Heeft Coronabesmetting invloed op onze hersenen?

an>Het is intussen duidelijk welke impact een besmetting met het severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV)-2 kan hebben op onze fysiologie. Er is een klaarblijkelijke invloed op de longfunctie; besmette personen ontwikkelen vaak kortademigheid en moeten hoesten. In ernstige gevallen kan het ontaarden in Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), wat een levensbedreigende complicatie is. Het wordt ook steeds duidelijker dat er neurologische symptomen kunnen optreden door een besmetting met SARS-CoV-2. Het lijkt er sterk op dat het Coronavirus onze hersenen kan binnendringen en vervolgens allerhande neurologische of zelfs psychiatrische problemen kan veroorzaken.

Uit onderzoek bleek al eerder dat bepaalde virussen in staat zijn de bloed-hersenbarrière te doorbreken en de hersenen te infiltreren. In dit geval spreken we van een neurotroop virus. Enkele voorbeelden van neurotrope virussen zijn het cytomegalovirus, mazelenvirus, humaan immunodeficiëntievirus (HIV), rabiësvirus, alle herpesvirussen en SARS-CoV [1,2]. Gebaseerd op huidig onderzoek naar het Coronavirus, kunnen we vrijwel zeker ook SARS-CoV-2 aan dit lijstje toevoegen [3]. Het virus zou via verschillende wegen in de hersenen terecht kunnen komen.

Het virus zou bijvoorbeeld via de bloedbaan toegang kunnen krijgen tot de hersenen. Via deze “hematogene route” zal een virus ofwel de endotheelcellen van de bloed-hersenbarrière of de epitheelcellen van de bloed-cerebrospinale vloeistofbarrière in de ventrikels van de hersenen infecteren. Ook lichaamseigen leukocyten kunnen worden gebruiken als Trojaans paard om ongezien mee naar binnen te glippen in de hersenen. Verschillende studies laten zien dat de cellulaire receptor waarmee het SARS-CoV-2 virus de cel binnendringt, Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), en de cellulaire proteases TMPRSS2 of Cathepsin B/L, die verder nodig zijn om de cel te infecteren, in verschillende celtypen in de hersenen tot co-expressie komen [4].

Een andere mogelijkheid om de hersenen te bereiken is via de perifere zenuwen. Eerder gebruikte het SARS-CoV virus al perifere zenuwen als sluipweg naar de hersenen; het SARS-CoV-2-virus lijkt dat eveneens te doen. Een van de mogelijke routes is translocatie via het reukorgaan (bulbus olfactorius en bijhorende nervus olfactorius). Dit zou een mogelijke oorzaak van reukverlies, een vroeg signaal van besmetting met SARS-CoV-2 bij een aanzienlijke groep patiënten kunnen zijn. Maar ook een ontstekingsreactie in de ondersteunende en vasculaire cellen in de neus en bulbus olfactorius zouden de geurgeleiding (tijdelijk) kunnen blokkeren [5–7].

De meest voorkomende neurologische symptomen van het nieuwe coronavirus zijn vermoeidheid, hoofdpijn, duizeligheid, en een verminderde alertheid. Een groeiende groep wetenschappers gelooft dat ook de ademhalingsproblemen die gezien worden bij COVID-19, een gevolg zijn de virusinfectie. Een recent Nederlands onderzoek in overleden patiënten die tot zes weken ziek waren vanwege Covid-19, laat een overmatige ontstekingsreactie van het niet-specifieke afweersysteem in de hersenen zien. Deze schadelijke immuunreactie was met name aanwezig in de bulbus olfactorius en in de medulla oblongata, een structuur van onze hersenstam waarin de ademhalingscentra zich bevinden. Opvallend was dat er geen virusdeeltjes meer in de hersenen aanwezig waren en dat dus vooral de overmatige immuunrespons verantwoordelijk was voor de aanwezige hersenveranderingen [8]. Andere studies in overleden COVID-19 patiënten konden naast immuun-schade met behulp van een PCR techniek en elektronen microscopie wel virus deeltjes in de hersenen aantonen [9,10].

Niet iedereen ontwikkelt symptomen als gevolg van een virale infiltratie in de hersenen en de symptomen zijn vaak erg uiteenlopend. Dit maakt het vaak moeilijk te herkennen en diagnosticeren, wat ervoor zorgt dat er meer schade kan ontstaan. Zelf jaren na de initiële besmetting met een neurotroop virus kunnen nog symptomen ontstaan door een niet-adequate immuunrespons, zonder dat het virus nog traceerbaar is [1].

Binnen in de hersenen is een effectieve immuunrespons erg belangrijk om een virus zo snel mogelijk onschadelijk te maken en verdere verspreiding te voorkomen. Zo’n antivirale immuunrespons moet erg nauwkeurig plaatsvinden om zo weinig mogelijk schade na te laten aan bijvoorbeeld zenuwweefsel of myeline (een vettige stof die axon omhult ter bevordering van de zenuwprikkelgeleiding. Interleukine-10 (IL-10), een anti-inflammatoir cytokine, beschermt de hersenen tegen uitgebreide demyelinisatie (11). Een goede balans tussen pro- en anti-inflammatoire cytokines in de hersenen is dus van groot belang om enerzijds een geïnfiltreerd virus te bestrijden en anderzijds overmatige schade tegen te gaan. Voor de antivirale respons zijn gezonde mitochondriën van cruciaal belang (12). Het wordt ook steeds duidelijker dat een optimale vitamine D spiegel belangrijk is voor een gunstiger ziekteverloop bij Covid-19 [13]. De immuun-modulerende eigenschappen van vitamine D zouden ook de hersenen kunnen beschermen tegen een overmatige immuunreactie. Daarnaast hebben verschillende studies aangetoond dat vitamine D, via de regulatie van neurotrofines, een krachtig neuroprotectief effect heeft [14].

