Het inflammatoire effect van SARS-CoV-2 antistoffen op macrofagen van individuen met en zonder obesitas

De coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemie, veroorzaakt door het severe
acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), heeft wereldwijd
miljoenen levens geëist. In 2025 is de SARS-CoV-2 Omicron-variant de dominante
circulerende stam, die meestal milde infecties van de bovenste luchtwegen
veroorzaakt. Echter, ziekenhuisopnames en sterfgevallen door COVID-19 blijven
voorkomen, en de kans op het ontstaan van een nieuw humaan coronavirus in de
toekomst is groot. Het begrijpen van de pathofysiologie van ernstige COVID-19
blijft daarom uiterst relevant, aangezien de mechanismen vergelijkbaar kunnen
zijn met die van andere respiratoire virale infecties.

Uit verder onderzoek blijkt dat SARS-CoV-2-spike-specifieke antilichamen, samen
met alveolaire macrofagen, een cruciale rol spelen in de pathofysiologie van
ernstige COVID-19. Alveolaire macrofagen, die zich in de longalveoli bevinden,
zijn doorgaans de eerste immuuncellen die longpathogenen detecteren. Deze
cellen kunnen echter ook IgG-antilichamen binden via hun Fc-receptor, wat leidt
tot cellulaire activatie. Wanneer ze worden gestimuleerd met zowel een virale
stimulus als anti-SARS-CoV-2 IgG-antilichamen van patiënten met ernstige
COVID-19 (een situatie vergelijkbaar met die in de longen van deze patiënten),
veroorzaken alveolaire macrofagen een significante pro-inflammatoire respons.
Deze respons sluit aan bij de waargenomen verslechtering na seroconversie bij
COVID-19-patiënten.

Obesitas is een belangrijke risicofactor voor het ontwikkelen van ernstige
COVID-19, maar de onderliggende mechanismen zijn nog onvoldoende begrepen. Uit
eerdere studies blijkt dat macrofagen bij obese patiënten een pro-inflammatoir
fenotype vertonen als gevolg van gewijzigde vetzuurgehalten, met name een
toename van verzadigde vetzuren. In ons in-vitro obesitasmodel, waarin hogere
gehalten verzadigde vetzuren zijn opgenomen, hebben we aangetoond dat de door
SARS-CoV-2-antilichamen gemedieerde inflammatie van alveolaire macrofagen is
toegenomen. Dit zou kunnen verklaren waarom obese patiënten een grotere kans
hebben om ernstige COVID-19 te ontwikkelen.

Het bestuderen van SARS-CoV-2 antistof gemedieerde inflammatoire responses van
macrofagen in personen met obesitas.

We verzamelen 40ml bloed van patiënten met obesitas (n=30) en niet-obese
gezonde controles (n=30). Het bloed wordt hierna getransporteerd naar de
afdeling Center for Infection and Molecular Medicine (CIMM) van het Amsterdam
UMC waar verwerking van het bloed plaatsvindt. Uit het bloed worden monocyten
geïsoleerd, welke in vitro gedifferentieerd worden naar macrofagen in het
Amsterdam UMC. Andere componenten van het bloed, waaronder het plasma en de
perifere bloed mononucleaire cellen worden hierna terug getransporteerd naar
Franciscus.

De macrofagen worden gestimuleerd met een virale stimulus en anti-SARS-CoV-2
antistoffen. Hierna wordt de productie van pro-inflammatoire cytokine gemeten,
als een maat van inflammatie. Hiernaast worden monocyten en macrofagen
gefenotypeerd op basis van expressie niveaus van receptoren en metabolisme om
het mechanisme achter de pro-inflammatie verder te onderzoeken. Er worden ook
additionele analyses uitgevoerd met het bloed (waaronder cytokine concentraties
en vetzuur samenstellingen) en andere leukocyten, waaronder de T-cellen.

Deze studie heeft tot doel onze kennis van de pathofysiologie van COVID-19 bij
obese patiënten aanzienlijk te vergroten, wat bijdraagt aan de bredere
wetenschappelijke kennis en mogelijk leidt tot verbeterde
behandelingsstrategieën voor COVID-19. Deze bevindingen kunnen uiteindelijk
zowel individuele patiënten als de samenleving als geheel ten goede komen. Het
primaire risico voor de deelnemers is gerelateerd aan de eenmalige venapunctie,
die tijdelijk ongemak of pijn kan veroorzaken en een klein risico op
hematoomvorming met zich meebrengt.