Preventie en herstel van COVID-19
De preventieve ‘interval-hypoxie-therapie’ is een efficiënte methode om bij risicogroepen de complicaties van een covid-19 infectie te minimaliseren. Ook na een reeds doorgemaakte covid-19 infectie kunnen patiënten profiteren van deze innovatieve therapie.
Op dit moment is ‘SARS-CoV-2’, ook wel COVID-19 genoemd, onze grootste staatsvijand. Zoals de officiële naam al weg geeft, behoort dit virus tot de familie van SARS-Co-virussen, waar uit onderzoek al veel over bekend is. Die wetenschappelijke bevindingen zijn in de onderstaande tekst verwerkt. Om de toepassing van interval-hypoxie-therapie bij COVID-19 te begrijpen, moeten we eerst terug naar het ontstaan van de infectie: wat gebeurt er als het virus onze luchtwegen binnendringt?
Het is bewezen dat zowel SARS-CoV-1 als SARS-CoV-2 het angiotensine-converterende enzym (ACE-2) gebruiken om zich aan te hechten in het lichaam. Via de ACE-2-receptor, die zich op het membraan van de pneumocyten bevindt, belandt het virus in de longen. Met behulp van een soort ‘moleculaire schaar’, de transmembraanserineprotease-2 (TMPRSS2), verkrijgt het virus toegang tot het binnenste van de cel. Alleen bij aanwezigheid van zowel ACE-2 als TMPRSS22, kan SARS-CoV-2 de celmembraan passeren om zich vervolgens te repliceren.
Een afname van ACE-2-receptoren en een ‘stomp-gemaakte’ TMPRSS2-schaar zouden het infectiegevaar van COVID-19 kunnen verkleinen. Daarover wordt momenteel nog gediscussieerd. Medicamenteus wordt gepoogd om met antilichamen de receptoren te blokkeren en de eiwit-schaar te verstoren. Dit zou handelen zijn volgens het ‘Giebkannenprinzip1‘, tevens zijn de bijwerkingen hiervan zijn niet te voorspellen. Een andere mogelijkheid is de activatie van het protease ADAM17; deze splitst membraaneiwitten, waardoor de ACE-2-receptoren aanzienlijk in aantal worden teruggebracht.
Preventie
De interval-hypoxie-therapie veroorzaakt een preconditionering van hypoxie. Het levert een prikkel waardoor het lichaam uiteindelijk reageert met een verbetering van zijn afweermechanismen. Die veranderingen in afweer worden veroorzaakt door de hypoxie-geïnduceerde-factor (HIF). De uitvinding van HIF werd in 2019 bekroond met de Nobelprijs. In de literatuur wordt beschreven dat HIF de vorming van ACE-2 remt en de activiteit van de ‘eiwit-schaar’ vermindert, maar tegelijkertijd de vorming van ADAM17 juist stimuleert. Deze effecten blijven meerdere weken na een interval-hypoxie-kuur bestaan. De biologische zin achter deze lichaamsreactie op een hypoxie is nog onduidelijk. Daarvoor is verder onderzoek nodig naar de achterliggende mechanismen. Voor preventieve doeleinden kan deze lichaamsreactie wel al worden ingezet. Door de stimulatie van HIF-expressie zet de interval-hypoxie-therapie immers een werkingsmechanisme in gang, waarmee de invasiviteit van SARS-CoV-2 wordt teruggedrongen. Zowel de aanhechtingsplaatsen van het virus als de toegangspoorten tot de cellen vallen weg. Voor patiënten met een verhoogd risico op complicaties bij een COVID-19 infectie, zou deze innovatieve methode een eerste beschermingsmaatregel kunnen zijn. De therapie zou ook het beloof van een reeds opgedane COVID-19 infectie milder kunnen maken, hetgeen ook te verwachten is als de therapie preventief al is ingezet.Door de stimulatie van HIF-expressie zet de interval-hypoxie-therapie een werkingsmechanisme in gang, waarmee de invasiviteit van SARS-CoV-2 wordt teruggedrongen.