Het Coronavirus zou de hersenen kunnen infiltreren en aldaar een immuunrespons uitlokken. Naast het oplossen van een overmatige neuro-inflammatie kan er preventief worden gezorgd voor een optimale hersenstofwisseling bekijk onze webinars over dit onderwerp hier. Wat u kunt doen:

1.            Wees alert op subtiele neurologische symptomen bij uw patiënten na doorgemaakte Corona-infectie, onafhankelijk van de ernst van het verloop van COVID-19 en de tijdspanne waarna de symptomen opduiken;
2.            Tracht de hersenen zoveel mogelijk te ondersteunen met de nodige bouwstoffen en energie zodat deze zelf het gevecht met het virus aankunnen;
3.            Zorg voor voldoende en goed functionerende mitochondriën in de hersenen (en de rest van het lichaam)
4.            Rem de neuro-inflammatie zodat deze geen schade nalaat. Een neuro-inflammatie-remmende interventie bestaat uit:
a.            ontstekingsremmende voeding: energiebeperking van de voeding (lagere calorische waarde, fructosebeperking en beperking vetinname per maaltijd), omega-3-rijke en omega-6-arme voeding, overnight fasting gedurende 13 tot 16 uur
b.            (nuchter) bewegen
c.            meditatie en ontspanning in de natuur
d.            voldoende slaap (regulatie van bioritme)
e.            voldoende hoge inname van omega-3 vetzuren (via voeding en/of suppletie)
f.             voldoende hoge inname van vitamine D (via voeding en/of suppletie)

1. Deigendesch N, Stenzel W. Acute and chronic viral infections. In: Handbook of Clinical Neurology [Internet]. Elsevier; 2018 [geciteerd 22 juni 2020]. p. 227–43. Beschikbaar op: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780128023952000171

2. Desforges M, Le Coupanec A, Dubeau P, Bourgouin A, Lajoie L, Dubé M, e.a. Human Coronaviruses and Other Respiratory Viruses: Underestimated Opportunistic Pathogens of the Central Nervous System? Viruses. 20 december 2019;12(1):14.

3. liu J, Tan B, Wu S, Gui Y, Suo J, Li Y. Evidence of central nervous system infection and neuroinvasive routes, as well as neurological involvement in the lethality of SARS-CoV-2 infection. J Med Virol. oktober 2020;jmv.26570.

4. Ghobrial M, Charish J, Takada S, Valiante T, Monnier PP, Radovanovic I, e.a. The human brain vasculature shows a distinct expression pattern of SARS-CoV-2 entry factors. bioRxiv. 1 januari 2020;2020.10.10.334664.

5. Brann DH, Tsukahara T, Weinreb C, Lipovsek M, Van den Berge K, Gong B, e.a. Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia [Internet]. Neuroscience; 2020 mrt [geciteerd 2 oktober 2020]. Beschikbaar op: http://biorxiv.org/lookup/doi/10.1101/2020.03.25.009084

6. Paniz-Mondolfi A, Bryce C, Grimes Z, Gordon RE, Reidy J, Lednicky J, e.a. Central nervous system involvement by severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2). J Med Virol. juli 2020;92(7):699–702.

7. Vaira LA, Salzano G, Deiana G, De Riu G. In Response to Anosmia and Ageusia: Common Findings in COVID-19 Patients. The Laryngoscope. 16 juli 2020;lary.28753.

8. Schurink B, Roos E, Radonic T, Barbe E, Bouman CSC, de Boer HH, e.a. Viral presence and immunopathology in patients with lethal COVID-19: a prospective autopsy cohort study. Lancet Microbe. september 2020;S2666524720301440.

9. Puelles VG, Lütgehetmann M, Lindenmeyer MT, Sperhake JP, Wong MN, Allweiss L, e.a. Multiorgan and Renal Tropism of SARS-CoV-2. N Engl J Med. 6 augustus 2020;383(6):590–2.

10. Solomon IH, Normandin E, Bhattacharyya S, Mukerji SS, Keller K, Ali AS, e.a. Neuropathological Features of Covid-19. N Engl J Med. 3 september 2020;383(10):989–92.

11. Savarin C, Bergmann CC. Fine Tuning the Cytokine Storm by IFN and IL-10 Following Neurotropic Coronavirus Encephalomyelitis. Front Immunol. 20 december 2018;9:3022.

12. Kloc M, Ghobrial RM, Kubiak JZ. The Role of Genetic Sex and Mitochondria in Response to COVID-19 Infection. Int Arch Allergy Immunol. 19 juni 2020;1–6.

13. Munshi R, Hussein MH, Toraih EA, Elshazli RM, Jardak C, Sultana N, e.a. Vitamin D insufficiency as a potential culprit in critical COVID-19 patients. J Med Virol. 27 juli 2020;jmv.26360.

14. Xu Y, Baylink DJ, Chen C-S, Reeves ME, Xiao J, Lacy C, e.a. The importance of vitamin d metabolism as a potential prophylactic, immunoregulatory and neuroprotective treatment for COVID-19. J Transl Med. 26 2020;18(1):322.