Geïnfecteerd, gevaccineerd of beide: Hoe beschermd ben ik tegen COVID?

Door Brenda Goodman, MA

9 november 2021 -- Nu de VS het tweede jaar van de pandemie achter de rug hebben, proberen veel mensen uit te vinden hoe kwetsbaar ze zijn voor COVID-19-infectie en of het eindelijk veilig is om alle activiteiten die ze missen weer op te pakken.

Op individuele basis is de mate en duurzaamheid van de immuniteit die iemand krijgt na vaccinatie tegen een infectie geen gemakkelijk te beantwoorden vraag. Maar het is een vraag waar de wetenschap zich intensief mee bezighoudt.

Dit virus leert ons veel over immunologie, zegt Gregory Poland, MD, die bestudeert hoe het lichaam reageert op vaccins in de Mayo Clinic in Rochester, MN. Polen zegt dat dit moment in de wetenschap hem doet denken aan een citaat van Ralph Waldo Emerson: We leren over geologie de ochtend na de aardbeving.

En dat is hier het geval. Het is en blijft ons veel leren over immunologie, zegt hij.

Het is essentieel om te begrijpen hoe een COVID-19 infectie het immuunsysteem van het lichaam verandert, zodat onderzoekers vaccins en therapieën kunnen ontwikkelen die hetzelfde of beter doen.

Want het is natuurlijk veel riskanter om besmet te raken met het eigenlijke virus dan met het vaccin, zegt Daniela Weiskopf, PhD, een onderzoeker aan het La Jolla Institute for Immunology in Californië.

Wat tot nu toe bekend is, is dat hoeveel bescherming je krijgt en hoe lang je die hebt, afhangt van verschillende factoren. Daartoe behoren uw leeftijd, of u eerder COVID-19 hebt gehad en hoe ernstig uw symptomen waren, uw vaccinatiestatus en hoe lang het geleden is dat u besmet of ingeënt werd. Uw onderliggende gezondheid is ook van belang. Immuunbescherming hangt ook af van het virus en de mate waarin het verandert terwijl het zich ontwikkelt om al onze zwaarbevochten verdedigingen te ontwijken.

In een nieuw wetenschappelijk rapport onderzoekt de CDC het bewijs achter de immuunbescherming door infectie in vergelijking met immuniteit na vaccinatie. Dit is wat we tot nu toe weten:

Duurzaamheid van immuniteit

De onderzoekers van het agentschap zeggen dat als je hersteld bent van een COVID-19 infectie of volledig gevaccineerd bent, je waarschijnlijk in goede vorm bent voor ten minste 6 maanden. Daarom is dit het aanbevolen interval voor mensen om een boosterdosis te overwegen.

Hoewel de bescherming die u krijgt na een infectie en vaccinatie over het algemeen sterk is, is deze niet perfect.

COVID-19 krijgen nadat je bent gevaccineerd of hersteld is nog steeds mogelijk. Maar als je enige immuniteit hebt - door infectie of vaccinatie - is de kans dat dit bij jou gebeurt erg klein. En als je toch COVID oploopt, als je immuunsysteem het virus al kent, is de kans veel kleiner dat je in het ziekenhuis of mortuarium belandt.

Volgens gegevens van de CDC hadden volledig gevaccineerde mensen op het hoogtepunt van de Delta golf in augustus zes keer minder kans om een COVID-19 infectie te krijgen in vergelijking met niet-gevaccineerde mensen, en 11 keer minder kans om te sterven als ze het toch kregen.

Hoe sterk is de immuniteit na een COVID-19 infectie?

Volgens de CDC ontwikkelt ongeveer 90% van de mensen een aantal beschermende antilichamen na een COVID-19-infectie. Maar hoe hoog die niveaus oplopen, blijkt nogal verschillend te zijn. Studies tonen aan dat de piekconcentraties van antilichamen kunnen variëren tot het 200-voudige, of 2.000%.

Waar u valt binnen dat zeer grote bereik hangt af van uw leeftijd en hoe ziek u werd van uw COVID-19 infectie. Het hangt er ook vanaf of je een onderliggende gezondheidstoestand hebt of medicijnen neemt die de immuunfunctie afremmen.

