M.E.(cvs)-wetenschap

oktober 20, 2016

Een rol voor het intestinaal microbioom & viroom bij M.E.(cvs)?

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 6:40 am
Tags: , , , , , , , , ,

Een review door researchers – geneeskunde-studenten Navena Navaneetharaja & Verity Griffiths, en professor Simon Carding & professor Tom Wileman van de ‘University of East Anglia Norwich Medical School’ & het ‘Institute of Food Research’ (Gut Health and Food Safety Research Programme) – aangaande het bewijsmateriaal voor een rol van darm-microbiota en viroom (de verzameling virussen in en op het menselijk lichaam; deze infekteren menselijke cellen en/of andere microben) bij M.E.(cvs) die wijst in de richting van een infektueuze en auto-immune basis voor de aandoening. De darm is, gezien de continue blootstelling aan microben, een belangrijke plaats voor auto-immune aktiviteit die zou kunnen leiden tot chronische ziekte. Niettegenstaande menen wij, zoals andere onderzoekers, dat er niet één enkelvoudig infektueus agens voor M.E.(cvs) zal kunnen worden aangeduid; maar dat de eigenheid (genetische aanleg) van het individu en dus zijn respons op infektueuze agentia de ontwikkeling van de ziekte bepalen… Lees bv. ‘Géén unieke, eerder niet-gekarakteriseerde bakterieën bij CVS’ … Naviaux (zie ‘Metabole kenmerken van M.E.(cvs)’) geeft ook mee dat het metaboloom-profiel dat hij heeft gevonden bij M.E.(cvs) tegengesteld was aan de metabole respons op infektie…

Op haar blog schrijft Naveena Navaneetharaja: >>We focusten op de oorzaak van de aanhoudende immuun-gerelateerde symptomen, en beschrijven de mechanismen die de onderliggende immuniteit-stoornissen en mogelijke auto-immune processen bij M.E./CVS zouden kunnen verklaren. (…) We namen de discrepanties van research-bevindingen onder de loep wat betreft de problemen bij het detekteren van aktieve infekties en het onderscheid met reaktivatie van latente infektie. (…) We stellen voor dat de darm een aantrekkelijke en belangrijke bron van auto-reaktiviteit is. (…) Studies geven veelal enkel een moment-opname van de of microbiota-samenstellingen. (…) Het is nog niet mogelijk om te zeggen dat een specifieke microbiële signatuur bestaat bij M.E./CVS. (…) Microbioom-studies hebben tot nu toe enkel gekeken naar veranderingen qua bakteriële populaties maar de opdracht zou ook moeten zijn de virale componenten van de microbiota te bepalen. (…) Het is mogelijk dat bakteriofagen [kort ‘fagen’; klein virussen die enkel een specifieke bakterie infekteren] indirecte veranderingen in bakteriële populaties kunnen induceren of directe gevolgen nadat ze door het darm-epitheel zijn gegaan en het immuunsysteem stimuleren. We stellen voor dat fagen de bakteriële microbiota vormgeven via aktieve replicatie of het lyseren (‘kapot maken’) van de bakteriële gastheren door reaktiverende fagen. (…) De volgende stap in het lab van prof. Simon Carding (‘Programme Research Leader’ van het ‘Institute of Food Research’) is het correleren van de faag-populaties van patiënten met ernstige ziekte met deze van controles uit hetzelfde huishouden.<<

Volgens ons is dit een heel interessante en vernieuwende insteek. Dit werd al opgepikt door Maureen Hanson et al. die in hun artikel ‘A pair of identical twins discordant for Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome differ in physiological parameters and gut microbiome composition’ (The American Journal of Case Reports (2016) 17: 720-729) rapporteerden dat bij een M.E.(cvs)-geval minder van de nuttige bakterieën Faecalibacterium & Bifidobacterium voorkwamen, en dat er meer bakteriofagen van de Caudovirales orde (dubbel-strengig DNA fagen met een ‘staart’) werden gevonden. Ze besloten dat er sprake was van dysfunktionele immuun-aktivatie en dat bakteriofagen zouden kunnen bijdragen tot inflammatie van de darm-slijmvliezen en bakterieel onevenwicht.

Lees ook over andere microbioom-studies: ‘Verminderde diversiteit & gewijzigde samenstelling van het darm-microbioom bij M.E.(cvs)’, ‘Microbioom sekse-verschillen bij M.E.(cvs)’, ‘Gewijzigd darm-microbioom na inspanning bij M.E.(cvs)’, enz.

————————-

Journal of Clinical Medicine Vol. 5, #6, p 55 (2016)

A role for the intestinal microbiota and virome in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS)?

