ACE2-receptor speelde ook grote rol bij SARS

, door Theone Joostensz
foto: Pixabay

​Het huidige coronavirus, CoV2, gebruikt ACE2-receptoren in bepaalde neuscellen als belangrijke route om het lichaam binnen te dringen. Dat ontdekten onderzoekers van het UMCG samen met hun Franse en Britse collega’s. Hun ontdekking hangt nauw samen met UMCG-onderzoek uit 2004 naar de rol van ACE2-receptoren bij de verspreiding van een ander coronavirus, CoV1: de veroorzaker van SARS.  

“Een opvallend kenmerk van het huidige coronavirus is dat het zo besmettelijk is”, zegt Martijn Nawijn, bioloog bij het UMCG. “We zijn toen gaan kijken: waar komt het virus als eerste het lichaam binnen? Dat is onder meer de neus. We ontdekten dat de slijmbekercellen en de trilhaarcellen in de neus veel van het RNA-boodschappermolecuul voor ACE2 bevatten. 

​ACE2 is een molecuul dat normaliter vooral betrokken is bij de bloeddrukregulatie. Het nieuwe coronavirus gebruikt juist dit ACE2-eiwit als receptor om cellen binnen te dringen en ze te infecteren. Zo kan het zich snel door het lichaam verspreiden. Ook epitheelcellen in onze ogen, darmen en longen bevatten veel van dit ACE2.”  

​Human Cell Atlas

Nawijn maakt deel uit van een groep onderzoekers die werkt aan de Human Cell Atlas; een groot internationaal consortium dat alle cellen die in het menselijk lichaam bestaan, in kaart brengt. De bioloog is penvoerder van de groep die bezig is met het in kaart brengen van de longen. 

“We waren net met de Europese club onze voortgang aan het bespreken, toen corona uitbrak”, vertelt hij. “Toen de omvang van de crisis duidelijk werd, zeiden we tegen elkaar: we hebben nu al die data met z’n allen; kunnen we onze atlas niet gebruiken om alvast iets te zeggen over die receptoren voor het coronavirus? Welke cellen gaan ze infecteren, waar zitten die cellen precies, hoe zien die eruit?” 

​Onderzoek SARS-virus

Omdat het laboratorium door de coronacrisis al snel was gesloten, waren de onderzoekers aangewezen op het interpreteren van hun eigen data en op literatuurstudie. Eén publicatie uit 2004 sprong in het bijzonder naar voren: een onderzoek uit eigen huis naar de rol van de ACE2-receptor bij de verspreiding van het SARS-virus, ook een coronavirus dat grote gelijkenis vertoont met het huidige. Wim Timens, patholoog bij het UMCG, was een van de onderzoekers. 

“SARS was het eerste coronavirus dat grote problemen veroorzaakte”, vertelt hij. “Er was net ontdekt dat het reageerde met ACE2, het molecuul dat nu ook een grote rol speelt. ACE2 was bij SARS met name actief in de longen; daar waren de afwijkingen (net als nu overigens) ook het grootst. We hebben destijds niet uitgebreid naar de neus gekeken omdat die bij SARS niet erg in beeld was als mogelijke toegangsroute voor het virus in de longen.”  

De publicatie uit 2004 is voor Nawijn en consorten een belangrijk uitgangspunt. “Wim heeft destijds al uitgebreid gekeken naar de ACE2-receptor in de longen. We kunnen met hem om tafel zitten, zijn expertise helpt ons enorm. Als bioloog kan ik een kleuring doen (onderzoek om weefsel en structuren beter te kunnen onderscheiden) en ernaar kijken. Maar er ook geïnformeerd iets zinnigs over zeggen, dat is een totaal andere tak van sport”, zegt hij. 

Timens: “Omdat we zo direct samenwerken, kunnen we elkaar snel helpen. De initiator van het onderzoek uit 2004, pathologie nier-onderzoeker Harry van Goor, had bijvoorbeeld nog een antilichaam in de vriezer liggen. Heb je dat nog, vroeg Martijn, en kunnen we dat meenemen ter vergelijking met wat we nu hebben?”

​​Overlap en verschillen 

Uit de onderzoeken blijkt dat het SARS-virus en het huidige CoV2 coronavirus erg op elkaar lijken: beide virussen gebruiken de ACE2-receptor om het lichaam binnen te dringen en zorgen voor zeer ernstige longafwijkingen.

Timens: “Helemaal aan het begin van de corona-uitbraak dachten we: dit is net als SARS. Er was toen nog niet zoveel bekend over het beloop van de ziekte. Al vrij snel werd duidelijk dat dit coronavirus veel besmettelijker is, dat minder mensen eraan overlijden, maar dat de ernstige vorm heel anders verloopt. SARS was minder besmettelijk, maar veel dodelijker.

“Een ander verschil is dat coronapatiënten die nu de ernstige vorm doormaken heel lang op de intensive care liggen, wel drie tot vijf weken. Bij SARS was dat vijf tot zeven dagen, met overigens wel vaak een slechtere afloop. Bij corona zien we ook stollingsproblemen, bij SARS niet. Ook opmerkelijk is de groep patiënten tussen de 30 en 40 jaar die herseninfarcten krijgen zonder dat ze heel grote longproblemen hebben. Bij SARS hebben we dit niet gezien.” 

Voor beide ziekten is het opvallend dat de expressie van ACE2 heel breed in het lichaam aanwezig is, bijvoorbeeld ook in de darmen en in de nieren. Die organen worden echter niet op dezelfde manier ziek. Wat betekent dat ACE2 het werk niet alleen doet, maar dat andere moleculen ook een rol spelen die mogelijk ook verschilt per orgaan.

Timens: “Wat maakt dat het ene weefsel heel ziek wordt en kapotgaat en dat het andere weefsel er heel weinig last van heeft, en waarschijnlijk alleen bijdraagt aan de verspreiding? Dat zijn intrigerende vragen die nu spelen. Er is een enorme overlap tussen deze twee virussen, we kunnen een hoop leren van de oude SARS-gegevens. Maar er zijn ook wel zodanig grote verschillen dat het nog een behoorlijke uitdaging is om die opnieuw in kaart te brengen.”  

​​Koppen bij elkaar 

Er is dus nog veel onderzoek nodig, zeggen Nawijn en Timens, om te achterhalen waarom bepaalde groepen mensen zoveel kwetsbaarder zijn voor het virus dan andere. “Hoe zijn factoren als leeftijd, geslacht, roken en overgewicht hierin van invloed? We brengen alle kennis die er is samen, over de afdelingen heen”, zegt Timens. 

“Zodat we beter weten hoe we moeten behandelen en wie de belangrijkste groepen zijn die we het eerst moeten vaccineren. Binnen het multidisciplinaire instituut GRIAC, het Groningen Research Institute for Asthma and COPD, steken we voor het longonderzoek heel actief de koppen bij elkaar. Dat gebeurt in het UMCG ook voor de andere belangrijke orgaanafwijkingen.”

“Wat heel erg motiveert, is dat we met dit onderzoek het verschil kunnen maken”, zegt Nawijn. “Dat geldt natuurlijk voor alle onderzoek, maar in dit geval weten we nu nog heel weinig. Onderzoek is heel erg nodig, en dat maakt het leuk om er samen aan te werken.” 

Pagina delen Sluiten
 (optioneel)
Wat betekent dit?

Dit is een controle om vast te stellen dat u een menselijke bezoeker van deze pagina bent en geen zoekrobot.