M.E.(cvs)-wetenschap

januari 3, 2009

Oxidatieve stress

Filed under: Celbiologie,Inspanning — mewetenschap @ 3:37 pm
Tags: , , ,

Voor wie nog zou twijfelen aan het belang van oxidatieve stress bij M.E.(cvs): hierbij samenvattingen van (enkele van de vele) artikels over de jaren door verscheidene onderzoeksgroepen…

*************************

Life Sci (2001) 68: 2037-49

Anti-oxidant status and lipoprotein-peroxidation in CFS

Manuel y Keenoy B, Moorkens G, Vertommen J, De Leeuw I

University Hospital, University of Antwerp, Belgium

De etiologie en pathogenese van het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) blijven grotendeels onopgelost.

Begeleidende metabole aandoeningen zoals selektieve n-6 vetzuren depletie suggereert dat oxidatieve stress en meer specifiek lipiden-peroxidatie een rol zou kunnen spelen bij de pathogenese. [Oxidatieve stress is het resultaat van een onevenwicht tussen oxidante aanvallen te wijten aan de produktie van vrije radikalen en anti-oxidante verdediging.]

Om deze hypothese te onderzoeken, werd de oxidant/anti-oxidant status [TEAC (Trolox Equivalent Anti-oxidant Capacity), transferrine (ijzer-bindend proteïne) en ceruloplasmine (ijzer-oxiderend proteïne) – zorgen voor bescherming tegen ijzer-geïinduceerde lipiden-peroxidatie, vitamine-E en -A, glutathion (GSH) en glutathion-peroxidase; thiobarbituur-zuur reaktieve substanties (TBARS)] en de impact daarvan op lipoproteïnen-peroxidatie in vitro bestudeerd bij 61 patiënten met onverklaarde vermoeidheid die meer dan een maand duurde.

Ze werden onderverdeeld in 2 groepen: de groep CVS+ (33 individuen) voldeed aan de ‘Centre of Disease Control’ criteria (1988.) voor CVS en groep CVS- deed dat niet maar ze waren wel gelijkwaardig qua leeftijd, geslacht en klinische karakteristieken.

Anti-oxidant status was gelijkaardig voor de 2 groepen uitgezonderd voor het lager serum-transferrine bij CVS+ [serum-waarden van transferrine dalen dikwijls bij chronische inflammatie en trauma; oxidative stress kan ook mRNA voor transferrine doen dalen] (gemiddeld (95 % CI) 2.41 (2.28-2.54) versus 2.73 (2.54-2.92) g/l bij CVS-, p = 0.009) en de hogere lipoproteïnen-peroxidatie in vitro: 6630 (5949-7312) versus 5581 (4852-6310) nmol MDA/mg LDL en VLDL cholesterol x minuten, p = 0.035). CVS intensifieerde de invloed van LDL cholesterol (p = 0.012) en van transferrine (p = 0.045) op peroxidatie in vitro, wat bijkomende pro-oxidante effekten suggereert. [Voor vitamine-E was er ook een tendens naar lagere waarden bij CFS+ patiënten. Zie verder]

Deze resultaten wijzen er op dat patiënten met CVS een verhoogde vatbaarheid hebben qua koper-geïnduceerde lipiden-peroxidatie van LDL en VLDL en dat dit gerelateerd is met hun lagere serum-transferrine waarden en met andere ongeïdentificeerde pro-oxiderende effekten bij CVS.

[De auteurs melden nog dat de chronische inflammatoire status, die dikwijls wordt vastgesteld bij CVS, een mogelijke bron voor de oxidatieve stress is.]

*************************

Neurosci Lett. (2003) 335: 151-4

Relationship between musculoskeletal symptoms and blood-markers of oxidative stress in patients with Chronic Fatigue Syndrome

Vecchiet J, Cipollone F, Falasca K, Mezzetti A, Pizzigallo E, Bucciarelli T, De Laurentis S, Affaitati G, De Cesare D, Giamberardino MA

Department of Medicine and Science of Aging, G. D’Annunzio University of Chieti, Italy

We onderzochten het oxidant/anti-oxidant evenwicht en zijn correlatie met spier-symptomen in 21 patiënten met het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) versus 20 normale individuen. De patiënten vertoonden significante verschillen: lagere lag-fase, vitamine-E (Vit E) plasma-concentraties in plasma en lage-densiteit lipoproteïnen (LDL), meer LDL thiobarbituur-zuur reaktieve substanties (TBARS), meer vermoeidheid en lager spierpijn-drempels bij elektrische stimulatie. Er werd ook een significante direct lineaire correlatie gevonden tussen vermoeidheid en TBARS, drempels en lag-fase, drempels en vit-E in plasma en LDL. Een significante omgekeerd lineaire correlatie werd gevonden tussen vermoeidheid en lag-fase, vermoeidheid en Vit-E, drempels en TBARS. Verhoogde oxidatieve stress en verminderde anti-oxidant verdediging zijn verbonden met de symptomatologie bij CVS, suggererend dat anti-oxidant supplementen de spier-symptomen bij dit syndroom kunnen verlichten.

