zaterdag 7 maart 2020

Coronavirus SARS-CoV-2: verspreiding en complicaties van coronavirussen

Het besef dat coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV-2 géén griep is, maar een virus van geheel andere aard, begint door te dringen ('analogies create blind spots', om Peckham in zijn commentaar in The Lancet van 2 maart 2020 te citeren). De kritische noot, dat dit virus net als ieder virus serieus genomen dient te worden, is realistisch. Realisme heeft niets te maken met paniekgedrag. Sommige mensen laten zich in slaap sussen door erop te vertrouwen dat alles vanzelf naar behoren functioneert en vanzelf met een sisser weer afloopt. Ik ben er voorstander van dat meer mensen zich kritisch zouden opstellen. Een kritische houding is iets anders dan ongefundeerde paniek. Ik baseer met in mijn berichtgeving uitsluitend op reportages gebaseerd op empirische en klinische studies die gepubliceerd zijn in de wetenschappelijke vakbladen The Lancet, Nature Magazine en AAAS.

Wat duidelijk naar voren komt in de mediastorm die over Nederland waait, is de behoefte van de bevolking aan transparantie over de risico's van het virus, de maatregelen die worden getroffen om verdere verspreiding te beperken en de ernst van de situatie. Berichten dat mensen die symptomen doorgeven en ondanks het verzoek daartoe niet getest worden en dat mensen die uit risicogebieden komen niet worden beperkt om intensief contact met derden te hebben voeden speculatief gedrag. Geheimzinnigheid moet de indruk wekken dat alles onder controle is, maar gebrek aan openheid zorgt juist voor argwaan.

Ik geef twee voorbeelden. De verantwoordelijke instanties hebben in de beginfase het bericht uitgevaardigd dat mensen uit risicogebieden pas besmettelijk zijn, wanneer zij symptomen als hoge koorts vertonen. Op het moment van de berichtgeving was al duidelijk dat geïnfecteerden reeds vóór het optreden van de eerste symptomen besmettelijk zijn. Ook zijn mensen niet gecontroleerd als zij zich met keelpijn meldden, terwijl zij wel degelijk geïnfecteerd bleken te zijn én keelpijn juist als één van de eerste symptomen van infectie met SARS-CoV-2 wordt vermeld. Het RIVM noemt koorts als voornaamste factor om een vermoeden van besmetting te melden, terwijl koorts bij 11,5% van de ernstig zieke patiënten tot wel 8 dagen later optreedt.

Waarom is het zo belangrijk om verspreiding van het virus te beperken?
Ten eerste: tegen coronavirussen is momenteel geen vaccin voorhanden. Ten tweede: de verspreiding van virussen moet worden beperkt om succesvolle mutaties zoveel mogelijk te voorkomen. Coronavirus SARS-CoV-2 is een loot aan de stam van een voorloper die volgens berekeningen wel 65 jaar eerder heeft bestaan. SARS-CoV-2 heeft deze voorloper naar alle waarschijnlijkheid gemeen met vleermuiscoronavirus RaTG13 (Mining coronavirus genomes for clues to the outbreak's origins, AAAS, 31 januari 2020); zie ook: 'On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2', National Science Review, nwaa036, gepubliceerd op 3 maart 2020.

Complicaties van SARS-CoV-2
De omvang van de wereldwijde invloed van de actieve virusmutaties kan op dit moment uiteraard nog niet worden ingeschat. Wel is duidelijk dat SARS-CoV-2 ernstige complicaties kan hebben. Bij de patiëntpopulatie met de ernstige symptomen treedt schade aan de orgaanfuncties op: in een controlegroep is bij 67% ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome), 15% nierfalen, 23% hartfalen en 29% leverfalen geconstateerd. Röntgenfoto's van de onderzochte groep tonen laesies in het weefsel van beide longen (Clinical course and outcomes of critically ill patients with SARS-CoV-2 pneumonia in Wuhan, China: a single-centered, retrospective, observational study, The Lancet, gepubliceerd op 24 februari 2020). In een vroeg stadium van ARDS treedt oedeem op, gekarakteriseerd door de aanwezigheid van nucleoli in de longblaasjes.

