Wat het nieuwe coronavirus met het lichaam doet

Het nieuwe coronavirus COVID-19 kan op diverse plaatsen in het menselijk lichaam veel schade aanrichten, van de bloedbaan tot de longen. We zetten de symptomen op een rijtje.

Tuesday, February 18, 2020,
Door Amy McKeever
Op deze foto, genomen op 3 februari 2020, bekijkt een arts een CT-scan van een long ...
Op deze foto, genomen op 3 februari 2020, bekijkt een arts een CT-scan van een long tijdens zijn ronde op een afdeling van een quarantainezone in Wuhan, het epicentrum van de uitbraak van het nieuwe coronavirus in de centraal gelegen Chinese provincie Hubei. Op 14 februari was het totale aantal besmettingen wereldwijd ruim 64.000.
Foto van STR/AFP via Getty Images

Veel aspecten van het nieuwe coronavirus dat China in zijn greep houdt, zijn nog onbekend, maar één ding is duidelijk: de ziekte kan in het hele menselijk lichaam huishouden.

Dat was ook het kenmerk van eerdere zoönotische coronavirussen als SARS en MERS, oftewel virussen die van dieren op mensen zijn overgesprongen. In tegenstelling tot veel van hun verwanten, die niet meer dan een gewone verkoudheid veroorzaken, kunnen deze nieuwe coronavirussen een virale bosbrand in diverse organen van het menselijk lichaam op gang brengen. In ernstige gevallen is de nieuwe ziekte – die vorige week van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) de officiële naam ‘COVID-19’ kreeg – daarop helaas geen uitzondering.

Dat kan mede verklaren waarom de COVID-19-epidemie al ruim 4200 doden heeft geëist en daarmee binnen enkele weken tijd het dodental van de SARS-epidemie heeft overtroffen. Hoewel het sterftecijfer voor COVID-19 slechts een vijfde van dat voor SARS lijkt te bedragen, breidt het nieuwe coronavirus zich veel sneller uit.

Als deze epidemie zich verder uitbreidt, is het moeilijk te zeggen hoeveel schade ze zou kunnen aanrichten. Een vooraanstaand epidemioloog van de University of Hong Kong waarschuwde vorige maand voor de mogelijkheid dat COVID-19 zestig procent van de wereld zou kunnen besmetten als de ziekte niet tot staan wordt gebracht.

Maar wat gebeurt er eigenlijk met het menselijk lichaam als het is besmet met dit coronavirus? De nieuwe stam lijkt genetisch zó sterk op het SARS-virus dat het de naam SARS-CoV-2 heeft gekregen. Het eerste onderzoek naar de nieuwe uitbraak kan dus gecombineerd worden met lessen die eerder zijn getrokken uit de SARS- en MERS-epidemieën.

Het begint in de longen

Bij de meeste patiënten begint en eindigt COVID-19 in de longen, want net als gewone griepvirussen veroorzaken coronavirussen aandoeningen van de luchtwegen.

Ze verspreiden zich meestal wanneer een besmet persoon hoest of niest, waarbij minuscule druppeltjes met het virus erin op de directe omgeving worden overgedragen. Daarnaast leiden coronavirussen ook tot griepachtige symptomen, waarbij patiënten koorts krijgen, en mogelijk ook longontsteking of nog ernstiger aandoeningen. (Ontdek hoe het coronavirus zich verspreidt in een vliegtuig – en de veiligste plaats om te zitten).

Na de SARS-epidemie berichtte de WHO dat deze ziekte vooral de longen aantastte, en wel in drie fasen: virale vermeerdering, hyperreactiviteit van het immuunstelsel en afbraak van longweefsel. 

Niet alle patiënten doorliepen alle drie fasen; een kwart van de SARS-patiënten kreeg ernstige ademhalingsproblemen (respiratoire insufficiëntie). Zo ook treden er volgens de eerste gegevens bij COVID-19 in ongeveer 82 procent van de gevallen lichte symptomen op, terwijl de resterende gevallen ernstig of dodelijk zijn.

Onderzoek heeft aan het licht gebracht dat COVID-19 nog meer SARS-patronen volgt, zegt assistent-professor Matthew B. Frieman, die aan de medische faculteit van de University of Maryland onderzoek doet naar coronavirussen die ernstige symptomen kunnen veroorzaken.