[Spectrofotometrische meting van TBARS verloopt in drie fasen: 1) the lag-time, waarbij de fluorescentie niet significant stijgt, geeft de capaciteit van de anti-oxidanten om lipoproteïnen-peroxidatie te vertragen aan; 2) de stijging bij de propagatie-fase, waarbij de fluorescentie snel toeneemt, geeft de snelheid van de oxidatieve veranderingen aan; 3) de verzadigingsfase, waarbij de fluorescentie een plateau bereikt, geeft de totale hoeveelheid geoxideerde lipiden aan.]

*************************

Free Radic Biol Med. (2005) 39: 584-9

Oxidative stress levels are raised in Chronic Fatigue Syndrome and are associated with clinical symptoms

Kennedy G, Spence VA, McLaren M, Hill A, Underwood C, Belch JJ

Vascular Diseases Research Unit, The Institute of Cardiovascular Research, Ninewells Hospital and Medical School, Dundee, Scotland DD1 9SY, UK

De etiologie van het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) is niet gekend; recent bewijsmateriaal suggereert echter dat een overmatige aanmaak van vrije radikalen (VR) betrokken kan zijn. Deze studie onderzocht voor de eerste keer 8-iso-prostaglandine-F(2alfa)-isoprostaan waarden samen met andere plasma-merkers voor oxidatieve stress bij CVS-patiënten en controle-individuen.

[Isoprostanen zijn stabiele produkten van arachidonzuur, gevormd op een niet-enzymatische, door vrije radikalen gekatalyseerde manier. Urinaire excretie van 8-iso-prostaglandine F2alfa, een isomeer van het PGG/H synthase (cyclooxygenase of COX) enzyme-produkt, prostaglandine F2alfa (PGF2alfa), bleek eerder beloftevol als een aanwijzing voor oxidatieve stress en lipiden-peroxidatie in vivo – hier werden ze in het plasma gemeten. Isoprostanen weerspiegelen niet alleen oxidatieve stress maar ze hebben ook krachtige biologische effekten geassocieerd met de peroxidatie van membraan-lipiden, verhoogde cel-permeabiliteit en een daaruit volgende verhoging van intracellulair calcium.]

Zevenenveertig patiënten (18 mannen, 29 vrouwen, gemiddelde leeftijd 48 [19-63] jaar) die voldeden aan de ‘Centres for Disease Control’ klassificatie voor CVS en 34 gezonde vrijwilligers (13 mannen, 21 vrouwen, gemiddelde leeftijd 46 [19-63] jaar) werden opgenomen in de studie. De CVS-patiënten werden ingedeeld in twee groepen: één groep had eerder gedefinieerde cardiovasculaire (CV) risico-factoren voor obesitas en hypertensie (groep 1) en de tweede hadden een normale bloeddruk en waren niet obees (groep 2).

Patiënten vertoonden significant verhoogde waarden aan isoprostanen (groep 1, P = 0.007; groep 2, P = 0.03, ongepaarde t-test vergeleken met controles) en geoxideerde lage-densiteit lipoproteïnen (groep 2, P = 0.02) wat wijst op een VR-aanval op de lipiden. CVS-patiënten hadden ook significant lagere hoge-densiteit lipoproteïnen (groep 1, P = 0.011; groep 2, P = 0.005). CVS-symptomen correleerden met isoprostaan-waarden maar enkel bij laag CV-risico CVS-patiënten van groep 2 (isoprostanen correleerden met de totale symptoom score P = 0.005, gewrichtspijn P = 0.002 en post-exertionele malaise P = 0.027, Pearson).

[De pro-oxidant status bleek een gevolg van de ziekte en geen secundair effekt van een CV-risico. De oxidatieve stress bij CVS is volgens dit onderzoek te wijten aan bovenmatige vorming van vrije radikalen en niet aan uitputting van de anti-oxidant reserves.

