SARS-CoV-2 infectie is noodzakelijk voor COVID-19, maar veel tekenen en symptomen van COVID-19 verschillen van gewone acute virale ziekten. SARS-CoV-2-infectie is noodzakelijk maar niet voldoende voor de ontwikkeling van klinische COVID-19-ziekte. Momenteel zijn er geen goedgekeurde pre- of post-exposure profylactische COVID-19 medische tegenmaatregelen. Klinische gegevens suggereren dat famotidine de ziekte van COVID-19 kan verzachten, maar zowel het werkingsmechanisme als de reden voor de keuze van de dosis blijven onduidelijk. Wij hebben verschillende plausibele hypothesen voor de activiteit van famotidine onderzocht, waaronder antivirale en gastheer-gemedieerde werkingsmechanismen. Wij stellen voor dat het belangrijkste werkingsmechanisme van famotidine voor het verlichten van COVID-19 symptomen on-target histamine receptor H2 activiteit betreft, en dat de ontwikkeling van klinische COVID-19 gepaard gaat met disfunctionele mestcel activering en histamine afgifte. Gebaseerd op deze bevindingen en bijbehorende hypothese, worden nieuwe COVID-19 multi-medicijn behandelingsstrategieën gebaseerd op het omzetten van goed gekarakteriseerde geneesmiddelen ontwikkeld en klinisch getest, en veel van deze geneesmiddelen zijn wereldwijd beschikbaar in goedkope generieke orale vormen die geschikt zijn voor zowel poliklinische als intramurale behandeling van COVID-19 ziekte.
Inleiding
Ernstig Acuut Respiratoir Syndroom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is een zeer infectieus en pathogeen betacoronavirus dat voor het eerst werd gedetecteerd in menselijke infecties in december 2019 (Wu D. et al., 2020; Wu en McGoogan, 2020; Zhu et al., 2020). Coronavirus-infectieziekte-2019 (COVID-19) is een ziektespectrum dat causaal geassocieerd is met infectie door SARS-CoV-2. Voor een definitieve diagnose van COVID-19 is de aanwezigheid van het virus vereist, dat kan worden geïsoleerd, gekweekt of anderszins gedetecteerd als unieke SARS-CoV-2-virale nucleïnezuursequenties. Er zijn SARS-CoV-2-virusuitscheiding of nucleïnezuurpositieve patiënten die geen klinisch COVID-19 manifesteren (Danis et al., 2020; Furukawa et al., 2020; Ki en taskforce voor -nCo, 2020; Lai et al., 2020; Pan et al., 2020; Zou et al., 2020). 13-20% van de patiënten met symptomen ontwikkelt een ernstige ademhalingscompromis waarvoor zuurstoftoediening nodig is, met radiologische bevindingen van grondglasopaciteiten en consolidatie (Huang et al., 2020; Shi et al., 2020; Wang et al., 2020). Tot 80% van de met SARS-CoV-2 besmette patiënten is asymptomatisch en lijkt niet over te gaan naar COVID-19 (Tian et al., 2020a; BMJ, 2020; Day, 2020; He et al., 2020; Hu et al., 2020; Mizumoto et al., 2020; WHO, 2020). Daarom is SARS-CoV-2-infectie noodzakelijk maar niet voldoende voor de ontwikkeling van klinische COVID-19-ziekte.
Patiënten met de ziekte van COVID-19 kunnen zich presenteren met een reeks milde tot ernstige niet-specifieke klinische tekenen en symptomen die zich 2-14 dagen na blootstelling aan SARS-CoV-2 ontwikkelen. Deze symptomen omvatten hoest of kortademigheid, en ten minste twee van de volgende; koorts, rillingen, herhaalde rigor, myalgie, hoofdpijn, orofaryngitis, anosmie, en ageusia (Giacomelli et al., 2020; Lechien et al., 2020). Ernstigere symptomen die een ziekenhuisopname rechtvaardigen zijn ademhalingsmoeilijkheden, een aanhoudend gevoel van pijn of druk op de borst, verwardheid of moeilijk opstaan, en centrale cyanose. Van de in het ziekenhuis opgenomen patiënten ontwikkelt 20-42% Acuut Respiratoir Syndroom (ARDS), de meest voorkomende oorzaak voor ziekenhuisopname in intensive care units (ICU). 39-72% van de patiënten die op de ICU worden opgenomen, zal overlijden (CDC, 2020).
Klinische gegevens uit verschillende bronnen wijzen erop dat behandeling met famotidine de morbiditeit en mortaliteit in verband met COVID-19 kan verminderen, maar andere studies wijzen niet op klinische voordelen van behandeling met famotidine. Een vroege retrospectieve cohortstudie van 1.620 gehospitaliseerde COVID-19 patiënten geeft aan dat 84 propensity score matched patiënten die famotidine kregen tijdens de ziekenhuisopname (oraal of IV, 20 mg of 40 mg per dag) een statistisch significant verminderd risico hadden voor overlijden of intubatie (aangepaste hazard ratio (aHR) 0,42, 95% CI 0,21-0,85) en ook een verminderd risico voor overlijden alleen (aHR 0,30, 95% CI 0,11-0,80) (Freedberg et al., 2020). Recentere retrospectieve studies met betrekking tot famotidine en COVID-19 zijn meer variabel en over het algemeen minder optimistisch, variërend van geen effect (Cheung et al., 2020; Shoaibi et al., 2020; Yeramaneni et al., 2020) tot effecten vergelijkbaar met de oorspronkelijk gerapporteerde (Odds Ratio-OR-dood 0,37, OR-dood of intubatie 0,47) (Mather et al., 2020). Het verschil in gemeten uitkomsten tussen de twee meest recente studies die geen effect rapporteerden (Shoaibi et al., 2020; Yeramaneni et al., 2020) en de studie uit het Hartford ziekenhuis (Mather et al., 2020) kan meerdere verklaringen hebben, waaronder de dosering van famotidine. Een vroege beperkte case-serie suggereerde dat het nodig is famotidine toe te dienen in hogere doses dan de standaard vrij verkrijgbare doses om COVID-19 symptomen te verlichten (ergo, hoge dosis [HD] famotidine behandeling) (Janowitz et al., 2020). Samen zijn deze gegevens geïnterpreteerd als een aanwijzing dat het verhoogde overlevingspatroon dat aanvankelijk werd gemeld (Freedberg et al., 2020) te wijten is aan een off-target, niet-histaminereceptor-gemedieerde eigenschap van famotidine die niet wordt gedeeld met cimetidine (Borrell, 2020; Freedberg et al., 2020; Janowitz et al., 2020). HD famotidine werd aanvankelijk getest in de Verenigde Staten (VS) onder een Investigational New Drug (IND) ontheffing voor de behandeling van COVID-19. Deze vroege dubbelblinde gerandomiseerde klinische proef omvatte hoge intraveneuze doses famotidine in combinatie met ofwel hydroxychloroquine ofwel remdesivir (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04370262), maar die proef is uitgesteld en moet de inschrijvingen nog voltooien of de resultaten nog meedelen. HD famotidine voor de behandeling van COVID-19 wordt nu ook klinisch getest in Bangladesh (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04504240), en Iran (Samimagham et al., 2020). Recente bemoedigende klinische rapporten omvatten gelijktijdige toediening van famotidine en cetirizine in standaard OTC-doses (Hogan et al., 2020) en HD famotidine met celecoxib (Tomera en Kittah, 2020a; Tomera en Kittah, 2020b).
Hier onderzoeken we hoe famotidine kan werken om de klinische symptomen van COVID-19 in de vroege fase te verlichten. De meest waarschijnlijke werkingsmechanismen zijn: via antivirale activiteit, via nieuwe menselijke doelwitten, of via het on-target mechanisme beschreven in de huidige FDA-markttoelating-famotidine is een histaminereceptor H2-antagonist (en inverse agonist).
Methoden
Experimentele analyse van het werkingsmechanisme van Famotidine
Famotidine werd oorspronkelijk door de auteurs geselecteerd als een potentiële kandidaat-geneesmiddel voor COVID-19 op basis van moleculaire docking gegevens met het SARS-CoV-2 papaïne-achtig protease (PLpro). Op basis van deze analyse verleende de US Food and Drug Administration (FDA) een IND-ontheffing voor de daaropvolgende dubbelblinde gerandomiseerde klinische studie die momenteel wordt uitgevoerd (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04370262). In het kort werd computationeel een lijst gegenereerd van vergunde verbindingen met voorspelde bindingsactiviteit in de PLpro katalytische site, en de PLpro katalytische site bindingspose van elk van de top verbindingen werd onderzocht en gerangschikt door een team van farmaceutische scheikundigen. Bijsluiters of productmonografieën voor de vergunde verbindingen die hoge computationele bindingsscores opleverden en door de inspectie kwamen, werden vervolgens beoordeeld en gebruikt om verbindingen te rangschikken op basis van bijwerkingen, FDA-waarschuwingen, on-target mechanismen van geneesmiddelinteracties, farmacokinetiek en absorptie, metabolisme, uitscheiding en toxiciteit (ADMET), eiwitbinding en beschikbare therapeutische window overwegingen. Famotidine (“PEPCID®”), een histamine H2-antagonist (inverse agonist) die op grote schaal verkrijgbaar is in tabletvorm zonder recept, en in oplossingvorm voor intraveneuze toediening, werd herhaaldelijk computationeel gerangschikt als een van de meest veelbelovende van de geteste verbindingen en werd geassocieerd met het meest gunstige farmacokinetische en veiligheidsprofiel.
Erkennend dat computationele docking voorspellingen typisch geassocieerd worden met een succespercentage van ongeveer 20%, pasten wij de methode van meervoudige werkhypothesen (1890) toe om het werkingsmechanisme van famotidine te beoordelen als een potentiële behandeling voor COVID-19. Relevante geteste hypothesen omvatten;
- Directe binding en werking als een remmer van SARS-CoV-2 PLpro.
- Werking als een direct werkende remmer van SARS-CoV-2 infectie of replicatie.
- Off-target binding en remming van sigma-receptoren of een niet-histamine H2 G-gekoppelde eiwitreceptor.
- Histamine H2 receptor inhibitie.
Aanvankelijke journalistieke berichten in de lekenpers, gebaseerd op ongeverifieerde geruchten uit de Volksrepubliek China (PRC) (Borrell, 2020), suggereerden dat famotidine klinisch voordeel bood voor de behandeling van COVID-19, maar andere H2-receptorantagonisten (cimetidine) niet. Dit leidde tot de conclusie dat famotidine niet werkte via zijn bekende werkingsmechanisme als H2-receptorremmer. Farmacokinetische analyses werden uitgevoerd om de systemische circulerende niveaus van famotidine en cimetidine bij verschillende doses te modelleren.
Als famotidine de klinische symptomen van COVID-19 verlicht, en werkt via bekende remmende en inverse agonistische interacties met H2 receptoren, dan moet er een histopathologische bron van histamine-afgifte zijn in beschadigde weefsels, waaronder perifere longen. Een van de meest voorkomende cellulaire bronnen van histamine zijn mestcellen, dus SARS-CoV-2 werd gebruikt om experimenteel Afrikaanse groene apen (AGM) te infecteren. Bij de necropsie werden van AGM-longsecties van ziek longparenchym en controle-longparenchym monsters genomen en gekleurd voor aanwezigheid en dichtheid van mestcellen.
Bindt Famotidine zich rechtstreeks aan SARS-CoV-2 PLpro en werkt het als een remmer van dit virus?
Productie van recombinant SARS-CoV-2 Plpro
Een expressieplasmide met de sequentie voor (His)6-TEVsite-SARS-CoV-2 PLpro (nsp3 van Wuhan-Hu-1 isolaat, polyproteïne 1ab 1564-1878) werd commercieel verkregen van ATUM. Het plasmide werd getransformeerd in E. coli BL21 (DE3) pLysS. De expressie- en zuiveringsprotocollen werden aangepast aan eerder werk (Lindner et al., 2005).
Productie van recombinant ISG15
De expressieplasmide voor proISG15 (2-165) was een gift van David Komander (Addgene plasmide #110762; http://n2t.net/addgene:110762 ; RRID:Addgene_110762) (Swatek et al., 2018). Expressie- en zuiveringsprotocollen werden aangepast van (Swatek et al., 2018). Een grootte-exclusie chromatografie stap op een Superdex 75 kolom (GE Healthcare) werd toegevoegd als een laatste stap.
PLpro Activiteitstests
Splitsing van ISG15 door SARS-CoV-2 PLpro werd getest door incubatie van 4 nM PLpro in 50 mM Tris-HCl (pH 7,3), 150 mM NaCl, 2 mM DTT, 0,1 mg ml-1 BSA, met 10 µM ISG15 in een eindvolume van 20 µL gedurende 1 uur bij kamertemperatuur. De controle werd geïncubeerd zonder enzym. De monsters werden onderworpen aan SDS-PAGE.
Remt Famotidine rechtstreeks SARS-CoV-2-infectie of replicatie in Vero-cellen?
Virale groei en cytotoxiciteitstests in aanwezigheid van remmers
2.000 Vero E6-cellen werden uitgezaaid in 96-well-platen in Dulbecco’s Modified Eagles Medium (DMEM, 10% FBS) en gedurende 24 uur geïncubeerd bij 37°C, 5% CO2. Twee uur voor infectie, werd het medium vervangen door 100 °ul DMEM (2% FBS) met de verbinding van belang bij concentraties 50% groter dan die aangegeven, met inbegrip van een DMSO controle. De platen werden vervolgens overgebracht naar de Biosafety Level 3 (BSL3) faciliteit en 100 PFU (MOI 0.025) werd toegevoegd in 50°ul DMEM (2% FBS), waardoor de uiteindelijke concentratie van de verbinding op de aangegeven waarden werd gebracht. De platen werden vervolgens gedurende 48 uur bij 37°C geïncubeerd. Na infectie werd het supernatant verwijderd en werden de cellen gefixeerd met 4% formaldehyde gedurende 24 uur voordat ze uit de BSL3-installatie werden verwijderd. De cellen werden vervolgens geïmmunostaineerd voor het virale NP-eiwit met een DAPI-tegenkleuring. Geïnfecteerde cellen (488 nM) en totale cellen (DAPI) werden gekwantificeerd met behulp van de Celigo (Nexcelcom) imaging cytometer. Percentage infectie werd gekwantificeerd als ((Geïnfecteerde cellen/totale cellen) – Achtergrond) *100 en de DMSO-controle werd vervolgens ingesteld op 100% infectie voor analyse. De IC50 en IC90 voor elk experiment werden bepaald met behulp van de Prism (GraphPad Software) software. Voor geselecteerde remmers werden de geïnfecteerde supernatanten geanalyseerd op infectieuze virale titer met behulp van de TCID50-methode. Cytotoxiciteit werd ook uitgevoerd met de MTT-test (Roche), volgens de instructies van de fabrikant. De cytotoxiciteit werd uitgevoerd in niet-geïnfecteerde Vero E6-cellen met dezelfde samengestelde verdunningen en gelijktijdig met de bepaling van de virale replicatie.