Ons immuunsysteem vertraagt met de leeftijd. Dit proces, immunosenescence genoemd, begint de gezondheid van een persoon aan te tasten rond de leeftijd van 60 jaar. Maar er is geen scherpe grens voor falen. Mensen die sporten en over het algemeen gezond zijn, zullen een betere immuunfunctie hebben dan iemand die dat niet doet, ongeacht hun leeftijd. In het algemeen geldt echter dat hoe ouder je bent, hoe kleiner de kans is op een krachtige immuunrespons na een infectie of vaccinatie. Daarom krijgt deze groep voorrang bij de eerste vaccinatie en de boosters.

Naast de leeftijd lijkt je bescherming tegen toekomstige infecties af te hangen van hoe ziek je was bij de eerste. Verschillende studies hebben aangetoond dat de bloedspiegel van afweerstoffen, antilichamen genaamd, sneller stijgt en een hogere piek bereikt bij mensen met ernstigere infecties.

In het algemeen zijn mensen met verkoudheidsachtige symptomen die positief getest zijn maar thuis hersteld zijn, beter beschermd dan mensen die geen symptomen kregen. En mensen die voor hun infectie in het ziekenhuis werden opgenomen, zijn op lange termijn beter beschermd dan mensen met mildere infecties. Hoewel ze een hoge prijs hebben betaald voor die bescherming: Veel gehospitaliseerde patiënten hebben nog maanden last van slopende symptomen nadat ze naar huis zijn gegaan.

Gemiddeld genomen lijkt de bescherming na infectie echter vergelijkbaar met die van vaccinatie, althans voor een tijdje. Zes grote studies uit verschillende landen hebben deze vraag onderzocht, en vijf daarvan gebruikten de zeer gevoelige real-time polymerase kettingreactietest (RT-PCR) - die welke moet worden opgestuurd en verwerkt in een laboratorium, gewoonlijk nadat een ongemakkelijk lang uitstrijkje diep in je sinussen is ingebracht - om mensen te tellen als werkelijk eerder geïnfecteerd. Uit deze studies bleek dat iemand gedurende 6 tot 9 maanden na herstel 80% tot 93% minder kans had om opnieuw COVID-19 te krijgen.

Er zijn echter enkele voorbehouden. Vroeg in de pandemie, toen de voorraden schaars waren, was het moeilijk om je te laten testen, tenzij je zo ziek was dat je in het ziekenhuis belandde. Studies hebben aangetoond dat de concentratie antilichamen die iemand na een infectie aanmaakt, lijkt af te hangen van hoe ziek hij in eerste instantie was.

Mensen die milde infecties hadden, of die helemaal geen symptomen hadden, ontwikkelen misschien niet zoveel bescherming als mensen met ernstigere symptomen. Deze studies kunnen dus de immuniteit weergeven die is ontwikkeld door mensen die behoorlijk ziek waren tijdens hun eerste infecties.

Een studie van 25.000 gezondheidswerkers, die allemaal om de twee weken werden getest - of ze nu symptomen hadden of niet - kan een duidelijker beeld geven. In deze studie hadden gezondheidswerkers die eerder positief waren getest op COVID-19 84% minder kans om opnieuw positief te testen op het virus. Ze hadden 93% minder kans om een infectie te krijgen die hen ziek maakte, en 52% minder kans om een infectie te krijgen zonder symptomen, gedurende ten minste 6 maanden nadat ze hersteld waren.

Hoe is bescherming na infectie te vergelijken met vaccinatie?

Twee weken na uw laatste vaccindosis is de bescherming tegen een COVID-19-infectie hoog -- ongeveer 90% voor de mRNA-vaccins van Pfizer en Moderna en 66% voor de injectie van Johnson & Johnson met één dosis. Uit klinische studies van de fabrikant is gebleken dat een tweede dosis van het Johnson & Johnson-vaccin, die ten minste 2 maanden na de vaccinatie wordt toegediend, de bescherming tegen ziekte in de VS verhoogt tot ongeveer 94%. Daarom wordt voor alle ontvangers van een Johnson & Johnson-vaccin 2 maanden na hun eerste injectie nog een dosis aanbevolen.

Vaccinatie veroorzaakt een grote piek in neutraliserende antilichamen - Y-vormige eiwitten die door cellen van het immuunsysteem op maat worden gemaakt om specifieke plaatsen van een virus aan te grijpen en het te neutraliseren zodat het geen cellen kan infecteren en meer kopieën van zichzelf kan maken.

Het is nog niet bekend hoe lang de COVID-19 vaccins beschermend blijven. Er zijn aanwijzingen dat de bescherming tegen symptomatische infecties na verloop van tijd afneemt als de antilichaamspiegel daalt. Maar de bescherming tegen ernstige ziekte, inclusief ziekenhuisopname en overlijden, is tot nu toe hoog gebleven, zelfs zonder een booster.

