Binnen het coronavirusonderzoeksveld heerst de gedachte dat er een bepaalde T-cel afwijking is bij ernstig zieke COVID-19 patienten, maar specifieke details zijn er tot nu toe niet. Om licht te laten schijnen op dit probleem heeft samenwerkend onderzoek door de Kumamoto University (Japan) geleid tot een genetische analyse van T-cellen uit longweefsel van COVID-19 patienten. Hun onderzoek toonde afwijkingen in T-cellen aan die resulteerden in overactivatie die ernstige longontsteking kan veroorzaken. De onderzoekers geloven dat hun uitkomsten tot nieuwe manieren kunnen leiden om ernstige longontsteking, veroorzaakt door coronavirusinfecties, te voorkomen.
COVID-19 blijft een enorme impact hebben op ons dagelijks leven. Waarom sommige mensen ernstig ziek worden terwijl de meerderheid van de geinfecteerden a-symptomatisch zijn of zeer milde verschijnselen hebben is nog steeds een grote, onbeantwoorde vraag. Risicofactoren voor ernstige ziekte zijn o.a ouderdom, diabetes, obesitas, en hypertensie. We weten ook dat bij ernstig zieke patienten een verhoging in ontstekingsfactoren (ontstekingscytokines) plaatsvindt en een overreactie van het immuunsysteem, waarbij het aantal T-cellen, de ‘commandocentra’ voor immuuncellen, aanzienlijk wordt verlaagd in het bloed. De medische gevolgen van deze uitkomsten zijn echter nog onduidelijk.
T-cellen reguleren de activiteit van het immuunsysteem door herkenning van specifieke virussen. Ze spelen tevens een belangrijke rol bij het elimineren van een virus en het verwerven van immuniteit. Voor deze studie focusten de onderzoekers op deze T-cellen om de oorzaken van ernstige longontsteking bij COVID-19 te bepalen. CD4+ T-cellen (T helpercellen) werken om virussen in het lichaam te elimineren door het stimuleren van de rijping en activering van cytotoxische T-cellen (die door een virus geinfecteerde cellen aanvallen) en B-cellen (die antilichamen produceren). Aan de andere kant, als sommige T helpercellen in hoge mate geactiveerd worden, uiten zij zich in de transcriptiefactor FoxP3 en veranderen in regulerende T-cellen die dan als blokkades optreden om T-cel responses te onderdrukken. Het onderzoeksteam alanyseerde genetische gegevens uit brochoalveolaire lavage vloeistoffen uit de longen van patienten met COVID-19 uit Wuhan (China) om de activiteit en de genetische eigenschappen van de aanwezige CD4+ T-cellen te typeren.
Met behulp van de allernieuwste bio-informaticatechnieken ontdekten ze dat, daar waar T-cellen aanmerkelijk geactiveerd waren in de longen van patienten met ernstige longontsteking, de opwekking van FoxP3 onderdrukt werd en de remfunctie van de T-cellen stopte. Hoewel T-celactiviteiten normaliter balanceren tussen accelereren en remmen, werkte éen van de belangrijkste remmen niet bij ernstige COVID-19, wat geleid kan hebben tot ernstige longontsteking.
‘Deze studie heeft de samenhang verduidelijkt tussen ernstige longontsteking en T-cel afwijkingen. We verwachten dat deze uitkomsten naar een beter inzicht zullen leiden in de mechanismen bij ernstige longontsteking onder patienten met COVID-19,’ zegt onderzoeksleider, hoofddocent Masashiro Ono. ‘Een meer gedetailleerd inzicht in de op dit onderzoek gebaseerde pathogenese zou kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van medicijnen om ernstige COVID-19 te voorkomen en om het risico op ernstige ziektes te vast te stellen.’
Dit onderzoek werd online gepubliceerd in Frontiers in Imunology op 8 oktober 2020.
Bron: Kalfaoglu, B., Almeida-Santos, J., Tye, C. A., Satou, Y., & Ono,
M. (2020). T-Cell Hyperactivation and Paralysis in Severe COVID-19
Infection Revealed by Single-Cell Analysis. Frontiers in Immunology, 11.
doi:10.3389/fimmu.2020.589380
Vertaling: Ellen Lam