Coronavirussen hebben neuroinvasieve capaciteiten. Zij kunnen, evenals respiratoire virussen in het algemeen, permanente schade aan het centrale zenuwstelsel veroorzaken. Via penetratie van de bloed-hersenbarrière (interleukin-6, IL-6, zorgt voor permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière) kan infectie met CoV tot encefalitis leiden. De snelle replicatie van de pathogenen van SARS-CoV is een risicofactor voor het initiëren van overreactie van het immuunsysteem van de mens, waarbij virale meningitis op kan treden (Human Coronaviruses and other respiratory viruses: Underestimated opportunistic pathogens of the Central Nervous System?, Viruses 2020, 12(1), 14, gepubliceerd op 20 december 2019). Bij een jonge patiëntgroep met SARS-CoV-1 werd een lichte accumulatie van IL-6, IL-8 en MCP-1 in het hersenvocht geobserveerd. MCP-1 is betrokken bij het initiëren van onstekingsreacties in de hersenen (Coronavirus infections in the Central Nervous System and respiratory tract show distinct features in hospitalized children, Intervirology 2016, vol. 59, no. 3, gepubliceerd in februari 2017).

Op grond van pathologisch onderzoek van één geval van ARDS wordt geadviseerd om ernstige gevallen te behandelen met corticosteroïden en kunstmatige beademing (Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome, The Lancet, gepubliceerd op 18 februari 2020). De keerzijde van medische behandeling is dat leverschade op kan treden, in aanvulling op het risico op leverschade door infectie met het coronavirus (Liver injury in COVID-19: management and challenges, The Lancet, gepubliceerd op 4 maart 2020). Gegevens over eerdere behandelingen van door SARS-CoV en MERS-CoV veroorzaakte longaandoeningen met corticosteroïden (waaronder Dexamethason), geven geen uitsluitsel over de effectiviteit van corticosteroïden. Omdat de mogelijke voordelen niet opwegen tegen de schade die wordt veroorzaakt door corticosteroïden, raden onderzoekers behandeling met corticosteroïden af (Clinical evidence does not support corticosteroid treatment for 2019-nCoV lung injury, The Lancet, vol. 395, issue 10223, P473-475, 15 februari 2020). De effectiviteit van herstellend plasma moet nog uitgebreid worden getest (Convalescent plasma as a potential therapy for COVID-19, The Lancet, online gepubliceerd op 27 februari 2020). 


Complicaties van SARS-CoV-2: orgaanschade en schade aan het centrale zenuwstelsel
 
Waarom is China een brandhaard in de verspreiding van coronavirussen over de wereld?
China heeft een rijk klimaat en een natuur waarmee het een onderkomen biedt aan een uitgebreid palet aan vleermuissoorten. De vleermuisgrotten in het rurale Zuiden van China werden reeds in 2005 aangewezen als een broedplaats voor coronavirussen. De omgang van de mens met het milieu en de dieren heeft sterke invloed op de verspreiding van ziekten (Origin and evolution of pathogenic coronaviruses, Nature Reviews Microbiology 17, gepubliceerd op 10 december 2018). Onderzoek onder de lokale bevolking maakt duidelijk dat landbouwgoederen, huisdieren en slachtvee in aanraking zijn gekomen met urine, poep en andere sporen van vleermuizen die coronavirussen bij zich dragen (Bat Coronaviruses in China, Viruses, maart 2019, 11(3):210). De eeuwenoude traditie van de Chinese bevolking om wilde dieren te consumeren draagt ertoe bij dat de mens via gastheren geïnfecteerd raakt met vleermuiscoronavirussen. Factoren die de verspreiding van coronavirussen bespoedigen, zijn een grote bevolkingsdichtheid, armoede, slechte sanitaire voorzieningen, een gebrek aan adequate medische zorg en snelle vervoersmodaliteiten (The coronavirus 2019-nCoV epidemic: is hindsight 20/20? EClinicalMedicine, vol. 20, 100289, 1 maart 2020).

Van de patiëntgroep die op 2 januari 2020 is onderzocht, werd de eerste patiënt met een infectie met SARS-CoV-2 op 1 december 2019 geïdentificeerd. Van deze groep was 66% direct blootgesteld aan de Seafood Market in Wuhan. Het eerste coronaslachtoffer stond constant in contact met deze wholesale market (Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China, The Lancet, vol. 395, issue 10223, P497-506, gepubliceerd op 24 januari 2020). In januari 2020 zijn 99 patiënten met door 2019-nCoV veroorzaakte longontsteking onderzocht. 49% van de patiënten was blootgesteld aan de Seafood Market in Wuhan. Van deze groep patiënten was het merendeel handelaar op de wholesale market of woonachtig in de omgeving van deze markt, waar onder meer civetkatten, kameelachtigen, ratten als voedsel werden verkocht (Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study, The Lancet, vol. 395, issue 10223, P501-513, 15 februari 2020).

