Nederlandse studie toont diafragmapathologie bij COVID-19

Redactioneel

19 november 2020

Een studie van eigen bodem levert uniek bewijs voor de expressie van het angiotensine-converting enzyme 2 (ACE-2) in het diafragma en voor de infiltratie van SARS-CoV-2 in het diafragma bij COVID-19-patiënten die op de IC opgenomen waren. Deze bevindingen verschenen in JAMA Internal Medicine.

Manifestaties van een SARS-CoV-2-infectie buiten de longen hebben grote klinische implicaties. Desalniettemin waren de effecten van deze infectie op de ademhalingsspieren nog niet onderzocht. Dat is verrassend, aangezien de ademhalingsspieren de alveolaire ventilatie aansturen en zwakte daarvan kan resulteren in acuut respiratoir falen. Ernstig zieke patiënten die beademd worden en zwakke ademhalingsspieren hebben, moeten gemiddeld genomen langere tijd beademd worden en hebben een hoger overlijdensrisico.

COVID-19 versus controle op IC

In deze studie is het verband tussen COVID-19 en de ademhalingsspieren bij ernstig zieke patiënten onderzocht en vergeleken met bevindingen bij ernstig zieke patiënten zonder COVID-19. Daarbij is specifiek gekeken naar het middenrif, omdat dat de belangrijkste ademhalingsspier is.

Opeenvolgende biopten van de diafragmaspier werden verzameld bij autopsie van 26 patiënten die door COVID-19 ernstig ziek waren geweest. Als controlegroep werden diafragmamonsters verzameld van acht overleden patiënten die ernstig ziek waren geweest zonder COVID-19.

De mediane leeftijd van de overleden COVID-19-patiënten was 71 jaar de meesten (81%) waren mannen. 24 patiënten (92,3%) kregen invasieve mechanische beademing gedurende gemiddeld 12 dagen. Het aantal beademingsdagen en de opnameduur op de IC waren vergelijkbaar tussen COVID-19- en controlepatiënten. COVID-19-patiënten hadden een hogere body mass index (BMI) en werden minder vaak met steroïden behandeld. Geen patiënt had een pre-existente neuromusculaire aandoening.

ACE-2 en virussen in diafragma

Bij analyse van het ACE-2 in het diafragma bleek dit voornamelijk gelokaliseerd te zijn op het spiermembraan. Dit enzym biedt een toegangspunt voor SARS-CoV-2 om de spiervezels van het diafragma te infecteren. Bewijs voor virus-RNA van SARS-CoV-2 in het middenrif werd gevonden bij vier patiënten (15,4%).

Nadere analyses met in situ hybridisatie bevestigden dat het virus-RNA gelokaliseerd was in de spiervezels van het middenrif. Een aanvullende analyse van de genexpressieprofielen toonde een activering van fibrosevorming (signalering via fibroblastgroeifactor). In overeenstemming hiermee was de epimysiale en perimysiale fibrosevorming meer dan twee keer hoger in de diafragma’s van COVID-19- dan van controlepatiënten.

Bij COVID-19-patiënten werd dus een toegenomen expressie van genen die betrokken zijn bij de fibrosevorming, gevonden. In aansluiting hiermee was er histologisch bewijs voor de ontwikkeling van fibrose in het diafragma. Dit myopathische fenotype was duidelijk verschillend van dat van controlepatiënten, die even lang beademd en op de IC opgenomen waren.

Ernstige diafragma-myopathie

Er moet nog vastgesteld worden of diafragma-myopathie een direct effect is van SARS-CoV-2. Slechts drie patiënten in de controlegroep (37,5%) hadden een virale longziekte. Bovendien is het verband van de virale pneumonie met de middenrifspieren onbekend.

De gedachte is dat ernstige diafragma-myopathie tijdens COVID-19, zoals gevonden in deze studie, kan leiden tot diafragmazwakte en zou kunnen bijdragen aan een falende weaning van de beademing en in een aanhoudende kortademigheid en vermoeidheid bij patiënten met COVID-19 die hun IC-verblijf overleven.

Referenties: Shi Z, de Vries HJ, Vlaar APJ, et al. Diaphragm Pathology in Critically Ill Patients With COVID-19 and Postmortem Findings From 3 Medical Centers. JAMA Intern Med. 2020, Nov 16. DOI:10.1001/jamainternmed.2020.6278. https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/10.1001/jamainternmed.2020.6278?guestAccessKey=43ecbf75-b2de-43da-8f8f-b633af5627fb&utm_source=For_The_Media&utm_medium=referral&utm_campaign=ftm_links&utm_content=tfl&utm_term=111620