TCID50 bepaling
Infectieuze supernatanten werden 48 uur na infectie verzameld en bij -80°C ingevroren tot later gebruik. Besmettelijke titers werden gekwantificeerd door titratie met beperkende verdunning op Vero E6-cellen. Vero E6-cellen werden in 96-wells-platen met 20.000 cellen per putje uitgezaaid. De volgende dag werd SARS-CoV2-bevattend supernatant aangebracht in seriële 10-voudige verdunningen gaande van 10-1 tot 10-6 en na 5 dagen werd virale CPE gedetecteerd door celmonolayers te kleuren met kristalviolet. De mediane infectieuze dosis in weefselkweek (TCID50)/ml werd berekend volgens de methode van Reed en Muench.
Bindt en interageert Famotidine met de Sigma 1- of Sigma 2-receptoren?
Sigma-1 en Sigma-2 competitiebindingstests
Sigma-1 receptor 3H-pentazocine competitiecurves voor het testen van de binding van Famotidine, Cimetidine en PB-28 (als positieve controle) werden uitgevoerd met Expi293 cellen (Thermo Fisher) met overexpressie van de menselijke sigma-1 receptor. Membranen werden geïncubeerd in een 100 pi reactie gebufferd met 50 mM Tris (pH 8,0), met 10 nM 3H-pentazocine, 0,1% BSA, en zeven concentraties (variërend van 10 micrometer tot 0,1 nM) van de concurrerende koude ligand. Reacties werden geïncubeerd gedurende 2 uur bij 37 ° C en vervolgens werden beëindigd door filtratie door een glasvezelfilter met behulp van een Brandel cel oogster. Glasvezelfilters werden geweekt in 0,3% polyethyleenimine gedurende ten minste 30 min bij kamertemperatuur alvorens te oogsten. Alle reacties werden uitgevoerd in drievoud met gebruikmaking van een 96-wells blok. Nadat de membranen op de filters waren overgebracht en gewassen, werden de filters een nacht in 5 ml Cytoscint scintillatievloeistof geweekt, en werd de radioactiviteit gemeten met een Beckman Coulter LS 6500 scintillatieteller. De gegevens werden geanalyseerd met GraphPad Prism-software. De Ki waarden werden berekend door directe aanpassing van de gegevens en gebruikmaking van de experimenteel bepaalde probe Kd om een Ki waarde te berekenen, met behulp van de GraphPad Prism software. Dit proces maakt impliciet gebruik van een Cheng-Prusoff-correctie, zodat geen secundaire correctie werd toegepast.
Sigma-2 competitiecurves werden op soortgelijke wijze uitgevoerd, met gebruikmaking van Expi293 cellen waarin het menselijke sigma-2 (TMEM97) wordt overgeëxpresseerd en met [3H] DTG als radioactieve probe.
Werkt Famotidine via een off-target activiteit waarbij een andere G-koppelde eiwitreceptor (GPCR) betrokken is dan de Histamine H2 GPCR?
Human G-coupled Protein Receptor genoom (GPCRome) screening werd uitgevoerd volgens de gepubliceerde procedure (Kroeze et al., 2015) met kleine wijzigingen. In het kort, HTLA cellen werden gekweekt in poly-L-lysine gecoate heldere bodem 384-well witte platen bij een dichtheid van 6.000 cellen / well in 40 ul van DMEM aangevuld met 1% gedialyseerde FBS voor overnacht, getransfecteerd met 20 ng / well Tango constructen voor 24 uur, ontvangen medicijn stimulatie (10 uM definitief) voor nog eens 24 uur. Medium en drug oplossingen werden verwijderd en Bright-Glo Reagentia (Promega) werden toegevoegd voor luminescentie tellen. Voor concentratie respons assays, HTLA cellen werden getransfecteerd met Tango constructen gedurende 24 uur, uitgezet in poly-L-Lysine gecoate heldere bodem 384-well witte platen bij een dichtheid van 10.000 cellen / putje in 40 ul van DMEM aangevuld met 1% gedialyseerde FBS gedurende 6 uur voor het ontvangen van geneesmiddelen voor ’s nachts stimulatie. De platen werden vervolgens geteld zoals hierboven beschreven.
Werkt famotidine door blokkering van de Histamine H2-receptor(en)?
De bekende on-target activiteit van famotidine beschouwd als het bekende primaire werkingsmechanisme is als een antagonist van de histamine H2-receptor. Deze hypothese werd oorspronkelijk verworpen op grond van niet-geverifieerde berichten dat klinische onderzoekers in de Volksrepubliek China (Wuhan) hadden vastgesteld dat famotidinegebruik gepaard ging met bescherming tegen COVID-19-sterfte, terwijl de histamine H2-receptorantagonist cimetidine dat niet deed. Ervan uitgaande dat dit verschil in klinische doeltreffendheid voor de twee verschillende H2-receptorantagonisten het gevolg kan zijn van verschillen in absorptie, farmacokinetiek en farmacodistributie tussen famotidine en cimetidine, werden steady state concentraties berekend voor beide geneesmiddelen bij toediening in standaard orale doses, alsook voor de verhoogde doses famotidine die off-label worden voorgeschreven voor ambulant klinisch gebruik voor de behandeling van COVID-19 of die worden gebruikt in de lopende klinische studie voor klinische opname (NCT04370262), en deze werden vergeleken met de gepubliceerde H2-receptor IC50 voor elk geneesmiddel.
GloSensor cAMP-tests
cAMP productie werd bepaald in transiënt getransfecteerde HEK293T cellen (Stauch et al., 2019) met kleine wijzigingen. In het kort werden HEK293 T-cellen co-transfecteerd met H2 en GloSensor cAMP reporter DNA (Promega) ’s nachts en uitgezet in poly-l-lysine gecoate heldere bodem 384-well witte plaat bij een dichtheid van 15.000 cellen / putje in 40 ul van DMEM aangevuld met 1% gedialyseerde FBS voor 6 h. Medium werd verwijderd en cellen werden geladen met 3 mM luciferine in geneesmiddel buffer (20 ul / putje, 1x HBSS, 20 mM HEPES, pH 7,40) gedurende 30 min. Testverbindingen werden bereid in hetzelfde geneesmiddel buffer aangevuld met 1 mg / ml BSA en toegevoegd (20 ul / putje bij 2x) aan de cellen. De luminescentie werd geteld na 20 min en de resultaten werden geanalyseerd in Prism 8.4.
Radioligandbindingstests met humane histaminereceptoren. Radioligandbindingsassays met menselijke H1-, H2-, H3- en H4-receptoren werden uitgevoerd volgens het NIMH PDSP-assayprotocol (https://pdsp.unc.edu/pdspweb/?site=assays) en gepubliceerde procedures (Besnard et al., 2012).
Farmacokinetische analyses van famotidine en cimetidine
Steady-state waarden van famotidine en cimetidine bij verschillende doses werden als volgt berekend met behulp van standaard farmacokinetische berekeningen. De waarden voor biologische beschikbaarheid en klaring werden verkregen uit gegevens die Lin (1991) rapporteerde voor tablet- en capsule-dosering van famotidine en cimetidine; voor 60 mg famotidine-bid werden de kinetische gegevens verkregen uit een verslag van Yeh et al. (1987). Voor intraveneuze toediening van famotidine (IV 120 mg q8 uur) werden kinetische waarden verkregen uit de famotidine New Drug Applications (NDA’s 19-510/S-029, 20-249/S-012).
Berekeningen: Bepalingen van de oppervlakte onder de curve (AUC) werden als volgt uitgevoerd: AUC (mg h/L) = (F x Dosis)/Cl; waarbij F = biologische beschikbaarheid, Cl = klaring. Steady-statewaarden (Css) werden als volgt berekend: Css (μg/L) = AUC/T; waarbij T = doseringsinterval (h). Css-waarden werden omgerekend naar μM met gebruikmaking van de molecuulgewichten van respectievelijk famotidine (337,45) en cimetidine (252,34).
Zijn er verhoogde aantallen Mastcellen aanwezig in het longparenchym van SARS-CoV-2 geïnfecteerde AGM?
Afrikaanse groene apen werden blootgesteld via aërosol aan SARS-CoV-2 en geëuthanaseerd na progressie van klinische symptomen of aan het einde van de studieperiode (vier weken na infectie) (Blair et al., 2020). Secties van de longen werden gekleurd met toluidine blauw en digitaal gescand met een Zeiss Axio Scan.Z1 diascanner (Carl Zeiss Microscopy, White Plains, NY). De beelden van de hele objectglaasjes werden geanalyseerd met de digitale beeldanalysesoftware, HALO Multiplex IHC v2.1.1 (Indica Labs, Albuquerque, NM). Mastcellen werden gekwantificeerd door de detectie van metachromasie binnen het cytoplasma. De positieve drempel voor de detectie van metachromasie werd vastgesteld door een veterinair patholoog die een objectglaasje van een mastceltumor als positieve controle gebruikte. Rond de gehele longsectie werden annotatie regio’s getekend en de analyse werd uitgevoerd op de annotatie regio. Het aandeel mastcellen in het totale aantal gedetecteerde cellen werd gerapporteerd.
Resultaten
Analyse van het werkingsmechanisme van Famotidine
Famotidine bindt zich niet aan SARS-CoV-2-proteasen
Aanvankelijk testen van famotidine als een medische tegenmaatregel voor COVID-19 kwam voort uit een computationele moleculaire docking inspanning gericht op het identificeren van remmers van de papaïne-achtige protease (PLpro) van SARS-CoV-2 (Baez-Santos et al., 2015; Daczkowski et al., 2017). Naast het verwerken van het virale polyproteïne, is van het papaïne-achtige protease van coronavirussen (PLpro) bekend dat het de cellulaire substraten ubiquitine en het interferon gestimuleerde gen 15 (ISG15) van gastceleiwitten verwijdert door het klieven van het C-terminale uiteinde van de consensussequentie LXGG, een proces dat deISGylering wordt genoemd (Han et al., 2005; Mielech et al., 2014). Hier hebben we de enzymatische reactie van SARS-CoV-2 PLpro op ISG15 gebruikt om de mogelijke remming van PLpro door famotidine te beoordelen. De splitsing van de 8 C-terminale aminozuren van ISG15 door PLpro wordt duidelijk gedetecteerd door SDS-PAGE (figuur 1, lanen 2 en 3). Toevoeging van 1-100 µM famotidine aan de reactie leidt echter niet tot een significante vermindering van de hoeveelheid ISG15 die tijdens de test wordt gekliefd (figuur 1, lanen 4-6), wat suggereert dat famotidine SARS-CoV-2 PLpro niet remt. In een eerder rapport over virtuele screening (Wu C. et al., 2020) werd gesuggereerd dat famotidine zich zou kunnen binden aan het 3 chymotrypsine-achtige protease (3CLpro), dat vaker wordt aangeduid als het belangrijkste protease (Mpro), maar dit mechanisme is onlangs buiten beschouwing gelaten (Anson et al., 2020).
FIGUUR 1. Splitsing van ISG15 C-terminale 8 aminozuren door SARS-CoV-2 PLpro gezuiverd uit E. coli. ISG15 werd geïncubeerd met SARS-CoV-2 PLpro (lanen 3-6). SARS-CoV-2 PLpro was aanwezig bij 4 nM, ISG15 was aanwezig bij 10 µM. In de lanen 4 tot en met 6 was famotidine aanwezig in respectievelijk 100 µM, 10 µM en 1 µM. De controle was zonder enzym (laan 2). De eiwitten werden opgelost met behulp van 15% SDS-PAGE en zichtbaar gemaakt met Coomassie blauwe kleuring. De molecuulgewichten van de markereiwitten zijn aangegeven aan de linkerkant van de gel.
Famotidine remt SARS-CoV-2-infectie niet rechtstreeks
Om de mogelijkheid te beoordelen dat famotidine SARS-CoV-2-infectie via andere routes remt, werd een Vero E6-celtest uitgevoerd om de mediane infectieuze doses (TCID50/mL) van famotidine, remdesivir en hydroxychloroquine te vergelijken (figuur 2). Terwijl zowel remdesivir als hydroxychloroquine antivirale activiteit vertoonden, werd met famotidine geen remming van SARS-CoV-2-infectie waargenomen.
FIGUUR 2. Famotidine remt SARS-CoV-2-infectie niet rechtstreeks. Om de mogelijkheid te beoordelen dat famotidine SARS-CoV-2-infectie via andere routes remt, werd een Vero E6-cel-gebaseerde test uitgevoerd om de mediane infectieuze doses (TCID50/mL) van famotidine, remdesivir en hydroxychloroquine in weefselkweek te vergelijken. Vero E6-cellen werden gekweekt en geïnfecteerd zoals beschreven in de methoden en gescoord op aan- of afwezigheid van infectie met behulp van het surrogaat van een immunohistochemische kleuring voor celgeassocieerd SARS-CoV-2 NP-eiwit, gescoord met behulp van een beeldvormende cytometer. Niet-specifieke cytotoxiciteit (inverse van levensvatbaarheid) werd beoordeeld met behulp van een MTT-test. In voorkomend geval werden de geïnfecteerde supernatanten getest op infectieuze virale titer met behulp van de TCID50-methode. De resultaten worden weergegeven als % remming van de virale infectie Vero E6-cellen als functie van het geteste farmaceuticum, % geïnfecteerde levensvatbaarheid van de cellen, de concentratie farmaceutisch middel die nodig is om 50% of 90% remming van de replicatie te bereiken (respectievelijk IC50, IC90), en de concentratie farmaceutisch middel die nodig is om 10% of 50% vermindering van de levensvatbaarheid van de cellen te bereiken (CC10, CC50).
Humane receptoren
Famotidine werkt niet via Sigma-1 of -2 Receptor Binding
Een omvangrijke studie heeft onlangs een kaart gepresenteerd van interacties tussen virale en gastheereiwitten (Gordon et al., 2020). Er werd aangetoond dat regulatie van de sigma-1 en sigma-2 receptoren antivirale effecten had. Sigma- en histaminereceptoren hebben verschillende liganden gemeen, zoals het antipsychoticum haloperidol, de antihistaminica astemizol en clemastine, het antidepressivum clomipramine, en vele andere. Daarom hebben wij getest op een mogelijke interactie tussen famotidine en sigma-1 of sigma-2 receptoren (figuur 3). We voerden radioligand competitie bindingsexperimenten uit met gekloonde sigma-receptoren, volgens gevestigde procedures (Schmidt et al., 2016;Alon et al., 2017). In deze assays, famotidine toonde geen detecteerbare verplaatsing van radioligand probes voor zowel sigma-1 of sigma-2 receptoren bij famotidine concentraties tot 10 uM. Vandaar dat de binding van famotidine aan sigma-1- en sigma-2-receptoren waarschijnlijk verwaarloosbaar is bij fysiologisch relevante concentraties.