Verplegend personeel omhelst elkaar in een isolatie-afdeling van een ziekenhuis in Zouping in de provincie Shandong in het oosten van China.
Foto van STR/AFP via Getty Images

Hoewel slijm buiten het lichaam als iets onsmakelijks wordt gezien, helpt het binnenin het lichaam de longen te beschermen tegen ziekteverwekkers en houden ze de luchtwegen vochtig. Epitheelcellen met trilhaartjes zwemmen in het slijm rond en ruimen daar afvalstoffen als pollen en virussen op.

Frieman legt uit dat het SARS-virus goed was in het infecteren en doden van deze trilhaarcellen, die zich vervolgens ophoopten en de luchtwegen van de patiënt met afvalstoffen en vocht vulden. Hij denkt dat hetzelfde gebeurt bij het nieuwe coronavirus, omdat uit het eerste onderzoek naar COVID-19 is gebleken dat bij veel patiënten een dubbele longontsteking optreedt, die zich onder meer uit in kortademigheid.

Daarna begint fase twee en slaat het immuunsysteem alarm. Opgeschrikt door het binnendringende virus, begint het lichaam de ziekte te bestrijden door de longen te overspoelen met immuuncellen, die de beschadigde cellen opruimen en het longweefsel repareren. 

Als alles naar behoren werkt, is dit ontstekingsproces nauwgezet en beperkt tot de besmette weefsels. Maar soms slaat het immuunsysteem op hol en begint wild om zich heen te slaan, waarbij ook gezonde cellen worden verwoest. 

“Je krijgt door zo’n immuunrespons dus te maken met méér in plaats van minder schade,” zegt Frieman. Nog meer afvalstoffen hopen zich in de longen op en de longontsteking wordt erger. (Ontdek hoe het nieuwe coronavirus zich verhoudt tot griep, ebola en andere epidemieën)

Longen 101
De longen vullen het lichaam aan met levengevende zuurstof. Leer alles over de anatomie van de longen, hoe de organen ademhaling mogelijk maken en hoe ze gevoelig zijn voor ziekten.

In de derde fase verergert de longontsteking zich nog verder, wat kan leiden tot respiratoire insufficiëntie. Ook als de patiënt hierdoor niet overlijdt, kan de schade aan de longen onherstelbaar zijn. Volgens de WHO leidde SARS tot het ontstaan van gaten in de longen, waardoor ze een “honingraatvormige aanblik” kregen, en het lijkt erop dat dit patroon ook bij patiënten van het nieuwe coronavirus is te herkennen. 

De gaten ontstaan waarschijnlijk door de hyperreactiviteit van het immuunstelsel, wat tot de vorming van littekenweefsel en een verstijving van de longen leidt.

In dat geval moet de patiënt doorgaans aan de beademing. Intussen worden de membranen tussen de longblaasjes en de bloedvaten steeds poreuzer, waardoor de blaasjes zich met vocht kunnen vullen en de bloedbaan niet langer van zuurstof kunnen voorzien. 

“In zeer ernstige gevallen verdrinken de longen en kan de patiënt niet meer ademhalen,” zegt Frieman. “Dat is hoe mensen aan de ziekte overlijden.”

Maag: een toegangspoort

Tijdens de SARS- en MERS-epidemieën kreeg bijna een kwart van de patiënten diarree, een ziektebeeld dat bij zoönotische coronavirussen veelvuldig optreedt. Maar volgens Frieman is het nog onduidelijk of dit soort maagdarmklachten een grote rol spelen in de huidige epidemie, aangezien er tot nu toe weinig gevallen van diarree en buikpijn zijn gemeld. Maar waarom zou een aandoening van de luchtwegen überhaupt tot maagdarmklachten leiden?

Wanneer een virus het lichaam binnendringt, gaat het op zoek naar menselijke cellen met de juiste toegangspoorten: eiwitten op de buitenzijde van de cellen die receptoren worden genoemd. Als een virus de juiste receptor op een cel aantreft, kan hij die cel binnendringen.

Sommige virussen zijn bij het uitzoeken van de juiste toegangspoorten erg kieskeurig, terwijl andere het veel minder nauw nemen. “Die kunnen vrij eenvoudig in alle mogelijke cellen doordringen,” zegt Anna Suk-Fong Lok, assistent-decaan klinisch onderzoek van de medische faculteit van de University of Michigan en voormalig voorzitter van de American Association for the Study of Liver Diseases.

Zowel het SARS- als het MERS-virus kan in epitheelcellen van de dikke en dunne darm en andere ingewanden doordringen. Dit soort infecties lijken vooral in het spijsverteringsstelsel te gedijen en kunnen daar schade aanrichten en vocht produceren, wat de diarree veroorzaakt.

