App Icoon

Klaar, naar Verenso tijdschrift

Immunosenescence en COVID-19-morbiditeit

 

Oncko de Smit, Richard van Vugt

 

Het SARS-CoV-2-Coronavirus is een nieuwe zoönose en veroorzaakt de ziekte COVID-19. De wereldwijde COVID-19-pandemie heeft sinds de uitbraak in China al miljoenen levens geëist. De meeste patiënten krijgen bij besmetting een milde tot matige bovenste luchtweginfectie. Bij een nieuwe zoönose zoals COVID-19 is er geen sprake van verworven immuniteit in de populatie. Hoewel alle leeftijdsgroepen geïnfecteerd kunnen worden, is de morbiditeit en mortaliteit onder ouderen buitenproportioneel hoog. Met name bij patiënten ouder dan 65 jaar kan COVID-19 Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) veroorzaken met hoge morbiditeit en mortaliteit. Immunosenescence (veroudering van het immuunsysteem) speelt hierbij een belangrijke rol. Dit artikel heeft als doel uitleg te geven  over verminderde immuniteit bij ouderen in het licht van de COVID-19-pandemie.

Humane coronavirussen

Sinds 1967 zijn er in totaal zeven coronavirussen geïdentificeerd die pathogeen zijn voor de mens. Deze virussen worden in toenemende mate geïdentificeerd door het gebruik van een PCR ‘respi-panel’ test. Dit is een test waarin een nasopharyngeale swab op diverse RNA virussen kan worden getest, zoals bijvoorbeeld corona-,  influenza A- en rhino-virussen. Geschat wordt dat 5-13% van de verkoudheidsvirussen in de mens coronavirussen betreft. Vier van de geïdentificeerde coronavirussen, te weten OC43-CoV, 229-CoV, HKU1-CoV en NL63-CoV, veroorzaken doorgaans een milde bovenste luchtweginfectie. SARS-CoV-1, SARS -CoV-2 en MERS-CoV veroorzaken een ernstiger ziektebeeld, met name bij risicogroepen als ouderen en patiënten met verminderde verworven immuniteit.

Immunosenescence

Dat mensen ouder dan 70 jaar vatbaarder zijn voor ernstig verlopende virale infecties is al bekend van onder andere Influenza virusinfecties. In de Verenigde Staten was in het virulente griepseizoen 2014-2015, 88% van de 51.000 sterfgevallen (veroorzaakt door infectie met Influenza A 2009 (H1N1)), ouder dan 65 jaar.1 In het jaarlijkse griepseizoen is de mortaliteit onder ouderen steevast het hoogst. De COVID-19-mortaliteit in 2019-2020 in de Verenigde Staten was hoger dan de Influenza-mortaliteit van de voorgaande jaren. Oudere leeftijd is de belangrijkste risicofactor voor een gecompliceerd beloop van COVID-19.2

Fysiologische veroudering leidt tot een minder goed werkend immuunsysteem. Dit proces wordt immunosenescence genoemd. Er is dan sprake van een suboptimaal werkend verworven (acquired) en aangeboren (innate) immuunsysteem. Het verouderde en verzwakte immuunsysteem speelt waarschijnlijk een belangrijke rol bij morbiditeit en mortaliteit van ouderen bij Influenza-infecties en nu ook bij COVID-19.3

Voor de uitbraak van de pandemie waren in de humane populatie geen cellen aanwezig met een specifieke T cel receptor die SARS-CoV-2 herkennen. Deze specifieke T cellen zijn nodig voor antigeenherkenning via de T cel receptor aan het MHC1 complex van de antigeen presenterende en met virus geïnfecteerde cel.4 Binding van antigeen aan de T cel receptor leidt tot een activatie van het immuunsysteem en vervolgens klaring van SARS-CoV-2-virus. Bij ouderen worden deze T cellen die nieuwe antigenen (bijv. SARS-CoV-2) herkennen minder geproduceerd als gevolg van atrofie en metaplasie van het thymus weefsel.5

Naast T cellen spelen B cellen/plasmacellen een rol bij het verworven (acquired) immuunsysteem. Deze B cellen produceren specifieke antilichamen tegen antigenen van het SARS-CoV-2-virus (humorale immuunrespons). Met name produceren zij antilichamen tegen het S protein (Spike) van SARS-CoV-2. Deze epitopen zijn ook de kandidaten voor het ontwikkelen van een vaccin tegen SARS-CoV-2 virus.6 Omdat ervoor de COVID-19-pandemie geen antilichaam bestond tegen het SARS-CoV-2-virus, kan er alleen met infectie, actieve immunisatie (vaccin) of passieve immunisatie (toediening antilichamen tegen SARS-CoV-2 van donoren) een humorale respons worden opgewekt.

Het aangeboren (innate) immuunsysteem is bij ouderen ook verzwakt, onder andere door de verminderde functie van de Toll Like Receptor Binding (TLR) op alveolaire macrofagen en dendritische cellen. Deze macrofagen zijn een soort poortwachters die antigenen, zoals virussen, herkennen en een immuunreactie op gang brengen door Interferon Type 1 tot expressie te brengen.

Concluderend is er in algemene zin sprake van een verzwakt immuunsysteem bij ouderen, hetgeen een verklaring kan zijn voor de hoge morbiditeit en mortaliteit in deze groep. Het directe causale verband dient bewezen te worden maar epidemiologisch is het een feit. Het doel van dit artikel is een verklaring te geven waarom met name de zeer ouderen zwaar getroffen worden door COVID-19.

Auteurs

  • Drs. Oncko J.B. de Smit, biochemicus en reumatoloog niet praktiserend
  • Dr. Richard M. van Vugt, reumatoloog,  Afdeling Reumatologie, Amsterdam UMC, locatie VUmc

Literatuur

  1. Centers for Disease Control and Prevention (Oct 2018). Burden estimates for the 2014-2015 influenza. Geraadpleegd van https://www.cdc.gov/flu/about/burden/2014-2015.html
  2. Centers for Disease Control and Prevention (Aug 2020). COVID-19 Hospitalization and Death by Age. Geraadpleegd van https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/covid-data/investigations-discovery/hospitalization-death-by-age.html
  3. Mueller, A. L., McNamara, M. S., & Sinclair, D. A. (2020). Why does COVID-19 disproportionately affect older people? Aging, 12(10), 9959–9981.
  4. Delves, P. J., Martin, S. J., Burton, D. R., & Roitt, I. M. (2017). Essential Immunology. Wiley.
  5. Aw, D., Silva, A. B., & Palmer, D. B. (2007). Immunosenescence: emerging challenges for an ageing population. Immunology, 120(4), 435–446.
  6. Poland, G. A., Ovsyannikova, I. G., & Kennedy, R. B. (2020). SARS-CoV-2 immunity: review and applications to phase 3 vaccine candidates. The Lancet, 396(10262), 1595–1606.
PDF
Genereer PDF document