M.E.(cvs)-wetenschap

december 29, 2013

Infektie vóór CVS: oxidante status, kalium-uitstroom en spier-prikkelbaarheid bij inspanning

Filed under: Celbiologie — mewetenschap @ 4:18 pm
Tags: , , , , , , ,

Onderstaande studie toont aan dat een infektie verantwoordelijk kan zijn voor langdurige veranderingen qua oxidatieve stress die stoornissen van kalium-uitstroom uit de spiercellen na inspanning en qua membraan-prikkelbaarheid bij CVS-patiënten kan verklaren. Er zijn meerdere soorten infekties die de stoornissen kunnen veroorzaken.

————————-

Open Journal of Internal Medicine, 2013, 3: 98-105

Chronic Fatigue Syndrome with history of severe infection combined altered blood oxidant status and reduced potassium efflux and muscle excitability at exercise

Yves Jammes (1,2), Jean Guillaume Steinberg (2), Regis Guieu (1), Stephane Delliaux (1,2)

1 UMR MD2, Faculty of Medicine, Aix-Marseille University, Marseille, France

2 Clinical Respiratory Physiology, Exercise Testing Laboratory, North Hospital, Public Health-Hospitals in Marseille, Marseille, France

SAMENVATTING

Er werd gedocumenteerd dat het Chronisch Vermoeidheid Syndroom (CVS) een combinatie is van verhoogde oxidatieve stress met veranderde spier-prikkelbaarheid. Onze hypothese was dat deze stoornissen kunnen worden versterkt wanneer ernstige infektie de CVS-symptomen voorafging. Deze ‘case-control’ studie vergeleek 55 CVS-patiënten met een gematchte controlegroep van 40 gezonde individuen. Bij 55 CVS-patiënten werd ernstige infektie gerapporteerd binnen een periode van 3-7 maand voorafgaand aan de CVS-symptomen. De anderen hadden sport beoefend op hoog niveau. Plasma-concentraties van kalium, een merker voor lipiden-peroxidatie (thiobarbituurzuur reaktieve stoffen, TBARS) en een endogeen anti-oxidant (gereduceerd ascorbinezuur, RAA) werden gemeten. Er werd een aktie-potentiaal (‘M-wave’) uitgelokt in de vastus lateralis spier om de prikkelbaarheid van spier-membranen te onderzoeken. Alle individuen voerden een maximale toenemende fiets-inspanning uit. In vergelijking met controle-individuen hadden alle CVS-patiënten verhoogde TBARS-waarden in rust en, tijdens en na inspanning, een gewijzigde ‘M-wave’ configuratie. Een voorgeschiedenis van infektie was geassocieerd met duidelijke significante toename van TBARS-waarden in rust, versterkte ‘M-wave’ veranderingen en ook verminderde inspanning-geïnduceerde kalium-efflux. De omvang van de inspanning-geïnduceerde ‘M-wave’ veranderingen was proportioneel met de basale TBARS-waarde. Ernstige infektie voorafgaand aan CVS lijkt een stressor te zijn die een veranderde oxidant-status in het bloed en een verminderde spier-prikkelbaarheid bij inspanning induceert.

1. INLEIDING

Het Chronisch Vermoeidheid Syndroom (CVS) resulteert geeft een ernstige verstoring van de dagelijkse aktiviteiten. Er wordt een door inspanning geïnduceerde CVS-pathologie vermoed. CVS volgt echter vaak op een ernstige bakteriële of virale infektie en diverse vermoedelijke pathogenen – zoals het Epstein-Barr virus, cytomegalovirus, humaan herpesvirus, enterovirus, parvovirus en Mycoplasma, worden overwogen. Eerdere studies hebben uitgesproken veranderingen qua biologische en fysiologische reakties op maximale inspanning bij CVS-patiënten (in vergelijking met gezonde sedentaire personen) gerapporteerd [Jammes Y, Steinberg JG, Mambrini O, Brégeon F, Delliaux S. Chronic Fatigue Syndrome: assessment of increased oxidative stress and altered muscle excitability in response to incremental exercise. J Int Med (2005) 257: 299-310 /// Vecchiet J, Cipollone F, Falasca K et al. Relationship between musculoskeletal symptoms and blood-markers of oxidative stress in patients with Chronic Fatigue Syndrome. Neurosci Lett (2003) 335: 151-154; beide zie ‘Oxidatieve stress /// Jammes Y, Steinberg JG, Delliaux S, Bregeon F. Chronic Fatigue Syndrome combines increased exercise-induced oxidative stress and reduced cytokine and Hsp responses. J Int Med (2009) 266: 196- 206; zie ‘CVS * Oxidatieve Stress en Hsp bij inspanning’ / e.a.]. Deze verschillen omvatten duidelijke wijzigingen van de spier-membraan prikkelbaarheid na inspanning, een vroege en verlengde inspanning-geïnduceerde oxidatieve stress en een verzwakte ‘heat-shock’ proteïnen respons (HSP) [bv. Jammes Y, Steinberg JG, Delliaux S. Chronic Fatigue Syndrome: Acute infection and history of physical activity affect resting levels and response to exercise of plasma oxidant/anti-oxidant status and heat shock proteins. J Int Med (2012) 272: 74-84].

Een overmatige produktie van reaktieve zuurstof soorten (ROS), verantwoordelijk voor membraan lipiden-peroxidatie, oefent gekende effekten uit op geïsoleerde menselijke en dierlijke weefsels, inclusief verlies van membraan-exciteerbaarheid door een veranderde aktivatie van kalium (K+) kanalen in hart-myocyten [spiercellen] en de skeletspier-vezels. Bij gezonde mensen hebben spier-biopten aangetoond dat de sterkte van membraan-excitatie evenredig is met de K+-uitstroom, detekteerbaar in het plasma. Een verhoogde ROS-produktie oefent een remmende werking uit op de Na+/K+-pomp aktiviteit, waardoor de kalium-uitstroom en de spier-membraan exciteerbaarheid vermindert. De CVS-studie door Fulle et al. [Fulle S, Belia S, Vecchiet J et al. Modification of the functional capacity of sarcoplasmic reticulum membranes in patients suffering from Chronic Fatigue Syndrome. Neuromuscul Disord. 2003 Aug;13(6):479-484; zie ook ‘Struktuur en funktie van skelet-spieren gewijzigd bij CVS] heeft een ontregeling van de Na+/K+– en Ca2+-ATPase pompen en de veranderingen van ryanodine-kanalen [zie ook ‘Molekulair mechanisme voor verminderde inspanningscapaciteit’, ‘Ryanodine receptor & inspanning’ & ‘Transcriptie-profiel van spieren bij CVS] in het sarcoplasmatisch reticulum membranen bevestigd. [sarcoplasma = vloeistof die de myofibrillen van dwarsgestreepte spiervezels omgeeft] Deze auteurs hypothiseerden dat de ontregeling van de pomp-aktiviteiten het gevolg zou kunnen zijn van een toegenomen fluïditeit [omschrijvig van de viscositeit van de lipiden-lagen van een cel-membraan] van het sarcoplasmatisch membraan ten gevolge de door ROS geïnduceerde vorming van lipiden-hydroperoxiden. Het is goed gedocumenteerd dat ernstige bakteriële [Staphylococcus aureus] en virale [rhino-virus, influenza-virus, RSV] infekties, oxidatieve stress induceren. Zodoende zou infektie verantwoordelijk kunnen zijn voor een veranderde membraan-prikkelbaarheid ten gevolge van verminderde K+-uitwisselingen doorheen de spier-membranen.