Maar volgens Frieman weten we nog niet of het nieuwe coronavirus dat eveneens doet. Onderzoekers denken dat COVID-19 dezelfde receptor als het SARS-virus gebruikt en dat deze toegangspoort in de longen en de dunne darm kan worden gevonden.

Bij twee studies – de ene in het New England Journal of Medicine, de andere een medRxiv-preprint waarin 1099 gevallen waren onderzocht – werd het virus ook in de stoelgang vastgesteld, wat erop kan wijzen dat het virus zich ook via uitwerpselen verspreidt. Maar dat is nog verre van duidelijk.

“Of deze vorm van overdracht ook voor het Wuhan-virus geldt, weten we nog niet,” zegt Frieman. “Maar het is zeker in de stoelgang aangetroffen en het lijkt erop dat patiënten maagdarmklachten hebben die daarmee in verband staan.”

Storm in de bloedbaan

Coronavirussen kunnen ook op andere plekken in het lichaam problemen veroorzaken, vanwege de eerdergenoemde, op hol geslagen afweerreactie. 

Uit een studie die in 2014 is verschenen, bleek dat 92 procent van de MERS-patiënten tenminste één symptoom van het coronavirus buiten de longen vertoonden. Sterker nog, van alle drie zoönotische coronavirussen zijn er gevallen bekend waarbij het hele lichaam van patiënten werd aangetast: verhoogde leverenzymen, verlaagd aantal witte bloedcellen en bloedplaatjes, en verhoogde bloeddruk. In zeldzame gevallen kon er acuut leverfalen en zelfs hartstilstand optreden.

Dat alles wijst er overigens niet op dat het virus zelf door het hele lichaam is verspreid, zegt Angela Rasmussen, virologe en assistent-onderzoeker aan de Mailman School of Public Health van de Columbia University. Het kan namelijk ook gaan om een ‘cytokinenstorm’ of ernstige infusiereactie.

“Je begint eigenlijk te bloeden uit je bloedvaten.”

Angela Rasmussen, virologe

Cytokinen zijn eiwitten die door het immuunsysteem als alarmbellen worden gebruikt: ze zetten immuuncellen aan het werk op de plek van de infectie. De immuuncellen breken vervolgens het besmette weefsel af, in een poging om de rest van het lichaam te redden.

De mens is afhankelijk van het afweersysteem om bedreigingen het hoofd te bieden. Maar als het immuunstelsel op hol slaat en er ongeremd grote hoeveelheden cytokinen in de longen vrijkomen, wordt het een slachting, zegt Rasmussen. “In plaats van met een geweer op een doelwit te schieten, worden er raketten afgevuurd,” zegt zij. En dat leidt tot grote problemen: het lichaam bestrijdt dan niet meer alleen besmette cellen, maar richt zich ook tegen gezond weefsel.

De gevolgen reiken tot ver buiten de longen. Een zware ‘cytokinenstorm’ kan de bloedvaten in de longen verzwakken, waardoor vloeistof in de longblaasjes kan sijpelen. “Je begint eigenlijk te bloeden uit je bloedvaten,” zegt Rasmussen. De storm trekt door de hele bloedbaan en leidt tot het haperen van diverse organen.

Daarna kan het snel bergafwaarts gaan. In enkele van de zwaarste gevallen van COVID-19 leidde de cytokinenrespons – in combinatie met een verlaagde capaciteit om de rest van het lichaam van zuurstof te voorzien – tot het gelijktijdig falen van meerdere organen. Wetenschappers weten niet precies waarom deze complicaties buiten de longen bij sommige patiënten optreden, maar het kan te maken hebben met bestaande aandoeningen als hartklachten of diabetes.

“Zelfs als het virus de nieren, de lever, de milt en dergelijke niet bereikt, kan het in een domino-effect al deze systemen aantasten,” zegt Frieman. In dat geval is de patiënt in levensgevaar.

Lever: bijkomende schade

Als een zoönotisch coronavirus zich vanuit de luchtwegen naar de rest van het lichaam verspreidt, is de lever vaak het laatste orgaan dat wordt aangetast. Artsen hebben bij SARS, MERS en COVID-19 aanwijzingen gezien van schade aan de lever – vaak in milde vorm, hoewel in de ernstigste gevallen zware leverschade en zelfs leverfalen optrad. De oorzaak daarvan? 

“Als een virus eenmaal in de bloedbaan terechtkomt, kan het alle plekken van het lichaam bereiken,” zegt Lok. “De lever is een zeer goed doorbloed orgaan, dus kan een coronavirus heel gemakkelijk in je lever belanden.”