Ook te onthouden: ox-LDL, hier significant verhoogd, heeft ook het vermogen om genen geassocieerd met anti-oxidante responsen zoals de gen transcriptie-factor nuclear factor-kappa B (NF-κB) te stimuleren.]

Dit is de eerste keer dat gestegen waarden voor de ‘gouden standaard’ meting van in vivo oxidatieve stress (isoprostanen) en hun associatie met CVS-symptomen worden gerapporteerd.

*************************

Journal of Internal Medicine (2005) 257: 299-310

Chronic Fatigue Syndrome: assessment of increased oxidative stress and altered muscle-excitability in response to incremental exercise

Jammes Y, Steinberg JG, Mambrini O, Bregeon F, Delliaux S

From the Laboratoire de Physiopathologie Respiratoire (UPRES EA 2201), Faculté de Medecine, Institut Federatif de Recherche Jean Roche and Service des Explorations Fonctionnelles Respiratoires, Hopital Nord, Assistance Publique-Hopitaux de Marseille, Marseille, France

Omdat de spier-respons op toenemende inspanning niet goed is gedocumenteerd bij patiënten die lijden aan het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS), combineerden we elektrofysiologische en biochemische (melkzuur-produktie, oxidatieve stress) metingen om vast te stellen of er spier-dysfunktie is in respons op een routine fiets-inspanning.

Deze ‘case-control’ studie vergeleek 15 CVS-patiënten met een controle-groep van gezonde individuen gematcht qua geslacht, leeftijd en gewicht (n = 11).

Alle individuen voerden een fietstest met toenemende inspanning tot uitputting uit.

We maten de zuurstof-opname (VO2), hartslag (HR), systemische bloeddruk, percutane O2-saturatie (SpO2), M-wave [‘compound-evoked muscle action potentials’ – de geschikte zenuw wordt elektrisch gestimuleerd en de opgewekte respons kan worden gemeten; een niet-invasieve manier om perifere spier-vermoeidheid bij inspanning te meten] van de vastus lateralis [spier aan de voorzijde van het dijbeen, deel van de quadriceps] en namen veneus bloed af om zo de zuurtegraad (pHv), PO2 (PvO2), melkzuur (LA) en drie merkers voor oxidatieve stress (thiobarbituurzuur-reaktieve substanties – TBARS, gereduceerd glutathion – GSH en ascorbinezuur – RAA) te kunnen meten.

Bij CVS-patiënten verschilde (i) de relatie stijgingsgraad van VO2 versus inspanningsvolume niet van controle-individuen en er was een tendens voor een aangescherpte PvO2 daling bij dezelfde inspanningsintensteit, wat wijst op een verhoogde zuurstof-opname in de spieren bij inspanning; (ii) de HR- en bloeddruk-respons bij inspanning varieerde niet; (iii) de anaërobe mechanismen waren niet geaccentueerd; (iv) de door inspanning geïnduceerde oxidatieve stress was versterkt (vroege veranderingen in TBARS en RAA, en verhoogd maximaal RAA-verbruik); en (v) de M-wave duur was duidelijk gestegen tijdens de herstel-periode. [Hierbij werden geen wijzigingen in de neuromusculaire transmissie (geleidingstijd van spiervezels) gemeld maar er worden wel uitgesproken veranderingen van spier-prikkelbaarheid aangetoond vroeg na het beëindigen van de inspanning.]

Besluiten: De respons van CVS-patiënten op toenemende inspanning gaat gepaard met een verlengde en verhoogde oxidatieve stress samen met uitgesproken wijzigingen van de prikkelbaarheid van het spier-membraan. Deze twee objectieve tekenen van spier-dysfunktie volstaan om de spierpijn en post-exertionele malaise, gerapporteerd door onze patiënten, te verklaren.

*************************

Int J Cardiol. (2008) [ahead of print]

Increased oxidative stress suggested by low serum vitamin-E concentrations in patients with Chronic Fatigue Syndrome

Kunihisa Miwaa and Masatoshi Fujitab

aDepartment of Internal Medicine, Nanto Home and Regional Medical Centre, 577 Matsubara, Nanto, Toyama 939-1518, Japan

bHuman Health Sciences, Kyoto University Graduate School of Medicine, Kyoto, Japan

Serum alfa-tocoferol [vitamine-E; een belangrijke endogene vet-oplosbare anti-oxidatieve substantie, verbruikt tijdens het lipiden-peroxidatie proces, zou – samen met het mineraal seleen – de oxidatie van cellen en celmembranen tegen gaan. De werking is niet precies bekend.] concentraties werden bepaald bij 50 patiënten met het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en 40 controle-individuen (Controle).