Zijn antilichamen anders na besmetting dan na vaccinatie?

Ja. En onderzoekers begrijpen nog niet wat deze verschillen betekenen.

Het lijkt neer te komen op een kwestie van kwaliteit versus kwantiteit. Vaccins lijken hogere piek antilichaam niveaus te produceren dan natuurlijke infecties. Maar deze antilichamen zijn zeer gespecialiseerd en herkennen alleen die delen van het virus waarvoor ze ontworpen zijn.

Het mRNA-vaccin richt alle immuunreacties op het enkele spike-eiwit, zegt Alice Cho, PhD, die de verschillen bestudeert tussen immuniteit door vaccins en immuniteit door infecties aan de Rockefeller University in New York. Er is veel meer om op te reageren bij een virus dan bij een vaccin.

Tijdens een infectie leert het immuunsysteem vele delen van het virus te herkennen en vast te houden, niet alleen de stekel.

De taak om de verschillende stukken en onderdelen van een vreemde indringer te onthouden, zodat hij snel kan worden herkend en ontwapend als hij ooit terugkeert, wordt toevertrouwd aan immuuncellen die geheugen-B-cellen worden genoemd.

Geheugen B-cellen maken op hun beurt plasmacellen aan die vervolgens antilichamen aanmaken die op maat zijn gemaakt om zich aan hun doelwit te hechten.

De hoeveelheid antilichamen daalt geleidelijk over een paar maanden, als de plasmacellen die ze maken afsterven. Maar geheugen B-cellen leven voor langere tijd. Uit een onderzoek waarin werd geprobeerd de levensduur van individuele geheugen-B-cellen in muizen te meten, bleek dat deze cellen waarschijnlijk net zo lang leven als de muis zelf. Geheugen B-cellen geïnduceerd door pokkenvaccinatie kunnen minstens 60 jaar leven -- vrijwel een heel leven.

Die blijven in onze lymfeklieren en vooral in ons beenmerg en worden opgeroepen wanneer het lichaam dezelfde ziekteverwekker weer ziet, zegt Polen.

Het onderzoeksteam van Chos heeft ontdekt dat wanneer geheugen B-cellen worden getraind door het vaccin, zij eendagsvliegen worden, die steeds opnieuw grote hoeveelheden van dezelfde soort antilichamen produceren.

Geheugen B-cellen getraind door een virale infectie zijn echter veelzijdiger. Zij blijven zich gedurende enkele maanden ontwikkelen en produceren antilichamen van hogere kwaliteit die na verloop van tijd krachtiger lijken te worden en zelfs activiteit kunnen ontwikkelen tegen toekomstige varianten.

Toch benadrukken de onderzoekers dat het niet slim is om te wachten op een COVID-19-infectie in de hoop deze veelzijdigere antilichamen te krijgen.

Hoewel een natuurlijke infectie kan leiden tot rijping van antilichamen met een bredere activiteit dan een vaccin - kan een natuurlijke infectie ook dodelijk zijn, zegt Michel Nussenzweig, MD, PhD, hoofd van het Rockefellers Laboratory of Molecular Immunology.

Zeker, geheugen B-cellen die door infecties worden gegenereerd kunnen immunologische Zwitserse zakmessen zijn, maar misschien, betoogt Donna Farber, PhD, een immunoloog aan de Columbia University in New York, hebben we eigenlijk maar één mes nodig.

Het ding met het vaccin is dat het echt gericht is, zegt ze. Het geeft je niet al die andere virale proteïnen. Het geeft je alleen de piek.

Het kan zelfs beter zijn dan het niveau van neutraliserende spike antilichamen die je van de infectie krijgt, zegt ze. Bij een virale infectie heeft de immuunrespons echt veel te doen. Het wordt echt afgeleid door al die andere eiwitten.

Met het vaccin zegt het gewoon tegen de immuunrespons: Dit is de immuniteit die we nodig hebben, zegt Farber. Genereer gewoon deze immuniteit. Dus het focust de immuunrespons op een manier die garandeert dat je die beschermende respons krijgt.

Wat als je COVID hebt gehad en later bent gevaccineerd?

Dit heet hybride immuniteit, en het is het beste van twee werelden.

