M.E.(cvs)-wetenschap

december 28, 2014

Stress verandert expressie & methylatie van perforine bij CVS

Filed under: Genetica — mewetenschap @ 2:09 pm
Tags: , , , , , , ,

Uit ‘DNA-methylatie modificaties geassocieerd met CVS’ onthielden we dat er een toegenomen aanwezigheid is van differentieel gemethyleerde genen gerelateerd aan de immuun-respons, het cellulair metabolisme en kinase-aktiviteit. Genen geassocieerd met immuun-cel regulering, de grootste gecoördineerde aanrijking van differentieel gemethyleerde mechanismen, vertoonden hypo-methylatie in promoters en andere gen-regulerende elementen bij M.E.(cvs). Epigenetische modificaties, zoals DNA-methylatie, die voornamelijk voorkomen op de cytosines van CpG dinucleotide sites (CpG) doorheen het genoom, zouden gen-expressie kunnen reguleren zonder de onderliggende gen-sequentie te wijzigen en optreden door genetische en milieu-factoren.

De onderzoek-groep van het CDC die onderstaande studie uitvoerde had blijkbaar eerder al bevindingen in die richting gedaan, meer bepaald dat er een link zou kunnen zijn tussen epigenetica (voor wat meer algemene achtergrond, zie ook: ‘Genetica & epigenetica van vermoeidheid’) en de dysfunkties qua ‘natural killer’ cellen. De resultaten werden echter pas een jaar na publicatie aan het algemeen publiek bekend gemaakt…

Bij het aanvallen van cellen door cytotoxische T-cellen en NK-cellen komt ook het enzyme perforine vrij; dat porieën boort in het celmembraan. De porie-achtige strukturen vergemakkelijken de toegang van granzymen in de target-cel en deze aktiveren meerdere apoptose (geprogrammeerde cel-dood) -mechanismen die het effektief doden van de target-cel verzekeren. Perforine en granzymen bleken verminderd in NK- én CD8+T-cellen bij M.E.(cvs).

Lees hier meer over de verminderde funktie van NK-cellen bij M.E.(cvs) en de mogelijke rol van een daling qua perforine-gehalte in de pathogenese van CVS: ‘Natural Killer’ Cel Funktie & Dipeptidyl Peptidase IV/CD26 – biomerkers voor CVS? & Immuniteit- en haemorheologische wijzigingen bij CVS.

In het stuk ‘Immunologische abnormaliteiten als potentiele biomerkers bij M.E.(cvs)’ wordt gemeld dat basale expressie-niveaus van perforine significant verhoogd bleken bij M.E.(cvs) in vergelijking met de controle-populatie. Uit de studie hieronder komt naar voor dat PRF1-expressie significant lager is bij M.E.(cvs)-individuen dan bij niet vermoeide-controles onmiddellijk na een psychosociale belasting. Bij het CDC wordt stress nogal snel gelimiteerd tot psychologische stress. Ook inspanning is een stress en wij vragen ons dan ook af hoe de resultaten zouden zijn mocht men dergelijke metingen doen na een inspanningtest…

————————-

Genet Epigenet. (2013) 5: 1-9

Acute psychosocial stress-mediated changes in the expression and methylation of perforin in Chronic Fatigue Syndrome

Virginia R. Falkenberg, Toni Whistler, Janna R. Murray, Elizabeth R. Unger & Mangalathu S. Rajeevan

Division of High-Consequence Pathogens and Pathology, Centres for Disease Control and Prevention, Atlanta, GA, USA

Samenvatting

Perforine (PRF1) is essentieel voor immuniteit-bewaking en er zijn studies die rapporteren over verminderd perforine bij het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS), een ziekte die mogelijk geassocieerd is met stress en/of infektie. We hypothiseren dat stress de regulering van PRF1-expressie kan beïnvloeden, en dat deze regulering zal verschillen tussen CVS en niet-vermoeide (NF) controles. We gebruikten de Trier Sociale Stress Test (TSST) als een gestandaardiseerde acute psychosociale stress en evalueerden het effekt op PRF1-expressie en methylatie bij CVS-patiënten (n = 34) vergeleken met NF (n = 47) controles. Tijdens de TSST bleken ‘natural killer’ (NK) cellen significant verhoogd bij CVS- (P ≤ 0.0001) en NF-individuen (P ≤ 0.0001). Anders dan bij eerdere rapporten, was er geen significant verschil qua PRF1-expressie bij baseline of tijdens TSST tussen CVS en NF. PRF1-expressie in vol-bloed verhoogde echter 1,6 maal tijdens de TSST bij CVS (P = 0.0003) en NF (P ≤ 0.0001). Verder was de piek-respons onmiddellijk na de TSST lager bij CVS vergeleken met NF (P = 0.04). Daarnaast was de PRF1-expressie 1,5 uur na de TSST verhoogd bij CVS in vergelijking met NF (vol-bloed: P = 0.06; PBMC: P = 0.02). Methylatie van 7 CpG-sites in het methylatie-gevoelige gebied van de PRF1-promoter varieerde tussen 38% en 79%, zonder significante verschillen tussen CVS en NF. Hoewel de gemiddelde baseline methylatie van alle 7 CpG-sites niet verschilde tussen de CVS- en de NF-groep, was er een significante negatieve correlatie met PRF1-expressie op alle TSST-tijdstippen bij zowel CVS (P ≤ 0.0001) en NF (P ≤ 0.0001). Bij de deelnemers met een hoge gemiddelde methylatie (≥ 65%), was de PRF1-expressie significant lager bij CVS-individuen dan NF-controles onmiddellijk na TSST. Deze bevindingen suggereren dat methylatie mogelijks een belangrijke epigenetische determinant is voor de inter-individuele verschillen qua PRF1-expressie, en dat de verschillen qua PRF1-expressie en methylatie tussen CVS en NF bij de acute stress-respons verder onderzoek vereisen.