Het opnemen van samengestelde uitgelokte aktie-potentialen in de spieren (‘M-wave’) [‘evoked compound muscle-potential’; een zenuw wordt elektrisch gestimuleerd en de opgewekte respons kan worden gemeten; een manier om perifere spier-vermoeidheid bij inspanning te meten] met oppervlakte-elektroden is een niet-invasieve methode die courant gebruikt wordt om de spier-membraan prikkelbaarheid te onderzoeken in rust en bij inspanning [Arnaud S, Zattara-Hartmann MC, Tomei C, Jammes Y. Correlation between muscle metabolism and changes in M-wave and surface electromyogram: Dynamic constant load leg exercise in untrained subjects. Muscle & Nerve (1997) 20: 1197-1199 /// Jammes Y, Zattara-Hartmann MC, Caquelard F, Arnaud S, Tomei C. Electromyographic changes in vastus lateralis during dynamic exercise. Muscle & Nerve (1997) 20: 247-249]. Een verstoorde excitatie van de spier-vezels wordt vastgesteld wanneer de ‘M-wave’ afneemt en breder wordt. Bij gezonde sedentaire personen, treden bescheiden veranderingen op qua duur en amplitude van de ‘M-wave’ tijdens en na een maximale oplopende fiets-inspanning. Aan de andere kant vertonen CVS-patiënten een significante verlenging van de neuromusculaire geleiding-tijd (CT), een vermindering van de ‘M-wave’ amplitude en verlengde ‘M-wave’ duur; de veranderde spier-prikkelbaarheid blijft vaak aanhouden op het einde van een herstel-periode van 30 min.

We hypothiseerden dat de stoornissen qua oxidant-status in het bloed en gewijzigde spier-membraan exciteerbaarheid versterkt zouden kunnen zijn bij CVS-patiënten met een voorgeschiedenis van ernstige infektie.

2. METHODES

2.1. Individuen

55 CVS-patiënten; inclusie-criteria: 1) klinisch: persistente of terugkerende vermoeidheid gedurende minstens 6 opéénvolgende maanden of langer an 4 of meer van deze symptomen: post-exertionele malaise, verstoord geheugen of concentratie, niet-verfrissende slaap, spier-pijn, gewricht-pijn, gevoelige lymfe-klieren, pijnkijke keel, hoofdpijn; 2) biologisch: combinatie van inspanning-geïnduceerde veranderingen van spier-membraan exciteerbaarheid [een aktie-potentiaal is een golf van elektrische ontlading over het membraan van een exciteerbare (prikkelbare) cel zoals een neuron of een spiercel], en een vroege en verlengde inspanning-geïnduceerde oxidatieve stress. Patiënten met depressie en chronische ziekte werden uitgesloten. In retrospect werden 2 groepen CVS-patiënten geïdentificeerd (op basis van hun sportieve voorgeschiedenis en ernstige acute infektie). 30 patiënten hadden veel sport beoefend op hoog niveeau (> 6 h per week) gedurende meer dan 6 jaar voor de symptomen optraden en geen voorgeschiedenis van ernstige infektie (vastgesteld door hun artsen). 25 patiënten deden niet regelmatig aan sport en hadden een gerapporteerde ernstige infektie (griep, longontsteking, encefalomyelitis, sepsis of niet-geïdentificeerd) binnen 3-7 maand voor de aanvang van de CVS-symptomen. De 2 groepen CVS-patiënten werden ‘NI’ (niet geïnfekteerd) en ‘I’ (geïnfekteerd) genoemd. De gegevens werden vergeleken met deze van een controle-groep van 40 Caucasische vrijwilligers gematcht voor geslacht, leeftijd en gewicht uit dezelfde socio-economische klasse. […]

2.2. Fysiologische Metingen

[…] arteriële bloeddruk, zuurstof-saturatie (SpO2), ventilatie en ademhaling-gassen. […] Inspanning op een fiets-ergometer […]: 2 min 0 W, oplopende inspanning (20 W/min) tot piek O2-opname (VO2max). De criteria om VO2max vast te stellen: plateau van VO2 om voorspelde maximale waarden van VO2 en HR te bereiken, en meting van het respiratoir quotient > 1,1. [RQ = geëlimineerd CO2 / geconsumeerd O2]

2.3. Elektromyografische (EMG) Opnames en Analyses

[…] De elektrodes werden tussen het motor-punt [punt op de spier waar toediening van een minimale elektrische stroom een waarneembare samentrekking van de oppervlakkige spier-vezels veroorzaakt] en de proximale pees geplaatst. […] Aktie-potentialen (‘M-waves’) werden in de spieren opgewekt door directe spier-stimulatie […]. Een kleine (1×1 cm) negatieve zilver-elektrode op het belangrijkste motor-punt (plaats waar de sterkste contractie werd verkregen met de laagste puls-amplitude) van de vastus lateralis [spier aan de voorzijde van het dijbeen] en een grote (3×3 cm) positieve zilver-elektrode op de tegenovergestelde kant van de dij. […] Berekening van 1) piek ‘M-wave’ amplitude; 2) de duur ervan; 3) de geleiding-tijd (tijd tussen stimulus en de piek EMG-respons). […]

2.4. Biochemische Analyses

[…] Melkzuur (LA) en kalium (K+) concentraties werden gemeten via specifieke elektrodes […]. Een plasma-merker voor lipiden-peroxidatie (thiobarbituurzuur reaktieve substanties, TBARS) en een anti-oxidant (gereduceerd ascorbinezuur, RAA) werden geanalyseerd […].

2.5. Inspanning-Protocol

1) 30 min rust (meting variabelen en bloed-afname); 2) 2 min 0 W arbeid; 3) inspanning; 4) 30 min herstel. Bij VO2max: afname bloed en ‘M-wave’ opname. Tijdens herstel na inspanning: bloed-afname en ‘M-wave’ opname na 5 en 30 min.

2.6. Statistische Analyses

[…] Significantie: 0.05.

3. RESULTATEN

3.1. Onderzoek in Rust

Er werden geen verschillen genoteerd tussen basale concentraties van LA, K+ en RAA, terwijl de gemiddelde waarde van TBARS in rust significant hoger was bij CVS-patiënten en bijna verdubbeld in de ‘I’ CVS-groep. De ‘M-wave’ kenmerken gemeten in de vastus lateralis in rust verschilden niet significant tussen de groepen.

3.2. Respons op Toenemend Maximaal Fietsen

VO2max en maximale LA-concentratie verschilden niet tussen de controle- en CVS-groepen. De TBARS-waarde bereikte een toppunt bij VO2max bij alle individuen. De maximale RAA-afname werd gemeten bij VO2max bij CVS-patiënten maar later bij gezonde individuen, en de K+-concentratie bereikte steeds een hoogste waarde bij VO2max. In vergelijking met controles was de maximale TBARS-toenname bijna altijd verdubbeld bij ‘NI’ CVS-patiënten, maar niet significant verschillend was in de ‘I’ CVS-groep. Er werden geen verschillen tussen de groepen genoteerd qua maximale RAA-afname. De piek K+-stijging was significant verzwakt in de ‘I’ CVS-groep.

Er traden uitgesproken ‘M-wave’ veranderingen op bij CVS-patiënten bij VO2max en die hielden aan na het beëindigen van de inspanning. De significantie van inter-groep verschillen was reeds aanwezig bij VO2max en bleef op de 5e en 30e min. De ‘M-wave’ veranderingen waren een combinatie van verminderde ‘M-wave’ amplitude en verlenging qua duur van zowel de ‘M-wave’ als de geleiding-tijd.

Omdat onze CVS-patiënten werden onderzocht 6 tot 23 maanden na de aanvang van de spier-vermoeidheid, zochten we naar verbanden tussen deze vertraging en de grootte-orde van rust-waarden en inspanning-geïnduceerde variaties van TBARS, RAA, K+ en ‘M-wave’ karakteristieken bij de ‘NI’ en ‘I’ CVS-groepen. We vonden dat de duur van de klinische aandoeningen de biochemische en elektrofysiologische variabelen niet beïnvloedde.

