De strijd tussen afweersysteem en virus

SARS-CoV-2 bindt met behulp van de uitsteeksels op zijn oppervlakte (het spijkereiwit) aan de ACE-2-receptor op longcellen. Door die binding krijgt het virus toegang tot de cel. Het stuurt zijn genetisch materiaal naar binnen waar het integreert in de machinerie van de longcel. De cel begint dan met de productie van allerlei virusonderdelen. Die losse onderdelen vormen binnen de cel nieuwe virusdeeltjes. Deze nieuwe virusdeeltjes verlaten de cel, op zoek naar andere longcellen om te infecteren. Cellen die hun productie hebben geleverd, gaan kapot of gaan dood. Op die manier richt het virus dus schade aan in de longen.

Signaalstoffen van het afweersysteem

Maar er is meer. Want op het moment dat het virus je lichaam binnendringt, komt ook het afweersysteem in actie. “Een van de eerste cellen die op een luchtweginfectie reageren zijn macrofagen, omdat die al in de longen aanwezig zijn”, vertelt Melis. Macrofagen zijn relatief grote afweercellen die heel veel verschillende bacteriën, virussen en schimmels ‘op kunnen eten’. “Macrofagen reageren zowel op de aanwezigheid van de ziekteverwekker zelf als op signalen van beschadigde longcellen. Ze slaan alarm en produceren signaalstoffen (cytokinen), waar andere cellen van het afweersysteem weer op kunnen reageren.”

Die andere cellen zitten in de bloedbaan en houden voortdurend in de gaten of er ergens een hoge concentratie signaalstoffen ontstaat. Als dat zo is, bewegen ze die kant op en schieten de macrofagen te hulp. Vaak gaat dit goed en kunnen de macrofagen en hun hulptroepen de ziekteverwekker onschadelijk maken. Je zal dan geen of weinig klachten hebben van de infectie.

Longontsteking

Soms krijgen macrofagen en hun hulptroepen de ziekteverwekker echter niet onder controle. Dit is vaak het geval bij mensen met een verzwakte afweer (bijvoorbeeld ouderen, patiënten met een chronische ziekte of mensen die afweeronderdrukkende medicijnen slikken), maar het kan ook bij gezonde mensen gebeuren. Mariet Feltkamp, medisch viroloog aan het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) legt op Twitter uit hoe dat komt: “Als je in één keer wordt besmet met veel virus (bijvoorbeeld bij langdurig contact met een hoestend persoon), dan veranderen veel cellen tegelijk in virusfabriekjes. Zo’n infectie heeft meteen al een enorme voorsprong op de afweer, die zeven tot tien dagen nodig heeft om op volle sterkte te zijn. Tegen de tijd dat de afweer goed op gang komt, zijn er al heel veel luchtwegcellen dood gegaan en is er daardoor al veel schade aangericht.”

Desalniettemin zullen de afweercellen blijven proberen om de infectie onder controle te krijgen en dus harder gaan werken. Macrofagen produceren steeds meer signaalstoffen en ook de cellen die te hulp schieten laten deeltjes achter die schadelijk zijn voor longcellen. De longcellen worden nu dus dubbel geraakt: door het virus en door de wanhopige poging van het afweersysteem om de infectie te stoppen. Er ontstaat een longontsteking.

“Bij een longontsteking trekken de longcellen zich samen en daardoor kan er vocht vanuit de bloedbaan in de longblaasjes terecht komen”, vertelt Melis. De longblaasjes vormen het vitale onderdeel van de longen en zijn nodig voor gaswisseling tussen het longweefsel en de bloedbaan. Hoe groter het oppervlak van de longblaasjes, hoe makkelijker die gaswisseling gaat. “Vocht vormt letterlijk een barrière, waardoor het voor de longblaasjes lastig is om zuurstof af te geven en koolstofdioxide op te nemen. Als er minder zuurstof beschikbaar is, krijgen andere organen (zoals de nieren of het hart) ook minder zuurstof.” Het kan dan nodig zijn om extra zuurstof toe te dienen of patiënten kunstmatig te beademen.

Ontspoorde afweerreactie

Uiteindelijk kan het virus zich vanuit de longen naar andere delen van het lichaam verplaatsen. Ook in darmweefsel en nierweefsel zijn ACE-2-receptoren gevonden die bruikbaar zijn voor SARS-CoV-2. Het virus gaat ook daar cellen infecteren, waardoor de organen extra beschadigen. Met antivirale middelen (zie kader) proberen artsen soms de vermeerdering van het virus af te remmen.