Micro-organisme infecteert mini-orgaan: het effect van het coronavirus op onze darmen

-12 juni, 2020. Na enkele maanden weet je waarschijnlijk wel wat de symptomen van besmetting met het coronavirus (SARS-CoV-2) ongeveer zijn. Het meest herkenbaar zijn verkoudheidsklachten, koorts en hoesten. Maar wist je dat veel patiënten ook flinke maag- en darmklachten zoals diarree, krampen en misselijkheid kunnen krijgen?

Dat is eigenlijk gek voor een virus die we voornamelijk kennen als luchtweginfectie. Een groep Nederlandse wetenschappers van het Utrechtse Hubrecht instituut, het Rotterdamse Erasmus MC en de Universiteit Maastricht doken diep in de materie. Een voordeel: door moderne methodes waren er geen proefpersonen nodig.

Receptor speelt hoofdrol

Om een cel te kunnen infecteren bindt een virus aan een receptor op het membraan van de cel. Deze receptor is meestal een eiwit op het membraan die een rol speelt in een normaal lichaamsproces, maar die nu ongewenst gebruikt wordt door het virus. Welke receptor een virus gebruikt verschilt per soort. In het geval van het coronavirus heet de receptor ACE-2, een enzym op het membraan dat normaal een rol speelt in onder andere de bloeddruk en de vochtbalans. Deze receptor komt op meerdere plekken in het lichaam voor, zoals de longen, slagaders, hart, nieren en ook de darmen. Maar dat deze receptor op meerdere plekken aanwezig is, betekent nog niet automatisch dat het virus ook al die plekken kan infecteren. Het geeft echter wel aan dat het theoretisch zou kunnen. Een goede reden om dat voor de darmen eens grondig uit te zoeken. Maar hoe bewijs je dat een virus zich kan vermeerderen in darmcellen zonder een groep mensen als proefkonijnen in te zetten? Daar hebben de onderzoekers een mooi alternatief voor gebruikt.

Onderzoekers infecteren mini-darmpjes

Voor hun onderzoek gebruikten de onderzoekers darmorganoïden, gekweekte klompjes menselijke darmcellen die zich gedragen als een mini-darm. Deze darmorganoïden werden vervolgens in een gecontroleerde omgeving besmet met het coronavirus en bekeken met een elektronenmicroscoop. Hieruit bleek dat zowel binnen als buiten de darmcellen virusdeeltjes te vinden waren, wat wijst op vermenigvuldiging van het virus in de cellen. Om verder uit te zoeken hoe de cellen op de infectie reageerden werd onderzocht welke genen actief waren. Dit geeft een beeld van waar de cellen mee bezig zijn op het moment dat het virus rondwaart. Goed om te weten, want zo kunnen er mogelijk nieuwe ingangen gevonden voor behandelingen.

Verder onderzoek?

Nu we weten dat het virus zich kan vermenigvuldigen in mini-darmen reist de vraag hoe dit bij patiënten werkt. Maakt het virus daar ook de darmen onveilig? En draagt ontlasting dan misschien ook bij aan de verspreiding van het virus? Vragen die na het uitkomen van dit onderzoek zeker met hernieuwde interesse bekeken zullen gaan worden. De groep Nederlandse onderzoekers gaat in ieder geval samen door, hun volgende stap wordt het vergelijken van corona-infectie in darmorganoïden met infecties in longorganoïden.

Bronnen
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/30/science.abc1669 ​​​​​​​