Je hebt het voordeel van zeer diepe, maar smalle immuniteit geproduceerd door het vaccin, en zeer brede, maar niet erg diepe immuniteit geproduceerd door infectie, zegt Polen. Hij zegt dat je je immuunsysteem effectief kruist.

In studies van mensen die herstelden van COVID-19 en vervolgens een mRNA-vaccin kregen, waren hun antilichamen na één dosis even hoog als bij iemand die volledig was gevaccineerd. Na twee doses waren hun antilichaamniveaus ongeveer het dubbele van de gemiddelde niveaus van iemand die alleen was gevaccineerd.

Studies hebben aangetoond dat dit soort immuniteit ook echte voordelen heeft. Uit een recente studie van onderzoekers van de Universiteit van Kentucky en de CDC bleek dat mensen die in 2020 COVID-19 hadden gekregen, maar niet waren gevaccineerd, in mei en juni ongeveer twee keer zoveel kans hadden om opnieuw te worden besmet als degenen die waren hersteld en hun vaccinatie hadden gekregen.

Welk antilichaam niveau is beschermend?

Wetenschappers weten nog niet precies hoe hoog het niveau van antilichamen moet zijn voor bescherming, of zelfs welke soorten antilichamen of andere immuuncomponenten het belangrijkst zijn.

Maar vaccins blijken hogere antilichaamniveaus te genereren dan infecties. In een recente studie, gepubliceerd in het tijdschrift Science, beschrijven Weiskopf en haar collega's van het La Jolla Institute of Immunology de bevindingen van een de-escalatiestudie, waarbij zij mensen een kwart van de normale dosis van het Moderna mRNA-vaccin gaven en vervolgens na verloop van tijd bloedmonsters namen om hun immuunreacties te bestuderen.

Hun immuunreacties werden verlaagd met de dosis.

We zagen dat dit exact dezelfde niveaus heeft als natuurlijke infectie, zegt Weiskopf. Mensen die gevaccineerd zijn hebben een veel hoger immuungeheugen dan mensen die op natuurlijke wijze besmet zijn, zegt ze.

Antilichaam niveaus zijn niet gemakkelijk te bepalen in de echte wereld. Kun je een test doen om erachter te komen hoe beschermd je bent? Het antwoord is nee, omdat we nog niet weten welk niveau van antilichamen, of zelfs welk soort antilichamen, samenhangt met bescherming.

Bovendien zijn er veel verschillende soorten antilichaamtests en ze gebruiken allemaal een iets andere schaal, zodat er nog geen algemeen aanvaarde manier is om ze te meten. Het is moeilijk om de niveaus te vergelijken.

Weken of maanden tussen de doses? Wat is het beste?

Zowel het Pfizer- als het Moderna-vaccin zijn getest om respectievelijk 3 en 4 weken tussen de doses gegeven te worden. Maar toen de vaccins voor het eerst op de markt kwamen, hebben tekorten sommige landen ertoe gebracht de interval tussen de doses op te rekken tot 4 of meer maanden.

Onderzoekers die de immuunrespons bestudeerden van mensen die volgens een verlengd doseringsschema werden ingeënt, merkten iets interessants op: Wanneer het interval werd verlengd, hadden de mensen een betere antilichaamrespons. In feite leken hun antilichaamreacties op de torenhoge niveaus die mensen kregen met hybride immuniteit.

Susanna Dunachie, PhD, hoogleraar wereldwijd onderzoek aan de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk, vroeg zich af waarom. Zij leidt een team van onderzoekers die gedetailleerde studies doen naar de immuunreacties van gezondheidswerkers na hun vaccinaties.

We ontdekten dat B-cellen, de cellen die na vaccinatie antilichamen maken tegen het virale spike-eiwit, in aantal blijven toenemen tussen 4 en 10 weken na vaccinatie, zegt ze.

Door 6 tot 14 weken te wachten met het geven van het tweede vaccin lijkt het immuunsysteem te worden gestimuleerd wanneer al zijn antilichaam producerende fabrieken eindelijk op gang zijn gekomen.

Om deze reden kan het geven van de tweede dosis met 3 weken volgens haar voorbarig zijn.

Maar er is een nadeel aan wachten. Als er hoge niveaus van het virus in een gemeenschap circuleren, wil je mensen zo snel mogelijk volledig laten vaccineren om hun bescherming in de kortst mogelijke tijd te maximaliseren.

Onderzoekers zeggen dat het misschien een goed idee is om het doseringsinterval opnieuw te bekijken wanneer het minder riskant is om het te proberen.