde single-cell transcriptomics (scRNA-seq) gecombineerd met geavanceerde celbiologische modellen. Deze techniek stelde hen in staat de cellulaire en moleculaire processen die plaatsvinden in het neusweefsel op een ongekend detailniveau te onderzoeken. Bij het onderzoek werd gebruik gemaakt van neusbiopsiemonsters van 25 patiënten die deelnamen aan NAPKON, een landelijk post-COVID-cohort, waardoor een representatieve steekproef mogelijk was van personen die langdurig met COVID te kampen hadden.
Belangrijkste bevindingen: TNFα en TGFβ veroorzaken aanhoudende ontstekingen
De analyse van de onderzoekers bracht significante veranderingen aan het licht in de structuur en functie van het slijmvlies van de bovenste luchtwegen, zelfs maanden na de initiële SARS-CoV-2-infectie – en bij afwezigheid van aanhoudende virale activiteit. Ze hebben twee cruciale ‘boodschappersstoffen’ geïdentificeerd – TNFα en TGFβ – die verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van aanhoudende ontstekingen in het neusslijmvlies.
De rol van TNFα en TGFβ
Deze stoffen lijken de normale programmering van cellen in het slijmvliesweefsel te verstoren, waardoor de regeneratieve processen die nodig zijn voor gezond functioneren worden belemmerd. Concreet ontdekten onderzoekers dat de combinatie van TNFα en TGFβ de regeneratie van het trilhaarepitheel, een vitale laag cellen die vuil en ziekteverwekkers uit de luchtwegen verwijdert, ernstig verstoort.
“Onze gegevens tonen aan dat de combinatie van de twee boodschapperstoffen, TNFα en TGFβ, de regeneratie van het trilhaarepitheel ernstig verstoort,” legt Dr. Karosham Reddy uit.
Implicaties voor symptomen en gevoeligheid
Deze aanhoudende ontsteking verhindert dat het slijmvlies van de luchtwegen zijn beschermende functie behoudt, wat mogelijk kan leiden tot langdurige ademhalingssymptomen en een verhoogde vatbaarheid voor infecties – beide veel voorkomende kenmerken van PCS. Het is belangrijk om te begrijpen dat de ontsteking niet door het virus zelf in stand wordt gehouden, maar door deze stroomafwaartse boodschappers die worden geactiveerd door de initiële infectie.
Potentieel voor gerichte behandelingen
De bevindingen, gepubliceerd in Nature Communications, bieden een veelbelovende nieuwe weg voor de behandeling van langdurige COVID. Door specifieke signaalroutes te identificeren die betrokken zijn bij PCS, hopen onderzoekers therapieën te ontwikkelen die de symptomen kunnen verlichten en mogelijk langdurige schade aan het neusslijmvlies kunnen voorkomen.
- “Onze waarnemingen wijzen op specifieke signaalroutes die een sleutelrol lijken te spelen bij PCS. Deze kunnen therapeutisch worden ingezet om de symptomen te verlichten en mogelijk langdurige schade aan het neusslijmvlies te voorkomen”, zegt hoofdauteur PD Dr. Fähnrich.
Vooruitkijken: bredere implicaties voor chronische longziekten
Onderzoekers zijn van mening dat deze bevindingen ook relevant kunnen zijn voor andere chronische longziekten, waardoor mogelijkheden ontstaan voor toekomstige studies waarin gedeelde onderliggende mechanismen en potentiële therapeutische benaderingen worden onderzocht. Dit onderzoek vergroot ons begrip van de complexe biologische processen die bijdragen aan lange COVID-19 aanzienlijk, en biedt een cruciale basis voor het ontwikkelen van effectieve behandelingen en het verbeteren van de levens van de getroffenen.
