Van badkamermuur naar longblaasje
Huis-tuin-en-keuken-schimmels bij coronapatiënten
De helft van de coronapatiënten die een schimmelinfectie in de longen krijgt, overlijdt. Maar hoe krijgt een onschuldige schimmel juist bij COVID-19 de overhand? Paul Verweij, Frank van de Veerdonk en Roger Brüggemann deden onderzoek naar ontstaan en behandeling van zo’n schimmelinfectie bij patiënten met het coronavirus.
Je weet ongetwijfeld dat COVID-19 (coronavirus disease 2019) een ziekte is die wordt veroorzaakt door infectie met het coronavirus, en vooral bij ouderen en mensen met een verlaagde afweer een dodelijke afloop kent. Maar wist je ook dat COVID-19-patiënten een grotere kans hebben op een bijkomende schimmel- infectie in de longen, die de kans op overlijden vergroot? En sterker: dat de helft van alle patiënten met COVID-19 en een schimmelinfectie overlijdt?
‘Dit is een extreem bedreigende, onderschatte combinatie’, zegt arts-microbioloog Paul Verweij. Samen met internist-infectioloog Frank van de Veerdonk en ziekenhuis- apotheker-klinisch farmacoloog Roger Brüggemann onderzoekt hij schimmel en virus, de effecten in het lichaam en nieuwe behandelmethoden. Ze borduren daarmee voort op hun onderzoek naar combinatieinfecties met het griepvirus.
Ideale voedingsbodem
Een composthoop, de badkamermuur, de lucht die we inademen… schimmels en hun sporen vind je overal om ons heen. Toch maken ze de meesten van ons niet ziek. Hoe kunnen deze schimmels de overlevings- kansen van coronapatiënten dan zo sterk verkleinen? Waarom zet het coronavirus de deur zo wagenwijd open? ‘Zieke longen zijn de ideale voedingsbodem voor ingeademde schimmels’, zegt Frank van de Veerdonk. Bij een infectie met het coronavirus krijgen longcellen, net als bij het griepvirus, een constante prikkel om nieuwe virussen te maken. Het immuunsysteem reageert daarop met een ontstekingsreactie, waardoor deze cellen kapotgaan en zich dode cellen en ontstekingsmateriaal in de longen ophopen. ‘Bovendien zorgt het virus voor verminderde afweer ter plaatse. Zo is het lichaam slechter in staat de schimmels op te ruimen.’
Longspoeling
Het is dus zaak om schimmels aan te tonen en te behandelen voordat ze schadelijk worden. Meestal begint dat met een kweek van opgehoest of uitgezogen slijm uit de hogere luchtwegen. ‘Maar die geeft niet altijd uitsluitsel’, zegt Paul Verweij. ‘Veel patiënten dragen een schimmel bij zich, bijvoorbeeld in de keel, zonder dat ze een infectie hebben. Als we een schimmel vinden, betekent dat dus niet dat die ook dieper in de longen voor een infectie zorgt. We weten niet of zo’n schimmel onschuldig is.’
Daarom is het beter om materiaal dieper uit de longen af te nemen. Dat kan met een BAL: een broncho-alveolaire lavage. De luchtpijp en longblaasjes worden gespoeld met een beetje vloeistof, die vervolgens wordt opgevangen. Tijdens de eerste coronagolf waren artsen terughoudend met die methode vanwege besmettingsgevaar door rondvliegende vochtdruppeltjes. Intussen is de BAL toch de belangrijkste manier om de diagnose schimmelinfectie te stellen bij COVID-19-patiënten.
Te ziek voor weefselonderzoek
Maar al tonen artsen een schimmel aan met een BAL, dan blijft het onduidelijk of deze daadwerkelijk een infectie veroorzaakt. Het duidelijkste antwoord geeft het weefsel zelf, omdat daarin te zien is of een schimmel het aantast. Helaas is het vaak niet mogelijk om een stukje longweefsel te bekijken als COVID-19-patiënten daar te ziek voor zijn. ‘Een bloedtest is ook mogelijk, maar alleen als de schimmel is doorgegroeid tot in de bloedvaten’, zegt Paul Verweij. ‘Maar omdat een schimmelinfectie bij een COVID-19-patiënt langzamer en minder heftig verloopt dan bij een patiënt met de griep, zien we ook minder doorgroei.’
