Neurologische symptomen van long-COVID mogelijk terug te voeren op serotoninehuishouding

oktober 2023 Corona Willem van Altena
Human digestive system is accepted as the second brain in human body. Female is holding brain model in front of her stomach.

In verschillende landen wordt onderzoek gedaan naar long-COVID, de aandoening waarbij mensen maanden na een actieve SARS-CoV-2 infectie nog met ziekteverschijnselen kampen. Volgens de Centers for Disease Control (CDC) ervaart bijna één op de vijf volwassenen in de Verenigde Staten die eerder COVID-19 hebben gehad, symptomen van long-COVID. Een deel van de onderzoeken spitst zich toe op de oorzaak van long-COVID, en volgens een recente studie uit de Verenigde Staten kan de darmflora daar mogelijk een rol in spelen, met name waar het gaat om neurologische symptomen. Deze week werd de studie gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift Cell.

Serotoninespiegels

In die studie door Andrea C. Wong, PhD, en collega’s van de University of Pennsylvania Perelman School of Medicine konden neurocognitieve symptomen van long-COVID gekoppeld worden aan een aanhoudende SARS-CoV-2-infectie in de darmen, die een reeks reacties veroorzaakt die de serotoninespiegels verlagen. Uit dit onderzoek blijkt dat selectieve serotonineheropnameremmers (SSRI’s) het risico op long-COVID bij patiënten kunnen verminderen. De neurocognitieve symptomen van langdurige COVID, zoals ‘brain fog’, vermoeidheid en geheugenverlies, blijken te zijn gekoppeld aan verminderde circulerende serotoninespiegels.

“Er zijn aanwijzingen dat SSRIs effectief zouden kunnen zijn bij het voorkomen van langdurige COVID, en ons onderzoek biedt nu de mogelijkheid voor toekomstige studies om specifieke patiënten voor een proef te selecteren die een tekort aan serotonine vertonen, en om de respons op de behandeling te meten”, zegt Benjamin Abramoff, MD, MS, directeur van de Post-COVID Assessment and Recovery Clinic bij Penn Medicine, in een persbericht.

Methodiek

Wong, Abramoff en collega’s volgden een cohort van 1.540 patiënten met long-COVID bij Penn Medicine en analyseerden hun symptomen met behulp van vragenlijsten en dossieronderzoeken. De review toonde aan dat in de post-acute fase van de infectie serotoninespiegels voorspellend waren voor volledig herstel of langdurige COVID.

De onderzoekers bevestigden hun bevinding door een vergelijking te maken met patiëntencohorten die werden behandeld als onderdeel van andere gepubliceerde studies. De onderzoekers concludeerden dat serotoninespiegels verminderd zijn tijdens ernstige COVID-19 en laag blijven bij ernstige gevallen van long-COVID, volgens de studie.

Om de mechanismen van SARS-CoV-2-infectie die leiden tot verminderd serotonine te onderzoeken, infecteerden de onderzoekers muizen met het oorspronkelijke SARS-CoV-2-virus en observeerden ze een afname van serotonine. Daarnaast ontdekten ze dat de serotoninespiegels weer normaal werden na SARS-CoV-2-eliminatie, wat suggereert dat langdurige COVID een gevolg kan zijn van ontsteking door aanhoudende infectie.

Verminderde plasma-tryptofaanspiegels

De onderzoekers bepaalden dat sommige patiënten met langdurige COVID nog steeds sporen van SARS-CoV-2 in hun ontlasting hadden maanden na hun acute infectie, wat suggereert dat sommige delen van het virus in de darm aanhouden. Ze onderzochten of de serotonineproductie in het maagdarmkanaal, waar het wordt gesynthetiseerd uit voedingstryptofaan in enterochromaffinecellen, tijdens een SARS-CoV-2-infectie verminderd kon zijn en ontdekten dat patiënten met acute COVID-19 inderdaad verminderde plasma-tryptofaanspiegels vertoonden. Dit werd ook gezien in gepubliceerde gegevens van andere vergelijkbare menselijke cohorten.

Met behulp van muizen bevestigden de onderzoekers de effecten van serotoninedepletie op de vaguszenuwsignalering en geheugenfunctie, die veel voorkomen bij patiënten met langdurige COVID. Ze bepaalden dat hoewel serotoninespiegels in de hersenen niet werden beïnvloed door virale ontsteking, perifere verlaging van serotonine verantwoordelijk was voor de cognitieve symptomen van long-COVID.

In hun conclusie merkten Wong en collega’s op dat hoewel er geen systematische verkenning van SSRIs voor de behandeling van langdurige COVID is uitgevoerd, de bevindingen van de studie suggereren dat SSRI-medicijnen moeten worden beoordeeld als een methode om serotonine bij patiënten met langdurige COVID te reguleren.

“Veel aspecten van de basale biologie die ten grondslag liggen aan langdurige COVID zijn onduidelijk gebleven”, zei Maayan Levy, PhD, universitair hoofddocent microbiologie aan de Penn Medicine en auteur van de studie, in het persbericht. “Onze bevindingen kunnen niet alleen helpen om enkele van de mechanismen die bijdragen aan langdurige COVID te ontwarren, maar bieden ook biomarkers die clinici kunnen helpen patiënten te diagnosticeren en hun reactie op daadwerkelijke behandelingen objectief te meten.”

RECOVER

In juli kondigden de National Institutes for Health (NIH) het RECOVER-initiatief aan, met de lancering van vier fase 2-onderzoeken naar behandelingen voor langdurige COVID, evenals plannen om nog zeven andere behandelingen te testen.Dit initiatief heeft al een op symptomen gebaseerd scoresysteem opgeleverd dat kan helpen bij het diagnosticeren van long-COVID op basis van een set van 12 symptomen.

Referenties

Wong AC, Devason AS, Umana IC, et al. Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection. Cell. 2023 Oct 9:S0092-8674(23)01034-6. doi: 10.1016/j.cell.2023.09.013. Epub ahead of print. PMID: 37848036.

Persbericht CDC National Center for Health Statistics

Persbericht Penn Medicine research