Inleiding

Stress, zowel lichamelijk of psychosociaal, leidt tot aktivatie van de hypothalamus-hypofyse-schildklier (HPA) as en de afgifte van cortisol. Studies bij het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) identificeerden een verminderde cortisol-respons bij ontwaken die voortkomt uit glucocorticoïden-resistentie, hypersensitiviteit voor de negatieve feedback werking van cortisol of gewijzigde serotonerge aktivatie van de hypothalamus. Naast deze HPA-as bevindingen werden bij CVS veranderingen qua immuun-funktie gedocumenteerd. Deze omvatten een verschuiving van Th1- naar Th2-type T-cel responsen [Torres-Harding S, Sorenson M, Jason LA, Maher K, Fletcher MA. Evidence for T-helper 2 shift and association with illness parameters in Chronic Fatigue Syndrome. Bull IACFS ME (2008) 16: 19-33] en gereduceerde cytotoxische aktiviteit van ‘natural killer’ (NK) en CD8+ cytotoxische T-cellen [Brenu EW, van Driel ML, Staines DR et al. Immunological abnormalities as potential biomarkers in Chronic Fatigue Syndrome/ Myalgic Encephalomyelitis. J Transl Med. (2011) 9:81 – zie ‘Immunologische abnormaliteiten als potentiele biomerkers bij M.E.(cvs)’ /// Maher KJ, Klimas NG, Fletcher MA. Chronic Fatigue Syndrome is associated with diminished intracellular perforin. Clin Exp Immunol. (2005) 142: 505-11]. Stress kan het immuunsysteem beïnvloeden via zijn interakties met de HPA-as en het sympathisch zenuwstelsel (SZS). Er werd verhoogde SZS-aktiviteit aangetoond bij CVS en dit zou de gereduceerde cytotoxiciteit kunnen beïnvloeden door het onderdrukken van Th1 en versterken van Th2 T-cel responsen, resulterend in gereduceerde cytotoxiciteit aktiviteit bij mensen en muizen. Perforine is een porie-vormend proteïne dat samenwerkt met granzymes en caspases om apoptose in doelwit-cellen te induceren, en verminderde perforine-expressie of -werking resulteert in verminderde cytotoxiciteit van NK en CD8+ T-cellen. Aangezien perforine belangrijk is voor de cytolytische aktiviteit van NK en cytotoxische CD8+ T-cellen, zou stress-regulering van het immuunsysteem gedeeltelijk gemedieerd kunnen worden via perforine. Studies door 3 verschillende groepen identificeerden verminderd perforine bij CVS-individuen. Een daling (maal 8) van perforine (PRF1) boodschapper-ribonucleïnezuur (mRNA) in perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC) werd geïdentificeerd via ‘differential display’ Polymerase Ketting Reaktie (PCR) [techniek om veranderingen in gen-expressie op mRNA niveau te vergelijken en identificeren]. Verminderde werking of expressie van PRF1 bij CVS-patiënten werd herhaaldelijk aangetoond; in het algemeen is verminderd intracellulair perforine-proteïne gecorreleerd met PRF1 mRNA downregulering, hoewel één studie vond dat gereduceerde cytotoxiciteit voorkwam bij toegenomen PRF1 mRNA expressie. Studies geven aan dat methylatie een rol speelt bij de regulering van PRF1-expressie. Hypo-methylatie van de PRF1-promoter, bijzonderlijk in het methylatie-gevoelige gebied (MSR), bleek geassocieerd met verhoogde expressie van PRF1. In vitro testen toonden aan dat 70% van de totale PRF1 mRNA expressie zou kunnen gereduceerd zijn door methylatie van de 7 CpG-sites in het MSR. Daarenboven leidde behandeling van T-cellen met een methylatie-inhibitor, 5-azacytidine, tot verhoogde PRF1 mRNA expressie.

Stress-regulering van perforine werd nog niet direct onderzocht. We hypothiseren dat stress de regulering van PRF1-expressie kan beïnvloeden, en dat deze regulering zal verschillen tussen CVS en niet-vermoeide (NF) controles. We gebruikten de Trier Sociale Stress Test (TSST), een erkende en gevalideerde methode om de stress-respons te bestuderen via aktivatie van het sympathisch zenuwstelsel en de HPA-as, als een gestandaardiseerde acute psychosociale stress, en evalueerden het effekt ervan op PRF1-expressie en methylatie bij CVS (n = 34) in vergelijking met NF (n = 47) deelnemers.

Materialen & Methodes

Individuen

[…] Deze studie omvatte 81 individuen (34 CVS en 47 NF) uit een follow-up bevolking-studie naar CVS in Georgia (V.S.) die de TSST ondergingen als onderdeel van een 3-dagen durende studie […]. De CVS-gevallen voldeden aan de 1994 internationale research-definitie voor CVS (evaluatie d.m.v. gestandaardiseerde vragenlijsten, inclusief de ‘Multidimensional Fatigue Inventory’, de ‘SF-36® Health Survey’ en de ‘CDC Symptom Inventory’. Er waren geen statistische verschillen tussen CVS en NF qua gemiddelde leeftijd (CVS: 45 ± 9 jaar, NF: 46 ± 9 jaar; P = 0.75), geslacht (CVS: 82% vrouwen, NF: 77% vrouwen; P = 0.53), ras (CVS: 76% Kaukasisch; NF: 85% Kaukasisch; P = 0.23) of BMI (CVS: 28 ± 5, NF: 26 ± 5; P = 0.075).

Trier sociale stress test

De TSST werd uitgevoerd om stress-geïnduceerde regulering van neuro-endocriene, autonome en immuun-responsen te bepalen. De TSST werd consistent op hetzelfde tijdstip van de dag gestart om een gelijkaardige diurnale [de dagelijkse cyclus volgende] respons voor alle deelnemers te verzekeren. De test bestaat uit een voorbereidende en anticipatie-fase (start om 1:15 pm) gevolgd door 10 min. spreken voor een publiek en een mentale rekenkundige test van 10 min. voor 3 getrainde staf-medewerkers (het TSST-panel, 1:30 pm tot 1:50 pm). Er werd een katheter voor bloedafname ingebracht om 7:30 am. Er werd bloed afgenomen voor micro-array analyse om 8:00 am en om 1:00 pm (baseline), alsook onmiddellijk vóór het TSST-panel om 1:30 pm, onmiddellijk ná het TSST-panel om 1:50 pm, en op opéénvolgende 15 minuten intervallen tot 3:05 pm. Er werd ook bloed afgenomen voor PBMC-isolatie om 10:00 am (3,5 uur vóór de TSST) en om 3:05 pm (1,5 uur ná de TSST). Er werden ook cel-tellingen gedaan.