3.3. Relaties tussen Biochemische en Elektrofysiologische Variabelen

De veranderingen in ‘M-wave’ amplitude en CT na inspanning waren evenredig met de basale TBARS-waarde, de sterkste veranderingen werden gemeten in de ‘I’ CVS-groep. Ondanks het feit dat hun veranderingen bijna gelijktijdig optraden, waren de maximale ‘M-wave’ variaties niet gecorreleerd met de maximale inspanning-geïnduceerde veranderingen in TBARS, RAA, K+ en LA.

4. BESPREKING

De huidige studie bevestigt gegevens die eerder warden gerapporteerd bij CVS-patiënten: een stijging qua oxidant-status van het bloed in rust, een toegenomen inspanning-geïnduceerde oxidatieve stress en een verminderde spier-prikkelbaarheid. De nieuwe bevinding was de significante toename van oxidant-status stoornissen in het bloed in rust en hypo-exciteerbaarheid van de spieren bij inspanning bij CVS-patiënten met een recente ernstige infektie (‘I’ CVS-groep ). Er moet worden opgemerkt dat de oxidatieve stress na inspanning (TBARS-toename) significant versterkt was in de ‘NI’ CVS-groep, maar niet in de ‘I’ CVS-groep. Dit zou het resultaat kunnen zijn van de uitgesproken verhoging qua basale TBARS-concentratie bij ‘I’ CVS-patiënten, waardoor kan worden verondersteld dat de stoornissen van hun oxidant-status bijna al maximaal zijn. De chronische verhoging van de basale TBARS-waarden lijkt een belangrijke rol te spelen in de spier-prikkelbaarheid bij inspanning. Inderdaad: we meten de grootste veranderingen van spier-prikkelbaarheid na inspanning in de ‘I’ CVS-groep. We merkten ook een significante vermindering qua kalium-uitstroom in de spieren in respons op maximale inspanning in deze groep.

De sterkte van deze studie was de betrekkelijke toegankelijkheid door de meeste universitaire ziekenhuizen tot de instrumenten die werden gebruikt om de diagnose van CVS te stellen (‘M-wave’ opnames en plasma oxidant/anti-oxidant status). De beperking was de afwezigheid van gegevens betreffende waarden van de ‘heat-shock’ proteïnen (HSP) in onze CVS-groepen. Inderdaad: onze eerdere studies hebben duidelijk aangetoond dat zowel de basale waarden en inspanning-geïnduceerde variaties van HSPs significant lager zijn bij deze patiënten. Deze metingen werden niet herhaald in de huidige studie omdat HSP-metingen met immuno-assay-kits relatief duur zijn.

Onze vergelijkingen tussen controle-undividuen en CVS-patiënten bij inspanning zijn waardevol omdat hun VO2max en maximale inspanning-kracht, en dus de totale duur van toenemende inspanning, niet significant verschilde. De afwezigheid van verstoord aëroob metabolisme bij onze CVS-patiënten bevestigt meerdere eerdere observaties, gebaseerd op hetzelfde of bijna hetzelfde inspanning-protocol. De toegenomen inspanning-geïnduceerde oxidatieve stress bij CVS-patiënten kan wellicht deels de afwezigheid van een stoornis van hun aëroob metabolisme bij inspanning verklaren. Inderdaad: super-oxide aktiveert de mitochondriale ontkoppeling [lekken van protonen (H+) naar de mitochondriale matrix zodat niet alle energie die vrijkomt, wordt gebruikt om ATP te vormen maar verloren gaat als warmte en er dus minder ATP beschikbaar is voor cellulaire processen] proteïnen [eiwitten die de ‘mitochondrial permeability transition pore’ (mitochondriale ‘porie’ die de binnenste en buitenste mitochondriale membranen overspant) regelen] en het is welbekend dat de ontkoppeling-processen de zuurstof-opname verhogen door hun invloed op de mitochondriale ademhaling-keten.

De huidige studie bij CVS-patiënten meldde geen enkel verschil qua waarden in rust van de neuromusculaire transmissie (geleiding-tijd) en spier-membraan prikkelbaarheid in vergelijking met gezonde individuen. Aan de andere kant hebben we duidelijke veranderingen gemeten qua spier-prikkelbaarheid bij inspanning die reeds significant waren op het einde van de toenemende inspanning en aanhielden tijdens de herstel-periode . De vermindering van de ‘M-wave’ amplitude en de verlenging van de neuromusculaire geleiding-tijd (CT) waren significant toegenomen bij CVS-patiënten met een recente ernstige infektie. De toegenomen veranderingen van spier-membraan exciteerbaarheid na inspanning in onze ‘I’ CVS-groep waren geassocieerd met een significante reductie van de maximale kalium-uitstroom gemeten bij het einde van de inspanning. We hebben in de literatuur al gegevens gerapporteerd die nauwe relaties aantonen tussen oxidatieve stress, K+-uitwisseling via het sarcolemma [celmembraan van een dwarsgestreepte spiervezel] en spier-prikkelbaarheid . Zoals aangetoond door Marcos en Ribas [European Journal of Applied Physiology (1995) 71, 207-214], kan een extracellulaire kalium-accumulatie fungeren als een negatief feedback-signaal voor sarcolemma-prikkelbaarheid en zou een mogelijk mechanisme voor de ‘M-wave’ veranderingen na inspanning kunnen betekenen.

De huidige studie geeft aan dat CVS-patiënten met antecedenten van ernstige infektie meer biologische en EMG-stoornissen vertonen dan andere patiënten die enkel een hoge lichamelijke aktiviteit vóór het optreden van vermoeidheid-symptomen rapporteerden. Het is goed gedocumenteerd dat een acute infektie een stressor betekent die verantwoordelijk is voor oxidatieve stress. Onze belangrijkste constatering was dat infektie verantwoordelijk was voor meer langdurige veranderingen van de oxidant-status in rust. Inderdaad: de infektie trad op binnen 6 tot 7 maand voorafgaand aan de aanvang van de CVS-symptomen en onze CVS-patiënten werden onderzocht 6 tot 23 maanden na het begin van vermoeidheid. Een aanhoudende verhoogde oxidant-produktie wordt er sterk van verdacht de aanmaak van de tumor necrose factor alfa, de best gedefinieerde mediator van contractiele dsfunctie, te triggeren. Sommige studies konden geen abnormale plasma cytokine-waarden aantonen bij CVS-patiënten in rust vergelijking met gezonde individuen, terwijl anderen een verhoging van plasma-waarden van transformerende groeifactor beta, IL-6 en IL-1α rapporteerden.

Tot besluit: we verifieerden onze hypothese dat ernstige infektie een stressor betekent die verantwoordelijk is voor een langdurige wijziging van de oxidant-status in het bloed die de verstoorde inspanning-geïnduceerde kalium-uitstroom in de spieren en de gewijzigde membraan-prikkelbaarheid bij CVS-patiënten zou kunnen verklaren. Bij deze patiënten kan schade door vrije radikalen een bijdrage zijn aan de onderliggende funktionele defekten tijdens inspanning de symptomen.

december 15, 2013

β-Endorfine concentratie is gedaald bij CVS & Fibromyalgie

Filed under: Diagnostiek — mewetenschap @ 2:01 pm
Tags: , , , , , ,

Bij het bekijken van gelijkenissen en verschillen van M.E.(cvs) en fibrimyalgie, vonden we ietwat oudere publicatie van een groep Italiaanse onderzoekers (waaronder Vecchiet & Pizzigallo, waarvan we al eerder onderzoekwerk rapporteerden – zie o.a. Afwijkende Pijndrempels en Morfologie in de Spieren bij CVS). Naar ons weten werd dit onderzoek aangaande beta-endorfine, een lichaam-eigen ‘pijnstiller’, nog niet bevestigd bij grotere groepen maar het lijkt o.i. nuttig dit te doen, gezien de vragen rond pijn-verlichting en de overweging van sommige klinici om de opioïd-receptor antagonist naltrexon – een lage dosis (LDN) lijkt in staat endorfinen te verhogen – bij M.E.(cvs)-patiënten te gebruiken (een gedeeltelijk blokkering van de opioïd-receptoren zou het brein meer lichaam-eigen opiaten laten publiceren * publicaties ontbreken weliswaar nog – een studie aan Stanford University bij 31 fibromyalgie-patiënten vond een significante reductie van baseline pijn maar geen effekten op vermoeidheid of slaap). Naltrexon (hulpmiddel bij het bestrijden van alkohol-verslaving) mag overigens niet worden verward met naloxon (geneesmiddel tegen een overdosis opioïden; zie artikel).