FIGUUR 3. Competitiebindingscurves van Famotidine (blauwe cirkels), Cimetidine (rode vierkanten), en PB-28 (groene driehoek), een krachtig sigma-receptorligand als positieve controle. (A) 3H-pentazocine competitiekrommen in Expi293-membranen die sigma-1 tot expressie brengen. (B) [3H]DTG-wedstrijdkrommen in Expi293-membranen die sigma-2 (TMEM97) tot expressie brengen.
Famotidine is selectief voor receptor H2
Zoals bekend (Bertaccini et al., 1986), famotidine is een selectieve blokker van de histamine H2 receptor met een gemeten affiniteit van ongeveer 14 nM, aanzienlijk actiever dan de affiniteit (590 nM) van cimetidine voor histamine H2 receptoren (Figuur 4A). Zoals hieronder getoond, gegenereerde gegevens blijkt dat famotidine zeer efficiënt omgekeerde agonist activiteit (vermindering van basale activiteit met 75%) met een potentie van 33 nM (figuur 4C) heeft. Intrigerend, en in tegenstelling tot cimetidine, terwijl famotidine werkt te blokkeren Gs eiwit signalering, het eigenlijk fungeert als een gedeeltelijke agonist van arrestine rekrutering, met een werkzaamheid van ongeveer 15% dat van histamine, en een EC50 van 105 nM (Figuur 4D), wat suggereert dat het molecuul arrestine-geschaffelde signalering bevordert, zoals via de ERK-route (Alonso et al., 2015), en internalisatie van de receptor en verdere niet-canonieke signalering bevordert zodra geïnternaliseerd (Irannejad en von Zastrow, 2014; Jean-Charles et al., 2017) via een arrestine-biased mechanisme. Deze kenmerken onderscheiden famotidine zeker van cimetidine, en mogelijk ook van andere H2-blokkers, omdat een dergelijke biased activatie van arrestine-recruitment voor GPCR-antagonisten, hoewel niet ongekend, niet gebruikelijk is.
FIGUUR 4. Famotidine en cimetidine activiteit op histamine receptoren. Experimenten in duplo uitgevoerd. (A) Dosis-respons curven voor competitieve binding van famotidine en cimetidine op vier histamine-receptoren met referentieverbindingen. (B) De partiële agonist, famotidine, toont antagonist activiteit van H2 in de aanwezigheid van krachtige endogene agonist, histamine. (C) Inverse agonisme van famotidine en cimetidine op H2, terwijl histamine gestimuleerd cAMP productie door 20-voudige van basale (N = 2). (D) Arrestin rekrutering door famotidine (links) en cimetidine (rechts) bij interactie met histamine receptoren.
Famotidine kan andere GPCR’s activeren
Een screening voor famotidine activering van 318 receptoren van de GPCR-ome werd uitgevoerd en bleek slechts zeven receptoren met een gemiddelde vouw van basale toename boven 3,0, met inbegrip van H2 (figuur 5). In alle gevallen, de viervoudige replicaten waren niet in overeenstemming. Met uitzondering van H2, geen van de activeringen waren reproduceerbaar in vervolgstudies.
FIGUUR 5. Screening op activering van 318 GPCR-receptoren. Om te testen of famotidine, naast zijn activiteit als inverse agonist voor de histamine H2 receptor, ook via andere G-gekoppelde eiwitreceptoren (GPCR’s) kan werken, werd een screening assay methode toegepast om potentiële agonistische activiteit van famotidine (10 microM finaal) te detecteren bij interactie met elk van de 318 bekende menselijke GPCR’s. Eerdere onderzoeken met andere geneesmiddelen hebben de basislijn voor niet-specifiek signaal in deze assay bepaald op 3x groter dan het overeenkomstige basale signaal. GPCR’s die aan de screeningcriteria van >3x basislijn voldoen, zijn vermeld. Geen van deze screening-signalen werd in vervolgstudies geverifieerd, wat tot de conclusie leidde dat famotidine geen agonistische activiteit heeft voor andere menselijke GPCR’s.
Famotidine bereikt functioneel relevante systemische concentraties, terwijl cimetidine dat niet doet
Wij berekenden voorspelde stabiele concentraties van famotidine en cimetidine bij verschillende doses, gebaseerd op gepubliceerde farmacokinetische en biodistributiegegevens (Lin et al., 1987; Yeh et al., 1987; Lin, 1991). Deze modellering toonde aan dat de verschillende klinische resultaten van COVID-19 patiënten die famotidine innamen versus cimetidine gemakkelijk verklaard konden worden door de verschillende farmacokinetische en farmacodistributie eigenschappen van de twee middelen.
Therapeutische werkzaamheid van een farmacologische antagonist vereist dat het een steady-state concentratie bereikt die aanzienlijk hoger is dan de half maximale remmende concentratie (IC50) voor zijn doelwit. Om de relatieve systemische effecten van famotidine en cimetidine te evalueren, werden de IC50-waarden van elk middel voor de H2-receptor vergeleken met de steady-state plasmaconcentraties (Css) die bij standaard klinische doses werden voorspeld. Zoals hierboven aangetoond bindt famotidine aan H2 met een concentratie remmer waarbij (onder verzadigende substraatomstandigheden) de reactiesnelheid de helft is van de maximale reactiesnelheid Vmax (ergo Ki) van 14 nM, terwijl cimetidine aan H2 bindt met Ki 586 nM. Eerdere rapporten suggereren functionele IC50’s die ongeveer 3x zo hoog zijn, en deze gegevens werden gebruikt voor de huidige analyses (Lin et al., 1987; Lin, 1991). In deze rapporten werd de totale concentratie van de remmer die nodig is om 50% inhibitie (IC50) voor de H2-receptor te bereiken, gerapporteerd als 13 μg/L (0,039 μM) voor famotidine en 400-780 μg/L (1,59-3,09 μM) voor cimetidine. Steady state concentratie (Css) waarden werden berekend met behulp van farmacokinetische gegevens voor dosering, klaring, biologische beschikbaarheid en verdelingsvolume zoals eerder samengevat (Lin, 1991). Tabel 1 geeft een overzicht van de Css-waarden voor zowel famotidine als cimetidine.
TABEL 1. Steady-state concentraties (Css) van Famotidine en Cimetidine bij standaarddoses vergeleken met de waarde van de halfmaximale remmende concentratie (IC50) van Famotidine of Cimetidine voor histamine H2-receptorantagonisme.
In primaire humane neutrofielen en eosinofielen remt H2-activering door histamine de effectorfuncties van neutrofielen, waaronder O2-vrijgave (Gespach en Abita, 1982; Burde et al., 1989), door plaatjesactiverende factoren geïnduceerde chemotaxis (Rabier et al., 1989) en leukotriënenbiosynthese (Flamand et al., 2004). Eosinofiele functies worden ook geremd door H2-activering; histaminebinding vermindert de vrijgave van eosinofiele peroxidase (Ezeamuzie en Philips, 2000) en remt, bij hoge concentraties, de chemotaxis van eosinofielen (Clark et al., 1975; Wadee et al., 1980). Famotidine is een van de meest effectieve antagonisten van deze H2-gemedieerde histamine-effecten op neutrofielen en eosinofielen (Reher et al., 2012). IC50 voor twee maatregelen die betrekking hebben op deze fenotypes zijn ook vermeld in tabel 1. Mestcellen brengen histamine H2 en H4 receptoren tot expressie, en histamine-geïnduceerde toename van cAMP in mestcellen wordt geremd door famotidine (Lippert et al., 2004). 10 μM famotidine pre-incubatie blokkeert histamine-geïnduceerde cAMP toename in menselijke huid mestcellen, echter, de IC50 voor dit effect is niet bepaald (Lippert et al., 2004).
Bij alle doseringsschema’s is de Css voor famotidine hoger dan de algemene IC50-waarde voor de H2-receptor, en bij de doseringen tweemaal daags (b.i.d.) en driemaal daags (t.i.d.) van 20 en 40 mg is de Css voor ongebonden famotidine 2-5 maal hoger dan de H2 IC50. Ook berekend en samengevat is de Css voor de intraveneuze dosering die momenteel wordt toegediend in klinisch onderzoek NCT04370262 en die dosis overschrijdt famotidine IC50 met meer dan 20-voud. Daarentegen bereiken ongebonden cimetidinespiegels bij standaarddoses van 200 of 300 mg per dag (q.d.) een Css die een fractie is van het gerapporteerde IC50-bereik van 400-780 μg/l.
Vergelijkende Analyse van Mastcel Dichtheid in Long Parenchym van SARS-CoV-2 geïnfecteerde Afrikaanse Groene Makaken
Beelden en gegevens samenvattende studies van infiltratie van mestcellen in de pulmonale parenchym van SARS-CoV-2 African Green apen (AGMs) zijn samengevat in figuur 6. Zoals getoond in Paneel A (20x vergroting), in naïeve AGM longparenchym, mestcellen (pijl) worden zelden waargenomen binnen alveolaire interstitium. Panelen B en C (20x), worden verhoogde aantallen mestcellen (pijlen) gezien in het interstitium van SARS-CoV-2 geïnfecteerde AGMs die zowel ontwikkelde milde (B) en ernstige longontsteking (C). Paneel D vat het aandeel van de totale cellen die mastcellen zijn verhoogd in alle kwabben van SARS-CoV-2 besmette AGMs in vergelijking met naïeve controle weefsel.
FIGUUR 6. Infiltratie van mestcellen in het pulmonale parenchym van met SARS-CoV-2 besmette Afrikaanse groene apen (AGM’s). 20× vergroting. Toluidine blauwe kleuring. RA: rechts anterior; RM: rechts middle; RI: rechts intermediate; RL: rechts lower; LL: links lower.
Voorgeschiedenis, Ernstige COVID-19 poliklinische behandeling met Famotidine
Patiënt JM is een 47-jarige man die de PCR diagnose COVID-19 kreeg na 8 dagen klachten van diarree, buikkrampen, eructatie, weinig energie, droge hoest, artralgie, myalgie, anosmie en ageusie. De patiënt heeft een voorgeschiedenis van hypertensie (10 jaar), diabetes type II (4 jaar), hypercholesterolemie (3 jaar) en jicht (10 jaar). De huidige medicatie omvatte Metformine, Allopurinol, Lisinopril, en Atorvastatine. Hij is werkzaam als onderhoudsman in het ziekenhuis waar hij zich heeft gemeld.
Uit contactopsporing bleek dat zijn zoon (uit hetzelfde huishouden) 12 dagen eerder COVID-19-symptomen had ontwikkeld. De ontvangst op dag 8 van de positieve PCR-diagnose (van een eerder poliklinisch intranasaal uitstrijkje) viel samen met het begin van koorts (102oF), nachtelijk zweten, kortademigheid en een gevoel van druk op de borst. Famotidine (“PEPCID AC ®” 60 mg p.o. t.i.d. = 2.24 mg/ft2 t.i.d.) werd gestart na ontvangst van de PCR-diagnose vanwege symptomen die voldeden aan de FDA-criteria voor ernstige COVID-19, gecombineerd met reeds bestaande risicovolle aandoeningen. Het medicijnregime met famotidine werd gedurende 30 dagen voortgezet. Na het innemen van famotidine ’s avonds kon de patiënt de hele nacht doorslapen en meldde hij volledige verlichting van het drukkende gevoel op de borst, vermindering van de hoest, maar hij bleef koortsig (101,6°F).
Op dag 10 kwam hij op de Spoedeisende Hulp met aanhoudende klachten van diarree, buikkramp, eructatie, weinig energie, droge hoest, artralgie, myalgie, anosmie en ageusie en kortademigheid bij inspanning. Het lichamelijk onderzoek op dag 10ER, inclusief de borstkas, was onopvallend en de vitale functies waren normaal. De body mass index (BMI) van de patiënt was 36 (Du Bois BSA 26.78 ft2). SpO2 was 93%, oplopend tot 97 en 99% bij 3 L/min via een neuscanule gedurende de volgende 30 min. Een intranasaal monster werd verkregen voor SARS-CoV-2 rtPCR diagnostische analyse. Een uitgebreid metabolisch panel toonde een lichte daling van serumnatrium en chloride met hyperglykemie (260 mg/dl). Het volledige bloedbeeld (CBC) was normaal, met name inclusief het aantal lymfocyten. Urineonderzoek toonde een soortelijk gewicht van 1,025 maar was verder normaal. Een röntgenfoto van de borstkas had een slechte inspiratie, maar werd geïnterpreteerd als het tonen van “bibasilar gebieden van luchtruim ziekte” consistent met COVID-19 (Figuur 7, röntgenfoto van de borst [CXR] dag 10). De patiënt werd gediagnosticeerd als gedehydrateerd, kreeg ondansetron IV, 1 L IV van normale zoutoplossing en werd naar huis ontslagen met een ziekenhuis pulsoximeter. Op het moment van vertrek had hij een SpO2 van 94% op kamerlucht die niet daalde bij het lopen.
FIGUUR 7. ase Studie JM: CXR en tijdlijn. Famotidine (60 mg PO tid) werd gestart op dag 8 na het begin van de symptomen. Het werd gedurende 30 dagen gecontinueerd. De anosmie en ageusia zijn nog steeds aanwezig op dag 50.
De patiënt kwam op dag 15 weer op de eerste hulp nadat hij bijna was flauwgevallen tijdens het douchen. Lichamelijk onderzoek was onopvallend. Vitale functies waren normaal. SpO2 toonde waarden van 98, 93, en 97% op kamerlucht over een periode van 2 uur. Het basis metabolisch paneel toonde alleen hyperglycemie (266 mg/dl). CBC was normaal met uitzondering van een milde lymfopenie (0,96; referentiebereik 1,00-3,00 × 103/μL) en milde monocytose (0,87; 0,20-0,80 × 103/μL). X-ray van de borst werd geïnterpreteerd als het tonen van “flauwe fragmentarische consolidatie van de longbodems bilateraal, vergelijkbaar met misschien minimaal verbeterd aan de lagere linker longbasis in vergelijking met voorafgaande” (Figuur 6 CXR dag 15). De patiënt werd op azithromycine geplaatst en naar huis ontslagen.
