> Ziektebeelden > Infectieziekten > Artikelen

Congres ESWI 2023        2 min

De virulentie van het influenzavirus wordt bepaald door een complexe interactie tussen het virus en de gastheer. Daarbij spelen verschillende aan de gastheer gerelateerde factoren een rol, zoals leeftijd, geslacht, voedingsstatus, comorbiditeit, zwangerschap en obesitas. Inzicht in deze factoren is belangrijk in het kader van de preventie en beheersing van een uitbraak van influenza. Tijdens ESWI 2023 gaf prof. Stacey Schultz-Cherry (St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis, VS) een presentatie over de impact van obesitas op het influenzavirus.

Mensen met obesitas hebben een verhoogd risico op symptomatische influenza en een ernstiger ziektebeeld. Om een beter beeld te krijgen van de rol die obesitas speelt in de pathogenese van influenza, verrichtten Schultz-Cherry en collega’s dieronderzoek en ex-vivo-onderzoek met longepitheel van de mens.¹

De onderzoekers toonden aan dat in het longweefsel van fretten met obesitas de expressie van genen die gerelateerd zijn aan longherstel en een antivirale immuunrespons significant lager is dan bij niet-obese fretten. Ook was bij obese fretten sprake van een verhoogde productie van pro-inflammatoire mediatoren, zoals IL7, IL12, IL33 en granzyme B. Deze bevindingen komen sterk overeen met resultaten uit eerder onderzoek bij muizen en mensen.

Fretten met obesitas die geïnfecteerd werden met het influenzavirus ontwikkelden een ernstiger ziektebeeld, met onder andere hogere koorts, meer gewichtsverlies en lethargie, vaker en langer niezen, hoesten en oog- en oorinfecties. Bovendien werden in het longweefsel van obese fretten een hogere virusconcentratie (‘viral load’) en meer longschade gevonden. De toegenomen virusconcentratie in het longweefsel correleerde met de virustiter in de longen en was onafhankelijk van de virusstam.

Waarschijnlijk is de hogere virusconcentratie in de longen van fretten met obesitas het gevolg van een verminderde antivirale immuunrespons. Op baseline en zelfs tot 6 dagen na de besmetting werden bij obese fretten minder interferonen gevonden dan bij fretten zonder obesitas, zowel lokaal in de bovenste en onderste luchtwegen als systemisch.

Nadien voerden Schultz-Cherry en collega’s een ex-vivo-onderzoek uit met primaire epitheelcellen die waren verkregen uit de bronchie van mensen met een verschillende ‘body mass index’ (BMI). En wat bleek: het longepitheel van obese donoren vertoonde op baseline en tijdens de infectie een afgezwakte interferonrespons, net als in de fretmodellen. De interferonproductie was niet alleen verlaagd bij stimulatie van ‘toll-like’ receptoren (TLR’s) door het influenza A-virus, maar ook door de TLR3-agonist poly I:C en de TLR-7- en TLR-8-agonist resiquimod. De onderzoekers vonden een positieve correlatie tussen BMI en zowel de virustiter als de activiteit van RNA-polymerase in de bronchiale epitheelcellen. Hoe hoger de BMI van de donor van deze cellen, des te sneller was de virusreplicatie en des te hoger de virustiter in de longen.

Daarnaast vertoonde het longepitheel van obese donoren een toename in aantal of activiteit (‘upregulatie’) van reactieve zuurstofcomponenten, die vermoedelijk het gevolg is van een upregulatie van een eiwit wat uitsluitend wordt aangetroffen in het celmembraan van epitheelcellen: integrine β. Activatie van integrine β6 door bijvoorbeeld het influenza A-virus induceert een proces waarbij lichaamseigen materiaal wordt verteerd door lysosomen (autofagie). Dit proces zorgt ervoor dat endosomaal TLR7 wordt afgebroken, wat resulteert in een verminderde antivirale en anti-inflammatoire respons. Als integrine β6 wordt uitgeschakeld (‘knock-out’), ondergaan de epitheelcellen geen autofagie, wat leidt tot zeer grote hoeveelheden endosomaal TLR7 en interferonen. De onderzoekers toonden aan dat naarmate de BMI hoger is, de hoeveelheid integrine β6 stijgt.

Op basis van muismodellen concludeerden de onderzoekers dat de ‘knock-out’ van integrine β ertoe leidt dat zowel obese als niet-obese muizen volledig beschermd zijn tegen influenza en dat de interferonproductie toeneemt. Daarnaast blijkt obesitas gerelateerd te zijn aan een hogere genetische diversiteit van het virus. Behandeling met oseltamivir resulteerde bij obese muizen niet in een verbeterde virale klaring, maar wel in meer virusstammen die fenotypisch ongevoelig waren voor het antivirale middel. Klaarblijkelijk bevordert obesitas de ontwikkeling van een meer diverse en virulentere viruspopulatie op een manier die niet enkel verklaard kan worden door antigene drift, het proces waarbij de genetische samenstelling van het influenzavirus langzaam maar zeker door natuurlijke mutatie verandert. De onderzoekers vonden in cellen van obese muizen een hogere mate van genetische vermenging (‘reassortment’) dan in cellen van niet-obese muizen, waardoor vaker superinfecties optraden.