Een studie naar een familie van zes geïnfecteerde personen uit Guandong, waarvan vijf personen naar Wuhan op vakantie zijn geweest, maakt duidelijk dat het virus zich succesvol en asymptomatisch kan verspreiden binnen huishoudens en de gezondheidszorg (A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person-transmission: a study of a family cluster, The Lancet, vol. 395, issue 10223, P514-523, 15 februari 2020).

Het coronavirus is razendsnel over de wereld verspreid door het binnen relatief korte tijd vervoeren van reizigers uit Wuhan naar de internationale gemeenschap. De lucht- en scheepvaart zijn cruciale tussenschakels in het verspreiden van 2019-nCoV. Coronavirussen hebben buiten het lichaam een levensduur tot 9 dagen (Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents, Journal of Hospital Infection, maart 2020). Waar groepen mensen geconcentreerd zijn (vliegtuig of boot), kunnen virussen zich succesvol binnen korte duur naar meerdere gastheren verplaatsen. In de directe leefomgeving dragen het openbaar vervoer, collegezalen en andere locaties die veel mensen tegelijk huisvesten, bij aan de verspreiding van virussen (Secondary attack rate and superspreading events for SARS-CoV-2, The Lancet Online, 27 februari 2020).

Op welke wijzen kunnen mensen worden besmet?

Aërosole transmissie
Onder onderzoekers is het weinig omstreden dat virussen in aerosolen verspreid kunnen worden. Aërosolen worden gegenereerd via evaporatie en expiratie, door handelingen als ademhalen en praten (Recognition of aerosol transmission of infectious agents: a commentary, BMC Infectious Diseases, 31 januari 2019). Aërosolen verspreiden zich via gassen in de omgeving. Update: ten tijde van dit schrijven was het nog een preprint, op 17 maart 2020 werd deze paper officieel gepubliceerd: SARS-CoV-2 blijft tot wel 3 uur stabiel in aërosolen (Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1, Van Doremalen e.a., New England Journal of Medicine, 17 maart 2020).

Zijn de overheden wereldwijd te laat in actie gekomen?
Achteraf is het altijd gemakkelijk praten, maar dat is in dit geval juist niet zo: van tevoren was duidelijk dat onnodige risico's genomen zouden worden, door niet direct te handelen, maar af te wachten. Uit de SARS- en MERS-epidemieën was namelijk al lering getrokken. Containment moet direct worden toegepast om de verspreiding van coronavirussen in te dammen. Vroege detectie en rapportage van SARS-CoV-2-gevallen werd vertraagd, het publiek werd niet tijdig geïnformeerd over de eerste fase van de uitbraak (Early lessons from the frontline of the 2019-nCoV outbreak, The Lancet, vol. 395, issue 10225, P687, 29 februari 2020). Een gebrek aan medische middelen en ziekenhuisbedden heeft bijgedragen aan het onvermogen om de uitbraak van het virus in de eerste fase te beteugelen.

Tijdens Chinees Nieuwjaar hebben 5 miljoen mensen vanuit brandhaard Wuhan kunnen reizen naar andere landen en naar andere gebieden binnen China. Buiten China hebben het afreizen naar risicogebieden, het reizen van personen vanuit risicoprovincies in China naar andere landen (waaronder Noord-Italië), het Venetiaanse Carnaval, Duitse en Nederlandse Carnaval en andere massale gelegenheden gezorgd voor wereldwijde verspreiding van het coronavirus. Nádat bekend was geworden dat Noord-Italië en Zuid-Tirol risicogebieden vormden, kregen toeristen nog de vrijheid om naar deze gebieden uit te reizen en terug te keren naar het land van herkomst. In deze cruciale fase hadden overheden moeten optreden. Alleen snelle opsporing en isolatie van geïnfecteerde personen, óók personen met milde klachten, kan verdere verspreiding van het virus beperken. Bij een adequate aanpak past niet dat een overheidsinstantie mensen adviseert om te zwijgen en weigert om een test af te nemen bij personen die niet in een risicogebied op vakantie zijn geweest of géén hoge koorts hebben.

Zijn overheden te laat in actie gekomen?