Toch zijn de sterftecijfers vergelijkbaar voor patiënten met een schimmelinfectie bovenop het griepvirus of het coronavirus, zegt Verweij. Hij pleit daarom voor het opnemen van gerichte schimmeldiagnostiek in de behandelrichtlijnen. ‘Patiënten op de intensive care zijn vaak al verzwakt. Bij een verdenking op een schimmelinfectie moet je zo snel mogelijk materiaal afnemen en een behandelstrategie opstellen.’
Nieuwe medicijnfamilie
Een behandelstrategie rust meestal op een combinatie van geneesmiddelen die elkaar versterken. Maar omdat regelmatig resistentie optreedt tegen antischimmel- middelen, zijn de keuzes beperkt. Waar bij een bacterieinfectie keus is tussen honderden soorten antibiotica, zijn anti- schimmeltherapieën schaars: schimmels lijken sterk op menselijke cellen, dus geven ze vaak bijwerkingen.
Zo’n behandeling bij een heftige infectie is dus vaak niet te vermijden. Daarom experimenteren Roger Brüggemann en zijn collega’s met andere toedieningsmanieren zoals een vernevelaar. ‘Met zo’n behandeling, naast toediening via de bloedbaan, kunnen we direct de plaats van infectie bereiken. Daarmee verlagen we blootstelling en verkleinen we de nadelige effecten van het middel. Maar we weten niet of het ook echt bijdraagt aan betere overlevingskansen van de patiënt.’
Gelukkig staat het vakgebied niet stil. ‘De markt is weer in beweging’, zegt Brüggemann. ‘Er is onlangs een nieuwe medicijnfamilie ontdekt die specifiek de groei van de schimmel tegengaat.’ Vooralsnog blijven die middelen af van menselijke cellen. En er zijn de immuun- therapieën, die het afweersysteem van de patiënt een duwtje geven in de juiste richting. Daarmee vormt immuuntherapie de ideale combinatie met een antischimmel- middel. ‘We krijgen meer keus in genees- middelen en behandelstrategieën. Dat zorgt voor een maximaal behandeleffect.’
Hoe groeit een schimmel?
Schimmels zijn er in allerlei soorten en maten, variërend van grote paddenstoelen tot kleine, eencellige organismen. Alle soorten hebben iets gemeen: ze gedijen het beste in een vochtige omgeving. De schimmels die een rol kunnen spelen bij een COVID-19-infectie, zoals Aspergillus en Mucorales, verspreiden sporen. Dit zijn eenvoudige cellen met een harde buitenlaag, waardoor ze bestand zijn tegen droogte of kou. Als zo’n spore terechtkomt in een omgeving met veel vocht en voedsel, dan kan hij uitgroeien tot een nieuwe schimmel. Bij COVID-19-patiënten kunnen de longen daar de ideale omgeving voor zijn.
Wisselwerking
Op het gebied van combinatietherapieën is nog veel werk te doen. ‘Er is een wisselwerking tussen antischimmelmiddelen en immuuntherapieën’, zegt Van de Veerdonk. ‘Onderdrukking van het immuunsysteem is spannend. Het zorgt voor minder ontste-king, maar het lichaam is wel minder beschermd.’ Daardoor is weer een ander geneesmiddel nodig. ‘Het is gas geven of remmen, en soms allebei tegelijkertijd.’
De drie onderzoekers zijn het eens over de toekomst op het gebied van combinatie-infecties van schimmels en virussen. ‘Tijdens de COVID-19-pandemie hebben we geleerd om onze krachten te bundelen’, zegt Verweij. ‘Zo lang je je eigen positie kent en je bewust bent van je eigen zwakke plekken, versterk je elkaar. Als het dan nodig is, bij- voorbeeld bij de behandeling van COVID-19, kun je als team snel schakelen
Dit artikel verscheen in Radbode 6, oktober 2021.