————————-

The Clinical Journal of Pain 18: 270-273 (2002)

Peripheral Blood Mononuclear Cell β-Endorphin Concentration Is Decreased in Chronic Fatigue Syndrome and Fibromyalgia but Not in Depression: Preliminary Report

Alberto E. Panerai, M.D. (1), Jacopo Vecchiet, M.D. (2), Paolo Panzeri, M.D. (3), PierLuigi Meroni, M.D. (3), Silvio Scarone, M.D. (4), Eligio Pizzigallo, M.D. (2), Maria A. Giamberardino, M.D. (5) & Paola Sacerdote, Ph.D. (1)

(1) Department of Pharmacology and (3) Department of Internal Medicine & Immunology and Istituto di Ricerca e Cura a Carattere Scientifico, Istituto Auxologico Italiano, University of Milan; (2) Department of Infective Diseases and (5) Department of Medicine and Science of Aging, University of Chieti; (4) Department of Psychiatry, University of Milan

Samenvatting

Doelstelling: Het doel van deze studie was het onderzoeken van de mogelijke rol van het immuunsysteem in de pathofysiologie van het Chronische Vermoeidheid Syndroom en van het fibromyalgie-syndroom, en de differentiële diagnose van depressie door het beoordelen van veranderingen qua hoeveelheid β-endorfine, een endogeen opioïd met een gekende betrokkenheid bij de regulering van de werking van het immuunsysteem, in perifeer bloed mononucleaire cellen.

Ontwerp: De β-endorfine concentraties werden gemeten via een radio-immuno-assay [bepaling-methode a.h.v. radio-aktief gelabelde antilichamen] in perifeer bloed mononucleaire cellen van gezonde controles (n = 8) en patiënten met Chronische Vermoeidheid Syndroom (n = 17), fibromyalgie-syndroom (n = 5) of depressie (n = 10).

Resultaten: De β-endorfine concentraties waren significant lager bij patiënten met Chronische Vermoeidheid Syndroom of fibromyalgie-syndroom dan bij normale individuen en depressieve patiënten (p < 0.001 & p < 0.01, respectievelijk). Ze waren significant hoger bij depressieve patiënten dan bij controles (p < 0.01).

Besluiten: De evaluatie van β-endorfine concentraties in perifeer bloed mononucleaire cellen zou een diagnostisch instrument voor Chronische Vermoeidheid Syndroom en fibromyalgie kunnen betekenen en helpen bij de differentiële diagnose van deze syndromen versus depressie. De resultaten zijn ook consistent met de hypothese dat het immuunsysteem geaktiveerd is bij Chronische Vermoeidheid Syndroom en fibromyalgie-syndroom.

INLEIDING

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en fibromyalgie-syndroom (FMS) zijn chronische ziektebeelden waarvan de klinische definities lang controversieel geweest zijn. Bij CVS is het belangrijkste symptoom een overweldigende, veralgemeende spier-vermoeidheid die vergezeld gaat met somatische en cognitieve symptomen die het dagelijks leven van de getroffen patiënten diepgaand veranderen. Bij FMS is de belangrijkste klacht diffuse musculoskeletale pijn met onzekere etiologie waarbij het gedrag en het dagelijks leven van de patient fel wordt aangetast. Eén gemeenschappelijk punt bij beide syndromen is de uitgebreide diagnostische overlapping met depressie.

De etiologieën van CVS en FMS zijn grotendeels onbekend. Bij CVS werden diverse infektueuze ziekten aangeduid als factoren die de ontwikkeling van de symptomen triggeren, omdat het syndroom vaak een post-infektueuze aanvang heeft, maar er werd geen specifieke agens geïdentificeerd. Er werd gesuggereerd dat een aktivatie van de immuun-respons, met een verhoogde afgifte van cytokinen, optreedt bij patiënten met CVS; wat de vermoeidheid en spier-pijn, en neurologische of psychiatrische symptomen die vaak waargenomen bij dit syndroom, kan verklaren. Het verband met een infektie en de betrokkenheid van het immuunsysteem worden ook verondersteld factoren te zijn die bijdragen tot het ontstaan en het voortbestaan van symptomen bij FMS.

Samengevat: zowel CVS als FMS doen zich voor als syndromen met musculaire, neuropsychiatrische en immuun-gerelateerde symptomen, wat een betrokkenheid van het centraal zenuwstelsel (CZS) en het immuunsysteem suggereert. Daarom is het bij het zoeken naar de etiologie redelijk het profiel te onderzoeken van stoffen die beide systemen kunnen aantasten, zoals cytokinen of neuropeptiden. [Vaeroy H, Helle R, Forre O et al. Cerebrospinal fluid levels of beta-endorphin in patients with fibromyalgia (fibrositis syndrome). J Rheumatol (1988) 15: 1804-6] Er werd uitgebreid aangetoond dat verschillende hormonen en neuropeptiden de immuunresponsen beïnvloeden, zowel in vitro als in vivo. Het endogeen opioïd β-endorfine is waarschijnlijk het best bestudeerde neuropeptide wat betreft effekten op het zenuwstelsel en op immuunresponsen. Het opioïd bleek constitutief aanwezig in immuun-cellen, en de synthese en afgifte ervan kan worden gestimuleerd door zowel door het immuunsysteem als door het zenuwstelsel gegenereerde stimuli. In het CZS is β-endorfine betrokken bij stress-responsen, analgesie en stemming-stoornissen. Bovendien: er werd bewezen dat zowel β-endorfine afgeleid van het CZS als van perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC) een inhiberend effekt op immuunresponsen uitoefenen. Consistent met het inhiberend effekt van β-endorfine op het immuunsysteem, lijken de concentraties van het opioïd in PBMCs toegenomen bij met immunosuppressie gerelateerde aandoeningen (bv. aanwezigheid van HIV of stress), terwijl ze verminderd zijn wanneer het immuunsysteem geaktiveerd is (bv. bij Reumatoïde Arthritis, ziekte van Crohn en Multipele Sclerose).

Het is interessant dat β-endorfine concentraties en hun modulatie in PBMCs, maar niet in plasma, het patroon van het opioïd in het CZS lijkt te weerspiegelen. Deze suggestie komt voort uit verscheidene observaties in studies met proefdieren en mensen, pathologische aandoeningen van zowel het zenuwstelsel als het immuunsysteem, en de farmacologische modulatie van β-endorfine uit PBMCs en de hypothalamus. [Sacerdote P, Rubboli F, Locatelli L et al. Pharmacological modulation of neuropeptides in peripheral mononuclear cells. J Neuroimmunol (1991) 32: 35-41].

Op basis van deze stellingen, leek het zinvol β-endorfine concentraties in PBMCs van patiënten met CVS en FMS, vergeleken met die van depressieve patiënten en controle-patiënten, te onderzoeken.

