Met PET-scans op zoek naar de biologische puzzel van long covid

PET-scans van java-apen die met SARS-CoV-2 zijn geïnfecteerd laten ook een jaar later nog biologische veranderingen zien die overeenkomsten vertonen met bevindingen bij een deel van de longcovidpatiënten. Over dat onderzoek sprak beeldvormend specialist Marieke Stammes onlangs tijdens de derde landelijke Long Covid-dag in Amersfoort.

Met geavanceerde PET-scans volgen Marieke en collega-wetenschappers van het BPRC hoe processen als immuunactivatie, veranderingen in de bloed-hersenbarrière en verstoringen in de zuurstofvoorziening zich ontwikkelen, lang nadat de acute infectie voorbij is. 

Tijdens de landelijke Long Covid-dag werd aandacht gevraagd voor de half miljoen Nederlanders met long covid. Een op de zes mensen met longcovid heeft zelfs zulke ernstige klachten dat hun leven volledig stilligt. Een behandeling is er nog niet. Daarom zoeken Marieke en haar collega’s intensief naar antwoorden en mogelijke aanknopingspunten voor toekomstige behandelingen.

Voor een zaal vol patiënten, artsen en onderzoekers liet de BPRC-onderzoeker zien hoe wetenschappers stap voor stap proberen de biologische processen achter langdurige klachten na een coronabesmetting beter in kaart te brengen. Daarbij gaat het onder meer om immuunontregeling, ontstekingen, hersenveranderingen, verstoringen van het autonome zenuwstelsel en mogelijke schade aan organen of bloedvaten.

PET-tracers

“Alle biologische processen die tijdens het congres door onderzoekers genoemd zijn, hebben wij met PET-tracers in het lichaam bekeken”, vertelde Marieke tijdens haar presentatie. “Het enige kleine verschil is dat ik hier niet over mensen praat, maar over niet-humane primaten.” 

Juist omdat die processen bij mensen moeilijk langdurig te volgen zijn, hopen onderzoekers via onderzoek bij apen beter te begrijpen wat er bij long covid in het lichaam gebeurt. Het onderzoek bouwt voort op observaties die al vroeg in de coronapandemie werden gedaan. Terwijl Nederland grotendeels stillag, werkten onderzoekers van het BPRC aan studies naar SARS-CoV-2 en kandidaatvaccins.

Bij PET-CT-scans zagen onderzoekers toen iets opvallends gebeuren in de hersenen van geïnfecteerde dieren. “Na twee weken zagen we activiteit in delen van de hersenen”, vertelde de onderzoeker eerder. “Een week later zagen we ze weer oplichten. Toen wist ik: hier gebeurt iets bijzonders. We moeten verder zoeken.”

Langdurig vervolgonderzoek

Die bevindingen vormden de aanleiding voor langdurig vervolgonderzoek naar de effecten van covid op het lichaam. Want waar veel studies zich richten op de acute infectie, willen onderzoekers nu vooral begrijpen waarom sommige klachten nog maanden of jaren kunnen aanhouden.

Binnen de huidige studie volgen onderzoekers vier java-apen die zijn geïnfecteerd met de deltavariant van het coronavirus. De dieren worden minimaal een jaar lang onderzocht met verschillende PET-tracers. Daarmee kunnen meerdere processen tegelijk zichtbaar worden gemaakt, zoals activatie van het immuunsysteem, veranderingen in stofwisseling, zuurstoftekort in weefsels en verstoringen in de bloed-hersenbarrière. 

De grote kracht van het onderzoek bij apen zit in de mogelijkheid om het hele ziekteproces te volgen, benadrukte Marieke. Bij de dieren zijn scans beschikbaar van vóór infectie, tijdens de acute fase en in de maanden daarna. Daardoor kunnen onderzoekers veranderingen nauwkeurig volgen en met elkaar vergelijken. “In die apen kunnen we die longitudinale data wel verkrijgen”, legde zij in Amersfoort uit.

‘Een longcovidpatiënt kun je geen twintig scans laten ondergaan’

Bij mensen is dat veel moeilijker. Longcovidpatiënten zijn vaak ernstig vermoeid en raken snel overprikkeld. Intensieve scanprogramma’s zijn daardoor meestal niet haalbaar. “Een longcovidpatiënt kun je geen twintig scans laten ondergaan”, zei ze eerder tijdens een interview. “Dat is veel te intensief.”

Juist die langdurige scans maken het mogelijk om verschillende biologische processen over langere tijd met elkaar te vergelijken. Onderzoekers zien daarbij niet alleen langdurige immuunactivatie, maar ook veranderingen in zuurstofvoorziening, stofwisseling en de bloed-hersenbarrière.

Bij een deel van de longcovidpatienten worden vergelijkbare veranderingen gezien, vertelde ze tijdens haar presentatie. “Waar dat vandaan komt is de vraag, want van het virus zelf is eigenlijk nog nauwelijks iets terug te vinden”, vertelde ze tijdens haar presentatie. Toch blijven afwijkingen zichtbaar. “Na twaalf maanden zien we nog steeds bij zo’n beetje vijftig procent van de dieren een verhoging in signaal”, zei Marieke. 

Puzzelstukjes

Onderzoekers zagen aanwijzingen voor langdurige activatie van het immuunsysteem, niet alleen in de hersenen maar ook in spieren. Daarnaast zagen zij veranderingen die kunnen wijzen op verstoringen in zuurstofvoorziening, afwijkingen in stofwisseling en veranderingen in de doorbloeding van de hersenen. Ook de bloed-hersenbarrière bleek mogelijk betrokken. 

Opvallend daarbij is dat niet ieder dier hetzelfde patroon laat zien. Dat lijkt erop te wijzen dat vergelijkbare klachten mogelijk verschillende biologische oorzaken kunnen hebben. “Het lijkt zo dat bij dezelfde uitkomst niet altijd hetzelfde proces verstoord hoeft te zijn”, legde ze uit. 

Beeldvorming helpt om die verschillende puzzelstukjes met elkaar te verbinden. Waar studies bij mensen vaak losse momentopnames opleveren, kunnen onderzoekers in deze longitudinale studies processen over langere tijd naast elkaar leggen en vergelijken.

“Oftewel, ook bij onze apen zien we postinfectieuze veranderingen die overeenkomen met subgroepen van longcovidpatiënten”, vertelde de beeldvormend specialist. “Wij denken dat beeldvorming op deze manier een belangrijke toegevoegde waarde kan hebben, zodat we gaten kunnen invullen die we bij mensen nog niet goed kunnen onderzoeken”, vervolgde ze. 

Impact van long covid

Ook stond Marieke tijdens haar presentatie stil bij de impact van long covid op patiënten. Ze verwees naar gesprekken met mensen die soms al uitgeput raken van de kleinste dagelijkse handelingen. “Het leven is gewoon een volledig uitgeklede boterham geworden”, citeerde ze een patiënt. 

Een ander voorbeeld bleef haar eveneens bij. “Ik sprak een patiënt die mij vertelde ‘Mijn man zet al mijn eten en drinken naast mijn bed klaar. Want zelf mijn boterham smeren en snijden kan ik niet.’ Stel je voor: zoiets triviaals als die boterham is zoiets kleins voor ons en zoiets groots voor longcovidpatiënten.”

Juist daarom zijn volgens haar ook kleine wetenschappelijke stappen belangrijk. Want hoewel nog veel onbekend is, hopen onderzoekers langzaam beter te begrijpen wat er maanden of zelfs jaren na een infectie nog in het lichaam gebeurt. “Ik hoop dat we daarom met elkaar ieder klein stapje weer toejuichen.”