Een tevens zeer actuele therapeutische benadering in de Verenigde Staten is de behandeling van COVID-19-patienten met stikstofmonoxide (NO). Onder bepaalde voorwaarden staat de Food and Drug Administration (FDA) de toepassing van nog niet toegelaten medicijnen toe als ‘compassionate use’. Deze uitzondering wordt ook gemaakt voor de inhalatie van stikstofmonoxide. Al tijdens de vorige SARS-golf kon aangetoond worden dat stikstofmonoxide de virusreplicatie vertraagt en de kans verkleint op de noodzaak van beademing in het verdere ziektebeloop. NO werd ook met succes toegepast bij SARS-patiënten die aan longontsteking leden. De nauwe relatie tussen het SARS-virus en het Corona-virus brengt de behandeling van Covid-patiënten met stikstofmonoxide en stap dichterbij. Tijdens interval-hypoxie-therapie ontstaat een versterkte aanmaak van stikstofmonoxide. Onder invloed van hypoxie zullen de endotheelcellen van de tunica intima2 meer stikstofmonoxide gaan aanmaken. Door dit gas dilateren de bloedvaten. Het verlaat vervolgens het endotheel en veroorzaakt ontspanning van gladde spiercellen in de omliggende weefsels. Aan de tunica intima zelf, verhindert de aanwezigheid van NO de aanhechting en aggregatie van trombocyten. In deze context is tevens interessant dat endotheelcellen onder invloed van hypoxie, factor VEGF’ aanmaken, een stof die belangrijk is bij de opbouw van nieuwe bloedvaten. Doordat deze factor bij hypoxie-therapie toeneemt, ontstaat neoangiogenese3 van capillairvaten4. Vaak bevinden deze nieuwgevormde bloedvaten zich in beschadigd of slecht doorbloed weefsel.
Een milder ziektebeloop
Ouderen en patiënten met chronische ziekten zoals chronisch-obstructieve-longziekten (COPD), hart- en vaatziekten, het metabool syndroom of immuungecompromitteerde patiënten lopen een verhoogd risico op een gecompliceerd beloop bij een infectie met COVID-19. Levensbedreigend is het fenomeen waarbij het immuunsysteem een zogeheten cytokinestorm in gang zet. Deze overreactie van het immuunsysteem kan leiden tot stollingsstoornissen, een verminderde endotheelfunctie, en uiteindelijk zelfs tot multi-orgaanfalen.
Er zijn vele mogelijke oorzaken van een cytokinestorm. Een verstoorde mitochondriële functie is daar één van. Een verminderde adenosinetrifosfaat(ATP)-aanmaak5 begrenst de immuuncellen in hun strijd tegen ziekteverwekkers, zoals recent ook verschillende wetenschappelijke teksten in relatie tot COVID-19 aangetoond hebben. Hypoxie zorgt zowel voor de replicatie van gezonde mitochondriën als voor de apoptose6 van beschadigde exemplaren. Het optimaliseren van de celstofwisseling in het hele lichaam, vormt een grote stap in het voorkómen van een cytokinestorm.
Ten gevolge van een cytokinestorm verzamelen zich vele immuuncellen op de plek van de ontsteking. Door de vorming van verschillende cytokinen, radicalen en stollingsfactoren wordt het functioneren van het weefsel verstoord, soms tot orgaanfalen aan toe.
Een overactiviteit van het immuunsysteem kan met preventie interval-hypoxie-therapie voorkómen worden. De verklaring hiervoor kan worden gevonden bij de neutrofiele granulocyten. Dit is met 50-65% het meest voorkomende type leukocyt in het menselijk lichaam. Onder normale omstandigheden spelen zij een hoofdrol bij de vroege afweerreactie van het lichaam. Een van hun vaardigheden daarbij is de vorming van neutrophil extracellular traps (NET). Met deze netvormige structuren kunnen ze verschillende micro-organismen vangen en doden.
De normale werking van deze NET ontaardt bij een ontregeling van het immuunsysteem juist in een pathofysiologische7. De afgelopen jaren zijn er verschillende studies verschenen waarbij die disregulatie van NET-vorming in verband kon worden gebracht met ziektes waarbij het lichaam zich tegen de eigen moleculen richt. Bij het merendeel van de Alzheimerpatiënten bleek de positieve invloed van aansluitende revalidatie noorzakelijk8. Een behandeling met interval-hypoxie-therapie kan als nabehandeling worden toegepast.
Er zijn talrijke studies die aantonen dat interval-hypoxie-therapie de longfunctie significant verbetert. Zo is bijvoorbeeld toegenomen vorming van surfactant9 in de alveoli vastgesteld, hetgeen eventuele atelectase tegengaat en de passage van gassen over de alveolair-endotheliale membraan vergemakkelijkt. Deze werking van hypoxie werd al als medicamenteuze behandeling overwogen. Er kan worden gepoogd om bij COVID-19-patienten de longfunctie te verbeteren door toediening van surfactant. Anderen overwegen om de longen preventief met surfactant te beschermen tegen SARS-CoV-2.