Navaneetharaja N, Griffiths V, Wileman T, Carding SR

The Gut Health and Food Safety Research Programme, The Institute of Food Research, University of East Anglia, Norwich, UK

Samenvatting

Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) is een heterogene aandoening met een significante maatschappelijke impact, waarvan wordt gedacht dat zowel gastheer en milieu betrokken zijn bij de etiologie die mogelijks auto-immuun van aard is. Met immuniteit gerelateerde symptomen van minstens matige ernst die lange perioden aanhouden, zijn courant bij M.E./CVS-patiënten en B-cel depletie therapie heeft een significant therapeutisch voordeel [Dit dient nog te worden bevestigd.]. Het is onduidelijk wat de oorsprong is van deze symptomen en of ze infektueus of inflammatoir van aard zijn; daarbij is het zoeken naar bewijsmateriaal voor acute of chronische virus-infekties die bijdragen tot de inductie van auto-immune processen bij M.E./CVS een gebied dat veel interesse krijgt. Dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van het bewijsmateriaal dat een infektueuze etiologie voor M.E./CVS ondersteunt; wat ons leidt tot het voorstellen van het nieuw concept dat het intestinaal microbioom en in het bijzonder leden van het viroom een bron zijn van de ‘infektueuze’ trigger van de ziekte. Een dergelijke benadering heeft het potentieel ziekte-biomerkers te identificeren en therapeutica aan te wijzen, wat de erg noodzakelijke benaderingen biedt naar preventie en management van de ziekte toe.

1. Inleiding

Wat is M.E./CVS?

[We onthouden uit dit hoofdstuk:] […] De Fukuda en de Oxford klassificaties worden niet als zo M.E.-specifiek beschouwd als de Canadese definitie, die symptoom-clusters van M.E. (met nadruk op neurosensorische, immune, gastro-intestinale en genito-urinaire manifestaties) identificeert […] We presenteren een gedetailleerde analyse van de kennis en het begrip van infektueuze agentia m.b.t. de pathogenese van M.E./CVS, met als doel een focus te bieden voor verdere research, wat betreft de mogelijke impact van het intestinaal microbioom en viroom.

2. Infekties & M.E./CVS

[…] M.E./CVS-patiënten vertonen dikwijls griep-achtige symptomen waarbij een acute aanvang meer courant is dan bij zij die enkel chronische vermoeidheid hebben. Populatie-studies tonen echter een overheersing van een graduele i.p.v. acute infektueuze aanvang, wat meer samenhangt met een chronische infektie of reaktivatie van een latente infektie. In dit opzicht en door de overlappende symptomen van M.E./CVS met chronische virus-infekties, is het niet verrassend dat er veel pogingen werden ondernomen om virussen te identificeren als trigger voor M.E./CVS.

2.1. Virale Infektie

[…] EBV wordt het meest frequent geïdentificeerd als een mogelijke virale trigger voor M.E./CVS. […], niet alle studies konden deze bevindingen repliceren.

Daarnaast is de aanwezigheid van serum-antilichamen tegen EBV, HHV-6 & CMV virussen niet specifiek voor M.E./CVS […]. Verhoogde waarden van deze antilichamen kunnen ook het resultaat zijn van ongerelateerde aandoeningen bij individuen met een gewijzigd immuunsysteem dat aanleiding geeft tot virus-reaktivatie. […]

Het succesvol gebruik van antivirale medicijnen bij M.E./CVS-patiënten zou ook een virus-infektie als trigger voor M.E./CVS kunnen ondersteunen, of eerder een bestendigende factor voor de ziekte. [Hierbij worden bedenkingen geformuleerd zoals het klein aantal behandelde patiënten en het hoog aantal ‘drop-outs’.]

[Ook studies over andere behandelingen – Valacyclovir, Isoprinosine, Rintatolimod (“Ampligen”) wachten op replicatie].

Bewijsmateriaal voor het tegenovergestelde van het feit dat virus-infektie een etiologische factor is bij M.E./CVS komt uit de analyse van monozygote tweelingen waarvan de ene ziek is en de andere niet: er waren geen verschillen qua virus-profiel en -expressie [Buchwald D et al. Markers of viral infection in monozygotic twins discordant for Chronic Fatigue Syndrome. Clin Infect Dis (2002) 35: 518-525]. […]. De redenen voor de klaarblijkelijke discrepanties zijn onduidelijk maar het kan verband houden met de inherente moeilijkheid wat betreft het detekteren van aktieve infekties en het onderscheid met reaktivatie van latente infektie […]. Veel studies die steunen op bloedstalen voor de detektie zouden wel eens enterovirus, parvovirus of herpes-virus infekties kunnen missen die voorkomen in de darm, het brein of het hart.