Op dag 27 en 28 na de eerste symptomen testte hij negatief (2x, opeenvolgende dagen) voor SARS-CoV-2 nucleïnezuur door PCR (intranasale swab) en keerde 31 dagen na de eerste symptomen terug naar zijn werk in het lokale ziekenhuis. 47 dagen na de eerste COVID-19 symptomen blijft hij een gebrek aan smaak- en reukvermogen opmerken, maar verder beschouwt hij zichzelf als grotendeels hersteld van COVID-19 (Figuur 7 tijdlijn).
Het gebruik van famotidine bij deze patiënt werd aanbevolen omdat hij voldeed aan de FDA-criteria voor ernstige COVID-19 en zijn COVID-19-risicofactoren: man, 47 jaar, hypertensie, obesitas (Divoux et al., 2012) en diabetes mellitus type 2. Hoewel dit een anekdotisch voorbeeld is, ondervond de patiënt ’s nachts verlichting van de symptomen toen hij begon met het gebruik van famotidine. Hoewel dit niet voldoende is om oorzaak en gevolg aan te tonen, biedt dit geval wel een context voor de typische presentatie en symptomen van COVID-19, evenals ondersteuning voor aanvullende goed gecontroleerde therapeutische klinische proeven met famotidine in een poliklinische omgeving.
Bespreking
Famotidine is een geneesmiddel waarvan het octrooi is verlopen en dat verkrijgbaar is als merkgeneesmiddel (“PEPCID®”) of als generiek geneesmiddel in tablet-, capsule- of intraveneuze vorm. De algemene farmacologie van famotidine is goed gekarakteriseerd, met een uitstekend absorptie-, distributie-, metabolisme-, excretie- en toxicologieprofiel (FDA, 1986). Famotidine is uniek onder de geneesmiddelen die momenteel worden getest voor de behandeling van COVID-19, in die zin dat het een H2-receptorantagonist (en inverse agonist) is. Famotidine wordt momenteel getest voor de behandeling van COVID-19 in een dubbelblind gerandomiseerd klinisch onderzoek in hoge intraveneuze doses in combinatie met ofwel hydroxychloroquine ofwel remdesivir (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04370262). Een retrospectieve cohortstudie van 1.620 gehospitaliseerde COVID-19 patiënten geeft aan dat 84 propensity score matched patiënten die famotidine kregen tijdens de ziekenhuisopname (oraal of IV, 20 mg of 40 mg per dag) een statistisch significant verlaagd risico hadden voor overlijden of intubatie (aangepaste hazard ratio (aHR) 0,42, 95% CI 0,21-0,85) en ook een verlaagd risico voor overlijden alleen (aHR 0,30, 95% CI 0,11-0,80) (Freedberg et al., 2020). Latere rapporten van retrospectieve data-analyse van famotidine/COVID-19 zijn minder duidelijk geweest, variërend van het melden van geen effect (Cheung et al., 2020; Shoaibi et al., 2020; Yeramaneni et al., 2020) tot verschillende niveaus van beschermend effect (Mather et al., 2020). Voor zover deze retrospectieve studies famotidine doseringen rapporteren, zijn de doseringen in alle gevallen ofwel niet gerapporteerd (Cheung et al., 2020) of overwegend standaard doseringen voor verlichting van gastro-oesofageale refluxziekte (GERD). Er zijn tot op heden geen retrospectieve studies gerapporteerd met hoge doseringen famotidine (60-80 mg oraal 3-4 keer per dag). Anekdotische rapporten en niet bekendgemaakte gegevens die erop wijzen dat famotidine bescherming bood tegen COVID-19 sterfte terwijl noch cimetidine noch protonpompremmers een vergelijkbare bescherming boden, leidden tot een eerste conclusie dat de gunstige effecten van famotidine geen verband hielden met de bekende doelactiviteit van het geneesmiddel (Borrell, 2020). Uit studies in dit verslag en andere blijkt echter dat famotidine geen van de belangrijkste SARS-CoV-2-proteasen (PLpro of Mpro) rechtstreeks remt (Anson et al., 2020). Uit tests met Vero E6-cellen blijkt ook dat famotidine geen directe antivirale activiteit in deze cellijn heeft, hoewel antivirale activiteit in cellen die H2 tot expressie brengen niet is getest. Bijkomende hypothesen dat famotidine zou kunnen werken via binding van de sigma-1 of -2 receptoren zijn niet gestaafd door de hier samengevatte studies.
De meest eenvoudige verklaring voor de schijnbare famotidine activiteit als een COVID-19 therapie is dat het geneesmiddel werkt via zijn antagonisme of inverse-agonisme van histamine signalering en via zijn arrestine vooringenomen activering – allemaal een gevolg van famotidine binding aan histamine receptor H2. Als dit waar is, dan is het redelijk om af te leiden dat een SARS-CoV-2 infectie die resulteert in COVID-19 ten minste gedeeltelijk wordt gemedieerd door pathologische histamine-afgifte. Het anekdotische gebrek aan bescherming door orale toediening van de H2-antagonist cimetidine kan worden verklaard door onvoldoende systemische geneesmiddelniveaus na orale toediening en is niet in tegenspraak met het potentiële voordeel van famotidine H2 binding. Intraveneus cimetidine in voldoende doses kan niveaus bereiken die hoog genoeg zijn voor klinisch voordeel en zou deze hypothese verder ondersteunen. Het niet bereiken van klinische COVID-19 responsen met cimetidine kan erop wijzen dat invers agonisme of andere GPCR-gemedieerde effecten van famotidine een belangrijke rol kunnen spelen in de (voorlopig) waargenomen klinische voordelen. Analyse van de activiteit van famotidine in histaminereceptor-competitietests wijst uit dat famotidine specifiek is voor H2 binnen het bereik van de klinische steady-state famotidine-medicijnniveaus die zijn getest. Daarom is het onwaarschijnlijk dat off-target antagonisme van histamine H1 receptor, H3 receptor, of H4 receptor bijdraagt aan de effecten van famotidine.
Een constante famotidine-concentratie die voldoende is om H2-antagonisme (en omgekeerd agonisme) op te wekken, kan gemakkelijk worden bereikt met goedkope orale tabletten en veilige doseringsniveaus. Zoals hierboven samengevat, lijkt de dosering famotidine die wordt gebruikt in de retrospectieve ziekenhuisstudies die momenteel beschikbaar zijn en die de effecten van famotidine op de COVID-19 resultaten onderzoeken, niveaus te zijn (20-40 mg per dag) waarvan het onwaarschijnlijk is dat ze de histamine-gemedieerde systemische effecten op de H2-receptor volledig remmen (Freedberg et al., 2020). Daarentegen worden in studie NCT04370262 intravasculaire famotidine doses toegediend die meer dan 20 keer hoger zijn dan de IC50 voor antagonisme van H2. Andere prospectieve gerandomiseerde klinische studies met hoge doses famotidine voor de behandeling van COVID-19 zijn aan de gang [Samimagham et al. (2020), NCT NCT04504240]. De hier gepresenteerde gegevens geven een rationale voor famotidine-doseringselectie om een steady state concentratie te handhaven op een redelijk veelvoud van de IC50 voor systemisch antagonisme van H2 en geven aan dat orale tabletdoseringen van 40 mg elke 8 uur tot 80 mg elke 8 uur voldoende zouden moeten zijn om maximale H2-doeleffecten te verzekeren. Omdat famotidine voornamelijk door de nieren wordt geklaard, is voor hogere doseringen een adequate nierfunctie vereist (FDA, 1986).
Naast H2-antagonisme kan famotidine ook werken als een inverse agonist, waardoor de concentratie van cyclisch-Adenosinemonofosfaat (c-AMP) daalt (Alonso et al., 2015). Endotheelcelpermeabiliteit is toegeschreven aan histamine H2 activering en wordt afgezwakt door famotidine voorbehandeling (Luo et al., 2013). Histamine-, bradykinine- en des-arg-bradykininereceptorbetrekkingen kunnen leiden tot verhoogde endotheelpermeabiliteit via een gemeenschappelijke route die resulteert in AKT-1-activering (Di Lorenzo et al., 2009). De H2-receptor signaleert ook via Gq/11-eiwitten, wat resulteert in inositolfosfaatvorming en verhoging van de cytosolische Ca2+-concentraties, wat een verklaring kan zijn voor de verhoogde endotheliale celvloeistofpermeabiliteit (Panula et al., 2015).
Een alternatieve hypothese is dat famotidine mogelijk niet alleen signalering via de H2-receptor remt, maar ook in cross talk kan treden met de kinine B1-receptor, die de respons van endotheelcellen op DABK- en DAKD-liganden matigt. De hier verstrekte gegevens zijn niet consistent met deze hypothese; er werd geen activering van bradykininereceptor B1 of B2 waargenomen in de viervoudige replicate TANGO assay.
Een andere alternatieve hypothese is dat famotidine actief is in het afzwakken van de effecten van neutrofiele gevoeligheid voor activering waardoor extracellulaire vallen ontstaan (Radermecker et al., 2020). Bij autopsie vertonen de microvasculaire trombi van COVID-19 grote aantallen neutrofielen, en er is nu aangetoond dat overshooting, globale neutrofiele activatie aanwezig is in ernstige en kritieke.
COVID-19 (Nicolai et al., 2020; Radermecker et al., 2020). Hypergeactiveerde neutrofielen en versterkte neutrofiele extracellulaire vallen (NETS) functioneren in de NET-achtige structuren die vervolgens werden geïdentificeerd in pulmonale, nier- en hartmonsters. Reactieve zuurstofspecies zijn belangrijk voor NETosis, en deze effecten worden althans gedeeltelijk afgezwakt door histamine H2-blokkers waaronder famotidine en cimetidine (Mikawa et al., 1999). Eerdere farmacologische studies van famotidine hebben een dosisafhankelijke verzwakking van intracellulaire calciumconcentraties in neutrofielen aangetoond en bij hoge doses worden reactieve zuurstofspecies verzwakt [zie Tomera en Kittah (2020b) voor meer details]. Dit zou de klinische waarnemingen verklaren dat verhoogde D-dimers en longemboli responsief worden voor standaard antistollingstherapie wanneer HD famotidine wordt gegeven (Tomera en Kittah, 2020a; Radermecker et al., 2020).
Hoewel de symptomen van COVID-19 meerdere orgaansystemen aantasten, is ademhalingsfalen als gevolg van acuut ademnoodsyndroom (ARDS) de meest voorkomende doodsoorzaak. Onderzoek van RNA-expressieprofielen van de cellen die bijdragen tot de anatomie en functie van de longen toont de aanwezigheid aan van meerdere ACE2/TMPRSS2-positieve celtypes die gevoelig zijn voor SARS-CoV-2-infectie in de longen. Bovendien kunnen deze en andere geassocieerde longcellen die positief zijn voor de histaminereceptoren H1 en H2 reageren op lokale vrijstelling van histamine na mestcel degranulatie (Krystel-Whittemore et al., 2015), en daarom kunnen die cellen die positief zijn voor H2 reageren op famotidine effecten.
Om te begrijpen hoe famotidine kan werken om pulmonale COVID-19 symptomen te verminderen, is een goed begrip nodig van de pathofysiologie van COVID-19 longen, die twee belangrijke ziektefasen lijkt te hebben. Dit vereist op zijn beurt een beoordeling van longweefsel en celtypen. Pulmonaal oedeem is het gevolg van een verlies aan regulatie van de vloeistofoverdracht die op verschillende niveaus in de alveolus optreedt, zoals schematisch weergegeven in figuur 8. In de capillaire wand zijn er de glycocalyx, de endotheelcel met de bijbehorende tight junctions, en het keldermembraan. In het epitheel is er een surfactantlaag op de alveolaire bekledingsvloeistof, vervaardigd en afgescheiden door de type II-pneumocyt, en de type I-pneumocyt zelf met zijn tight junctions en negatief geladen basementmembraan dat albumine tegenhoudt. De pulmonale pericyten die zich in het terminale geleidende luchtweggebied bevinden, spelen een cruciale rol bij de synthese van het endotheliale keldermembraan en de regulering van de bloedstroom in de precapillaire arteriole, de capillaire en de postcapillaire venule. Verstoring van één van deze cellen of lagen kan leiden tot oedeem. Dit oedeemvocht kan een transsudaat zijn bij mildere stoornissen of een exsudaat bij ontsteking of necrose. Twee mogelijke pathologieën die kunnen leiden tot oedeem van de alveolaire wand en ruimte zijn infectie van cellen door SARS-CoV-2 en mestcel degranulatie waarbij honderden verbindingen vrijkomen die een impact kunnen hebben op cellulaire en keldermembraan functies, glycocalyx en tight junction integriteit. Deze verbindingen omvatten histamine, bradykinine, heparine, tryptase en cytokinen.
FIGUUR 8. Interacties tussen longalveoluscellen en gasuitwisseling. Schematische voorstelling van de relevante cellulaire en weefsel microanatomie van de long alveolus. Pulmonaal oedeem is het gevolg van een verlies aan regulatie van de vloeistofoverdracht die op verschillende niveaus in de alveolus optreedt, met inbegrip van verstoorde capillaire wandcomponenten, surfactant, type I en II pneumocyten, alsmede de pulmonale pericyten die een histamine-responsieve contractiele cel zijn die zowel het endotheliale keldermembraan synthetiseert als de bloedstroom in de precapillaire arteriole, de capillaire en de postcapillaire venule regelt via contractie en relaxatie als reactie op histamine en andere signaalmoleculen.
Genexpressiepatronen van deze pulmonale cellen geven inzicht in welke cellen waarschijnlijk worden geïnfecteerd, en die de H2-receptor die direct kunnen worden beïnvloed door famotidine behandeling en daaruit voortvloeiende H2-antagonisme of inverse agonisme (figuur 9). Deze patronen suggereren dat epitheliale cellen en endotheelcellen meer kans hebben besmet te worden op basis van ACE2 en TMPRSS2 expressiepatronen in die celtypes. De cellen die het meest waarschijnlijk een famotidine-effect vertonen zijn onder meer type 2-pneumocyten, gladde spiercellen, pericyten en myeloïde granulocyten (waaronder mestcellen, neutrofielen en eosinofielen).
FIGUUR 9. Menselijke eencellige long genexpressie genormaliseerd naar transcripts per miljoen (TPM) uit LunGENS webportaal (Du et al., 2015). Eencellige long genexpressiepatronen van de Dropseq PND1 experiment voor angiotensine-converterend enzym 2 (ACE2: zwart), transmembraan protease, serine 2 (TMPRSS2; oranje), en histamine-receptoren H1 (blauw), H2 (groen), en H4 (geel).
