Het jaar 2020 bracht een heel andere onderneming voor de hele medische wereld. Terwijl de artsen zich aan de ene kant bezighielden met een groot aantal COVID-19-patiënten, probeerden zij aan de andere kant studies uit te voeren om de kenmerken van het virus aan het licht te brengen. Hoewel we de helft van het jaar achter ons hebben gelaten en miljoenen patiënten hebben ontmoet, zijn veel punten van het SARS-CoV-2-virus nog steeds niet opgehelderd. De virusdynamiek in verschillende gastheren en verschillende monsters en hun relatie met de ernst van de ziekte zijn niet duidelijk onthuld.
In de huidige literatuur worden, hoewel er studies zijn met een relatief goede steekproefgrootte, verschillende resultaten gerapporteerd met betrekking tot de PCR-positiviteitspercentages . In deze studie werd SARS-CoV-2 gedetecteerd in verschillende monsters van 60 COVID-19 patiënten. De PCR-positiviteitspercentages bedroegen 80%, 50%, 13,3%, 8,3% en 1,7% voor respectievelijk NP+OP, speeksel, mondholte, rectaal en urinemonsters. Wang et al. meldden dat het PCR-positiviteitspercentage voor nasale swaps, faryngeale swaps, en feces respectievelijk 63%, 32% en 29% bedroeg. Hun studie bestond uit 1070 specimens van 205 patiënten met verschillende ernst en vonden 1% bloedpositiviteit en geen urinemonster positiviteit. Wij vonden geen positieve bloedmonsters, maar 1 PCR-positief urinemonster (1,7%) van een asymptomatische patiënt. In sommige studies werd geen PCR-positiviteit in de urinemonsters gevonden, ondanks het bestaan van viremie. Er zijn te veel punten die moeten worden opgehelderd over de extrapulmonale replicatie van het SARS-CoV-2 virus en de tijdsafhankelijke veranderingen van PCR-positiviteit. Chen et al. meldden dat SARS-CoV-2 RNA werd opgespoord in het bloed (6 van de 57 patiënten) en anale swabs (11 van de 28 patiënten) . Zij kwamen tot een heel andere conclusie dan onze studie, namelijk dat de aanwezigheid van virus buiten de ademhalingswegen, zoals bloed en anale swabs, verband houdt met ernstige ziekte. Wij vonden echter PCR-positiviteit in anale en urinemonsters van asymptomatische patiënten. Zheng et al. meldden dat het PCR-positiviteitspercentage in ontlastingmonsters niet verschilde tussen patiënten met milde ziekte en patiënten met ernstige ziekte en zij ontdekten slechts één PCR-positiviteit bij een ernstig zieke patiënt uit 180 urinemonsters. Merk op dat, hoewel er enig bewijs is dat een hogere virale belasting kan worden gevonden in de ontlasting van sommige patiënten, dit geen substantieel bewijs levert voor het gebruik van anale swab monsters zoals ook te zien is in de resultaten van deze studie waar slechts 5 van de 60 patiënten monsters positief werden bevonden.
Een andere kwestie met betrekking tot PCR-positiviteit is de relatie met infectiviteit. PCR-positiviteit wijst niet altijd op infectiviteit. Studies hebben aangetoond dat ondanks positieve PCR-resultaten, patiënten na 1 week minder waarschijnlijk infectieus zijn. Wölfel et al. meldden dat alle viruskweken negatief waren na dag 8 . Naast al deze punten kan de besmettelijkheid worden beïnvloed door de aanwezigheid van neutraliserende SARS-CoV-2 antilichamen.
Sinds het begin van de pandemie zijn er controversiële standpunten over de besmettelijkheid van asymptomatische patiënten. Er wordt gerapporteerd dat ongeveer 40-45% van de met SARS-CoV-2 besmette patiënten asymptomatisch zal blijven. Verrassend in onze studie was dat de virale belasting van asymptomatische patiënten significant hoger bleek te zijn (p = 0,0141). Zou et al. evalueerden de virale belasting van SARS-CoV-2 in de bovenste luchtwegenmonsters van 18 COVID-19 patiënten. Zij includeerden slechts één asymptomatische patiënt en ontdekten dat de virale belasting van NP+OP-monsters van asymptomatische patiënten vergelijkbaar was met die van symptomatische patiënten. De periode van de ziekte waarin de monsters voor de PCR-test werden verzameld, is belangrijk voor zowel de PCR-positiviteit als de virale belasting. Deze correlatie maakt het moeilijk om de resultaten van de studies te vergelijken. In een studie met 31 volwassen patiënten bij wie virologisch COVID-19 was bevestigd maar die bij opname asymptomatisch waren, is gerapporteerd dat de cyclusdrempelwaarden van asymptomatische patiënten significant hoger waren dan die van asymptomatische patiënten die symptomen ontwikkelden na opname in het ziekenhuis, terwijl ze een vergelijkbare duur van virale uitscheiding hadden . In onze studie werden alle PCR- en viral load-analyses uitgevoerd bij opname in het ziekenhuis voor alle patiënten.
In een studie uit China evalueerden He et al. temporele patronen van virale uitscheiding bij 94 laboratoriumbevestigde COVID-19-patiënten en meldden dat de infectiviteit begon vanaf 2,3 dagen vóór het begin van de symptomen, een piek bereikte op 0,7 dagen vóór het begin van de symptomen, en snel afnam binnen 7 dagen . Patiënten beginnen dus eigenlijk al besmettelijk te zijn voordat de symptomen optreden en ze geïsoleerd worden. Waarschijnlijk is dit een van de belangrijke punten die de beheersing van de epidemie bemoeilijkt. Asymptomatische patiënten zijn misschien een ander belangrijk punt. Hoewel van asymptomatische patiënten intuïtief wordt gedacht dat zij minder besmettelijk zijn omdat zij minder aërosolen produceren omdat zij niet zo veel hoesten als symptomatische patiënten, kan hun hoge virale belasting wijzen op een hoger dan verwachte besmettelijkheid. Ook mag niet uit het oog worden verloren dat asymptomatische patiënten zelden worden opgespoord en geïsoleerd. Daarom zou hun precieze rol in de pandemie wel eens belangrijker kunnen zijn dan aanvankelijk gedacht.
Er is een beperkt aantal studies in de literatuur waarin het verband tussen de virale belasting en de ernst van de ziekte wordt geëvalueerd. Shi et al. vonden dat pneumoniegevallen de laagste virale belasting hadden, gevolgd door niet-pneumoniegevallen, en ernstige pneumoniegevallen de hoogste met geen statistisch significante verschillen. Zheng et al. rapporteerden dat de virale belasting van respiratoire monsters significant hoger was bij ernstige patiënten dan bij patiënten met milde ziekte. Maar de respiratoire monsters in hun studie waren sputum en speeksel. Zij ontdekten dat in de groep met milde ziekte de virale belasting hoger was tijdens de vroege fase, een piek bereikte in de tweede week na het begin van de ziekte, en daarna afnam. Zij stelden echter ook vast dat de viral load hoog bleef in de ernstige ziekte groep. Wij vonden een significante afname van de viral load bij toenemende ernst van de ziekte. Om de studies correct te interpreteren is het absoluut noodzakelijk rekening te houden met het tijdstip waarop de monsters worden genomen. In onze studie bevonden de patiënten zich in een relatief vroege fase van de ziekte, aangezien de mediane tijd tussen het begin van de ziekte en de opname 3 (1-14) dagen bedroeg. De reden voor de lage viral load bij ernstige patiënten kan worden geïnterpreteerd als een late opname in het ziekenhuis. Dit is echter niet het geval in onze studie, aangezien er geen significant verschil werd gevonden in de opnamedag vanaf het begin van de symptomen van patiënten die tot verschillende ernstgroepen behoorden (p = 0,805). To et al. meldden geen verschil tussen de mediane virale belasting van ernstige en milde gevallen. Zoals uit deze voorbeelden blijkt, zijn er studies die de virale belasting bij ernstige patiënten lager, hoger, of gelijk (d.w.z. geen significant verschil) vinden in vergelijking met de milde patiënten.
In ons land is de gemiddelde leeftijd van COVID-19 gevallen 42 jaar . De gemiddelde leeftijd van de patiënten in onze studie was 33,9 jaar. Volgens de gepubliceerde gegevens hebben jongere patiënten meer kans om asymptomatisch te zijn dan oudere patiënten . Studies toonden aan dat oudere leeftijd en mannelijk geslacht geassocieerd is met ernstige ziekte. Maar er is weinig bekend over de correlatie van viral load met leeftijd en geslacht. Wij vonden dat geslacht geen factor is die PCR-positiviteit en viral load beïnvloedt. Maar de viral load had een significante negatieve trend met toenemende leeftijd. Zheng et al. meldden dat de duur van virale uitscheiding significant langer was bij mannen dan bij vrouwen en toenam met hogere leeftijd. To et al. vonden vergelijkbare resultaten als Zheng et al. en concludeerden dat oudere leeftijd geassocieerd is met hogere virale belasting.
De sterke punten van onze studie waren de evaluatie van 6 verschillende soorten monsters (OP+NP, mondholte, speeksel, rectaal, urine en bloed) van patiënten met verschillende leeftijden en klinieken, het blootleggen van de relatie tussen ziekteverloop en SARS-COv-2 virale belasting, en verschillen in virale belasting van asymptomatische en symptomatische patiënten. Onze studie heeft enkele beperkingen. Ten eerste hebben we de PCR en viral load testen alleen bij opname uitgevoerd. Seriële bemonstering zou veel beter zijn om de dynamiek van de virale belasting in verschillende weefsels en virale uitscheidingspatronen te zien. Ten tweede hebben wij geen monsters van de lagere luchtwegen geëvalueerd. Ten derde hebben niet alle PCR-positieve monsters een viral load analyse ondergaan. Tenslotte zou een groter aantal patiënten de studie hebben versterkt.
Concluderend toont deze studie aan dat asymptomatische patiënten hogere SARS-CoV-2 virale ladingen hebben dan symptomatische patiënten en in tegenstelling tot de weinige studies in de literatuur werd een significante afname van de virale lading waargenomen met toenemende ernst van de ziekte. Factoren die geassocieerd worden met een slechte prognose zoals een laag aantal lymfocyten, bilaterale glas-opaciteit op de CT van de borst, en oudere leeftijd blijken significant gecorreleerd te zijn met een lage virale belasting van SARS-CoV-2. COVID-19 is een ingewikkelde puzzel met stukjes van vele kleuren en vormen. Verdere virologische en immunologische studies zijn dringend nodig om alle stukjes samen te voegen en het grote plaatje te zien.