DNA/RNA-extractie

Micro-array procedure

Kwantitatieve ‘reverse’ transcriptie PCR (qRT-PCR)

Kwantitative methylatie via bisulfiet-pyrosequentie-bepaling

Bioinformatische analyse van het PRF1 MSR [methylatie-gevoelige gebied]

Statistische analyse

Resultaten

Impact van TSST op bloedcel-tellingen en PRF1-expressie

Er was een significante toename in globaal percentage NK-cellen bij CVS- (P < 0.0001) en NF- (P < 0.0001) individuen tijdens de TSST, zonder significant verschil tussen de groepen. Ook de andere cel-type percentages (neutrofielen, T-cellen en B-cellen) verhoogden in respons op TSST en verschilden niet met betrekking tot ziekte-status (gegevens niet getoond).

Micro-array analyse van vol-bloed toonde een significante toename qua PRF1-expressie tussen de introductie/voorbereiding-fase en onmiddellijk vóór de TSST mondelinge presentatie (1:00 pm-1:30 pm) van ca. 1,6 maal in NF (P < 0.0001) en CVS (P = 0.0003). PRF1-expressie bleef stijgen bij NF-individuen tijdens de TSST mondelinge presentatie (1:30-1:50 pm) terwijl de expressie lichtjes daalde bij de CVS-individuen, resulterend in een significant verschil tussen NF- en CVS-individuen (P = 0.04) om 1:50 pm. Gedurende de 45 min. na de TSST, daalde de PRF1-expressie en keerde terug naar baseline waarden in beide groepen (om 2:35 pm). PRF1-expressie bij NF-individuen bleef afnemen maar nam toe bij CVS-individuen, resulterend in 1,3 maal hogere expressie bij CVS i.v.m. NF op dat moment (P = 0.06).

PRF1-expressie om 10:00 am en 3:05 pm in PBMCs – bepaald via qRT-PCR – was over het algemeen consistent met de resultaten van de vol-bloed micro-array. PRF1-expressie in PBMCs verschilde niet tussen CVS en NF om 10:00 am, maar om 3:05 pm was de PRF1-expressie hoger bij CVS dan NF (1,4 maal; P = 0.02).

Impact van TSST op PRF1-methylatie

Site-specifieke CpG-methylatie in het MSR om 10 am varieerde tussen 38% en 79%, en steeg op alle 7 CpG-sites met 2,1% tot 4% na de TSST (om 3:05 pm) voor de ganse studie-populatie (P < 0.0001 tot P = 0.01). Bij CVS-individuen was de toename qua methylatie na TSST echter significant voor slechts 2 CpG-sites, terwijl bij NF-controles de stijging significant was voor 4 CpG-sites. Er waren geen significante globale verschillen tussen CVS en NF in termen van site-specifiieke methylatie of gemiddelde methylatie voor alle 7 CpG-sites voor of na de TSST.

Impact van PRF1-methylatie op zijn expressie

Om te impact te onderzoeken van PRF1-methylatie op PRF1-expressie, bekeken we correlaties tussen gemiddelde methylatie van de 7 CpG-sites en gen-expressie voor elke deelnemer en tijdstip in vol-bloed en PBMCs. De gemiddelde baseline methylatie (10:00 am) was negatief gecorreleerd met PRF1-expressie in vol-bloed op alle 8 tijdstippen in CVS en NF, statistisch significant voor alle tijdstippen uitgenomen één bij NF (2:35 pm). De gemiddelde methylatie om 3:05 pm was ook negatief gecorreleerd met PRF1-expressie in vol-bloed om 3:05 pm bij NF- en CVS-individuen, hoewel de correlatie niet significant was bij CVS. Er werden gelijkaardige negatieve correlaties tussen PRF1-methylatie en PRF1-expressie in PBMCs geobserveerd bij NF- en CVS-individuen.

We gebruikten lineaire regressie om het verband te kwantificeren tussen PRF1 gemiddelde methylatie om 10:00 am en vol-bloed PRF1-expressie op alle tijdstippen. Bij CVS-individuen voorspelde deze analyse een stijging van 3% qua PRF1-expressie […] bij elke 1% toename van de PRF1-methylatie […]. Er werd een gelijkaardig omgekeerd verband gevonden bij NF-individuen, maar 31% en 14% van de variantie qua PRF1-expressie werd verklaard door PRF1-promoter methylatie bij CVS en NF, respectievelijk.

We gebruikten de mediane opsplitsing van het gemiddeld methylatie-niveau van de 7 CpG-sites om 10:00 am om de individuen te categoriseren met hoge (≥ 65%) en lage (< 65%) methylatie. Vol-bloed PRF1-expressie was significant hoger in de lage-methylatie groep op alle TSST tijdstippen (P-waarde van 0.0002 tot 0.05). Wanneer de groepen met hoge- of lage-methylatie werden gestratificeerd op basis van ziekte, werd enkel om 1:50 pm (onmiddellijk na TSST) een significant verschil opgemerkt tussen CVS en NF. De CVS hoge-methylatie groep had een significant lagere PRF1-expressie dan de NF hoge-methylatie groep (P = 0.005).

Bespreking

Deze studie toont aan dat acute psychosociale stress een impact heeft op PRF1 gen-expressie en dat PRF1-methylatie bijdraagt tot individuele verschillen qua PRF1-expressie. De PRF1-expressie steeg ca. 1,6 maal (t.o.v. baseline) in respons op TSST en dit niveau van verandering valt binnen de relatieve perforine-expressie verandering die wordt gezien bij andere paradigma’s. De piek PRF1-expressie in respons op TSST was echter verminderd bij CVS– t.o.v. NF-individuen (P = 0.04). NK-cellen namen af in respons op de TSST bij CVS en NF, en aangezien PRF1-expressie grotendeels beperkt blijft tot NK-cellen, is het waarschijnlijk dat de toegenomen expressie van PRF1 in respons op de TSST gerelateerd kan zijn met NK-cel aantallen. Aangezien we de heterogeniteit qua NK-cellen naar gelang hun ontwikkeling niet beschreven, kunnen we niet onderscheiden of alle NK-cellen of slechts een deel van de rijpe NK-cellen bijdroegen tot de PRF1-expressie na TSST. Verdere analyses gebruikmakend van aangerijkte NK-cellen zijn nodig ter evaluatie van de toename qua PRF1-expressie in termen van transcript-copieën/cel, en het verband met NK-cel heterogeniteit in respons op acute stress.