De beperkte weefselpathologie die beschikbaar is van vroege COVID-19 gevallen lijkt zowel virale infectie als histamine-effecten in de long te ondersteunen. In een enkelvoudige studie van vroege COVID-19 beschrijven Sufang Tian et al. (2020b) de virale longpathologie van vroege COVID-19 in weefsel dat voor kanker werd weggesneden. Hun fotomicrofoto’s tonen twee verschillende ziektepatronen. Zoals getoond in figuur 9 paneel B, vertonen sommige monsters van dit longweefsel het gebruikelijke mononucleaire ontstekingspatroon van interstitiële pneumonitis en fibrineuze exsudaat dat men zou associëren met een virale infectie. Het is opvallend dat geen neutrofielen of eosinofielen worden waargenomen in de inflammatoire infiltraat. Een verklaring is dat H2 activatie van neutrofielen neutrofiele effectorfuncties remt, waaronder O2-vrijgave (Gespach en Abita, 1982; Burde et al., 1989), plaatjes-activerende-factor geïnduceerde chemotaxis (Rabier et al., 1989) en leukotriene biosynthese (Flamand et al., 2004). Eosinofiele functies worden ook geremd door H2 activatie; histamine binding vermindert eosinofiele peroxidase afgifte (Ezeamuzie en Philips, 2000) en remt, bij hoge concentraties, eosinofiele chemotaxis (Clark et al., 1975; Wadee et al., 1980).
De rapporten van Tian et al. (2020b) en Zeng et al. (2020) bevatten ook beelden waarin er interstitieel en alveolair oedeem is terwijl de alveolaire septae een normale architectuur behouden (Figuur 10 paneel A). Dit is niet een patroon typisch waargenomen bij virale infectie, want er is geen ontsteking, en de vloeistof lijkt te zijn een transudaat. Het is consistent met ontregeling van de vloeistofbarrière als gevolg van het effect van histamine of andere mestcelproducten op endotheelcellen, pericyten of Type II-pneumocyten. Verhoogde endotheliale permeabiliteit als gevolg van histamine wordt aangedreven door H1 receptor activatie, dus als er een potentieel effect van de famotidine behandeling op deze cellen optreedt, zou dit hoogstwaarschijnlijk indirect zijn door remming van mestcel degranulatie. Forskolin activeert het enzym adenylyl cyclase en verhoogt de intracellulaire cAMP niveaus, en kan gebruikt worden om het vrijkomen van histamine door menselijke basofielen en mestcellen te remmen (Marone et al., 1986). Histamine kan fungeren als een autocriene regulator van mestcel cytokine en TNF-a afgifte op een PGE2-afhankelijke manier. Gebaseerd op in vitro studies lijkt deze autocriene feedback gemedieerd te worden door H2 en H3. Endotheelcellen zijn ook vatbaar voor infectie door SARS-CoV-2. Mastcel degranulatie-gerelateerd longoedeem zou kunnen correleren met de vroege fase stille hypoxie en de hoge compliance niet-ARDS ventilatie patroon geassocieerd met kortademigheid (Couzin-Frankel, 2020). Het beeld in figuur 10 paneel B niet mogelijk evaluatie voor microvasculaire trombi.
FIGUUR 10. Longpathologie van vroege COVID-19. Vroege COVID-19 pulmonale histopathologie, ter illustratie van een atypisch viraal pathologisch patroon van interstitiaal en alveolair oedeem samen met alveolaire septae die hun normale architectuur behouden. Atypisch voor virale longontsteking, deze resectie van vroeg in het verloop van COVID-19 ziekte ontbreekt ontsteking, en de opgehoopte vloeistof lijkt een transudaat te zijn.
Vierentachtigjarige vrouw ondergaat een resectie van de rechter middenkwab (RML) voor een adenocarcinoom. Op dag 6 van de ziekenhuisopname toonde een CT-scan naast de tumormassa ook een troebelheid (GGO) in de RML. Lobectomie werd uitgevoerd op dag 12. Op dag 13 (dag 1 na de operatie) toonde de CT-scan bilateraal bibasilair GGO. Op dag 16 ontwikkelde ze typische COVID-19-symptomen met hoest, dyspneu en benauwdheid op de borst. De capillaire O2 saturatie varieerde van 77-88%. Ze overleed op dag 29. SARS-CoV-2 werd bevestigd door nasaal uitstrijkje (Tian et al., 2020b)
Paneel A (RML): Er is uitgebreid longoedeem consistent met een transsudaat (open zwarte sterren). Alveolaire septae lijken normaal en er is geen ontsteking (open blauwe pijlen). De kenmerken wijzen niet op een infectie.
Paneel B (RML): Er is fibrineus exsudaat in de alveolaire ruimten (open rode sterren). Alveolaire septae vertonen oedeem en een mononucleair infiltraat (effen zwarte pijlen). Er zijn geen neutrofielen geïdentificeerd. Er is geen significante diffuse alveolaire schade van ARDS. De kenmerken zijn typisch voor een interstitiële virale longontsteking.
Deze bevindingen worden ondersteund in een afzonderlijk autopsieverslag van een patiënt die 5 dagen na het begin van de COVID-19-symptomen overleed. In dit geval tonen de fotomicrografen ook een niet-inflammatoir oedeem van het transudatieve type (Schweitzer et al., 2020). In deze beide studies is het waargenomen niet-inflammatoire oedeem in een vroeg stadium van COVID-19 longziekte consistent met histamine-afgifte door mestcellen.
Mastcel degranulatie correleert met de COVID-19 natuurlijke geschiedenis die functioneel en klinisch verschillende vroege en latere fasen doorloopt. De meeste SARS-CoV-2-infecties volgen het typische vroege-fasepatroon van elk lager respiratoir virus, waarbij een meerderheid van de patiënten asymptomatische of minimale ziekte vertoont, terwijl een minderheid overgaat tot de latere fase van acuut respiratoir distress syndroom (ARDS). Binnen dit spectrum dat typisch is voor elke ernstige virale ziekte, heeft COVID-19 een aantal onderscheidende kenmerken. In de ambulante omgeving is het vroege COVID-19 gewoonlijk niet te onderscheiden van andere “influenza-achtige ziekten”, met verschillende niet-specifieke symptomen gaande van keelpijn, hoofdpijn en diarree tot koorts, hoest en myalgieën. In deze eerste dagen kan COVID-2 echter ook gepaard gaan met anosmie, een uniek kenmerk (Eliezer et al., 2020). Het is tegen het einde van de eerste week van symptomen dat COVID-19 patiënten kortademigheid (SOB) ontwikkelen. Dit volgt op hoest en koorts met enkele dagen, een kenmerk dat niet typisch is voor andere virussen (Cohen et al., 2020). Bij lichamelijk onderzoek van COVID-19 patiënten met SOB, daalt de zuurstofsaturatie dramatisch bij inspanning. CT-scan zal meestal bilaterale bibasilaire matglasopacificaties laten zien die consistent zijn met pulmonaal oedeem. Nasofaryngeale swabs testen positief op SARS-CoV-19. Deze SOB correleert met een kenmerkend klinisch fenotype van hypoxie met een bijna normale compliance (d.w.z. >50 mLcmH2O). Sommige auteurs schrijven dit toe aan een verlies van pulmonale vasoconstrictie, waarvan een oorzaak zou kunnen liggen in het effect van histamine op de H2-receptoren van pericyten en/of vasculaire gladde spieren. H1-gerelateerd oedeem en microtrombose van longvaten zouden ook oorzaken kunnen zijn. Dit zijn de patiënten bij wie PEEP beademing niet helpt, omdat er geen recruteerbare alveoli zijn. Deze patiënten zijn gebaat bij buikligging (Gattinoni et al., 2020). In dit stadium loopt de patiënt het grootste risico om door te groeien naar de ernstige complicaties van latere ziekte, met name ARDS met een mortaliteit van 60-80% als beademing nodig is. Patiënten kunnen zich ook presenteren met bijkomende neurologische symptomen en complicaties, waaronder ischemische beroerte (Filatov et al., 2020; Mao et al., 2020; Qureshi et al., 2020). Cardiale complicaties van latere COVID-19 omvatten myocarditis, acuut myocardinfarct, hartfalen, hartritmestoornissen, en veneuze trombo-embolische gebeurtenissen (Long et al., 2020; Mahmud et al., 2020).
Meerdere studies hebben een hypercoagulabele toestand aangetoond bij COVID-19 patiënten die ziekenhuisopname vereisen. Resultaten van een recente grote autopsiestudie suggereren dat er ook een nieuwe long-centrische coagulopathie is die zich manifesteert als een kleine vaten microtrombose. Op basis van deze studie zijn er aanwijzingen dat meer dan 50% van de patiënten die sterven aan COVID-19 pulmonale microtrombose hebben (Carsana et al., 2020). Deze trombose bevindt zich niet alleen in arteriële vaten, maar kan ook worden gevonden in alveolaire capillairen in afwezigheid van ontsteking en ARDS, zoals te zien is in figuur 11 (Magro et al., 2020).
FIGUUR 11. Microtrombose in de pulmonale microvasculatuur in COVID-19 bij autopsie (Magro et al., 2020). Er is verbreding van de alveolaire septae door uitgebreide fibrineuze occlusie van capillairen (open zwarte pijlen). Er is oedeem van de alveolaire ruimte met extravasatie van rode bloedcellen. De septae vertonen een licht mononucleair infiltraat. Alveolair oedeem vertoont neutrofielen in verhouding tot het bloed.
Capillaire wandverstoring gepaard met fibrineafzetting en extravasatie van rode cellen, met neutrofielen in de septa en binnen de alveolaire ruimten (hematoxyline en eosine, 1000×). Voor verdere bespreking van microvasculaire coagulatie geassocieerd met COVID-19, zie (Magro et al., 2020).
Omdat kleine microthrombi moeilijk te identificeren zijn op CT scan, zelfs met jodiumhoudend contrast (Oudkerk et al., 2020), is pre-mortem diagnose moeilijk. Laboratoriumstollingstests hebben meestal normale of licht verlengde protrombinetijd (PT) en geactiveerde partiële tromboplastinetijd (aPTT), normale tot verhoogde of licht verlaagde trombocytenaantallen, verhoogde fibrinogeenspiegels en zeer verhoogde D-dimeren aangetoond (Panigada et al., 2020). Hoewel dit door sommige auteurs een DIC-achtige toestand wordt genoemd, lijkt deze pulmonale microtrombose niet op een typische stollingsfactor-consumptieve bloedingstoestand die typisch is voor openlijke DIC, maar lijkt in plaats daarvan meer op hypercoagulabele trombose. Deze coagulopathie lijkt een kernpathofysiologie van COVID-19 te zijn aangezien stijgende D-dimeer niveaus correleren met een slechte prognose, net zoals stijgende niveaus van IL-6 en CRP. IL-6 niveaus zijn gecorreleerd met fibrinogen niveaus in één studie, mogelijk via de acute fase reactant respons (Ranucci et al., 2020). De pathogenese van microtrombose van de longen bij COVID-19 is niet bekend. Er zijn meerdere werkhypothesen betreffende deze bevinding die momenteel worden onderzocht (Ackermann et al., 2020). Schade aan de vasculaire endotheliale glycocalyx kan worden veroorzaakt door TNF-α, ischemie en bacteriële lipopolysaccharide. Ook geven geactiveerde mestcellen cytokinen, proteasen, histamine en heparinase af, die de glycocalyx degraderen (Alphonsus en Rodseth, 2014) en daarmee kunnen bijdragen aan microtrombose. Verstoring van de glycocalyx legt endotheelceladhesiemoleculen bloot, wat verdere ontsteking, rollen en adhesie van witte bloedcellen en bloedplaatjes uitlokt (Becker et al., 2010). Glycocalyx componenten gemeten in serum correleren positief met een verhoogde mortaliteit bij septische patiënten (Nelson et al., 2008). Andere oorzaken van hypercoagulabiliteit zijn directe schade aan ACE2 positieve endotheelcellen door virale invasie of secundaire schade door de ontstekingsreactie op de infectie. Mastcellen geven heparine af dat het contactsysteem activeert en plasmine en bradykinine produceert. De activatie van plasmine zou een verklaring kunnen zijn voor de enkelvoudige stijging van het D-dimeergehalte. Activatie van bloedplaatjes lijkt ook waarschijnlijk als onderdeel van de trombo-inflammatoire respons, maar hun precieze rol in trombusvorming moet nog worden opgehelderd (Jackson et al., 2019). Een vollediger begrip wacht op verdere studie.
Naast de gebruikelijke kenmerken van een virale infectie, presenteert vroege COVID-19 zich vaak met anosmie, ageusie, huiduitslag waaronder pruritis en urticaria, neuropsychiatrische symptomen (waaronder veranderde droomtoestanden), en stille hypoxie. Deze symptomen zijn allemaal in overeenstemming met histamine signalering. Anosmie, ageusia, en andere symptomen die verband houden met cachexie worden vaak gemeld in zowel COVID-19 als mastcel degranulatie syndroom, en de potentiële rol van histamine signalering in het aansturen van de pathofysiologie van cachexie is besproken (Becker et al., 2012; Zwickl et al., 2019). Zoals samengevat in figuur 12, treden de kenmerkende latere bevindingen van abnormale stolling, betrokkenheid van andere orgaansystemen en ARDS op in de tweede week na het verschijnen van de symptomen. Dit valt samen met een toenemende immunoglobulinerespons op SARS-CoV-2-antigenen. Bij een subset van patiënten kan de ziekteverloop plotseling verergeren op dagen 7-10, en dit correleert met het begin van SARS-CoV-2 spike-eiwit neutraliserende antilichaamtiters (Suthar et al., 2020). In deze studie werd aangetoond dat IgG begint te stijgen binnen 4 dagen na de symptomen, wat niet consistent is met een eerste antigene blootstelling (Suthar et al., 2020). Het snelle begin van specifieke neutraliserende antilichaamresponsen die minder dan zeven dagen na blootstelling aan SARS-CoV-2 beginnen, impliceert eerder een recall- dan een primaire B-celrespons, en bijgevolg wordt de respons gestuurd door een reeds bestaande geheugencelpopulatie. SARS-CoV-2-reactieve CD4+ T-cellen zijn gedetecteerd in ∼40-60% van niet-blootgestelde personen, wat wijst op kruisreactieve T-celherkenning tussen circulerende ‘gewone verkoudheid’-coronavirussen en SARS-CoV-2 (Grifoni et al., 2020). Deze geheugencellen kunnen zijn opgevoed door eerdere blootstelling aan een ander coronavirus (bv. circulerende alfanumerieke coronavirussen), waardoor de bezorgdheid ontstaat dat deze tweede fase van COVID-19 ziekteprogressie een immunologische basis zou kunnen delen met Dengue hemorrhagic fever (Mongkolsapaya et al., 2003). Als reeds bestaande kruisreactieve IgE “verkoudheid” antilichamen en/of geassocieerde geheugen B cel populaties ook aanwezig zijn, kan dit helpen bij het verklaren of anders verergeren van disfunctionele mestcel degranulatie. Antilichamen geproduceerd door deze vroege snelle humorale respons kunnen ook verdere mestcel degranulatie stimuleren. Tijdens deze fase correleren stijgende D-dimeer niveaus met een slechte prognose, net als gemeten niveaus van CRP en IL-6.
