Het coronavirus tast nog lang de energieproductie in organen aan

Het coronavirus SARS-CoV-2 verstoort langdurig de energiehuishouding van zijn gastheer. Dat doet het door de werking te dwarsbomen van de energiefabrieken in cellen, de mitochondriën. Een uitgebreide studie bij geïnfecteerde mensen en proefdieren legt bloot dat die functie zich wel snel herstelt in de longen, maar soms niet in het hart en andere organen. Dat zou kunnen bijdragen aan een ernstig verloop van Covid-19 en mogelijk ook aan de langdurige klachten bij long covid, vermoeden wetenschappers.

De bevindingen, die woensdag verschenen in Science Translational Medicine, bieden aanknopingspunten voor nieuwe behandelingen.

Dat blijft hard nodig, want de strijd met het steeds weer aan de afweer ontsnappende coronavirus duurt voort. Sinds een aantal weken krijgt in de Verenigde Staten en in delen van Azië een nieuwe variant de overhand, EG.5., en nemen de ziekenhuisopnames weer toe. De WHO houdt naast deze nog acht andere varianten in de gaten.

Voedingsstoffen verbranden

Mitochondriën zitten in vrijwel iedere cel in ons lichaam. Ze leveren de energie om te werken en te groeien door voedingsstoffen te verbranden, zoals glucose. Die energie slaan ze op in een molecuul waaruit het makkelijk te verbruiken valt (ATP). Een cel bevat soms duizenden mitochondriën. De grootste aantallen zijn te vinden in organen die veel energie nodig hebben, zoals het hart, de hersenen, de lever en de skeletspieren.

Uit eerdere studies bleek al dat het coronavirus zich aan eiwitten van mitochondriën bindt. Het nieuwe onderzoek laat zien dat het virus nog dieper ingrijpt: het verstoort ook de productie van allerlei belangrijke stofwisselingseiwitten. Wetenschappers vermoeden dat de langdurige effecten van het virus op allerlei organen hiermee te maken hebben – de nieuwe studie versterkt die theorie.

De onderzoekers bestudeerden monsters uit de neus en keel van zevenhonderd mensen uit New York, zowel geïnfecteerde als niet-geïnfecteerde mensen. Hoe meer virus er in de luchtwegen zat, hoe sterker de remming van de mitochondriën in de longen. Bij afnemende hoeveelheden virus herstelde dat weer.

Dat bleek echter niet het geval in andere organen, bleek bij proefdieren en overleden patiënten. De wetenschappers onderzochten het hart, de nieren, de lever, de longen en de lymfeklieren van 35 mensen die waren overleden aan Covid-19 (en van vijf niet-geïnfecteerde overledenen). In alle weefsels, behalve de longen, waren de genen voor de energieproductie minder actief in dit laatste stadium van de ziekte.

Oorzaak of gevolg

De bevindingen passen bij eerdere studies die verstoringen in de stofwisseling en in de functie van mitochondriën door het coronavirus laten zien, zegt arts-onderzoeker Brent Appelman, die onderzoek doet aan long covid in Amsterdam UMC. Hij werkte mee aan een recente Nederlandse studie waaruit bleek dat een stofwisselingsenzym, IDO-2, veel actiever is in witte bloedcellen en in hersenweefsel van mensen met langdurige covid. In de bloedcellen gaat dat gepaard met een verminderde werking van mitochondriën. „Maar dat laat nog niet zien of het de oorzaak is van de klachten, of een gevolg.”

Wetenschappers zoeken naar middelen om de activiteit van de mitochondriën op te peppen. De middelen die er zijn, doen nog niet veel. „Bovendien is het belangrijk om de onderliggende oorzaak van de slecht werkende mitochondriën aan te pakken”, zegt Appelman. „Anders heeft het weinig effect, net zoals in een auto gas geven terwijl je de rem indrukt weinig zin heeft. Onze volgende stap is om te kijken of we IDO-2 bij patiënten met long covid kunnen remmen en zo de mitochondriële functie kunnen verbeteren.”