De lever werkt er hard aan om het lichaam op de juiste wijze te laten functioneren. Zijn voornaamste taak is het verwerken van het bloed nadat het de maag is gepasseerd: er worden afvalstoffen uit het bloed gefilterd en voedingsstoffen aangemaakt die het lichaam kan gebruiken. Ook maakt de lever gal aan, waarmee in de dunne darm vetten worden afgebroken. De lever bevat veel enzymen die chemische reacties in het lichaam versnellen.

In een normaal functionerend lichaam sterven er voortdurend levercellen af en worden er enzymen in de bloedbaan gebracht. Dit vernuftige orgaan maakt vervolgens snel nieuwe cellen aan en gaat verder met zijn werk. Vanwege dat regeneratieproces kan de lever veel hebben.

Maar als iemand een abnormaal hoog aantal enzymen in de bloedbaan heeft – zoals in het geval van veel SARS- en MERS-patiënten – is er iets mis. Het zou kunnen gaan om een lichte beschadiging waarvan de lever zich snel herstelt, maar ook om iets ernstigers of zelfs om leverfalen.

Volgens Lok weten onderzoekers nog niet goed welke uitwerking deze luchtweginfecties op de lever hebben. Het virus zou de lever direct kunnen besmetten en zich daar kunnen vermeerderen en cellen kunnen verwoesten. Of de cellen zouden indirect worden beschadigd door de ernstige ontstekingsreactie die het lichaam als respons op het virus in de lever op gang brengt.

Hoe het ook zij, volgens Lok was leverfalen nooit de enige doodsoorzaak van SARS-patiënten. “Tegen de tijd dat de lever niet meer functioneert, zie je vaak dat patiënten niet alleen kampen met long- en leverklachten, maar ook problemen hebben met de nieren. Het gaat dan om een ernstige systemische infectie.”

Nieren: het houdt allemaal verband met elkaar

Jazeker, je nieren hebben ook last van deze ellende. Zes procent van de SARS-patiënten (en maar liefst een kwart van de MERS-patiënten) kreeg te maken met acute nierinsufficiëntie. Uit onderzoek blijkt dat het nieuwe coronavirus dezelfde gevolgen kan hebben. Het is misschien geen vaak voorkomend effect van de ziekte, maar als het optreedt, is het zeer gevaarlijk. Uiteindelijk stierf 91,7 procent van de SARS-patiënten die te maken kreeg met acuut nierfalen, volgens een artikel uit 2005 in Kidney International.

Net als de lever filteren je nieren schadelijke stoffen uit je bloed. In elke nier bevinden zich zo'n 800.000 microscopische destilleereenheden, nefronen genoemd. Deze nefronen bestaan uit twee belangrijke componenten: een filter om het bloed te reinigen en kleine buisjes die alle goede stoffen terug naar je lichaam sturen, en alle afvalstoffen als urine richting je blaas leiden.

Vooral de nierbuisjes worden aangetast door de zoönotische coronavirussen. Na de SARS-epidemie rapporteerde de Wereldgezondheidsorganisatie dat het virus was aangetroffen in nierbuisjes, die ontstoken kunnen raken.

Het komt vaker voor dat een virus dat in je bloed zit ook in de nierbuisjes wordt aangetroffen, vertelt Kar Neng Lai, emeritus hoogleraar van de University van Hong Kong en adviserend nefroloog bij het Hong Kong Sanatorium and Hospital. Doordat je nieren het bloed continu filteren, kan het virus in de nierbuisjes terechtkomen en daar een tijdelijk probleem veroorzaken.

Dat probleem wordt levensbedreigend als het virus doordringt in de cellen en zich begint te vermenigvuldigen. Maar Lai, die deel uitmaakte van de eerste groep onderzoekers die publiceerde over SARS en een van de auteurs was van het artikel in Kidney International, vertelt dat er geen aanwijzingen waren dat het SARS-virus zich in de nieren vermenigvuldigde.

Daaruit blijkt dat acute nierinsufficiëntie bij SARS-patiënten een andere oorzaak heeft, zoals lage bloeddruk, bloedvergiftiging, medicijnen of een stofwisselingsprobleem, aldus Lai. Bij de ernstiger gevallen die leidden tot acuut nierfalen leek intussen sprake van, je raadt het al, een cytokinestorm.

Acuut nierfalen kan soms ook worden veroorzaakt door antibiotica, het uitvallen van verschillende organen, of het feit dat iemand te lang aan de beademing ligt. Alles houdt verband met elkaar.

Zwangerschap en coronavirus?