FIGUUR 12. De natuurlijke geschiedenis van COVID-19. Gemodificeerd van Oudkerk et al. (2020).
De huidige reviews proberen de klinische en pathologische bevindingen van COVID-19 te verklaren op basis van standaardmodellen van antivirale aangeboren en adaptieve immuunreacties die geen rekening houden met de potentiële rol van mestcelactivering en degranulatie. Recensies benadrukken de inflammatoire celrespons cascade geassocieerd met monocyten, macrofagen (Merad en Martin, 2020), en adaptieve T en B cel helper en effector responsen (Vabret et al., 2020). Deze types van immuunreacties worden ook ingeroepen om de nieuwe microvasculaire pulmonaire intravasculaire coagulopathie geassocieerd met COVID-19 te verklaren (McGonagle et al., 2020).
Wij stellen een alternatief paradigma voor; SARS-CoV-2 infectie-geïnduceerde mestcelactivering zou een deel van de kern pathologische cascade en veel van de ongewone symptomatologie geassocieerd met COVID-19 kunnen verklaren (Kritas et al., 2019). Veel van de unieke klinische symptomen die zijn waargenomen tijdens de vroege fase van COVID-19 zijn consistent met bekende effecten van histamine-afgifte (Conti et al., 2020). Histamine kan fungeren als een autocriene regulator van mestcel cytokine en TNF-a afgifte op een PGE2-afhankelijke manier en op basis van in vitro studies lijkt de autocriene feedback gemedieerd te worden door H2 en H3 (Bissonnette, 1996). Dit model komt overeen met de histopathologische bevindingen die bij chirurgie en autopsie zijn waargenomen, en wordt ondersteund door klinisch-farmacologische bevindingen die wijzen op mogelijke voordelen van histamine H2-receptorblokkade met famotidine. Dit model wordt ook ondersteund door de significante overlap in de klinische tekenen en symptomen van de beginfase van COVID-19 ziekte en die van mastcel activatie syndroom (MCAS) (Afrin et al., 2020; Butterfield, 2020; Weiler, 2020; Weinstock et al, 2020), evenals overeenkomsten met Dengue hemorrhagic fever en shock syndroom (inclusief T-cel depletie) tijdens de latere fase van COVID-19 (Mongkolsapaya et al., 2003; Guzman en Harris, 2015; Redoni et al., 2020). De cardiale gebeurtenissen, beroerte, en gerelateerde uitkomsten geassocieerd met COVID-19 lijken ook consistent met het Kounis-syndroom (Gonzalez-de-Olano et al., 2011; Kounis, 2016; Kounis et al., 2020). Deze hypothese wordt ondersteund door de bevindingen hierin van verhoogde aantallen mestcellen in de alveolaire septale wanden en het pulmonale parenchym van SARS-CoV-2 geïnfecteerde AGM, evenals in de alveolaire septa van COVID-19 patiënten (Motta Junior et al., 2020).
Als COVID-19 gedeeltelijk wordt aangedreven door disfunctionele mestcel degranulatie, dan kan een verscheidenheid van medische interventies die gebruik maken van op de markt gebrachte geneesmiddelen die nuttig zijn voor de behandeling van mastcel-gerelateerde aandoeningen helpen om de dood en ziekte geassocieerd met SARS-CoV-2 infectie te verminderen. Voorbeelden hiervan zijn geneesmiddelen met mastcelstabiliserende activiteit zoals bèta-2 adrenoceptorantagonisten (Scola et al., 2004) of cromolyn natrium (Zhang et al., 2016; Han et al., 2016), andere histamine-antagonisten (bijvoorbeeld H1- en H4-types) (Okayama et al., 1994; Marone et al, 2003; Hogan et al., 2020), leukotrieenantagonisten en leukotrieenreceptorantagonisten (Fidan en Aydogdu, 2020), ontstekingsremmers zoals die zijn ontwikkeld voor inflammatoire darmziekten, en mestcelactiveringsremmers (Castells en Butterfield, 2019; Theoharides et al., 2019). Als dergelijke hergebruikte geneesmiddelen worden gebruikt in combinatie met geneesmiddelen die SARS-CoV-2-infectie of -replicatie rechtstreeks remmen, is het misschien mogelijk om snel krachtige, veilige en effectieve ambulante behandelingen te ontwikkelen voor de preventie of behandeling van COVID-19 totdat een veilig en effectief SARS-CoV-2-vaccin beschikbaar komt.
TABEL 2. Samenvatting van de geteste meervoudige werkhypothesen
Verklaring over de beschikbaarheid van gegevens
De ruwe gegevens die de conclusie van dit artikel ondersteunen, zullen door de auteurs ter beschikking worden gesteld, zonder onnodig voorbehoud.
Ethische verklaring
Ethische beoordeling en goedkeuring was niet nodig voor de studie met menselijke deelnemers in overeenstemming met de lokale wetgeving en de institutionele eisen. De patiënten/deelnemers gaven hun schriftelijke geïnformeerde toestemming om deel te nemen aan deze studie. Het proefdieronderzoek werd beoordeeld en goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee van Tulane University.
Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van de persoon (personen) voor de publicatie van mogelijk identificeerbare beelden of gegevens die in dit artikel zijn opgenomen.
- Bron: Frontiers in Pharmacology
- Front. Pharmacol., 23 March 2021 | https://doi.org/10.3389/fphar.2021.633680
References
Ackermann, M., Verleden, S. E., Kuehnel, M., Haverich, A., Welte, T., Laenger, F., et al. (2020). Pulmonary vascular endothelialitis, thrombosis, and angiogenesis in Covid-19. N. Engl. J. Med. 383, 120–128. doi:10.1056/NEJMoa2015432
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Afrin, L. B., Ackerley, M. B., Bluestein, L. S., Brewer, J. H., Brook, J. B., Buchanan, A. D., et al. (2020). Diagnosis of mast cell activation syndrome: a global “consensus-2”. Diagnosis (Berl). doi:10.1515/dx-2020-0005
CrossRef Full Text | Google Scholar
Alon, A., Schmidt, H. R., Wood, M. D., Sahn, J. J., Martin, S. F., and Kruse, A. C. (2017). Identification of the gene that codes for the σ2 receptor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114 (27), 7160–7165. doi:10.1073/pnas.1705154114
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Alonso, N., Zappia, C. D., Cabrera, M., Davio, C. A., Shayo, C., Monczor, F., et al. (2015). Physiological implications of biased signaling at histamine H2 receptors. Front. Pharmacol. 6, 45. doi:10.3389/fphar.2015.00045
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Alphonsus, C. S., and Rodseth, R. N. (2014). The endothelial glycocalyx: a review of the vascular barrier. Anaesthesia 69 (7), 777–784. doi:10.1111/anae.12661
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Anson, B. J., Chapman, M. E., Lendy, E. K., Pshenychnyi, S., D’Aquila, R. T., Satchell, K. J. F., et al. (2020). Broad-spectrum inhibition of coronavirus main and papain-like proteases by HCV drugs. PREPRINT (Version 1) Available at Research Square. (Accessed May, 2020). doi:10.21203/rs.3.rs-26344/v1
CrossRef Full Text | Google Scholar
Baez-Santos, Y. M., St John, S. E., and Mesecar, A. D. (2015). The SARS-coronavirus papain-like protease: structure, function and inhibition by designed antiviral compounds. Antivir. Res. 115, 21–38. doi:10.1016/j.antiviral.2014.12.015
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Becker, B. F., Chappell, D., Bruegger, D., Annecke, T., and Jacob, M. (2010). Therapeutic strategies targeting the endothelial glycocalyx: acute deficits, but great potential. Cardiovasc. Res. 87 (2), 300–310. doi:10.1093/cvr/cvq137
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Becker, S., Pflugbeil, C., Groger, M., Canis, M., Ledderose, G. J., and Kramer, M. F. (2012). Olfactory dysfunction in seasonal and perennial allergic rhinitis. Acta Otolaryngol. 132 (7), 763–768. doi:10.3109/00016489.2012.656764
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Bertaccini, G., Coruzzi, G., Poli, E., and Adami, M. (1986). Pharmacology of the novel H2 antagonist famotidine: in vitro studies. Agents Actions 19 (3, 4), 180–187. doi:10.1007/BF01966204
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Besnard, J., Ruda, G. F., Setola, V., Abecassis, K., Rodriguiz, R. M., Huang, X. P., et al. (2012). Automated design of ligands to polypharmacological profiles. Nature 492 (7428), 215–220. doi:10.1038/nature11691
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Bissonnette, E. Y. (1996). Histamine inhibits tumor necrosis factor alpha release by mast cells through H2 and H3 receptors. Am. J. Respir. Cell Mol Biol. 14 (6), 620–626. doi:10.1165/ajrcmb.14.6.8652190
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Blair, R. V., Vaccari, M., Doyle-Meyers, L. A., Roy, C. J., Russell-Lodrigue, K., Fahlberg, M., et al. (2021). Acute respiratory distress in aged, SARS-CoV-2 infected african green monkeys but not rhesus Macaques. Am. J. Pathol. 191, 274. doi:10.1016/j.ajpath.2020.10.016
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
BMJ (2020). Covid-19: four fifths of cases are asymptomatic, China figures indicate. Br. Med. J. 369, 375. doi:10.1136/bmj.m1375
CrossRef Full Text | Google Scholar
Borrell, B. (2020). New York clinical trial quietly tests heartburn remedy against coronavirus [Online]. Science Magazine. Available at: https://www.sciencemag.org/news/2020/04/new-york-clinical-trial-quietly-tests-heartburn-remedy-against-coronavirus (Accessed May 17, 2020). doi:10.1126/science.abc4739
CrossRef Full Text | Google Scholar
Burde, R., Seifert, R., Buschauer, A., and Schultz, G. (1989). Histamine inhibits activation of human neutrophils and HL-60 leukemic cells via H2-receptors. Arch. Pharmacol. 340 (6), 671–678. doi:10.1007/BF00717743
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Butterfield, J. H. (2020). Survey of mast cell mediator levels from patients presenting with symptoms of mast cell activation. Int. Arch. Allergy. Immunol. 181 (1), 43–50. doi:10.1159/000503964
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Carsana, L., Sonzogni, A., Nasr, A., Rossi, R., Pellegrinelli, A., Zerbi, P., et al. (2020). Pulmonary post-mortem findings in a large series of COVID-19 cases from Northern Italy, medRxiv 20, 1132–1140. doi:10.1101/2020.04.19.20054262
CrossRef Full Text | Google Scholar
Castells, M., and Butterfield, J. (2019). Mast cell activation syndrome and mastocytosis: initial treatment options and long-term management. J. Allergy Clin. Immunol. Pract. 7 (4), 1097–1106. doi:10.1016/j.jaip.2019.02.002
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
CDC (2020). Nterim clinical guidance for management of patients with confirmed coronavirus diseaseCOVID-19) [Online]. Available at: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/clinical-guidance-management-patients.html (Accessed May 17, 2020).
Chamberlin, T. (1890). The method of multiple working hypotheses. Sci. 15 (366), 92–6. doi:10.1126/science.ns-15.366.92
CrossRef Full Text | Google Scholar
Cheung, K. S., Hung, I. F., and Leung, W. K. (2020). Association between famotidine use and COVID-19 severity in Hong Kong: a territory-wide study. Gastroenterology. doi:10.1053/j.gastro.2020.05.098
CrossRef Full Text | Google Scholar
Clark, R. A., Gallin, J. I., and Kaplan, A. P. (1975). The selective eosinophil chemotactic activity of histamine. J. Exp. Med. 142 (6), 1462–1476. doi:10.1084/jem.142.6.1462
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Cohen, P. A., Hall, L., Johns, J. N., and Rapoport, A. B. (2020). The early natural history of SARS-CoV-2 infection: clinical observations from an urban, ambulatory COVID-19 clinic. Mayo Clin. Proc. 95, 1124. doi:10.1016/j.mayocp.2020.04.010
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Conti, P., Caraffa, A., Tete, G., Gallenga, C. E., Ross, R., Kritas, S. K., et al. (2020). Mast cells activated by SARS-CoV-2 release histamine which increases IL-1 levels causing cytokine storm and inflammatory reaction in COVID-19. J. Biol. Regul. Homeost. Agents 34 (5), 1629–1632. doi:10.23812/20-2EDIT
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Couzin-Frankel, J. (2020). The mystery of the pandemic’s ‘happy hypoxia. Science 368 (6490), 455–456. doi:10.1126/science.368.6490.455
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Daczkowski, C. M., Dzimianski, J. V., Clasman, J. R., Goodwin, O., Mesecar, A. D., and Pegan, S. D. (2017). Structural insights into the interaction of coronavirus papain-like proteases and interferon-stimulated gene product 15 from different species. J. Mol. Biol. 429 (11), 1661–1683. doi:10.1016/j.jmb.2017.04.011
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Danis, K., Epaulard, O., Benet, T., Gaymard, A., Campoy, S., Bothelo-Nevers, E., et al. (2020). Cluster of coronavirus disease 2019 (Covid-19) in the French alps, 2020. Clin. Infect. Dis. 71 (15), 825–832. doi:10.1093/cid/ciaa424
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Day, M. (2020). Covid-19: identifying and isolating asymptomatic people helped eliminate virus in Italian village. BMJ 368, m1165. doi:10.1136/bmj.m1165
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Di Lorenzo, A., Fernandez-Hernando, C., Cirino, G., and Sessa, W. C. (2009). Akt1 is critical for acute inflammation and histamine-mediated vascular leakage. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 (34), 14552–14557. doi:10.1073/pnas.0904073106
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Divoux, A., Moutel, S., Poitou, C., Lacasa, D., Veyrie, N., Aissat, A., et al. (2012). Mast cells in human adipose tissue: link with morbid obesity, inflammatory status, and diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 97 (9), E1677–E1685. doi:10.1210/jc.2012-1532
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Du, Y., Guo, M., Whitsett, J. A., and Xu, Y. (2015). LungGENS’: a web-based tool for mapping single-cell gene expression in the developing lung. Thorax 70 (11), 1092–1094. doi:10.1136/thoraxjnl-2015-207035
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Echizen, H., and Ishizaki, T. (1991). Clinical pharmacokinetics of famotidine. Clin. Pharmacokinet. 21 (3), 178–194. doi:10.2165/00003088-199121030-00003
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Eliezer, M., Hautefort, C., Hamel, A.-L., Verillaud, B., Herman, P., Houdart, E., et al. (2020). Sudden and complete olfactory loss function as a possible symptom of COVID-19. JAMA Otolaryngol. Head Neck Surg. 146, 674–675. doi:10.1001/jamaoto.2020.0832
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Ezeamuzie, C. I., and Philips, E. (2000). Histamine H(2) receptors mediate the inhibitory effect of histamine on human eosinophil degranulation. Br. J. Pharmacol. 131 (3), 482–488. doi:10.1038/sj.bjp.0703556
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
FDA (1986). EPCID® (famotidine) tablets, for oral use [Online]. US Food and Drug Administration, Available at: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2018/019462s039lbl.pdf (Accessed May 17, 2020).
