Complicaties van COVID-19 kunnen afhangen van de von Willebrand-factor in het bloed

Luister naar dit artikel

Anna Aksenova, een senior onderzoeksmedewerker bij het Laboratorium voor Amyloïde Biologie aan de Universiteit van St. Petersburg, heeft een hypothese opgesteld dat het ernstige beloop van COVID-19 kan worden geassocieerd met de von Willebrand-factor, een van de belangrijkste componenten van het bloedstollingssysteem. Zoals de onderzoeker suggereert, stimuleert de replicatie van het virus de ontwikkeling van microschade op vaatwanden. Als reactie hierop geeft het lichaam de von Willebrand-factor af aan het bloed, in een poging mogelijke gaten te ‘patchen’. Hierdoor neemt het risico op trombose toe. Het is met deze stolling dat een aanzienlijk deel van de sterfgevallen als gevolg van COVID-19 verband houdt.

Tegenwoordig melden artsen over de hele wereld dat de nieuwe coronavirusinfectie COVID-19 op verschillende manieren op verschillende mensen voorkomt. Combinaties van verschillende symptomen, variërend van hoesten tot spijsverteringsstoornissen, maken de diagnose moeilijk. Bovendien begrijpen wetenschappers en artsen nog steeds niet waarom mensen van dezelfde leeftijd en met vergelijkbare gezondheidsindicatoren de infectie zo anders van elkaar kunnen overdragen: sommigen hebben beademingsondersteuning nodig om in leven te blijven, terwijl anderen zich helemaal niet ziek voelen. Een van de mogelijke oorzaken van dit fenomeen kan een ander niveau van von Willebrand-factor (VWF) in het bloed van patiënten zijn.

“Dit eiwit wordt gesynthetiseerd in endotheelcellen en bloedplaatjes en heeft als belangrijkste functie een raamwerk te vormen voor de adhesie van bloedplaatjes”, legt Anna Aksenova uit. “Tot op heden is de manier waarop het niveau van VWF in het bloed wordt gereguleerd nog niet volledig bestudeerd. Het is echter bekend dat het wordt opgeslagen in vasculaire endotheelcellen in speciale organellen, waar het wordt afgescheiden in de vorm van multimeren. Als zodra er enige schade aan het vat optreedt, wordt om het te elimineren een cascade van bloedstolling in het lichaam gelanceerd, waar VWF een actieve rol in speelt. ”

Het niveau en de activiteit van VWF in het bloed bij mensen kan verschillen. De laagste waarden zijn geassocieerd met de ziekte van von Willebrand. Het is een erfelijke bloedziekte die wordt gekenmerkt door spontane bloeding. Bovendien verschilt het aanzienlijk onder gezonde mensen. Het is bijvoorbeeld hoger onder: Afro-Amerikanen dan onder Europeanen; bij mannen dan bij vrouwen; bij volwassenen dan bij kinderen; en bij ouderen dan bij mensen van middelbare leeftijd. Ook hebben academische artikelen de VWF- en bloedgroeprelatie beschreven – het niveau is lager bij mensen met bloedgroep 0 en hoger bij mensen met bloedgroep A. De verschillende hoeveelheid en activiteit van VWF bij mensen met verschillende bloedgroepen heeft een zeer interessante verklaring: dit eiwit wordt gemodificeerd door oligosaccharideketens van antigene determinanten van het AB0-systeem (een van de bloedgroepsystemen), en dit beïnvloedt de stabiliteit en activiteit.

Eerder werd aangenomen dat het nieuwe type coronavirus SARS-CoV-2 voornamelijk de longen aantast door te binden met ACE2-receptoren op het oppervlak van alveolocyten (cellen die de longen bekleden). Tegenwoordig is er steeds meer informatie dat er iets soortgelijks gebeurt met endotheelcellen – het interne oppervlak van bloedvaten. Anna Aksenova legt uit dat aangezien de ACE2-receptor tot het renine-angiotensinesysteem behoort (het reguleert de bloeddruk), het virus niet anders kan dan de bloedvaten aantasten. Blijkbaar is het in staat lokale ontstekingen van de wanden van bloedvaten en haarvaten te veroorzaken. Dit resulteert in een verhoogde afgifte van VWF in het bloed, wat op zijn beurt stolling veroorzaakt.

“Acuut respiratoir distress-syndroom, dat zich vaak ontwikkelt bij patiënten met COVID-19, kan ook worden geassocieerd met VWF”, aldus Aksenova. “Er zijn studies die het voorbeeld van modeldieren en mensen gebruiken en suggereren: hoe hoger de VWF, hoe groter de kans op ademnood. Waarom gebeurt dit? Omdat haarvaten door de longen lopen en als daar trombotische gebeurtenissen optreden, is dit een nadelig effect beïnvloedt de weefselfuncties. Overmatige productie van VWF kan leiden tot de ontwikkeling van trombose, ook in de haarvaten van de longen. ”

Bovendien, zoals Anna Aksenova opmerkt, verklaart deze hypothese waarom het medicijn chloroquine, dat meestal wordt gebruikt voor de behandeling van malaria, in voorlopige onderzoeken ook werkzaam is gebleken bij behandeling met COVID-19. Feit is dat chloroquine het autofagieproces in cellen beïnvloedt. Dit proces reguleert de secretie van bepaalde factoren in de extracellulaire omgeving, inclusief de secretie van VWF.

“Ik veronderstel dat het niveau en de activiteit van VWF belangrijke voorspellers kunnen zijn voor de morbiditeit en mortaliteit van COVID-19. Het kan ook zelf betrokken zijn bij het ziekteproces”, zegt Anna Aksenova. “Om deze hypothese te bevestigen, is het noodzakelijk om grootschalig en uitgebreid onderzoek te doen naar het niveau en de activiteit van VWF bij mensen die besmet zijn met SARS-CoV-2, die een milde of ernstige infectie hebben.”

In verschillende landen over de hele wereld blijven academische papers momenteel voorstander van deze hypothese. Zo zijn er recentelijk meldingen geweest dat VWF significant is verhoogd bij patiënten met ernstige COVID-19 die mechanische beademing krijgen of die trombo-embolische complicaties hebben. Bovendien heeft rigoureus onderzoek met GWAS (genoombrede associatiestudie) de associatie van COVID-19-complicaties met een locus die AB0-bloedgroepen bepaalt, bevestigd. Ook zijn de manieren om de hoeveelheid VWF in het bloedplasma te verminderen voor de behandeling van COVID-19-complicaties, besproken in de wetenschappelijke literatuur. De aandacht van onderzoekers van over de hele wereld begint zich nu te concentreren op VWF, zijn rol in COVID-19, en nieuwe behandelregimes die rekening zullen houden met de individuele kenmerken van het menselijk lichaam geassocieerd met von Willebrand-factor.

Meer informatie: Anna Yi. Aksenova, von Willebrand-factor en endotheelschade: een mogelijke associatie met COVID-19, Ecologische genetica (2020).  DOI: 10.17816/ecogen33973 Provided by St. Petersburg State University