Er werd gedacht dat het Respiratoir Syncytieel Virus (RSV) alleen de luchtwegen infecteerde, maar nieuw onderzoek toont voor het eerst aan dat het virus, dat veel voorkomt bij jonge kinderen, ook direct zenuwcellen kan binnendringen, waardoor overmatige ontstekingen en mogelijk zenuwbeschadiging ontstaan. Deze bevindingen benadrukken de potentiële langetermijneffecten van RSV en benadrukken het belang van preventieve maatregelen.
Tot 90 procent van de kinderen zal in de eerste twee levensjaren besmet raken met RSV, en het is zeer besmettelijk en veroorzaakt milde, verkoudheidsachtige symptomen. Het virus is een belangrijke oorzaak van acute luchtwegaandoeningen bij ouderen, vooral bij ouderen die kwetsbaar zijn of andere medische aandoeningen hebben. RSV komt het menselijk lichaam binnen via de bovenste luchtwegen. In het verleden werd gedacht dat het alleen het ademhalingssysteem aantastte, maar steeds meer bewijs toont aan dat het virus zich kan verspreiden naar weefsels buiten het ademhalingssysteem, vooral het zenuwstelsel, waardoor de functie ervan wordt beschadigd.
Het virus is eerder aangetroffen in het hersenvocht van kinderen met epileptische aanvallen of andere neurologische symptomen, en ongeveer 40 procent van de RSV-positieve kinderen onder de twee jaar ontwikkelde acute encefalopathie, een soort hersenbeschadiging die kan leiden tot verwarring, geheugenverlies of cognitieve problemen. Ondanks deze klinische gegevens blijven de cellulaire mechanismen waarmee RSV zijn effecten op het zenuwstelsel uitoefent echter onduidelijk. Nu bevestigt een nieuwe studie van onderzoekers van de Tulane Universiteit in New Orleans het verband tussen RSV en neurologische symptomen bij kinderen.
“Dit is het meest voorkomende ademhalingsvirus in de eerste levensjaren en een virus dat ouderen treft. Deze [studie] voegt nieuwe dimensies toe aan het belang van het RSV-vaccin voor ouderen en voor moeders om hun baby’s te beschermen”, zegt Giovanni Piedimonte, corresponderende auteur van het onderzoek.
De onderzoekers smeerden driedimensionale perifere zenuwweefselculturen gekweekt uit menselijke stamcellen en rattenembryo's uit met een vlek die helder rood fluoresceert terwijl het virus zich vermenigvuldigt. Nadat ze hadden waargenomen dat het virus cellen kon infecteren, constateerden de onderzoekers dat RSV de afgifte van chemokines induceerde, sleuteleiwitten van het aangeboren immuunsysteem die de migratie en positionering van immuuncellen controleren, waardoor aanzienlijke ontstekingen worden veroorzaakt.
Bij lage virusbelastingen infecteert RSV voornamelijk macrofagen, induceert bescheiden expressie van pro-inflammatoire chemokinen en veroorzaakt voorbijgaande hyperexciteerbaarheid van de perifere zenuwen. Hogere virale ladingen infecteren meer neuronen en macrofagen, wat leidt tot massale expressie van chemokinen, verlies van macrofagen en neuronen en progressieve neurotoxiciteit.
"Vóór deze studie werd gedacht dat de ontstekingsreactie indirect de zenuwen activeerde", aldus Piedimont. "Deze studie laat zien dat dat niet alleen gebeurt, maar dat het virus ook rechtstreeks de zenuwen kan binnendringen."
De onderzoekers veronderstelden dat voorbijgaande neuronale hyperexciteerbaarheid waarschijnlijker wordt veroorzaakt door chemokinen dan door directe infectie van neuronen. Hyperexciteerbaarheid van neuronen van het ademhalingssysteem kan bijdragen aan chronische hyperreactiviteit van de luchtwegen door de rekrutering van aangeboren immuuneffectoren via inflammatoire chemokines en cytokines te bevorderen. Dit zou kunnen verklaren waarom kinderen die besmet zijn met RSV een grotere kans hebben om later in hun leven astma te ontwikkelen. Als toekomstige studies de specifieke chemokinen kunnen identificeren die verantwoordelijk zijn voor door RSV geïnduceerde neuronale overgevoeligheid, zouden preciezere behandelingen voor bronchitis, astma en chronische obstructieve longziekte (COPD) kunnen worden gevonden.
Ze ontdekten ook dat hoewel RSV de neuronen van het ruggenmerg niet rechtstreeks kan binnendringen, het wel via perifere zenuwen het ruggenmerg kan binnendringen. Er is meer onderzoek nodig om het mechanisme te bepalen, maar onderzoekers zijn van mening dat door perifere zenuwen te gebruiken om het ruggenmerg binnen te dringen, het virus de bloed-hersenbarrière kan omzeilen, het centrale zenuwstelsel kan binnendringen en de hersenen kan infecteren. Als dit door verder onderzoek wordt bevestigd, zou dit een verband kunnen suggereren tussen RSV en andere neurologische ziekten of ontwikkelingsstoornissen, aldus de onderzoekers.
“Als in toekomstige studies wordt bevestigd dat een dergelijk virus het centrale zenuwstelsel kan binnendringen, wordt er een enorme doos van Pandora geopend”, aldus Piedimont.
De bevindingen benadrukken de potentiële langetermijneffecten van RSV-infectie en benadrukken het belang van preventieve maatregelen. Deze bevindingen zijn vooral belangrijk gezien de toename van het aantal RSV-infecties die in 2023 in de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en Australië zijn gemeld en waarvan wordt aangenomen dat het een ‘rebound-activiteit’ is, veroorzaakt door de opheffing van de COVID-19-controlemaatregelen, die de gebruikelijke herfst- en winteractiviteit van het virus verstoorden.
Medio 2023 keurde de FDA twee nieuwe RSV-preventiemiddelen goed: nirsevimab (Beyfortus), een langwerkend monoklonaal antilichaam om zuigelingen en enkele jonge kinderen met een verhoogd risico op ernstige RSV-ziekte te beschermen; en RSVpreF3 (Arexvy) en RSVpreF (Abrysvo), recombinante eiwitvaccins voor gebruik bij volwassenen van 60 jaar en ouder om RSV-gerelateerde aandoeningen van de lagere luchtwegen (LRTD) te voorkomen. Later dat jaar keurde de Amerikaanse Food and Drug Administration Abrysvo goed voor gebruik bij zwangere vrouwen tussen de 32 en 36 weken zwangerschap om RSV-gerelateerde aandoeningen van de lagere luchtwegen te voorkomen bij zuigelingen vanaf de geboorte tot de leeftijd van 6 maanden. Bovendien keurde de Britse regelgevende instantie Abrysvo eind 2023 goed voor gebruik bij zwangere vrouwen en volwassenen ouder dan 60 jaar. Er is momenteel geen vaccin om RSV te voorkomen in Australië.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het Journal of Infectious Diseases.