De verbeterde gaswisseling over de lucht-bloed-barrière zorgt voor een toegenomen zuurstofopname in het bloed. Tevens wordt onder invloed van hypoxie de aanmaak van erytropoëtine (EPO)10 aangejaagd. Hierdoor wordt de zuurstofcapaciteit van het bloed verhoogd. Naast het door erytropoëtine toegenomen erythrocytenaantal, beschermt EPO tegen allerlei ziekten. Er wordt onderzocht of dat geldt voor Alzheimer, Parkinson en of EPO toegepast kan worden ter bevordering van het herstel na een beroerte. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat EPO kan beschermen tegen het dodelijke verloop van een COVID-19-infectie. Dit gegeven maakt interval-hypoxie-therapie voor de geneeskunde steeds interessanter, aangezien het de EPO-vorming kunstmatig verhoogt.
Patiënten met een post-viraal vermoeidheidssyndroom wordt vaak uitsluitend een gematigde conditietraining aangeraden. Voor velen is lichamelijke inspanning, met name kort na een infectie, erg moeilijk of zelfs helemaal niet mogelijk. Hypoxie-training vormt een perfect alternatief voor deze verzwakte patiënten. Het is minder inspannend dan conditietraining en volkomen ongevaarlijk. Tijdens de behandeling zijn patiënten in de regel zeer ontspannen en soms slapen ze zelfs kort in. Ondertussen ondergaan de cellen en mitochondriën meerdere oscillaties van partiële zuurstofdrukveranderingen. De werking is vergelijkbaar met lichamelijke inspanning, maar dan met meer uitgesproken cellulaire en systemische effecten. De verbetering van de mitochondriële functie en de optimalisering van de ATP-productie dragen wezenlijk bij aan het succes van hypoxie-therapie.
Conclusie:
Interval-hypoxie-therapie is een waardevolle en ongevaarlijke methode die bijdraagt aan een milder ziektebeloop van een COVID-19-infectie en die tevens voor nabehandeling ervan ingezet kan worden. Risicopatiënten kunnen zich met deze therapie preventief beschermen tegen een ernstig beloop van COVID-19. Patiënten krijgen door deze behandeling na een doorgemaakte SARS-CoV-2-infectie weer meer energie en levenskwaliteit.
Interval-hypoxie en COVID-19
| Preventie | Revalidatie |
| - ACE-2 - TMPRSS + ADAM17 |
+ longfunctie + surfactant + O2-capaciteit in het bloed + endotheelfunctie + mitochondriën |
Bovenstaande factoren zijn bepalend voor het verloop van een infectie met SARS-CoV-2. Door de invloed van hypoxie-therapie op deze factoren kan deze zowel als preventief als voor revalidatie-doeleinden worden ingezet.
Woordenlijst
- Gieẞkannenprinzip: een uitspraak die alleen in het Duits geldt, maar het betekent iets als dat je de middelen verdeelt, zonder te kijken naar de onderlinge verhoudingen op de plek waar het terecht komt. Ik vermoed in deze context dus: je geeft antilichamen, maar weet niet in welke verhouding je het waar wil hebben. Eigenlijk; je doet maar wat met je gieter.
- Tunica intima: naam voor de binnenste laag van bloedvaten
- Neoangiogenese: nieuwe - bloedvat - aanmaak
- Capillairvaten: dit zijn de kleinste bloedvaten in ons lichaam, ook wel haarvaten genoemd, waar de uitwisseling van zuurstof en afvalstoffen tussen het bloed en de weefsels plaats vindt.
- ATP is de brandstof voor het lichaam en wordt aangemaakt in mitochondriën. Mitochondriën zijn organellen die in onze cellen zitten.
- Apoptose is een cel-geïnduceerde celdood, een zelfmoord van de cel. Dit in tegenstelling tot necrose, waarbij de cel door iets anders wordt gedood.
- Pathofysiologische: ziekteverwekkende, dus schadelijk voor het lichaam.
- Een vloeistof in de longblaasjes (alveoli) die noodzakelijk is voor de gaswisseling.
- Erytropoëtine verhoogt de aanmaak van erytrocyten (rode bloedcellen).