We vonden ondersteuning voor het feit dat methylatie een regulering-mechanisme van PRF1-expressie is, aangezien er een significante negatieve correlatie bestond tussen de gemiddelde methylatie van alle 7 CpG-sites in de PRF1-promoter en zijn expressie. We zagen dit verband op alle TSST-tijdstippen, wanneer de methylatie op een continue schaal werd uitgezet of gecategoriseerd op basis van alge of hoge status. Op basis hiervan is het mogelijk dat ontbreken van een significant verschil qua gemiddelde methylatie van alle 7 CpG-sites tussen CVS en NF zou kunnen bijdragen tot het ontbreken van een verschil qua PRF1-expressie tussen CVS en NF in deze studie. Onze resultaten suggereren dat methylatie een belangrijke epigenetische determinant voor inter-individuele verschillen qua PRF1-expressie zou kunnen zijn en zodoende dat de gemiddelde methylatie van alle 7 CpG-sites verantwoordelijk kan zijn voor de gerapporteerde discrepanties (stijging, daling of geen verandering) qua PRF1-expressie bij verschillende CVS-studies. Deze resultaten impliceren verder het belang van het meten van PRF1-methylatie én -expressie voor het begrijpen van de mechanismen van PRF1-expressie bij immuniteit-bewaking. Hoewel er geen verschil was qua methylatie-niveaus tussen CVS en NF, vertoonden deze groepen enkele verschillen wat betreft het verband tussen methylatie en expressie, onmiddellijk na TSST (1:50 pm) en op het laatste tijdstip na TSST (3:05 pm). Het lijkt er op dat om 1:50 pm (na de TSST), een subgroep CVS-individuen met hoge baseline methylatie (10:00 am) in het MSR bijdroeg tot de afgestompte respons qua PRF1-expressie in vergelijking met NF-individuen. Op het laatste tijdstip na de TSST (3:05 pm) wanneer PRF1-expressie significant steeg bij CVS (zowel vol-bloed als PBMCs), werd zijn negatieve relatie met methylatie op het dichtste tijdstip (3:05 pm) niet-significant. Een verklaring voor de ziekte-specifieke verschillen die werden gezien in deze studie blijkt ingewikkeld. We focusten ons op het verband tussen PRF1-promoter methylatie en mRNA, maar er zouden veel andere mechanismen kunnen betrokken zijn om de expressie van PRF1 te reguleren, inclusief een GRE [glucocorticoïd responsief element; korte DNA-sequentie in de promoter van een gen dat kan binden met de glucocorticoïd receptor] en de op IL-2 reagerende regulering van ‘enhancers’ [enhancer = kort stuk DNA dat kan binden met proteïnen (aktivatoren) om transcriptie van (een) gen(en) te aktiveren] in de PRF1-promoter. Er zijn ook mechanismen waarbij post-transcriptionele, post-translationele en circadiane regulering van PRF1 betrokken zijn, die kunnen bijdragen tot de differentiële expressie of aktiviteit.

Er zijn meerdere beperkingen bij deze studie. De grootte van de groep is beperkt, hoewel deze vergelijkbaar is met eerdere studies die gebruik maken van de TSST. De deelnemers aan de studie werden gescreend op medicatie en niemand gebruikte immunosuppressors. De impact van medicijnen op HPA-as responsiviteit, als er al één is, is echter onbekend. Hoewel statistisch significant, waren de geobserveerde verschillen (2.6%-6.8%) qua CpG-site specifieke methylatie in het MSR tussen pre- (10:00 am) en post- (3:05 pm) TSST stalen klein, mogelijks verstoord door de mengeling van cel-types aanwezig bij PBMCs. Het methylatie-profiel van het PRF1 MSR in deze studie (81 individuen) was verschillend van een eerdere studie (5 individuen), mogelijks omwille van een substantieel verschil tussen deze studies wat betreft het aantal stalen. Eén van de belangrijke vragen is echter of het klein percentage veranderingen qua methylatie dat werd gezien bij deze studie een belangrijk biologisch mechanisme voor de regulering van PRF1-expressie is. Enkele studies suggereren dat kleine wijzigingen qua DNA-methylatie (2%-10%) zich inderdaad kunnen vertalen naar veranderingen (1,5- tot 32 maal) qua gen-expressie. [geen studies bij M.E.(cvs)-patiënten maar bv. hartfalen] Hoewel deze gerapporteerde schattingen van de impact van DNA-methylatie op expressie aanzienlijk variëren afhankelijk van het gen, weefsel, milieu en statistische analyse, komt onze schatting van een 3% toename qua PRF1-expressie met elke 1% afname qua methylatie overéén met de schatting van de impact of FXN [gen coderend voor het mirochondriaal proteïne frataxine] -methylatie op zijn expressie. Deze resultaten ondersteunen de visie dat subtiele epigenetische wijzigingen de gen-expressie kunnen beïnvloeden in respons op de omgeving.

Besluit

We documenteerden een toename qua PRF1-expressie die evenwijdig loopt met een verhoging van NK-cellen in respons op acute psychosociale stress, waarbij patiënten met CVS een afgestompte respons vertoonden vergeleken met NF-controles. Deze afgestompte expressie bij CVS zou kunnen verband houden met de hoge baseline PRF1-promoter methylatie die een belangrijke epigenetische determinant bleek voor de inter-individuele verschillen qua PRF1-expressie. Er zijn verdere studies nodig om deze resultaten te bevestigen en verklaringen voor de geobserveerde PRF1-expressie dynamiek te evalueren. Het zal ook interessant zijn de signaal-transductie die resulteert in perifere influx van NK-cellen te onderzoeken, alsook PRF1-expressie en zijn funktionele rol in de context van acute stress, en de molekulaire mechanismen te identificeren die overéénkomen bij stress en infektie.