MATERIALEN & METHODES

Individuen

[CVS – ‘Centres for Disease Control and Prevention’ criteria 1994. FMS – diagnose volgens de criteria van het ‘American College of Rheumatology’ 1990. Majeure depressie – diagnose volgens de criteria gerapporteerd door de 4e revisie van de ‘Diagnostic and Statistical Manual of Mental Diseases’ (DSM-IV). * Endocriene abnormaliteiten, sub-acute infekties en onderliggende auto-immune ziekten werden uitgesloten. Alle individuen waren medicatie-vrij gedurende minstens 2 weken: geen specifieke medicatie / andere medicijnen die in staat zijn β-endorfine concentraties te modificeren (bv. tricyclische antidepressiva) of die interfereren met de GABA (γ-aminoboterzuur) -erge, serotoninerge of dopaminerge systemen.]

Methodes

[…]

Statistische analyse

[…]

RESULTATEN

De β-endorfine concentraties in PBMCs (gemiddelde ± SEM) waren zeer homogeen bij patiënten met CVS (13,85 ± 1,32) en FMS (16,7 ± 1,87) en significant lager dan die bij gezonde individuen (25,43 ± 1,43; p < 0.001 en p < 0.01 respectievelijk). De β-endorfine concentraties bij patiënten met CVS en FMS waren ook significant lager dan die waargenomen bij depressieve patiënten (53,2 ± 6,02, p < 0.001 en p < 0.01 respectievelijk), die op hun beurt significant hoger waren dan bij de controlegroep (p < 0.01).

BESPREKING & BESLUITEN

De resultaten van deze studie bevestigen eerdere gegevens die door onze groep warden gerapporteerd die aantonen dat de concentratie van het opioïd β-endorfine gedaald is in PBMCs van patiënten met CVS in vergelijking met normale individuen. [Sacerdote P, Calella G, Meroni PL et al. Beta-endorphin concentrations are decreased in peripheral blood mononuclear cells of Chronic Fatigue Syndrome patients: comparison with depression. J Musculoskel Pain (1999) 7: 303-7 /// Conti F, Pittoni V, Sacerdote P et al. Decreased immunoreactive beta-endorphin in mononuclear leukocytes from patients with Chronic Fatigue Syndrome. Clin Exp Rheumatol (1998) 16: 729-32] Daarnaast tonen ze dat β-endorfine concentraties ook gedaald zijn bij FMS (in dezelfde mate als bij CVS) maar anderzijds verhoogd zijn bij depressieve patiënten.

Zoals reeds vermeld in de inleiding, zijn de etiologieën van CVS en FMS nog onbekend; er is echter bewijsmateriaal dat de twee aandoeningen linkt met veranderingen in her CZS en/of het immuunsysteem. Er werd gesuggereerd dat β-endorfine, aanwezig in zowel het CZS en PBMCs, een inhiberend effekt uitoefent op het zenuwstelsel én het immuunsysteem, gezien de toename qua CZS-prikkelbaarheid en immuunresponsen die wordt gezien na toediening van de opiaat-receptor antagonist naloxon of anti-β-endorfine γ-globulinen [type antilichamen]. De lage concentraties van β-endorfine in PBMCs bij CVS en FMS zouden kunnen worden geïnterpreteerd als een weerspiegeling van de gepostuleerde immuun-aktivatie bij deze syndromen. Omgekeerd zou de hoge concentraties β-endorfine in PBMCs bij depressie de gepostuleerde toestand van immunosuppressie bij deze ziekte kunnen weerspiegelen, een hypothese die reeds door anderen naar voor werd gebracht in een rapport over een studie bij depressieve patiënten, waarbij een verhoogde concentratie β-endorfine in het plasma (die positief correleerde met specifieke parameters voor cel-gemedieerde immuniteit) werd gedocumenteerd. In deze optiek zouden PBMC β-endorfine concentraties kunnen worden beschouwd als een bijkomend voorbeeld van de funktionele link tussen het immuunsysteem en het centraal zenuwstelsel.

Omgekeerd werd ook aangetoond dat β-endorfine in PBMCs, maar niet in het plasma, goed correleert met het opioïd in het CZS bij aandoeningen van het immuunsysteem en het CZS (zoals bv. depressie – waar een toegenomen β-endorfine in het cerebrospinaal vocht werd genoteerd – of migraine – waar β-endorfine is toegenomen in beide). Het is dus ook mogelijk dat de veranderingen qua β-endorfine concentraties in PBMCs die bij deze studie werden gevonden, de centrale homeostase van het opioïd reflekteren, onafhankelijk van de immuun-profielen bij de 3 aandoeningen.

We kunnen niet vaststellen of onze resultaten gerelateerd zijn met immuun-aktivatie bij CVS en FMS, en de immunosuppressie bij depressie, of de centrale homeostase van het opioïd weerspiegelen (zoals net vermeld). We kunnen echter een bijkomend element voorstellen ter ondersteuning van de hypothese dat CVS en FMS gerelateerde en overlappende syndromen zouden kunnen zijn, ten minste wanneer pijn-symptomen aanwezig zijn bij CVS, zoals bij de huidige studie. Al onze patiënten met CVS hadden spier-pijn, en de intensiteit van hun gemiddelde spontane pijn verschilde niet significant van die in de FMS-groep. Er werd al aangetoond dat bij patiënten met hoofdpijnen van het spanning-type, de β-endorfinen in PBMCs positief correleren met spier-pijn gevoeligheid (druk-pijn drempels).

Op basis van deze observatie kunnen we de mogelijkheid niet uitsluiten dat de β-endorfine waarden in PBMCs lichtjes verschillend (minder verlaagd) zouden zijn bij de CVS-patiënten zonder spier-pijnen. Deze hypothese moet verder worden onderzocht in experimenten waarbij CVS-patiënten betrokken zijn die enkel spier-vermoeidheid en geen spier-pijn melden. Er moet echter worden aan gedacht dat spier-pijnen bij CVS veel voorkomen (tot 94% volgens de statistieken); daarom kunnen de patiënten in onze studie – die allemaal diffuse spier-pijn rapporteerden – worden beschouwd als redelijk representatief voor de CVS-groep.

Enkele studies suggereren dat mononucleaire cellen uit het bloed β-endorfine receptoren hebben. Een mogelijke verklaring voor onze bevinding van gedaalde waarden qua PBMC β-endorfinen bij CVS en FMS is dus dat het aantal of de affiniteit van opioïd-receptoren op PBMCs veranderd is bij deze ziekten. Hoewel deze hypothese interessant is en verder onderzoek verdient in binding/RNA-expressie studies, kan worden uitgesloten dat de lage hoeveelheid β-endorfine gevonden in PBMCs te wijten is aan binding met specifieke membraan-receptoren in het cellulair afval aangezien dit werd verwijderd via centrifugatie; de cellen werden ook uitgebreid gewassen en het zuur milieu laat ook geen specifieke binding van β-endorfine toe.

De resultaten van de huidige studie zijn preliminair, gezien het beperkt aantal individuen in de FMS-groep, en dienen te worden bevestigd in een bijkomende studie bij een groot aantal personen. De resultaten suggereren echter sterk een trend en, indien bevestigd, zou dit een nieuw diagnostisch instrument voor CVS en FMS kunnen bieden, en voor hun differentiatie met depressie.

december 1, 2013

Effekten van Gc-Macrofaag Aktiverende Factor op menselijke neuronen

Filed under: Behandeling — mewetenschap @ 1:19 pm
Tags: , , , , , , ,

Na Ampligen, Nexavir, enz. wordt er een ander ‘wonder’-middel aangeprezen voor de behandeling van M.E.(cvs). Wij willen onze mede-patiënten graag informeren over GcMAF maar er bestaan hierover (nog) geen publicaties. We hebben enkel weet van (ongepubliceerde) ‘resultaten’ gepresenteerd op de IACFS/ME bijéénkomst (in Ottawa – Canada – in 2011) door Dr Lapp. Ook ‘XMRV guru’ Judy Mikovits spreekt er over op de ‘Second GcMAF Immunology Conference 2013’…

Onderstaand artikel gaat over een studie naar de effekten in vitro (in een lab, niet bij patiënten) op menselijke neuronen. De mogelijke implicaties voor behandeling bij M.E.(cvs)-patiënten wordt besproken maar dient dus nog wel degelijk te worden onderzocht.