Fidan, C., and Aydogdu, A. (2020). As a potential treatment of COVID-19: Montelukast. Med. Hypotheses 142, 109828. doi:10.1016/j.mehy.2020.109828
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Filatov, A., Sharma, P., Hindi, F., and Espinosa, P. S. (2020). Neurological complications of coronavirus disease (COVID-19): encephalopathy. Cureus 12 (3), e7352. doi:10.7759/cureus.7352
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Flamand, N., Plante, H., Picard, S., Laviolette, M., and Borgeat, P. (2004). Histamine-induced inhibition of leukotriene biosynthesis in human neutrophils: involvement of the H2 receptor and cAMP. Br. J. Pharmacol. 141 (4), 552–561. doi:10.1038/sj.bjp.0705654
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Freedberg, D. E., Conigliaro, J., Wang, T. C., Tracey, K. J., Callahan, M. V., Abrams, J. A., et al. (2020). Famotidine use is associated with improved clinical outcomes in hospitalized COVID-19 patients: a propensity score matched retrospective cohort study. Gastroenterology, 159, 1129–1131. doi:10.1053/j.gastro.2020.05.053
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Furukawa, N. W., Brooks, J. T., and Sobel, J. (2020). Evidence supporting transmission of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 while presymptomatic or asymptomatic. Emerg. Infect. Dis. 26 (7). doi:10.3201/eid2607.201595
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Gattinoni, L., Chiumello, D., and Rossi, S. (2020). COVID-19 pneumonia: ARDS or not? Crit. Care 24 (1), 154. doi:10.1186/s13054-020-02880-z
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Gespach, C., and Abita, J. P. (1982). Human polymorphonuclear neutrophils. Pharmacological characterization of histamine receptors mediating the elevation of cyclic AMP. Mol. Pharmacol. 21 (1), 78–85.
PubMed Abstract | Google Scholar
Giacomelli, A., Pezzati, L., Conti, F., Bernacchia, D., Siano, M., Oreni, L., et al. (2020). Self-reported olfactory and taste disorders in SARS-CoV-2 patients: a cross-sectional study. Clin. Infect. Dis., 71, 889. doi:10.1093/cid/ciaa330
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Gonzalez-de-Olano, D., Alvarez-Twose, I., Matito, A., Sanchez-Munoz, L., Kounis, N. G., and Escribano, L. (2011). Mast cell activation disorders presenting with cerebral vasospasm-related symptoms: a “Kounis-like” syndrome? Int. J. Cardiol. 150 (2), 210–211. doi:10.1016/j.ijcard.2011.05.007
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Gordon, D. E., Jang, G. M., Bouhaddou, M., Xu, J., Obernier, K., White, K. M., et al. (2020). A SARS-CoV-2 protein interaction map reveals targets for drug repurposing. Nature. 583 (7816), 459–468. doi:10.1038/s41586-020-2286-9
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Grifoni, A., Weiskopf, D., Ramirez, S. I., Mateus, J., Dan, J. M., Moderbacher, C. R., et al. (2020). Targets of T cell responses to SARS-CoV-2 coronavirus in humans with COVID-19 disease and unexposed individuals. Cell 187 (7), 15. doi:10.1016/j.cell.2020.05.015
CrossRef Full Text | Google Scholar
Guzman, M. G., and Harris, E. (2015). Dengue. Lancet 385 (9966), 453–465. doi:10.1016/S0140-6736(14)60572-9
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Han, D., Wei, T., Zhang, S., Wang, M., Tian, H., Cheng, J., et al. (2016). The therapeutic effects of sodium cromoglycate against influenza A virus H5N1 in mice. Influenza Other Respir. Viruses 10 (1), 57–66. doi:10.1111/irv.12334
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Han, Y. S., Chang, G. G., Juo, C. G., Lee, H. J., Yeh, S. H., Hsu, J. T., et al. (2005). Papain-like protease 2 (PLP2) from severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV): expression, purification, characterization, and inhibition. Biochemistry 44 (30), 10349–10359. doi:10.1021/bi0504761
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
He, G., Sun, W., Fang, P., Huang, J., Gamber, M., Cai, J., et al. (2020). The clinical feature of silent infections of novel coronavirus infection (COVID-19) in Wenzhou. J. Med. Virol., 92, 1761–1763. doi:10.1002/jmv.25861
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Hogan, R. B., Hogan, R. B., Cannon, T., Rappai, M., Studdard, J., Paul, D., et al. (2020). Dual-histamine receptor blockade with cetirizine – famotidine reduces pulmonary symptoms in COVID-19 patients. Pulm. Pharmacol. Ther. 63, doi:10.1016/j.pupt.2020.101942
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Hu, Z., Song, C., Xu, C., Jin, G., Chen, Y., Xu, X., et al. (2020). Clinical characteristics of 24 asymptomatic infections with COVID-19 screened among close contacts in Nanjing, China. Sci. China Life Sci. 63 (5), 706–711. doi:10.1007/s11427-020-1661-4
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., et al. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet 395 (10223), 497–506. doi:10.1016/S0140-6736(20)30183-5
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Irannejad, R., and von Zastrow, M. (2014). GPCR signaling along the endocytic pathway. Curr. Opin. Cell Biol 27, 109–116. doi:10.1016/j.ceb.2013.10.003
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Jackson, S. P., Darbousset, R., and Schoenwaelder, S. M. (2019). Thromboinflammation: challenges of therapeutically targeting coagulation and other host defense mechanisms. Blood 133 (9), 906–918. doi:10.1182/blood-2018-11-882993
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Janowitz, T., Gablenz, E., Pattinson, D., Wang, T. C., Conigliaro, J., Tracey, K., et al. (2020). Famotidine use and quantitative symptom tracking for COVID-19 in non-hospitalised patients: a case series. Gut, 69, 1592. doi:10.1136/gutjnl-2020-321852
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Jean-Charles, P. Y., Kaur, S., and Shenoy, S. K. (2017). G protein-coupled receptor signaling through beta-arrestin-dependent mechanisms. J. Cardiovasc. Pharmacol. 70 (3), 142–158. doi:10.1097/FJC.0000000000000482
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Ki, M., and Task Force for -nCo, V. (2020). Epidemiologic characteristics of early cases with 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) disease in Korea. Epidemiol. Health 42, e2020007. doi:10.4178/epih.e2020007
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Kounis, N. G. (2016). Kounis syndrome: an update on epidemiology, pathogenesis, diagnosis and therapeutic management. Clin. Chem. Lab. Med. 54 (10), 1545–1559. doi:10.1515/cclm-2016-0010
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Kounis, N. G., Koniari, I., Tzanis, G., Soufras, G. D., Velissaris, D., and Hahalis, G. (2020). Anaphylaxis-induced atrial fibrillation and anesthesia: pathophysiologic and therapeutic considerations. Ann. Card. Anaesth. 23 (1), 1–6. doi:10.4103/aca.ACA_100_19
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Kritas, S., Ronconi, G., Caraffa, A., Gallenga, C., Ross, R., and Conti, P. (2019). Mast cells contribute to coronavirus-induced inflammation: new anti-inflammatory strategy. J. Biol. Regul. Homeost. Agents 34. 9–14. doi:10.23812/20-Editorial-Kritas
CrossRef Full Text | Google Scholar
Kroeze, W. K., Sassano, M. F., Huang, X. P., Lansu, K., McCorvy, J. D., Giguere, P. M., et al. (2015). PRESTO-Tango as an open-source resource for interrogation of the druggable human GPCRome. Nat. Struct. Mol. Biol. 22 (5), 362–369. doi:10.1038/nsmb.3014
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Krystel-Whittemore, M., Dileepan, K. N., and Wood, J. G. (2015). Mast cell: a multi-functional master cell. Front Immunol. 6, 620. doi:10.3389/fimmu.2015.00620
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lai, C. C., Liu, Y. H., Wang, C. Y., Wang, Y. H., Hsueh, S. C., Yen, M. Y., et al. (2020). Asymptomatic carrier state, acute respiratory disease, and pneumonia due to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2): facts and myths. J. Microbiol. Immunol. Infect., 53, 404–412. doi:10.1016/j.jmii.2020.02.012
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lechien, J. R., Chiesa-Estomba, C. M., De Siati, D. R., Horoi, M., Le Bon, S. D., Rodriguez, A., et al. (2020). Olfactory and gustatory dysfunctions as a clinical presentation of mild-to-moderate forms of the coronavirus disease (COVID-19): a multicenter European study. Eur. Arch. Otorhinolaryngol., 277, 2251. doi:10.1007/s00405-020-05965-1
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lin, J. H., Chremos, A. N., Kanovsky, S. M., Schwartz, S., Yeh, K. C., and Kann, J. (1987). Effects of antacids and food on absorption of famotidine. Br. J. Clin. Pharmacol. 24 (4), 551–553. doi:10.1111/j.1365-2125.1987.tb03211.x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lin, J. H. (1991). Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of histamine H2-receptor antagonists. Relationship between intrinsic potency and effective plasma concentrations. Clin. Pharmacokinet. 20 (3), 218–236. doi:10.2165/00003088-199120030-00004
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lindner, H. A., Fotouhi-Ardakani, N., Lytvyn, V., Lachance, P., Sulea, T., and Menard, R. (2005). The papain-like protease from the severe acute respiratory syndrome coronavirus is a deubiquitinating enzyme. J. Virol. 79 (24), 15199–15208. doi:10.1128/JVI.79.24.15199-15208.2005
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Lippert, U., Artuc, M., Grutzkau, A., Babina, M., Guhl, S., Haase, I., et al. (2004). Human skin mast cells express H2 and H4, but not H3 receptors. J. Invest. Dermatol. 123 (1), 116–123. doi:10.1111/j.0022-202X.2004.22721.x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Long, B., Brady, W. J., Koyfman, A., and Gottlieb, M. (2020). Cardiovascular complications in COVID-19. Am. J. Emerg. Med., 38, 1504. doi:10.1016/j.ajem.2020.04.048
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Luo, T., Chen, B., Zhao, Z., He, N., Zeng, Z., Wu, B., et al. (2013). Histamine H2 receptor activation exacerbates myocardial ischemia/reperfusion injury by disturbing mitochondrial and endothelial function. Basic Res. Cardiol. 108 (3), 342. doi:10.1007/s00395-013-0342-4
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Magro, C., Mulvey, J. J., Berlin, D., Nuovo, G., Salvatore, S., Harp, J., et al. (2020). Complement associated microvascular injury and thrombosis in the pathogenesis of severe COVID-19 infection: a report of five cases. Transl. Res. 220, 1–13. doi:10.1016/j.trsl.2020.04.007
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mahmud, E., Dauerman, H. L., Welt, F. G., Messenger, J. C., Rao, S. V., Grines, C., et al. (2020). Management of acute myocardial infarction during the COVID-19 pandemic. J. Am. Coll. Cardiol., 76, 1375. doi:10.1016/j.jacc.2020.04.039
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mao, L., Jin, H., Wang, M., Hu, Y., Chen, S., He, Q., et al. (2020). Neurologic manifestations of hospitalized patients with coronavirus disease 2019 in wuhan, China. JAMA Neurol. 77, 683–690. doi:10.1001/jamaneurol.2020.1127
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Marone, G., Columbo, M., Triggiani, M., Vigorita, S., and Formisano, S. (1986). Forskolin inhibits the release of histamine from human basophils and mast cells. Agents Actions 18 (1-2), 96–99. doi:10.1007/BF01987993
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Marone, G., Granata, F., Spadaro, G., Genovese, A., and Triggiani, M. (2003). The histamine-cytokine network in allergic inflammation. J. Allergy Clin. Immunol. 112 (4 Suppl), S83–88. doi:10.1016/s0091-6749(03)01881-5
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mather, J. J. F., Seip, R. L., and McKay, R. G. (2020). Impact of famotidine use on clinical outcomes of hospitalized patients with COVID-19. Am. J. Gastroenterol., 115, 1617. doi:10.14309/ajg.0000000000000832
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
McGonagle, D., O’Donnell, J. S., Sharif, K., Emery, P., and Bridgewood, C. (2020). Immune mechanisms of pulmonary intravascular coagulopathy in COVID-19 pneumonia. Lancet Rheumatol. 2 (7), e437–e445. doi:10.1016/S2665-9913(20)30121-1
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Merad, M., and Martin, J. J. C. (2020). Pathological inflammation in patients with COVID-19: a key role for monocytes and macrophages. Nat. Rev. Immunol. 20, 355. doi:10.1038/s41577-020-0331-4
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mielech, A. M., Chen, Y., Mesecar, A. D., and Baker, S. C. (2014). Nidovirus papain-like proteases: multifunctional enzymes with protease, deubiquitinating and deISGylating activities. Virus. Res. 194, 184–190. doi:10.1016/j.virusres.2014.01.025
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mikawa, K., Akamatsu, H., Nishina, K., Shiga, M., Maekawa, N., Obara, H., et al. (1999). The effects of cimetidine, ranitidine, and famotidine on human neutrophil functions. Anesth. Analg. 89 (1), 218–224. doi:10.1097/00000539-199907000-00040
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Mizumoto, K., Kagaya, K., Zarebski, A., and Chowell, G. (2020). Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Euro Surveill. 25 (10), 180. doi:10.2807/1560-7917.ES.2020.25.10.2000180
CrossRef Full Text | Google Scholar
Mongkolsapaya, J., Dejnirattisai, W., Xu, X. N., Vasanawathana, S., Tangthawornchaikul, N., Chairunsri, A., et al. (2003). Original antigenic sin and apoptosis in the pathogenesis of dengue hemorrhagic fever. Nat. Med. 9 (7), 921–927. doi:10.1038/nm887
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Motta Junior, J. D. S., Miggiolaro, A., Nagashima, S., de Paula, C. B. V., Baena, C. P., Scharfstein, J., et al. (2020). Mast cells in alveolar septa of COVID-19 patients: a pathogenic pathway that may link interstitial edema to immunothrombosis. Front Immunol. 11, 574862. doi:10.3389/fimmu.2020.574862
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Nelson, A., Berkestedt, I., Schmidtchen, A., Ljunggren, L., and Bodelsson, M. (2008). Increased levels of glycosaminoglycans during septic shock: relation to mortality and the antibacterial actions of plasma. Shock 30 (6), 623–627. doi:10.1097/SHK.0b013e3181777da3