Advertenties

december 13, 2014

CVS & FM na immunisatie met hepatitis-B vaccin

Filed under: Immunologie — mewetenschap @ 8:32 am
Tags: , , , ,

Professor Yehuda Shoenfeld is de oprichter en het hoofd van het ‘Zabludowicz Centre for Auto-immune Diseases’ aan het ‘Sheba Medical Centre’, dat geaffilieerd is met de Faculteit Geneeskunde van de Universiteit van Tel-Aviv (Israël). Zijn klinisch en wetenschappelijk werk focust op auto-immune en reumatische ziekten, en er werd hem reeds meerdere prijzen toegekend. Hij merkte dat vier aandoeningen: siliconosis (siliconen implantaat syndroom, SIMS), Golf Oorlog Syndroom (GWS), macrofage myofasciitis syndroom (MMF; zeldzame spierziekte met als symptomen spier-/gewricht-pijn, spier-zwakte, vermoeidheid, koorts) en post-vaccinatie fenomenen gelinkt waren met voorafgaande blootstelling aan een adjuvant, en dat de patiënten ook gelijkaardige klinische symptomen vertoonden. In 2011 (zie ‘ASIA (auto-immuun/inflammatoir syndroom geïnduceerd door adjuvanten) syndroom’) suggereerde hij dat deze vergelijkbare aandoeningen zouden moeten worden gegroepeerd onder de naam ‘ASIA’. Hij fungeerde ook als expert-getuige in zaken over nadelige vaccin-reakties in het “no-fault U.S. National Vaccine Injury Compensation Program”.

Onderstaande studie leidt hem er toe te suggereren dat hepatitis-B vaccinatie verband zou kunnen houden met de (auto-)immune problemen die zich voordoen bij sommige CVS- en FM-patiënten. Iets dat veelvuldig door M.E.(cvs)-patiënten werd gemeld. (zie ook ‘Vaccinatie en CVS’)

————————-

Immunol Res. 2014. [pre-print]

Chronic Fatigue Syndrome and fibromyalgia following immunization with the hepatitis-B vaccine: another angle of the ‘auto-immune (auto-inflammatory) syndrome induced by adjuvants’ (ASIA)

Agmon-Levin N, Zafrir Y, Kivity S, Balofsky A, Amital H, Shoenfeld Y

The Zabludowicz Centre for Auto-immune Diseases, Chaim Sheba Medical Centre, Tel-Hashomer, Israel

Samenvatting

De doelstellingen van deze studie waren het verzamelen van informatie betreffende demografische en klinische karakteristieken van patiënten met een diagnose van fibromyalgie (FM) of chronische vermoeidheid (CVS [criteria onduidelijk]) na hepatitis-B vaccinatie (HBVv), en het toepassen van criteria voor auto-immune (auto-inflammatoire) syndromen geïnduceerd door adjuvanten (ASIA), om gemeenschappelijke kenmerken te identificeren die een associatie zouden kunnen suggereren tussen fibromyalgie, chronische vermoeidheid en HBV-vaccinatie. De medische dossiers van 19 patiënten met CVS en/of fibromyalgie volgend op HBVv immunisatie werden geanalyseerd. Ze werden allen geïmmuniseerd tussen 1990-2008 in verschillende centra in de V.S. Alle medische dossiers werden geëvalueerd wat betreft demografische gegevens, anamnese, aantal vaccin-dosissen, alsook onmiddellijke en lange-termijn post-immunisatie bijwerkingen en klinische manifestaties. Daarnaast werden de beschikbare bloed-testen, beeldvorming-resultaten, behandelingen en uitkomsten geanalyseerd. De ASIA-criteria werden toegepast op alle patiënten. De gemiddelde leeftijd van de patiënten was 28,6 ± 11 jaar; 68,4 % waren vrouwen. 21,05 % had een persoonlijke of familiale achtergrond van auto-immune ziekte. De gemiddelde latentie-periode – van de laatste dosis HBVv tot aanvang van de symptomen – was 38,6 ± 79,4 dagen, variërend van dagen tot jaren. Acht patiënten (42,1 %) gingen door met het immunisatie-programma, ondanks de bijwerkingen die ze ervaarden. Manifestaties die courant werden gerapporteerd omvatten neurologische manifestaties (84,2 %), musculoskeletale (78,9 %), psychiatrische (63,1 %), vermoeidheid (63,1 %), gastro-intestinale klachten (58 %) en mucocutane manifestaties (36,8 %). Er werden auto-antilichamen gedetekteerd in 71 % van de geteste patiënten. Alle patiënten voldeden aan de ASIA-criteria. Deze studie suggereerde dat in sommige gevallen CVS en FM tijdelijk gerelateerd kunnen zijn met immunisatie, als onderdeel van het ASIA-syndroom. De aanwezigheid van bijwerkingen tijdens immunisatie, de auto-immune vatbaarheid en hogere concentraties auto-antilichamen kunnen allemaal worden gesuggereerd als risico-factoren.

Inleiding

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en fibromyalgie (FM) maken deel uit van een breed spectrum van ‘centrale sensitiviteit syndromen’, waaronder ook prikkelbare darm syndroom en temporomandibulair [kaak] gewricht aandoeningen vallen. CVS en FM delen meerdere klinische manifestaties zoals vermoeidheid, slaap-stoornissen, hoofdpijn, verstoord geheugen, verminderd concentratie-vermogen, psychiatrische symptomen en musculoskeletale pijn. Beide zijn een moeilijke diagnose omwille van de niet-specifieke aard van de klachten van de patient en stellen dus een diagnostisch dilemma voor de klinicus, met enkele differentiële diagnoses. De ongelukkigen die één van de syndromen oplopen, kunnen significante verstoring van hun leven en dagelijkse aktiviteiten ondervinden.