Het artikel is mede-gepubliceerd door David J. Noakes – de CEO van Immuno Biotech Ltd, het bedrijf dat het GcMAF proteïne isoleert, zuivert en verkoopt). Een andere co-auteur, Marco Ruggiero, is wetenschappelijk directeur van hetzelfde bedrijf…

Het tijdschrift waarin dit artikel (weliswaar onder ‘peer review’) werd in gepubliceerd, American Journal of Immunology, wordt niet opgenomen in de databases ‘Web of Science’ en ‘US National Library of Medicine’ (Pubmed). Ook een artikel waar regelmatig naar wordt gerefereerd (Thyer, L., E. Ward, R. Smith, J.J.V. Branca, G. Morucci et al. Therapeutic effects of highly purified de-glycosylated GcMAF in the immunotherapy of patients with chronic diseases. Am. J. Immunol. (2013) 9: 78-84.) werd in hetzelfde tijdschrift gepubliceerd. Dit omvat 7 ‘case-reports’ waarvan 1 over M.E.(cvs). De auteurs waarschuwen daarbij: “dit was een niet-gecontroleerde, retrospectieve analyse, voorzichtigheid is geboden bij het toeschrijven van oorzaak en gevolg” en verder: “beoordeling van behandeling met GcMAF dient te gebeuren via bepaling van Nagalase-waarden en VDR gen-polymorfismen”…

————————-

American Journal of Immunology 9 (4): 120-129, 2013

Effects of GC-Macrophage Activating Factor in human neurons; Implications for treatment of Chronic Fatigue Syndrome

Rodney Smith (1), Lynda Thyer (1), Emma Ward (1), Elisabetta Meacci (2), Jacopo J.V. Branca (3), Gabriele Morucci (3), Massimo Gulisano (3), Marco Ruggiero (2), Alessandra Pacini (3), Ferdinando Paternostro (3), Di Cesare Mannelli Lorenzo (4), David J. Noakes (5) and Stefania Pacini (3)

1 Macro Innovations Ltd, Cambridge, UK [macroinnovations.co.uk; “small biotech service company”]

2 Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences, University of Firenze, Firenze, Italy

3 Department of Experimental and Clinical Medicine, University of Firenze, L.go Brambilla, 3, 50134 Firenze, Italy

4 Department of Neuroscience, Psychology, Drug Research and Child Health, University of Firenze, Firenze, Italy

5 Immuno Biotech Ltd; Channel Isles, Guernsey [immunobiotech.eu]

SAMENVATTING

Myalgische Encefalomyelitis / Chronische Vermoeidheid Syndroom (ME/CVS) is een slopende ziekte met een multi-factoriële etiologie, gekenmerkt door dysfunktie van het immuunsysteem, wijdverspreide ontsteking, multi-systemische neuropathologie en aanhoudende pijn. Gezien de centrale rol van het immuunsysteem in de pathogenese van het syndroom, bestudeerden we het effekt van een krachtige modulator van het immuunsysteem bij in vitro en in vivo modellen, die de rol en indicaties bij ME/CVS-behandeling kunnen helpen ophelderen. Daartoe hebben we de effekten bestudeerd van de macrofaag aktiverende factor afgeleid van vitamine-D bindend eiwit [DBP of Gc-globuline; een polyvalent transport-eiwit] (ook aangeduid als Gc-Macrofaag Aktiverende Factor of GcMAF) op menselijke neuronale cellen en op de aanhoudende pijn geïnduceerd door osteo-articulaire [aan beenderen en gewrichten] schade bij ratten. GcMAF, in een concentratie van pM [picomolair; 10-12 molair], verhoogde de levensvatbaarheid van neuronale cellen en hun metabolisme via verhoogde mitochondriale enzyme aktiviteit . Deze effekten gingen gepaard met cAMP-vorming [cyclisch AMP; een signalisering-molekule] en met morfologische veranderingen die representatief waren voor neuronale differentiatie. Onze hypothese is dat deze effekten worden toegeschreven aan de interconnectie tussen de GcMAF en de vitamine-D receptor (VDR) signalisering-mechansimen. De hier gepresenteerde resultaten bevestigen – op een experimenteel niveau – de therapeutische effekten van GcMAF bij ME/CVS en verduidelijken de mechanismen waarmee GcMAF verantwoordelijk zou kunnen zijn voor dergelijke therapeutische effekten.

1. INLEIDING

Myalgische Encefalomyelitis / Chronische Vermoeidheid Syndroom (ME/CVS) is een complexe aandoening gekenmerkt door immuunsysteem-dysfunktie, wijdverspreide ontsteking en multi-systemische neuropathologie. Dysfunktie van het immuunsysteem omvat abnormale funkties en distributies van T-lymfocyten, B-lymfocyten, ‘natural killer’ cellen en monocyten/macrofagen. De etiologie van ME/CVS moet nog duidelijk worden omschreven en meerdere factoren zouden verantwoordelijk kunnen zijn voor haar het ontstaan en de progressie van de ziekte, wat krediet geeft aan de hypothese dat zowel de etiologie en pathogenese multi-factorieel zijn. […]

Onder de cellen van het immuunsysteem die een rol spelen bij de pathogenese van ME/CVS, worden macrofagen als primair belangrijk beschouwd aangezien het zenuwstelsel en het immuunsysteem onderling samenwerken via afgifte van mediatoren van zowel neurologische als immunologische oorsprong. Macrofagen, afkomstig van de migratie en differentiatie van circulerende monocyten in vrijwel alle weefsels, zijn extreem flexibele en plastische cellen. Zij spelen vitale homeostatische rollen in zowel het zenuwstelsel als het immuunsysteem, dat wil zeggen in die systemen die veranderd zijn bij in ME/CVS.

Eén van de belangrijkste regulatoren van macrofaag-funktie is de macrofaag aktiverende factor afgeleid van vitamine-D bindend eiwit, ook aangeduid als Gc-macrofaag aktiverende factor of GcMAF. Macrofaag-aktivatie door GcMAF induceert een significante variatie van oppervlakte-receptoren die op hun beurt afwijkingen herkennen in het oppervlak van kwaadaardige cellen, en apoptose induceren bij kanker-cellen en virus-geïnfekteerde cellen.

De interesse voor klinisch gebruik van GcMAF bij verschillende aandoeningen komt voort uit de waarneming dat verschillende ziekten waarbij het immuunsysteem is betrokken – zoals kanker, virale infekties en auto-immuunziekten – verhoogde waarden in het serum van alfa-N-acetyl-galactosaminidase (Nagalase) vertonen, een enzyme dat vitamine-D bindend eiwit deglycosyleert [verwijdering van een suiker-moleule van een glycoproteïne]. Dit resulteert in het verlies van GcMAF-precursor aktiviteit en de daaruit voortvloeiende dysfunktie van het immuunsysteem. Zodoende werd serum Nagalase aktiviteit gebruikt als diagnostische indicator voor een verscheidene aandoeningen, variërend van kanker tot autisme. In deze laatste studie werd aangetoond dat behandeling met GcMAF van autistische kinderen met een verhoogd Nagalase geassocieerd was met een significante verbetering van autisme-symptomen, waardoor de verbondenheid tussen het immuunsysteem en het zenuwstelsel verdere wordt benadrukt.

Er moet echter worden opgemerkt dat GcMAF, naast het stimuleren van macrofagen, een aantal andere biologische eigenschappen vertoont die bijdragen tot zijn therapeutische effekten. Deze variëren van inhibitie van angiogenese [vorming van bloedvaten], tot directe inhibitie van proliferatie van menselijke kanker-cellen en metastatisch potentieel, tot een verhoogde produktie van energie op mitochondriaal niveau. We hebben aangetoond dat deze veelzijdige effekten van GcMAF kunnen worden geïnterpreteerd rekening houdend met de onderlinge verbinding tussen de GcMAF en de vitamine-D receptor (VDR) signalisering-mechanismen.

Daarom zijn op basis van deze stellingen, er solide wetenschappelijke redenen om het gebruik van GcMAF bij ME/CVS, een syndroom gekenmerkt door veranderingen die zouden kunnen worden aangepakt door dit proteïne, voor te stellen. In deze studie beschrijven we in vitro en in vivo resultaten die consistent zijn met een direct effekt van GcMAF op menselijke neuronale levensvatbaarheid & metabole aktiviteit, en op met ontsteking geassocieerde pijn.

2. MATERIALEN & METHODES

[…]

3. RESULTATEN

3.1. Effekten van GcMAF op Menselijke Neuronen

Het staat vast dat belangrijke neuro-anatomische veranderingen optreden bij ME/CVS en deze zijn consistent met de neuropathologische symptomen die kenmerkend zijn voor dit syndroom. Zoals aangetoond, is de meest duidelijke neuro-anatomische verandering in de hersenen van ME/CVS-patiënten de vermindering van het volume grijze- en witte-stof in meerdere anatomische gebieden van de hersenen. [Puri BK et al. Regional grey and white matter volumetric changes in Myalgic Encephalomyelitis (Chronic Fatigue Syndrome): A voxel-based morphometry 3T MRI study. Br. J. Radiol., (2012) 85: e270-e273] Er kan worden verondersteld dat de vermindering van het volume grijze- en witte-stof overéénkomt met verminderde connectiviteit tussen neuronen, met als gevolg funktie-stoornissen zoals waargenomen bij autisme. Derhalve kan worden voorgesteld dat factoren die de neuronale levensvatbaarheid en metabolisme stimuleren, een dergelijke vermindering van het volume grijze-stof en connectiviteit zou kunnen tegenwerken, waardoor de klinische symptomen bij ME/CVS-patiënten zou verbeteren. Toen een aanzienlijke verbetering van neurologische symptomen bij ME/CVS-patiënten werd opgemerkt (zie hieronder), besloten we om de effekten van GcMAF op de menselijke neuronen te bestuderen, gebruikmakend van een goed ingeburgerd in vitro experimenteel systeem. Daartoe gebruikten we menselijke SH-SY5Y neuronale cellen, een cellulair in vitro model dat als nuttig wordt beschouwd in veel gebieden van neuro-wetenschappelijk onderzoek. In feite vertegenwoordigen deze cellen een model-systeem om de neurobiologie van neurodegeneratieve ziekten te bestuderen en ze worden gebruikt om de neuroprotectieve effekten van een verscheidenheid aan stoffen te evalueren. Daarnaast brengen deze cellen de VDR-receptor tot expressie, waardoor ze geschikt zijn om die effekten van GcMAF, die zijn verbonden met VDR-receptor signalisering, te bestuderen [Thyer et al.; zie onze inleiding]. GcMAF (8-800 pM) zorgt voor de significante toename van de neuronale cel levensvatbaarheid en metabole aktiviteit op een dosis-afhankelijke wijze, met significante effekten waargenomen bij zelfs de laagste concentratie. Deze effekten op de levensvatbaarheid van de cellen waren geassocieerd met dosis-afhankelijke intracellulaire cAMP produktie. De resultaten werden verkregen in serum-vrij medium, waardoor de gevolgen van mogelijke verstorende factoren aanwezig in het serum worden uitgesloten.

Verhoogde levensvatbaarheid en metabole aktiviteit na GcMAF-stimulatie, alsook cAMP-vorming, waren consistent met de door GcMAF geïnduceerde morfologische veranderingen in menselijke neuronen. In afwezigheid van GcMAF hadden SH-SY5Y neuronale cellen […] het voorkomen van kleine, relatief ongedifferentieerde cellen met grote kernen. Na 24 uur stimulatie met 8 pM GcMAF vertoonden verschillende cellen een significante verandering qua morfologie die consistent was met de inductie van neuronale differentiatie en verhoogde connectiviteit. Het cytoplasma was vergroot en een aantal cytoplasmatische verlengingen kon worden waargenomen. Na 72 uur incubatie met 8 pM GcMAF waren deze morfologische veranderingen duidelijker en er konden goed gedifferentieerde cellen worden waargenomen. Na incubatie met GcMAF leken de cellen verbindingen met elkaar te maken. Samengenomen geven deze resultaten aan dat GcMAF in pM concentratie de neuronale cel-levensvatbaarheid, metabolie aktiviteit en differentiatie doet toenemen, waarbij de eerste effekten worden waargenomen na 24 uur. Gezien de aangetoonde rol van cAMP bij de inductie van SH-SY5Y differentiatie, kan worden verondersteld dat deze effekten van GcMAF worden gemedieerd door het cAMP signalisering-mechanisme waarbij het Extracellulair signaal geReguleerde proteïne-Kinase (ERK) en de nucleaire factor kappa-B (NF-κB) trajecten zijn betrokken. Zoals werd aangetoond, is dit laatste signalisering-mechanisme strikt verbonden met de VDR-signalisering in menselijke mononucleaire cellen, waardoor ondersteuning wordt verleend aan de hypothese dat de effekten van GcMAF het gevolg zijn van een complex, onderling verbonden netwerk van intracellulaire signalisering . Het is het vermelden waard dat de test die we gebruikten om cel-levensvatbaarheid te bepalen, mitochondriale aktiviteit meet; en mitochondriale dysfunktie is een bekend kenmerk van ME/CVS. Daarom zouden de hier beschreven effekten van GcMAF direct één van de fundamentele veranderingen van ME/CVS op sub-cellulair niveau kunnen tegenwerken.

3.2. Effekten van of GcMAF op Inflammatoire Pijn

Er bestaan meerdere dier-modellen om de neurobiologie van vermoeidheid te bestuderen en veel van hen zijn gericht op immunologisch geïnduceerde vermoeidheid. Het is echter goed bekend dat, naast vermoeidheid, aanhoudende pijn en systemische inflammatie de meest invaliderende symptomen van ME/CVS zijn. Omwille van deze overweging, besloten we om de effekten van GcMAF op een experimenteel model voor aanhoudende pijn in plaats van met behulp van een model voor vermoeidheid te evalueren.

Er is de hypothese dat mitochondriale dysfunktie betrokken is bij spier-pijn en centrale sensitisatie wordt meestal waargenomen bij deze patiënten. [Meeus M, Nijs J et al. The role of mitochondrial dysfunctions due to oxidative and nitrosative stress in the chronic pain or chronic fatigue syndromes and fibromyalgia patients: Peripheral and central mechanisms as therapeutic targets? Expert Opin. Therapeutic Targets (2013) 17: 1081-1089] Omdat we zagen dat er belangrijke stimulerende effekten waren van GcMAF op de mitochondriale aktiviteit in menselijke neuronen, besloten we om de effekten ervan te bestuderen in een goed gekend model van inflammatoire pijn: osteo-arthritische pijn veroorzaakt door MIA [natrium-monoiodoacetaat; induceert degeneratie van gewricht-kraakbeen]. Het is goed geweten dat morfologische veranderingen geassocieerd met een persistente inflammatoire pijn, die vanaf de 14e dag na de MIA-injektie optreden, een neuropathische component hebben. Niet-steroïdale anti-inflammatoire geneesmiddelen zoals diclofenac [bv. Voltaren] kunnen MIA-afhankelijke pijn verminderen tijdens de eerste infalammatoire fase, maar ze zijn niet doeltreffend in de degeneratieve neuropathische fase; terwijl gabapentine, een anti-epileptisch medicijn dat veel gebruikt wordt voor de behandeling van neuropathische pijn bij volwassen patiënten, wel werkt.