Prevalentie van om het even welke coronaire risico-factor was niet significant verschillend tussen CVS en Controle. CVS-patiënten vertoonden significant lagere alfa-tocoferol concentraties dan controles. De concentraties waren significant lager bij de individuen met om het even welke coronaire risico-factoren dan deze zonder, bij CVS zowel als Controle. Zelfs onder de individuen met om het even welke coronaire risico-factoren en ook deze zonder, hadden CVS-patiënten significant lagere alfa-tocoferol concentraties dan controles.

Tot bersluit: CVS-patiënten hadden significant lagere alfa-tocoferol concentraties ongeacht coronaire risico-factoren dan controles, wat de aanwezigheid suggereert van verhoogde oxidatieve stress bij CVS. [Of verhoogde oxidatieve stress één van de oorzaken van CVS is of een gevolg blijft onbekend.]

*************************

Clin Invest Med. (2008) 31: E319-27

Differential heat shock protein responses to strenuous standardized exercise in Chronic Fatigue Syndrome patients and matched healthy controls

Anita A. Thambirajah BSc1; Kenna Sleigh RN, MSN, PhD2; H. Grant Stiver MD, FRCPC3; Anthony W. Chow MD, FACP, FRCPC4

1 Department of Biochemistry and Microbiology, University of Victoria, Victoria, Canada

2 Department of Surgery, Division of Urology, Department of Urological Sciences at Vancouver General Hospital and University of British Columbia, Vancouver, Canada

3 Division of Infectious Diseases, Vancouver General Hospital and University of British Columbia, Vancouver, Canada

4 Division of Infectious Diseases, Vancouver General Hospital and University of British Columbia, Vancouver, Canada

Doel: Aangezien fysieke inspanning de symptomen van het Chronische Vermoeidheid Syndroom verergert en metabole veranderingen, inclusief oxidatieve stress, de expressie van heat-shock proteïnen (Hsp) kunnen moduleren, wilden we bepalen of Hsp-expressie is gewijzigd bij CVS-patiënten voor en na inspanning.

Methoden: Hsp27, Hsp60, Hsp70 en Hsp90 expressie van 6 CVS-patiënten en 7 controles (gematcht voor leeftijd en geslacht) werden onderzicht m.b.v. ‘western blot’ analyse van perifeer bloed mononucleaire cellen onmiddellijk voor, na en 1 dag en 7 dagen volgend op een gestandardiseerde loopband-inspanning.

Resultaten: Basaal Hsp27 was hoger bij CVS-patiënten dan bij controles (0.54 +/- 0.13 vs. 0.19 +/- 0.06, gemiddelde +/- SEM; P < 0.01). Verder waren deze waarden bij CVS-patiënten gedaald onmiddellijk na inspanning (0.25 +/- 0.09; P < 0.05) en bleven onder basale waarden 1 dag na inspanning (0.18 +/- 0.05; P < 0.05). P < 0.05). […] In tegenstelling hiermee bleven Hsp27-waarden relatief constant na inspanning bij controle-individuen. Gelijkaardige patronen van verminderende Hsp-waarden bij CVS-patiënten worden ook gezien voor Hsp60 (0.94 +/- 0.40 vs. 1.32 +/- 0.46; P < 0.05) en voor Hsp90 (0.34 +/- 0.09 vs. 0.49 +/- 0.10; P < 0.05) op dag 7 na inspanning vergeleken met basale waarden, respectievelijk. Contrasterend was dat Hsp60-waarden bij controle-individuen waren gedaald op dag 1 (1.09 +/- 0.27) en dag 7 (1.24 +/- 0.50) na inspanning vergeleken met corresponderende waarden onmiddellijk na inspanning (0.55 +/- 0.06) (P < 0.05, respectievelijk).

Besluit: Deze voorlopige bevindingen suggereren een abnormale of defekte adaptieve respons op oxidatieve stress bij CVS en de mogelijkheid rijzen dat Hsp-profilering kan voorzien in een meer objectieve biologische merker voor deze ziekte.

*************************

Wordt vervolgd…

Geef een reactie »

Nog geen reacties

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Blog op WordPress.com.

%d bloggers op de volgende wijze: