Praktische tips: leefstijl en infectieziekten

Enige tijd geleden dachten we dat we dat infectieziekten niet meer onze grootste zorg waren en dat we ons als gezondheidsprofessional vooral bezig moesten houden met de veelvuldige aandoeningen als gevolg van een ongezonde westerse leefstijl. In 2020 werden de kaarten opnieuw geschud en maken we ons met zijn allen opnieuw druk over infectieziekten zoals het nieuwe coronavirus. Gedurende onze evolutie zijn we ontelbare keren met virussen in contact gekomen en deze virussen hebben ons uiteindelijk gevormd tot wie we vandaag de dag zijn. Waar we ons eigenlijk meer druk om zouden moeten maken is het samenspel van deze twee ziekteverwekkers. Wat gebeurt er als iemand met een ongezonde leefstijl in contact komt met een nieuw virus zoals SARS-CoV-2?

 

Waarom hebben virussen mensen nodig?

Allereerst is het belangrijk om na te gaan waarom dit venijnige virus ons lichaam binnendringt. Een virus kan op zichzelf niet overleven en heeft voor zijn overleving altijd een gastheer nodig om zichzelf te kunnen kopiëren of repliceren. Het is geen diertje, maar een microscopisch klein deeltje dat bestaat uit erfelijk materiaal in de vorm van DNA of RNA, verpakt in een eiwitomhulsel. Het dringt langs verschillende wegen de menselijke cellen binnen om daar onderdelen van de cel, of organellen, te gebruiken in zijn replicatieproces. Wanneer het virus zichzelf vele malen heeft gekopieerd komen al deze nieuwe virale partikels vrij, op zoek naar een volgende gastheer.

 

Toegangspoorten voor virussen

Om de menselijke cellen binnen te dringen hecht een virus zich aan eiwitten of andere structuren aan het celoppervlak. Virussen kunnen verschillende structuren gebruiken als toegangspoort. Zo gebruikt ook het nieuwe coronavirus verschillende receptoren om zich aan vast te hechten om vervolgens de cel binnen te dringen.

De eerste en meest beschreven receptor voor dit nieuwe virus is het enzym angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) [1]. ACE2 maakt deel uit van ons natuurlijk bloeddrukregulatiesysteem en zorgt via zijn werking voor vasodilatatie en dus bloeddrukverlaging. Het enzym is een transmembraanproteïne, waardoor het aan het celoppervlak ligt, en als toegangspoort kan worden gebruikt door dit virus. ACE2 wordt door veel organen geproduceerd, waaronder door de longen en het vetweefsel [2].

Andere structuren die door SARS-CoV-2 als receptor kunnen worden gebruikt zijn heparaansulfaat proteoglycanen [3]. Deze proteoglycanen zijn betrokken in allerhande metabole functies. Dit type proteoglycanen kan vrij voorkomen in de extracellulaire matrix ofwel gebonden zijn aan het celoppervlak, waar het dient als multifunctionele co-receptor voor onder meer verschillende groeifactoren.

Een derde toegangsweg voor dit nieuwe coronavirus is glucose-regulated protein 78 (GRP78) [4]. Deze stof maakt deel uit van een evolutionair bewaard mechanisme dat de menselijke cellen beschermt tegen celstress en eventuele celdood. Wanneer een cel verkeerd gevouwen eiwitten produceert in het endoplasmatisch reticulum wordt dit mechanisme geactiveerd en komt er meer GRP78 op het celoppervlak tevoorschijn.

Recentelijk is er een vierde receptor gevonden voor SARS-CoV-2 namelijk, neuropilin-1 (NRP1) [5]. Dit stofje bevindt zich in grote aantallen in het neus- en longepitheel. Het is een co-receptor voor verschillende groeifactoren die onder andere de nieuwvorming van bloedvaten en neuronen stimuleren.

 

De metabole gezondheid beïnvloedt het aantal virusreceptoren

Niet iedereen heeft evenveel receptoren voor SARS-CoV-2. Er zijn namelijk verschillende parameters die bepalen hoeveel van de bovengenoemde toegangspoorten tot expressie worden gebracht op de cellen waaronder, leeftijd, geslacht en metabole gezondheid. Aan leeftijd en geslacht kan weliswaar niets veranderd worden, maar de metabole gezondheid kan wel worden beïnvloed.

Mensen die leiden aan overgewicht, diabetes of hoge bloeddruk hebben bijvoorbeeld meer ACE2 receptoren in verscheidene organen zoals onder meer in het vetweefsel [6]. Vetcellen produceren namelijk zelf ACE2 om via deze weg hun energiemetabolisme te reguleren. Er zijn ook aanwijzingen uit dierstudies dat overgewicht de expressie van ACE2 receptoren in de longen verhoogt [7]. Op deze manier zouden overgewichtige mensen dus vatbaarder voor een virale infectie kunnen zijn.

Vervolgens zetten mensen met overgewicht of diabetes veel van hun organen onder stress. Deze celstress als gevolg van een ontregeld metabolisme en een constant actief immuunsysteem leidt tot meer GRP78 op het celoppervlak in onder andere, vetweefsel, longen, lever en hersenen [8–13]. Dit zou opnieuw tot meer virale ingangswegen en dus een grotere vatbaarheid voor virusinfectie kunnen leiden.

We kunnen dus concluderen dat mensen met een verstoord metabool systeem vatbaarder zouden kunnen zijn voor SARS-CoV-2 omdat een metabole disbalans via verschillende wegen kan leiden tot meer toegangspoorten voor het virus.

 

Wat gebeurt er als je toch besmet raakt?

Aangezien het SARS-CoV-2 virus overgedragen kan worden via aerosolen die door de mens worden in- en uitgeademd, komt het virus voornamelijk via de longen het menselijk lichaam binnen [14].

Als het virus de longen binnenkomt vindt het daar receptoren, zoals de ACE2 receptor, om als toegangspoort te gebruiken. Deze receptor bevindt zich voornamelijk op type II longcellen [15]. Type II longcellen zijn cellen die deel uitmaken van de longblaasjes en een dubbele functie hebben. Enerzijds fungeren deze cellen als voorlopercellen. Bijvoorbeeld, als een type I longcel, waarlangs de zuurstof en koolstofdioxide wordt uitgewisseld, beschadigt of afsterft zal een type II longcel zijn plaats innemen en een nieuwe type I cel vormen. Als tweede functie heeft een type II longcel het produceren van longsurfactant. Surfactant is een soort vloeistof die de binnenkant van een longblaasje bekleedt en die ervoor zorgt dat dit longblaasje niet kan dichtklappen [16].

 

Als voornamelijk de type II longcellen worden geïnfecteerd door het virus en daardoor niet meer functioneel zijn kunnen er dus problemen ontstaan met de longfunctie. Longcellen die stuk gaan door de lokale ontsteking kunnen nu moeilijker worden hersteld en de verminderde productie van surfactant kan voeren tot ademhalingsproblemen en zuurstoftekort.

 

Daarbij zullen lokale immuuncellen die huizen in de longblaasjes nu het gevecht aangaan met het virus. In het longweefsel kan er zo een grote infiltratie van pro-inflammatoire immuuncellen ontstaan. De schade die dit ontstekingsproces met zich mee zou kunnen brengen kan leiden tot fibrose in de longen. Fibrotisch longweefsel is als het ware littekenweefsel dat niet meer functioneel is. U begrijpt dat dit proces zeer nadelig is voor de werking van de longen op lange termijn. Het is dus belangrijk de longen zoveel mogelijk te beschermen tijdens zo’n virusinfectie.

 

Kennis in de praktijk

 

Onderstaande interventies kunnen worden toegepast. Link naar webinar.

 

1.       De oorzaak van onze kwetsbaarheid aanpakken 

Zorg voor een optimale metabole gezondheid aan de hand van:

·         Gezonde voeding bestaande uit veel groenten en fruit aangevuld met vis, gevogelte, noten, eieren en koud geperste olijfolie.

·         Geen overtollige calorische inname.  

·         Voldoende beweging. Wandel of fiets elke dag een half uurtje en vul aan met intensieve beweegmomenten.

·         Slaap voldoende en slaap in een koele, donkere kamer. 

·         Lach, knuffel en geniet. 

 

2.                   Het virus geen ingang verlenen 

Als extra preventieve maatregel kunt u de toegangspoorten van het virus verminderen met stoffen uit de natuur. 

·         Flavonoïden remmen de overtollige expressie van de ACE2 receptoren. Flavonoïden zijn te vinden in kleurrijke groenten en fruit en in verse kruiden [16].

·         Het aantal GRP78 op het celoppervlak kan verminderd worden met behulp van groene thee en het actieve bestanddeel epigallocatechinegallaat (EGCG) [17].

·         Hepaaransulfaatproteoglycanen kunnen we bezetten met lactoferrine zodat deze niet beschikbaar zijn als toegangspoorten voor het virus [18].

·         Neuropilin-1 kan geremd worden met behulp van Allium sativum (knoflook) of Allium ceba (ui) met quercetine als actief bestanddeel [19].

 

3.                   De longen beschermen en herstel stimuleren 

Dit kunnen we opnieuw doen met stoffen uit de natuur. Deze interventies zijn sterk wetenschappelijk onderbouwd en geven geen nare bijwerkingen. Onderstaande stoffen kunnen je longen beschermen tegen schade of zelfs herstellen. 

·         Adaptogene planten beschermen de longen tegen oxidatieve schade, net zoals N-acetyl-cysteïne (NAC) dat ook kan. Enkele voorbeelden van adaptogene planten die de longen kunnen beschermen zijn Rhodiola rosea en Schisandra chinensis [19–21].

·         Silybum marianum, oftwel mariadistel, met silymarine als actief bestanddeel beschermt de longen tegen fibrose [22].

·         Cordyceps sinensis, een soort schimmel, kan de longen beschermen tegen fibrose en zelfs herstellen [23,24]. 

·         Trigonella foenum, oftewel fenegriek, is sterk aan te raden als longbeschermer en longhersteller [25].

 

4.                   Ondersteun een normale immuunfunctie 

Uiteraard is het ook verstandig ervoor te zorgen dat het ontstekingsproces in de longen niet te hevig wordt. Daarvoor zijn vitaminen en mineralen van onmisbaar belang zoals onder meer vitamine D3 en K2, vitamine C en zink. 

 

5.                   Plaats je longen in de juiste omgeving 

Na het doorstaan van een infectie zijn wandelingen in de natuur sterk aan te raden om de longen te herstellen. Het bos hangt namelijk vol aerosolen van terpenen en terpenoïden geproduceerd door de bomen en erg heilzaam voor onze longen [26].

 

Referenties:

1.            Yan R, Zhang Y, Li Y, Xia L, Guo Y, Zhou Q. Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2. Science. 27 maart 2020;367(6485):1444–8.

2.            Li M-Y, Li L, Zhang Y, Wang X-S. Expression of the SARS-CoV-2 cell receptor gene ACE2 in a wide variety of human tissues. Infect Dis Poverty. december 2020;9(1):45.

3.            Liu L, Chopra P, Li X, Wolfert MA, Tompkins SM, Boons G-J. SARS-CoV-2 spike protein binds heparan sulfate in a length- and sequence-dependent manner [Internet]. Biochemistry; 2020 mei [geciteerd 15 juni 2020]. Beschikbaar op: http://biorxiv.org/lookup/doi/10.1101/2020.05.10.087288

4.            Ibrahim IM, Abdelmalek DH, Elshahat ME, Elfiky AA. COVID-19 spike-host cell receptor GRP78 binding site prediction. Journal of Infection. mei 2020;80(5):554–62.

5.            Davies J, Randeva HS, Chatha K, Hall M, Spandidos DA, Karteris E, e.a. Neuropilin-1 as a new potential SARS-CoV-2 infection mediator implicated in the neurologic features and central nervous system involvement of COVID-19. Mol Med Rep. november 2020;22(5):4221–6.

6.            Pinheiro T de A, Barcala-Jorge AS, Andrade JMO, Pinheiro T de A, Ferreira ECN, Crespo TS, e.a. Obesity and malnutrition similarly alter the renin–angiotensin system and inflammation in mice and human adipose. The Journal of Nutritional Biochemistry. oktober 2017;48:74–82.

7.            Heialy SA, Hachim M, Senok A, Tayoun AA, Hamoudi R, Alsheikh-Ali A, e.a. Regulation of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in obesity: implications for COVID-19. 18 april 2020 [geciteerd 4 mei 2020]; Beschikbaar op: http://biorxiv.org/lookup/doi/10.1101/2020.04.17.046938

8.            Gregor MF, Hotamisligil GS. Thematic review series: Adipocyte Biology. Adipocyte stress: the endoplasmic reticulum and metabolic disease. J Lipid Res. september 2007;48(9):1905–14.

9.            Zhu Z, Hasegawa K, Ma B, Fujiogi M, Camargo CA, Liang L. Association of obesity and its genetic predisposition with the risk of severe COVID-19: Analysis of population-based cohort data. Metabolism. 22 augustus 2020;112:154345.

10.         Aslani MR, Ghobadi H, Panahpour H, Ahmadi M, Khaksar M, Heidarzadeh M. Modification of lung endoplasmic reticulum genes expression and NF-kB protein levels in obese ovalbumin-sensitized male and female rats. Life Sciences. april 2020;247:117446.

11.         Boden G, Song W, Duan X, Cheung P, Kresge K, Barrero C, e.a. Infusion of Glucose and Lipids at Physiological Rates Causes Acute Endoplasmic Reticulum Stress in Rat Liver. Obesity. juli 2011;19(7):1366–73.

12.         Zhang X, Zhang G, Zhang H, Karin M, Bai H, Cai D. Hypothalamic IKKß/NF-?B and ER Stress Link Overnutrition to Energy Imbalance and Obesity. Cell. oktober 2008;135(1):61–73.

13.         Plaisance V, Brajkovic S, Tenenbaum M, Favre D, Ezanno H, Bonnefond A, e.a. Endoplasmic Reticulum Stress Links Oxidative Stress to Impaired Pancreatic Beta-Cell Function Caused by Human Oxidized LDL. Nadal A, redacteur. PLoS ONE. 16 september 2016;11(9):e0163046.

14.         Basu A, Sarkar A, Maulik U. Molecular docking study of potential phytochemicals and their effects on the complex of SARS-CoV2 spike protein and human ACE2. Sci Rep. 19 2020;10(1):17699.

15.         Lang J, Yang N, Deng J, Liu K, Yang P, Zhang G, e.a. Inhibition of SARS Pseudovirus Cell Entry by Lactoferrin Binding to Heparan Sulfate Proteoglycans. Geraghty RJ, redacteur. PLoS ONE. 22 augustus 2011;6(8):e23710.

16.         Yasmin T, Ali MT, Haque S, Hossain M. Interaction of Quercetin of Onion with Axon Guidance Protein Receptor, NRP-1 Plays Important Role in Cancer Treatment: An In Silico Approach. Interdiscip Sci Comput Life Sci. 1 juni 2017;9(2):184–91.

17.         Morawska L, Cao J. Airborne transmission of SARS-CoV-2: The world should face the reality. Environment International. 1 juni 2020;139:105730.

18.         Abassi Z, Knaney Y, Karram T, Heyman SN. The Lung Macrophage in SARS-CoV-2 Infection: A Friend or a Foe? Front Immunol. 5 juni 2020;11:1312.

19.         Zhang D, Liu B, Cao B, Wei F, Yu X, Li G, e.a. Synergistic protection of Schizandrin B and Glycyrrhizic acid against bleomycin-induced pulmonary fibrosis by inhibiting TGF-ß1/Smad2 pathways and overexpression of NOX4. International Immunopharmacology. juli 2017;48:67–75.

20.         Zhang K, Si X-P, Huang J, Han J, Liang X, Xu X-B, e.a. Preventive Effects of Rhodiola rosea L. on Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis in Rats. IJMS. 3 juni 2016;17(6):879.

21.         Dekhuijzen PNR. Antioxidant properties of N-acetylcysteine: their relevance in relation to chronic obstructive pulmonary disease. European Respiratory Journal. 1 april 2004;23(4):629–36.

22.         Ahmed R, Moussa R, Eldemerdash R, Zakaria M, Abdel-Gaber S. Ameliorative effects of silymarin on HCl-induced acute lung injury in rats; role of the Nrf-2/HO-1 pathway. Iranian Journal of Basic Medical Sciences [Internet]. december 2019 [geciteerd 8 oktober 2020];22(12). Beschikbaar op: https://doi.org/10.22038/ijbms.2019.14069

23.         Chen M, Cheung FWK, Chan MH, Hui PK, Ip S-P, Ling YH, e.a. Protective roles of Cordyceps on lung fibrosis in cellular and rat models. Journal of Ethnopharmacology. september 2012;143(2):448–54.

24.         Fu S, Lu W, Yu W, Hu J. Protective effect of Cordyceps sinensis extract on lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice. Bioscience Reports. 28 juni 2019;39(6):BSR20190789.

25.         Yacoubi L, Serairi R, Rabaoui L, Hamdaoui MH, Kourda N, Tritar F, e.a. Anti-oxidative and anti-inflammatory effects of trigonella foenum graecum (fenugreek) seed extract in experimental pulmonary fibrosis. European Respiratory Journal [Internet]. 1 september 2011 [geciteerd 5 november 2020];38(Suppl 55). Beschikbaar op: https://erj.ersjournals.com/content/38/Suppl_55/p676

26.         Kim T, Song B, Cho KS, Lee I-S. Therapeutic Potential of Volatile Terpenes and Terpenoids from Forests for Inflammatory Diseases. Int J Mol Sci [Internet]. 22 maart 2020 [geciteerd 22 oktober 2020];21(6). Beschikbaar op: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7139849/