De doeltreffendheid van GcMAF werd beoordeeld na acute intraperitoneale [IP; in de buikholte, binnen het buikvlies] administratie (25 ng, 15 min voor de test). Zoals verwacht was, veertien dagen na MIA, het gewicht getolereerd op de ipsi-laterale [aan dezelfde kant gelegen] poot significant verminderd in vergelijking met de contra-laterale [aan de andere kant gelegen] poot en met de controle-dieren. Het gewicht getolereerd op de ipsi-laterale poot was 30 ± 4 g , terwijl het gewicht getolereerd op de contra-laterale gezonde poot en bij controle-dieren 60 ± 5 g was. GcMAF verhoogde, 15 min na IP administratie, de terugtrek-drempel en was nog steeds werkzaam na 24 uur. Het gewicht getolereerd op de ipsi-laterale poot was 55 ± 6 g, wat vrijwel identiek is met het gewicht getolereerd op de contra-laterale poot en bij controle-dieren . Het is de moeite waard op te merken dat GcMAF het gewicht dat wordt verdragen op de contra-laterale gezonde poot niet veranderde, dat bleef 60 ± 5 g. Dit toont aan dat de effekten van GcMAF niet mogen worden toegeschreven aan niet-specifieke analgesie. Analoog met de door andere onderzoekers voorgestelde resultaten kan worden geconcludeerd dat GcMAF de degeneratieve neuropathische fase die verantwoordelijk is voor de neuropathische pijn tegenwerkt.

4. BESPREKING

ME/CVS is een invaliderende ziekte met een multi-factoriële etiologie waarbij wellicht infektueuze en niet-infektueuze factoren betrokken zijn. Er werd waargenomen dat de symptomen vaak volgen op een virale infektie of een periode van stress, hoewel een causaal verband met een bepaald type besmettelijke agens nog moet worden gedefinieerd. Hoewel de etiologie nog steeds onduidelijk is, lijken de pathogenetische mechanismen echter meer gedefinieerd en omvatten immuunsysteem dysfunktie en anatomische veranderingen in bepaalde gebieden van de hersenen die de neurologische funkties bij ME/CVS-patiënten vermindert.

GcMAF is een proteïne dat een aantal zaken controleert op molekulair en cellulair niveau, die resulteren in een verscheidene biologische effekten; deze worden benut om verschillende klinische aandoeningen, gaande van kanker tot autisme te behandelen. De rationale voor het gebruik van GcMAF bij dergelijke uitéénlopende klinische aandoeningen komt voort uit de observatie dat bij die aandoeningen de endogene produktie van GcMAF is aangetast door verhoogde serum-spiegels van Nagalase. Nagalase is een enzyme waarvan de aktiviteit is verhoogd in het serum van kanker-patiënten en in het serum van patiënten met virale infekties of auto-immuunziekten. Nagalase benadeelt de endogene produktie van GcMAF omdat het vitamine-D bindend proteïne, de voorloper van GcMAF, deglycosyleert, waardoor de omzetting van vitamine-D bindend eiwit naar aktief GcMAF wordt verhinderd. Bewijs suggereert echter dat de therapeutische resultaten waargenomen met GcMAF niet alleen het gevolg zijn van macrofaag-aktivatie, maar ook van andere directe effekten van GcMAF op cel-signalisering en de stofwisseling. We hebben voorgesteld dat deze effekten kunnen worden verklaard gezien de inter-connectie tussen GcMAF en VDR signalisering-mechanismen [Thyer et al.; zie onze inleiding]. De resultaten die worden gepresenteerd in deze studie wijzen op een verdere inter-connectie met andere signalisering-mechanismen, inclusief ERK en NF-κB. Dit complex web van intracellulaire signalisering zou dan verantwoordelijk kunnen zijn voor de diverse effekten van GcMAF in verschillende cel-types en dus bij verschillende ziekten.

In deze studie tonen we voor de eerste keer een direct effekt van GcMAF op menselijke neuronen aan. GcMAF verbetert significant de levensvatbaarheid en het metabolisme van menselijke neuronale cellen en het werkt doeltreffend tegen inflammatoire/neuropatische pijn bij proefdieren. Gezien het feit dat neurologische symptomen, inflammatie en aanhoudende pijn de meest invaliderende kenmerken van ME/CVS zijn, verklaren de gerapporteerde resultaten de therapeutische effekten gemeld door artsen en patiënten die GcMAF bij ME/CVS gebruiken. Meerdere klinische observaties over de werkzaamheid van GcMAF bij ME/CVS werden gepresenteerd op internationale congressen. Deze omvatten de resultaten gepresenteerd op de tweejaarlijkse bijeenkomst van de Internationale Vereniging voor CVS en ME in Ottawa in 2011 [‘IACFS/ME international conference summary’] en deze voorgesteld door onderzoekers en patiënten op de GcMAF Immunologie Conferentie (Frankfurt, 2013). Consistent met deze congres-presentaties is een peer-reviewed artikel dat de therapeutische effekten van GcMAF op verscheidene neurologische ziekten, met inbegrip van ME/CVS [Thyer et al.; zie onze inleiding] rapporteerde.

De hier beschreven resultaten suggereren dat de therapeutische werkzaamheid van GcMAF bij ME/CVS en andere verwante aandoeningen zoals autisme, kunnen worden toegeschreven, naast immunomodulatie, aan directe effekten op neuronen en neuropathische pijn.

De resultaten en de hierboven geciteerde klinische waarnemingen doen twee vragen opkomen:

* Is GcMAF in staat om door de bloed-hersen-barrière te passeren en rechtstreeks in te werken op neuronen van het centraal zenuwstelsel en zo hun metabole aktiviteit te verhogen en connectiviteit te herstellen?

* Wat is het mechanisme achter de snelle effekten van GcMAF op inflammatoire pijn?

Hoewel we geen experimentele gegevens hebben om de eerste vraag te beantwoorden, kan worden verondersteld dat de inter-connectie tussen GcMAF en VDR-signalisering het transport door de bloed-hersen-barrière kan bevoordelen. Transport van macro-molekulen over de bloed-hersen-barrière vereist zowel specifieke als niet-specifieke interakties tussen macro-molekulen en proteïnen/receptoren die tot expressie komen op de […] oppervlakken van capillaire endotheel-cellen in de hersenen. Aangezien VDR-signalisering brein-bloed transport door de bloed-hersen-barrière lijkt te verbeteren door middel van zowel genomische als niet-genomische akties, kan worden verondersteld dat de interaktie tussen GcMAF en VDR [Thyer et al.; zie onze inleiding] GcMAF-transport naar de hersenen kan bevoordelen.

De inter-connectie tussen GcMAF en VDR signalisering-mechanismen zou ook verantwoordelijk kunnen zijn voor de snelle effekten van GcMAF op inflammatoire neuropathische pijn die worden waargenomen bij ratten met door MIA geïnduceerde osteo-arthritis. Een rapport toonde aan dat de aktivatie van VDR geassocieerd was met een significante vermindering van musculoskeletale pijn geassocieerd met acute fase inflammatoire respons bij vrouwen.

5. BESLUIT

De hier voorgestelde resultaten bevestigen – op experimenteel niveau – de therapeutische effekten van GcMAF bij ME/CVS en verhelderen de molekulaire werking-mechanismen via dewelke GcMAF verantwoordelijk zou kunnen zijn voor dergelijke therapeutische effekten.

Blog op WordPress.com.