De geschatte prevalentie van CVS varieert tussen 0,2 en 2,5 % en van FM ca. 2 %. Beide komen frequent voor bij jonge vrouwen, en de gemiddelde leeftijd bij aanvang schommelt tussen 20 en 50 jaar; de aandoeningen kunnen echter ook bij jonge kinderen voorkomen. Hoewel de pathogenese van beide ziekten nog moet worden opgehelderd, werden vele etiologieën voorgesteld, inclusief genetische voorbestemdheid (zoals COMT-gen polymorfisme Val158Met), endocriene abnormaliteiten, immune ontregeling, psychologische en psychosociale factoren, en meer. Andere studies hebben een verband gesuggereerd met infekties, adjuvanten en verscheidene vaccins [Rosenblum H, Shoenfeld Y, Amital H. The common immunogenic etiology of Chronic Fatigue Syndrome: from infections to vaccines via adjuvants to the ASIA syndrome. Infect Dis Clin North Am. (2011) 25: 851-63; zie link in onze inleiding] inclusief hepatitis-B virus vaccin [zie o.a. Zafrir Y, Agmon-Levin N, Paz Z, Shilton T, Shoenfeld Y. Autoimmunity following hepatitis-B vaccine as part of the spectrum of ‘Autoimmune (Auto-inflammatory) Syndrome induced by Adjuvants’ (ASIA): analysis of 93 cases. Lupus. (2012) 21: 146-52]. De term ‘auto-immune (of auto-inflammatoire) syndromen geïnduceerd door adjuvanten’ (ASIA) werd gesuggereerd voor symptomen die verschijnen na vaccinatie, siliconen-implantatie of blootstelling aan pristaan [tetramethylpentadecaan; organische verbinding die wordt gebruikt als smeermiddel of immunologisch adjuvant], aluminium en andere adjuvanten. ASIA syndroom omvat 4 majeure en 4 mineure criteria, en om de diagnose van ASIA te stellen, moet worden voldaan aan 2 majeure, of 1 majeure plus 2 mineure criteria [Shoenfeld Y, Agmon-Levin N. ‘ASIA’- autoimmune/inflammatory syndrome induced by adjuvants. J Autoimmun. (2011) 36: 4-8].

In deze studie hier, hebben we de klinische dossiers geëvalueerd van 19 patiënten die een diagnose van fibromyalgie of chronische vermoeidheid na HBVv hadden gekregen. We hebben hun demografische en klinische karakteristieken geanalyseerd en de criteria voor ASIA toegepast. We hypothiseerden dat beide syndromen deel uitmaken van het ASIA syndroom volgend op HBV-vaccinatie.

Patiënten en gegevens-analyse

Patiënten

We analyseerden een grote groep van 114 Amerikaanse patiënten die lijden aan post-immunisatie bijwerkingen tussen 1990 en 2008. De vaccinatie werd uitgevoerd volgens de CDC-protocollen en all patiënten zochten juridisch advies na hun diagnose. We identificeerden 19 patiënten die CVS of FM (ACR-criteria) ontwikkelden tot 1 jaar na HBVv immunisatie, en hun medische verslagen werden verzameld. De studie kreeg goedkeuring van het ethisch comité en voldeed aan de ethische richtlijnen van de verklaring van Helsinki.

Methodes

Alle medische verslagen van de patiënten werden geëvalueerd wat betreft demografie (leeftijd, geslacht, tewerkstelling) en medische voorgeschiedenis persoonlijk en familiaal). Daarnaast werden data en aantal injekties, lokale en onmiddellijke bijwerkingen, alsook klinische manifestaties en hun relatie in de tijd met HBVv verzameld. Alle beschikbare bloed-testen (bloed-tellingen, -chemie, serologie, enz.), beeldvorming (Röntgen-, C.T.- en MRI-scans, enz.), behandelingen en uitkomsten werden ook geanalyseerd. De ASIA-criteria werden toegepast op elke patient.

Resultaten

Bij de patiënten die ziek werden na HBV-vaccinatie waren er 11 met de diagnose van FM en 8 met CVS. Dertien op 19 patiënten in onze groep (68,4 %) waren vrouwen (negen in de FM-groep). Op het moment van de HBVv-injektie waren 14 mensen (73,6 %) ouder dan 18 (gemiddelde leeftijd 28,6 ± 11). Auto-immune vatbaarheid, gedefinieerd als het hebben van een persoonlijke of familiale voorgeschiedenis van auto-immuniteit, werd gedocumenteerd in vier (21,05 %) van de patiënten – twee hadden een persoonlijke (hypothyroïdisme, hyperthyroïdisme) en twee familiale (prikkelbare darm syndroom en Multipele Sclerose) voorgeschiedenis van auto-immuniteit. Op te merken valt dat zeven patiënten (36,8 %) gezondheid-personeel waren. De HBVv-immunisatie werd uitgevoerd volgens het aanbevolen CDC-protocol (3 dosissen op 0, 1 en 6 maanden). Drie patiënten (15,7 %) kregen slechts één HBVv-dosis, vier patiënten (21,05 %) kregen 2 dosissen en 12 (63,1 %) kregen alle 3 de injekties (gemiddelde: 2,47 dosissen). Acht (42,1 %) patiënten gingen door met het immunisatie-programma ondanks het feit dat ze bijwerkingen ervaarden. De gemiddelde latentie-periode van de laatste HBVv-immunisatie tot de aanvang van symptomen was 38,6 ± 79,4 dagen (variërend van een dag tot 1 jaar).

Klinische manifestaties en auto-antilichamen van FM/CVS-patiënten na HBVv

Er werden verscheidene systemische en lokale klinische manifestaties beschreven en gegroepeerd naargelang de betrokken organen of systemen.

Constitutionele en systemische symptomen werden gerapporteerd bij 15 patiënten (78,9 %) en omvatten vermoeidheid (63,1 %), malaise (31,5 %), koorts (26,3 %), rillingen (15,7 %) en vergrote lymfeklieren (10, 5 %).

Neurologische manifestaties werden gedocumenteerd bij 84,2 % van de groep en omvatten sensorische veranderingen (paresthesie [prikkelend, tintelend of brandend gevoel], gevoelloosheid, brandend gevoel, hyperesthesie [overmatige gevoeligheid]; 42,1 %), korte-termijn geheugen-verlies (36,8 %), duizeligheid (26,3 %), cognitieve dysfunktie (21,05 %), hoofdpijn (10,5 %), vertigo [draaierigheid] (10,5 %) en urinaire retentie (10,5 %).

Psychiatrische stoornissen werden ervaren door 63,1 % van de patiënten en omvatten slaap-stoornissen (47,3 %), depressie (21,05 %), prikkelbaarheid (21,05 %) en obsessief-compulsieve aandoening (5,2 %).

Gastro-intestinale klachten werden gerapporteerd bij 58 % van de patiënten en omvatten gewicht-verlies (26 %), misselijkheid (26 %), braken (26 %), abdominale pijn (21,05 %), diarree (15,7 %) en verlies van etenslust (10,5 %).

Musculoskeletale manifestaties werden gerapporteerd bij (78,9 %) van de gevallen, en deze omvatten gewricht-pijn (57,8 %), rug-pijn (42 %), spierpijn (27,5 %), stijve gewrichten (21,05 %), arthritis (10,5 %) en spier-spasmen (10,5 %).

Mucocutane manifestaties werden opgetekend bij 36,8 % en omvatten licht-gevoeligheid (21,05 %), huid-uitslag (21,05 %), oedeem (10,5 %), kaalheid [alopecia] (5,2 %), slijmvlies-zweertjes [aften] (10,5 %) en haar-verlies (5,2 %).

Ophthalmologische manifestaties kwamen naar voor bij 21 % van de patiënten en omvatten gezichtveld-veranderingen.

Auto-antilichamen werden gemeten bij 14 patiënten; daarvan hadden er 10 (71 %) (2 CVS en 8 FM) detekteerbare auto-antilichamen (6 hadden anti-nucleaire antilichamen, 6 anti-reumatoïde factor, 4 anti-thyroglobuline, 1 anti-thyroperoxidase, 3 anti-Sm antilichamen, 2 anti-myeline ‘basic’ proteïne en 1 had antilichamen gericht tegen RO, LA en ribonucleoproteïne antigenen).

ASIA-criteria en FM/CVS na HBVv

De ASIA-criteria werden toegepast op alle patiënten. In deze groep voldeden alle patiënten 2 majeure criteria, vereist voor ASIA: één majeur criterium is de voorafgaande blootstelling aan externe stimuli (HBV-vaccin); het tweede majeur criterium zijn de ‘typische’ ASIA-manifestaties, die allemaal werden ervaren door de patiënten. Daarnaast hadden 10 patiënten een positieve serologie voor auto-antilichamen en voldeden daarom aan een mineur criterium.

 

ASIA-criteria

Majeure criteria (aanwezig in de post-HBVv groep)

Blootstelling aan externe stimuli (infektie, vaccinatie, siliconen, adjuvanten) voorafgaandelijk de klinische manifestaties: 100 %

Verschijnen van ‘typische’ klinische manifestaties (spierpijn, spier-ontsteking of spier-zwakte, gewricht-pijn en/of arthritis, chronische vermoeidheid, niet-verfrissende slaap of slaap-stoornissen, neurologische manifestaties, cognitieve stoornis, geheugen-verlies, koorts, droge mond): 100 %

Verwijdering van of prikkelende agentia induceert verbetering: niet relevant

Typisch biopt van betrokken organen: niet bepaald

Mineure criteria (aanwezig in onze post-HBVv groep)

Verschijnen van auto-antilichamen of antilichamen tegen het verdacht adjuvant: 71 % (van de 14 geteste patiënten)

Andere klinische manifestaties (prikkelbare darm syndroom): niet bepaald

Specifieke HLA (HLA DRB1, HLA DQB1): niet bepaald

Betrokkenheid van auto-immune ziekte (MS, Systemische Sclerose): geen

 

Bespreking

In de huidige studie beschreven we een reeks patiënten met de diagnose van CVS of FM na HBVv; zowel CVS als FM zijn aandoeningen met een onduidelijke pathofysiologie.

Verscheidene omgeving-factoren werden gelinkt met deze ziekten, inclusief de blootstelling aan vaccins, infektueuze agentia, alsook adjuvanten.

HBVv bestaat uit recombinante virale antigenen die tot expressie wordt gebracht in Saccharomyces cerevisiae [bakkers- of brouwers-gist] cellen gekoppeld met aluminium adjuvant. Chronische HBV-infektie bleek geassocieerd met FM; daarom kan dit suggereren dat de blootstelling aan antigen in het vaccin zelf FM kan induceren. Bovendien werden hoge waarden van anti-Saccharomyces cerevisiae antilichamen gevonden bij patiënten met auto-immune ziekten (inclusief anti-fosfolipiden syndroom, Systemische Lupus Erythematosus, type-1 diabetes mellitus en Reumatoïde Arthritis. In het verleden werden adjuvanten, aanwezig in de meeste vaccins, beschouwd als zijnde inert voor het immuun-systeem. Ondertussen werd hun capaciteit om immune of auto-immune reakties te induceren duidelijk gedocumenteerd; bovendien toonde een studie dat immunisatie met een adjuvant hoge waarden anti-fosfolipiden antilichamen induceert [in muizen]. Daarnaast hebben dieren-studies het vermogen aangetoond van vaccins om immuun-gemedieerde manifestaties (in het centraal en perifeer zenuwstelsel) te veroorzaken.

De associatie tussen auto-immune ziekten en FM of CVS is nog steeds niet goed gedefinieerd. Er zijn echter enkele rapporten die deze zienswijze ondersteunen: meerdere studies toonden aan dat patiënten die lijden aan auto-immune ziekten zoals Systemische Lupus Erythematosus, Reumatische Arthritis en psoriatische arthritis [specifieke vorm van ontstekingsreuma met aantasting van de huid] ook de diagnose FM kregen. In onze groep hadden 4 patiënten een persoonlijke of familiale voorgeschiedenis van auto-immuniteit. Dit versterkt een associatie tussen een auto-immune achtergrond en CVS & FM. Meerdere studies toonden hogere waarden van cytokinen, zoals IL-6, IL-8 & IL-1RA, bij patiënten met FM, wat suggereert dat een immuun-proces deel uitmaakt van de pathogenese van deze ziekte. Een andere link die de auto-immune aard van CVS en FM ondersteunt, is de aanwezigheid van auto-antilichamen die werden gedocumenteerd in meerdere studies. Er werd bv. een verband tussen auto-antilichamen tegen 68/48 kDa proteïne gedocumenteerd [antigen voorkomend in componenten van de hippocampus of amygdala, de centra voor korte-termijn geheugen; CVS-patiënten met anti-68/48 kDa antilichamen vertoonden meer frequent hypersomnie en cognitieve aandoeningen; Nishikai M, Tomomatsu S, Hankins RW, et al. Autoantibodies to a 68/48 kDa protein in Chronic Fatigue Syndrome and primary fibromyalgia: a possible marker for hypersomnia and cognitive disorders. Rheumatology. (2001) 40: 806-10]. Terwijl in een andere studie de aanwezigheid van anti-thyroperoxidase antilichamen [thyroperoxidase = een schildklier-enzyme] in euthyroïde [met goed werkende schildklier] patiënten met de diagnose van FM werd gerapporteerd. Opmerkelijk in deze groep is dat verschillende auto-antilichamen werden gedocumenteerd bij 71 % van de geteste sera. Deze observatie kan verder onderzoek van een groot aantal auto-antilichamen bij CVS/FM-patiënten ondersteunen en in het bijzonder bij degenen die de diagnose kregen volgend op immunisatie.

In onze groep waren 75 % van de patiënten vrouwen, wat een ander typische auto-immuun fenomeen is, en in het bijzonder bij patiënten met de diagnose van ASIA. Interessant is dat hoewel CVS en FM worden beschouwd als zijnde zeldzaam in de kindertijd, in onze groep 26,4 % jonger dan 18 was, wat verder de link tussen blootstelling aan het vaccin op jonge leeftijd als deel van het vaccinatie-programma en het verschijnen van CVS/FM verder ondersteunt.

In onze studie was de latentie-periode (van de laatste HBVv tot het opkomen van symptomen) 38 dagen (tussen enkele dagen en een jaar). Traditioneel werd slechts een latentie-periode van 3-6 weken (van blootstelling tot het verschijnen van een immuun-gemedieerde ziekte) overwogen. Steeds meer bewijsmateriaal suggereert echter dat er een grotere latentie-periode (van immunisatie of blootstelling aan externe stimuli) bestaat. Bv. de associatie tussen HBVv en immuun-gemedieerde neuronale schade werd gedocumenteerd 3 jaar na vaccinatie, en macrofage myofasciitis werd gediagnostiseerd tot 8 jaar na injektie met vaccin. Onze observatie ondersteunt verder het idee dat de latentie-periode variabel is en klinische symptomen kunnen voorkomen lang na blootstelling aan stimuli.

Meerdere risico-factoren voor de relatie tussen vaccin en auto-immuniteit werden geobserveerd in onze groep: 21,05 % had een persoonlijke of familiale voorgeschiedenis van immuun-gemedieerde ziekten en 36,8 % vervolgde het immunisatie-protocol ondanks het feit dat ze verscheidene bijwerkingen ervaarden. We kunnen dus speculeren dat patiënten die een bijwerking ervaren na blootstelling aan de eerste dosis HBVv of zich een voorgeschiedenis van post-vaccinatie bijwerkingen herinneren, en misschien zij met persoonlijke of familiale auto-immuniteit, kunnen worden beschouwd als ‘hoog-risico’ patiënten.

Neuro-psychiatrische manifestaties waren aanwezig in 89,4 % van de patiënten, terwijl exclusieve neurologische of psychiatrische symptomen werden gerapporteerd bij 84,2 en 73,6 % van de patiënten, respectievelijk. Zowel het HBV-antigen en de adjuvanten, bijzonderlijk aluminium, bleken neurotoxisch. Meerdere studies uitgevoerd op dieren toonden dan ook verstoringen qua leren en geheugen alsook neuronaal verlies in de hippocampus aan volgend op blootstelling aan aluminium. Onze observatie ondersteunt verder de link tussen ASIA en neuro-cognitieve stoornissen.

In onze groep voldeden alle patiënten aan twee majeure criteria (ze waren blootgesteld aan een externe stimulus, het vaccin, en ervaarden de ‘typische’ manifestaties van ASIA) en 71 % vertoonden sera-positiviteit voor verschillende auto-antilichamen waardoor ze dus voldeden aan een bijkomend mineur criterium. Dit kan er op duiden dat veel patiënten met een diagnose van CVS-FM lijden aan ASIA; een diagnose die kan worden gesteld gezien de hoge mate van verdenking en na de nauwgezette afname van de anamnese.

Er dienen enkele beperkingen bij onze studie te worden gemeld. Dit is een retrospectieve studie zonder controle-groep en daarom kan geen causale associatie worden bewezen tussen immunisatie en de uiteindelijke uitkomst. De grote meerderheid van de patiënten zocht juridische hulp, wat betekent dat dit een zeer partijdige groep betreft. De individuen trachten een wettelijke compensatie te bekomen en dus overschatten ze het verband van hun symptomen met immunisatie. Een andere beperking komt voort uit onze beslissing enkel patiënten in de studie op te nemen die een nieuwe aanvang van auto-immune fenomenen ervaarden; daardoor werden de gevallen uitgesloten die een verergering van eerder gediagnostiseerde ziekten ervaarden. Deze beperkingen zouden in de toekomst moeten worden aangepakt in grotere en prospectieve studies, alsook via dier-modellen om ev. oorzakelijkheid te evalueren.

Besluit

Deze studie suggereert een associatie tussen immunisaties met HBVv of één van zijn componenten met CVS en FM, als onderdeel van het ASIA syndroom. Hoewel een causaal verband niet kon worden bewezen, was een associatie in de tijd evident in deze groep. Een belangrijk punt dat dient te worden benadrukt, is dat dit temporaal verband langer kan duren dan wat gewoonlijk wordt verwacht en in onze groep werd vastgesteld dat dit tot een jaar na de immunisatie kan zijn. Er werden meerdere risico-factoren opgemerkt: de aanwezigheid van bijwerkingen tijdens immunisatie die een verhoogd risico op het ontwikkelen van post-immunisatie ziekten kan impliceren, of de aanwezigheid van auto-immune vatbaarheid gedocumenteerd door een persoonlijke of familiale voorgeschiedenis, of de aanwezigheid van auto-antilichamen. Ten laatste maar niet ten minste: de ASIA-criteria werden voldaan door alle patiënten wat wijst op een plausibele connectie tussen ASIA en CVS/FM. Verdere studies zijn nodig om onze observatie te ondersteunen en mogelijks een licht te werpen op genetische, auto-immune en met vaccin(-ingredient) geelateerde risico-factoren.

Maak een gratis website of blog op WordPress.com.