Het is nogal ironisch dat we in dit Twittertijdperk te weinig weten over het Covid-19-virus, terwijl we tegelijkertijd worden overspoeld met steeds weer nieuwe informatie over de situatie. In medische tijdschriften zijn verschillende artikelen verschenen over deze epidemie; het ene beter onderbouwd dan het ander, omdat onderzoekers er zo snel mogelijk bij willen zijn. Intussen melden de media elke nieuwe ontwikkeling. Die informatie verspreidt zich via het internet, waar het zoals bekend vaak lastig is om feiten van fictie te onderscheiden.

“Dit is ongekend, als het gaat om het razendsnel publiceren van de uitkomsten van de onderzoeken,” aldus Rasmussen. “Het is heel lastig om al die informatie uit te pluizen en erachter te komen wat er nou echt bewezen is, wat er wordt vermoed en wat er gewoon echt niet klopt.”

Zo meldden artsen in een ziekenhuis in Wuhan vorige week dat uit een test bleek dat twee baby's het Covid-19-virus hadden, een al dertig uur na de geboorte. Dit zorgwekkende bericht werd natuurlijk door de media opgepikt, omdat het de vraag opriep of zwangere vrouwen hun ongeboren kinderen kunnen besmetten, of dat de ziekte kan worden overgedragen tijdens de geboorte of door borstvoeding.

Maar laten we even een pas op de plaats maken. Bij SARS en MERS werd niet geconstateerd dat het virus van moeder op kind werd overgedragen, ondanks het feit dat talrijke zwangere vrouwen besmet waren. Daarnaast zijn er ook andere manieren waarop een pasgeboren kind het coronavirus kan krijgen, bijvoorbeeld als het wordt geboren in een ziekenhuis dat overspoeld wordt door patiënten tijdens een hectische noodsituatie, stelt Rasmussen.

De voorlopige resultaten van een nieuw onderzoek waarover vorige week een publicatie verscheen in The Lancet wijzen erop dat het coronavirus niet van moeder op kind kan worden overgedragen.

Voor het onderzoek observeerden de onderzoekers negen vrouwen uit Wuhan die longontsteking opliepen door het Covid-19-virus. Bij enkele van hen was sprake van complicaties bij de zwangerschap, maar alle kinderen kwamen levend ter wereld, en er waren geen aanwijzingen dat de besmetting was overgedragen. Hoewel dit onderzoek onvoldoende reden is om een mogelijke overdracht van het virus tijdens de zwangerschap helemaal uit te sluiten, blijkt hieruit wel hoe belangrijk het is om voorzichtig om te gaan met speculaties over de ziekte.

“Er moet sprake zijn van onomstotelijk bewijs voordat je met zekerheid kunt zeggen dat iets gebeurt; en al helemaal voordat je dingen verandert in de gang van zaken in het ziekenhuis of wat betreft de volksgezondheid,” zegt Rasmussen.

Frieman is dat met haar eens. Hij hoopt dat er dankzij deze epidemie meer geld beschikbaar komt voor onderzoek naar het coronavirus, zoals de Europese Unie en de Bill & Melinda Gates Foundation recent toezegden. Maar spreekt ook de hoop uit dat die steun en belangstelling blijven bestaan als de epidemie eenmaal onder controle is. Dat was niet zo bij het onderzoek naar SARS.

“Vlak na de SARS-epidemie was er veel geld beschikbaar, maar daar was later geen sprake meer van,” aldus Frieman. “Waarom hebben we geen antwoorden? Er was gewoon geen financiering voor.”

Op de hoogte blijven van de wetenschap en de verhalen achter de uitbraak van het coronavirus? Schrijf je in voor onze wekelijkse nieuwsbrief.

Noot van de redactie: Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com op 14 februari, 2020. Op 11 maart 2020 is het verhaal geüpdatet om de laatste statistieken weer te geven.

lees verder

Het coronavirus vergeleken met griep, ebola en andere grote epidemieën

Het vergelijken van ziekten is niet eenvoudig. Aan deze statistieken is te zien waarom.

Hoe verspreidt het coronavirus zich in een vliegtuig en wat is de veiligste plek om te zitten?

Doordat we de hele wereld over reizen, kunnen epidemieën zich steeds verder verspreiden. Zo ook het coronavirus en de griep. Welke van de twee is gevaarlijker en hoe kun je jezelf beschermen?

Nieuw coronavirus vond zijn oorsprong in dierenhandel

Terwijl er in meerdere landen gevallen van de ziekte zijn vastgesteld, kijken gezondheidsautoriteiten naar soortgelijke uitbraken in het verleden om een gemeenschappelijke rode draad te vinden.
Lees meer