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Nicolai, L., Leunig, A., Brambs, S., Kaiser, R., Weinberger, T., Weigand, M., et al. (2020). Immunothrombotic dysregulation in COVID-19 pneumonia is associated with respiratory failure and coagulopathy. Circulation 142 (12), 1176–1189. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.120.048488
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Okayama, Y., Benyon, R. C., Lowman, M. A., and Church, M. K. (1994). In vitro effects of H1-antihistamines on histamine and PGD2 release from mast cells of human lung, tonsil, and skin. Allergy 49 (4), 246–253. doi:10.1111/j.1398-9995.1994.tb02657.x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Oudkerk, M., Buller, H. R., Kuijpers, D., van Es, N., Oudkerk, S. F., McLoud, T. C., et al. (2020). Diagnosis, prevention, and treatment of thromboembolic complications in COVID-19 Report of the National Institute for Public Health of the Netherlands. Radiology 297 (1), E216–E222. doi:10.1148/radiol.2020201629
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Pan, X., Chen, D., Xia, Y., Wu, X., Li, T., Ou, X., et al. (2020). Asymptomatic cases in a family cluster with SARS-CoV-2 infection. Lancet Infect. Dis. 20 (4), 410–411. doi:10.1016/S1473-3099(20)30114-6
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Panigada, M., Bottino, N., Tagliabue, P., Grasselli, G., Novembrino, C., Chantarangkul, V., et al. (2020). Hypercoagulability of COVID-19 patients in intensive care unit. A report of thromboelastography findings and other parameters of hemostasis. J. Thromb. Haemost. 18, 1738–1740. doi:10.1111/jth.14850
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Panula, P., Chazot, P. L., Cowart, M., Gutzmer, R., Leurs, R., Liu, W. L., et al. (2015). International union of basic and clinical pharmacology. XCVIII. Histamine receptors. Pharmacol. Rev. 67 (3), 601–655. doi:10.1124/pr.114.010249
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Qureshi, A. I., Abd-Allah, F., Alsenani, F., Aytac, E., Borhani-Haghighi, A., Ciccone, A., et al. (2020). Management of acute ischemic stroke in patients with COVID-19 infection: report of an international panel. Int. J. Stroke 15, 540–554. doi:10.1177/1747493020923234
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Rabier, M., Damon, M., Chanez, P., Mencia-Huerta, J. M., Braquet, P., Bousquet, J., et al. (1989). Inhibition by histamine of platelet-activating-factor-induced neutrophil chemotaxis in bronchial asthma. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 89 (2, 3), 314–317. doi:10.1159/000234967
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Radermecker, C., Detrembleur, N., Guiot, J., Cavalier, E., Henket, M., d’Emal, C., et al. (2020). Neutrophil extracellular traps infiltrate the lung airway, interstitial, and vascular compartments in severe COVID-19. J. Exp. Med. 217 (12), 1012. doi:10.1084/jem.20201012
CrossRef Full Text | Google Scholar
Ranucci, M., Ballotta, A., Di Dedda, U., Bayshnikova, E., Dei Poli, M., Resta, M., et al. (2020). The procoagulant pattern of patients with COVID-19 acute respiratory distress syndrome. J. Thromb. Haemost., 18, 1747–1751. doi:10.1111/jth.14854
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Redoni, M., Yacoub, S., Rivino, L., Giacobbe, D. R., Luzzati, R., and Di Bella, S. (2020). Dengue: status of current and under-development vaccines. Rev. Med. Virol. 30, e2101. doi:10.1002/rmv.2101
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Reher, T. M., Brunskole, I., Neumann, D., and Seifert, R. (2012). Evidence for ligand-specific conformations of the histamine H(2)-receptor in human eosinophils and neutrophils. Biochem. Pharmacol. 84 (9), 1174–1185. doi:10.1016/j.bcp.2012.08.014
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Samimagham, H. R., Hassani Azad, M., Haddad, M., Arabi, M., Hooshyar, D., and KazemiJahromi, M. (2020). The Efficacy of Famotidine in improvement of outcomes in Hospitalized COVID-19 Patients: a structured summary of a study protocol for a randomised controlled trial. Trials 21 (1), 848. doi:10.1186/s13063-020-04773-6
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Schmidt, H. R., Zheng, S., Gurpinar, E., Koehl, A., Manglik, A., and Kruse, A. C. (2016). Crystal structure of the human σ1 receptor. Nature 532 (7600), 527–530. doi:10.1038/nature17391
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Schweitzer, W., Ruder, T., Baumeister, R., Bolliger, S., Thali, M., Meixner, E., et al. (2020). Implications for forensic death investigations from first Swiss post-mortem CT in a case of non-hospital treatment with COVID-19. Forensic Imaging 21, 200378. doi:10.1016/j.fri.2020.200378
CrossRef Full Text | Google Scholar
Scola, A. M., Chong, L. K., Suvarna, S. K., Chess-Williams, R., and Peachell, P. T. (2004). Desensitisation of mast cell beta2-adrenoceptor-mediated responses by salmeterol and formoterol. Br. J. Pharmacol. 141 (1), 163–171. doi:10.1038/sj.bjp.0705599
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Shi, H., Han, X., Jiang, N., Cao, Y., Alwalid, O., Gu, J., et al. (2020). Radiological findings from 81 patients with COVID-19 pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. Lancet Infect. Dis. 20 (4), 425–434. doi:10.1016/S1473-3099(20)30086-4
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Shoaibi, A., Fortin, S., Weinstein, R., Berlin, J., and Ryan, P. (2020). Comparative effectiveness of famotidine in hospitalized COVID-19 patients. Am J Gastroenterol., 2023. doi:10.1101/2020.09.23.20199463
CrossRef Full Text | Google Scholar
Somogyi, A., and Gugler, R. (1983). Clinical pharmacokinetics of cimetidine. Clin. Pharmacokinet. 8 (6), 463–495. doi:10.2165/00003088-198308060-00001
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Stauch, B., Johansson, L. C., McCorvy, J. D., Patel, N., Han, G. W., Huang, X. P., et al. (2019). Structural basis of ligand recognition at the human MT1 melatonin receptor. Nature 569 (7755), 284–288. doi:10.1038/s41586-019-1141-3
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Suthar, M. S., Zimmerman, M., Kauffman, R., Mantus, G., Linderman, S., Vanderheiden, A., et al. (2020). Rapid generation of neutralizing antibody responses in COVID-19 patients. medRxiv 1 (3), 100040. doi:10.1101/2020.05.03.20084442
CrossRef Full Text | Google Scholar
Swatek, K. N., Aumayr, M., Pruneda, J. N., Visser, L. J., Berryman, S., Kueck, A. F., et al. (2018). Irreversible inactivation of ISG15 by a viral leader protease enables alternative infection detection strategies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115 (10), 2371–2376. doi:10.1073/pnas.1710617115
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Theoharides, T. C., Tsilioni, I., and Ren, H. (2019). Recent advances in our understanding of mast cell activation – or should it be mast cell mediator disorders? Expert Rev. Clin. Immunol. 15 (6), 639–656. doi:10.1080/1744666X.2019.1596800
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Tian, S., Hu, N., Lou, J., Chen, K., Kang, X., Xiang, Z., et al. (2020a). Characteristics of COVID-19 infection in Beijing. J. Infect. 80 (4), 401–406. doi:10.1016/j.jinf.2020.02.018
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Tian, S., Hu, W., Niu, L., Liu, H., Xu, H., and Xiao, S. Y. (2020b). Pulmonary pathology of early-phase 2019 novel coronavirus (COVID-19) pneumonia in two patients with lung cancer. J. Thorac. Oncol. 15 (5), 700–704. doi:10.1016/j.jtho.2020.02.010
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Tomera KM, M. R., and Kittah, J. K. (2020a). Brief report: rapid clinical recovery from severe COVID-19 with high dose famotidine high dose celecoxib adjuvant therapy. Enliven. Pharmacovigil. Drug Saf. 6 (3).
Tomera KM, M. R., and Kittah, J. K. (2020b). Hospitalized COVID-19 patients treated with celecoxib and high dose famotidine adjuvant therapy SHOW significant clinical responses. SSRN.
Vabret, N., Britton, G. J., Gruber, C., Hegde, S., Kim, J., Kuksin, M., et al. (2020). Immunology of COVID-19: current state of the science. Immunity 52, 910–941. doi:10.1016/j.immuni.2020.05.002
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Wadee, A. A., Anderson, R., and Sher, R. (1980). In vitro effects of histamine on eosinophil migration. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 63 (3), 322–329. doi:10.1159/000232643
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Wang, D., Hu, B., Hu, C., Zhu, F., Liu, X., Zhang, J., et al. (2020). Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA., 323, 1061–1069. doi:10.1001/jama.2020.1585
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Weiler, C. R. (2020). Mast cell activation syndrome: tools for diagnosis and differential diagnosis. J. Allergy Clin. Immunol. Pract. 8 (2), 498–506. doi:10.1016/j.jaip.2019.08.022
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Weinstock, L. B., Pace, L. A., Rezaie, A., Afrin, L. B., and Molderings, G. J. (2020). Mast cell activation syndrome: a primer for the gastroenterologist. Dig. Dis. Sci. doi:10.1007/s10620-020-06264-9
CrossRef Full Text | Google Scholar
WHO, (2020). Coronavirus disease 2019 (COVID-19) Situation. Report – 46.
Wu, C., Liu, Y., Yang, Y., Zhang, P., Zhong, W., Wang, Y., et al. (2020). Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods. Acta Pharm. Sin B 10, 766. doi:10.1016/j.apsb.2020.02.008
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Wu, D., Wu, T., Liu, Q., and Yang, Z. (2020). The SARS-CoV-2 outbreak: what we know. Int. J. Infect. Dis. 94, 44–48. doi:10.1016/j.ijid.2020.03.004
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Wu, Z., and McGoogan, J. M. (2020). Characteristics of and important lessons from the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak in China: summary of a report of 72314 cases from the Chinese center for disease control and prevention. JAMA 323, 1239. doi:10.1001/jama.2020.2648
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Yeh, K. C., Chremos, A. N., Lin, J. H., Constanzer, M. L., Kanovsky, S. M., Hucker, H. B., et al. (1987). Single-dose pharmacokinetics and bioavailability of famotidine in man. Results of multicenter collaborative studies. Biopharm. Drug Dispos. 8 (6), 549–560. doi:10.1002/bdd.2510080606
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Yeramaneni, S., Doshi, P., Sands, K., Cooper, M., Kurbegov, D., and Fromell, G. (2020). Famotidine use is not associated with 30-day mortality: a coarsened exact match study in 7158 hospitalized COVID-19 patients from a large Healthcare system. Gastroenterology 160, 919–921. doi:10.1053/j.gastro.2020.10.011
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Zeng, Z., Xu, L., Xie, X.-y., Yan, H.-l., Xie, B.-j., Xu, W.-z., et al. (2020). Pulmonary pathology of early phase COVID-19 pneumonia in a patient with a benign lung lesion. Histopathology.77 (5), 823–831. doi:10.1111/his.14138
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Zhang, T., Finn, D. F., Barlow, J. W., and Walsh, J. J. (2016). Mast cell stabilisers. Eur. J. Pharmacol. 778, 158–168. doi:10.1016/j.ejphar.2015.05.071
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Zhu, N., Zhang, D., Wang, W., Li, X., Yang, B., Song, J., et al. (2020). A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N. Engl. J. Med. 382 (8), 727–733. doi:10.1056/NEJMoa2001017
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Zou, L., Ruan, F., Huang, M., Liang, L., Huang, H., Hong, Z., et al. (2020). SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. N. Engl. J. Med. 382 (12), 1177–1179. doi:10.1056/NEJMc2001737
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Zwickl, H., Zwickl-Traxler, E., and Pecherstorfer, M. (2019). Is neuronal histamine signaling involved in cancer cachexia? Implications and perspectives. Front Oncol. 9, 1409. doi:10.3389/fonc.2019.01409
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Keywords: famotidine (PubChem CID: 3325), mast cell activating disorder, COVID-19, hyperinflammation state, GPCR (G Protein Coupled Receptors), histamine (H2) receptor
Citation: Malone RW, Tisdall P, Fremont-Smith P, Liu Y, Huang X-P, White KM, Miorin L, Moreno E, Alon A, Delaforge E, Hennecker CD, Wang G, Pottel J, Blair RV, Roy CJ, Smith N, Hall JM, Tomera KM, Shapiro G, Mittermaier A, Kruse AC, García-Sastre A, Roth BL, Glasspool-Malone J and Ricke DO (2021) COVID-19: Famotidine, Histamine, Mast Cells, and Mechanisms. Front. Pharmacol. 12:633680. doi: 10.3389/fphar.2021.633680
Received: 25 November 2020; Accepted: 25 January 2021;
Published: 23 March 2021.
Edited by:Narasaiah Kolliputi, University of South Florida, United States
Reviewed by:Sudhir Putty Reddy, Moffitt Cancer Center, United States
Riccardo Inchingolo, Catholic University of the Sacred Heart, Italy
Copyright © 2021 Malone, Tisdall, Fremont-Smith, Liu, Huang, White, Miorin, Moreno, Alon, Delaforge, Hennecker, Wang, Pottel, Blair, Roy, Smith, Hall, Tomera, Shapiro, Mittermaier, Kruse, García-Sastre, Roth, Glasspool-Malone and Ricke. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
*Correspondence: Robert W. Malone, RWMaloneMD@gmail.com
Disclaimer: All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article or claim that may be made by its manufacturer is not guaranteed or endorsed by the publisher.
Copyright © 2021 door Zorgdatjenietslaapt.nl. Toestemming tot gehele of gedeeltelijke herdruk wordt graag verleend, mits volledige creditering en een directe link worden gegeven.
Mijn lichaam is geen eigendom van de staat. Ik heb de uitsluitende en exclusieve autonomie over mijn lichaam en geen enkele politicus, ambtenaar of arts heeft het wettelijke of morele recht om mij te dwingen een niet-gelicentieerd, experimenteel vaccin of enige andere medische behandeling of procedure te ondergaan zonder mijn specifieke en geïnformeerde toestemming. De beslissing is aan mij en aan mij alleen en ik zal mij niet onderwerpen aan chantage door de overheid of emotionele manipulatie door de media, of zogenaamde celebrity influencers.