[…]

2.2. Niet-virale Infektie

Bewijs voor een bakteriële infektie als trigger voor M.E./CVS werd slechts beschreven in meldingen van gevallen met Q-koorts en Chlamydia pneumonia […]. Het verband tussen M.E./CVS en parasieten [m.n. Giardia] of schimmels [m.n. Candida] was ook beperkt en niet-overtuigend. Tot op heden is er onvoldoende bewijs om te besluiten dat M.E./CVS veroorzaakt wordt door bakteriële infektie of dat de ziekte wordt bestendigd door een voortdurende infektie.

3. Immuniteit-stoornissen bij M.E./CVS

[…] De meest consistente bevinding is een vermindering qua funktie van NK-cellen die een belangrijke rol spelen in immune bewaking en virale immuniteit. Verstoorde NK-cel funktie een courante bevinding bij patiënten [Fletcher MA et al. Biomarkers in Chronic Fatigue Syndrome: Evaluation of natural killer cell function and dipeptidyl peptidase IV/CD26. PLoS One (2010), 5: e10817 /// Brenu EW et al. Longitudinal investigation of natural killer cells and cytokines in Chronic Fatigue Syndrome/ Myalgic encephalomyelitis. J Transl Med (2012), 10: 88 /// enz.] hoewel het absoluut aantal NK-cellen niet is aangetast door ziekte-toestanden. Globaal gezien ontbraken consistentie en reproduceerbaarheid bij studies, waarbij verschillende studies focusten op verschillende merkers en indicatoren voor cytotoxische aktiviteit. De literatuur geeft dus geen overtuigende correlatie aan tussen NK-cel funktie en ziekte-ernst.

De bruikbaarheid van lage NK-cel cytotoxiciteit als een biomerker voor M.E./CVS wordt verder in vraag gesteld door de aanwezigheid van een gelijkaardig fenomeen en verstoorde NK-cel funktie bij Reumatoïde Artritis, kanker en endometriose; alsook bij gezonde individuen die ouder zijn, roken, psychologische stress ervaren, fysiek gedeconditioneerd zijn of slaap-tekort hebben. Bewijs voor specifieke veranderingen in de NK-funktie (inclusief gewijzigde perforine- en granzyme-concentraties [Klimas N et al. Chronic Fatigue Syndrome is associated with diminished intracellular perforin. Clin Exp Immunol (2005) 142: 505-511]) werden ook beschreven maar deze bevindingen werden niet onafhankelijk geverifieerd.

Andere indicatoren voor immune veranderingen bij M.E./CVS-patiënten komen van de vergelijkende analyse van cytokine-waarden in het bloed of, zeldzamer, cerebrospinaal vocht. De meerderheid van de studies zijn beperkt doordat slechts enkele cytokinen werden onderzocht bij kleine aantallen patiënten, waarvan de meeste geen significante bevindingen opleverden. Desondanks hebben enkele studies verhoogde waarden aan TNF-α bij M.E./CVS-patiënten gerapporteerd [bv. Broderick G, Klimas N, Vernon SD et al. Cytokine expression profiles of immune imbalance in post-mononucleosis chronic fatigue. J Transl Med (2012) 10: 191]; wat van bijzonder belang is aangezien het een mediator is voor malaise en een kenmerk van inflammatoire aandoeningen van het CZS, en via zijn werking op vasovagale reflex circuits [uitlopers van de nervus vagus coördineren responsen op stimuli van de darm] in de hersenstam de autonome controle kan ontregelen. De significantie van dergelijke wijzigingen qua TNF-α of enig ander cytokine bij M.E./CVS-patiënten is echter onzeker aangezien ze éénvoudigweg de immuun-aktivatie kunnen weerspiegelen en gewijzigd kunnen zijn bij verscheidene chronische inflammatoire aandoeningen, en daarom waarschijnlijk niet specifiek zijn voor M.E./CVS. Consistent met deze interpretatie zijn de resultaten van een studie met monozygote tweelingen met en zonder M.E./CVS, waarbij geen bewijs werd gevonden voor verschillen qua pro-inflammatoire cytokinen in [Vollmer-Conna U, Vernon SD, Reeves WC, et al. Dubbo Infective Outcomes Study Group: Post-infective fatigue syndrome is not associated with altered cytokine production. Clin Infect Dis (2007) 45: 732-735]. Het gebruik van verschillende staalname-methodes, diagnostische en inclusie-criteria, en bronnen van patiënten en controles kan een reden zijn voor de contrasterende resultaten bij immuun-funktie studies bij M.E./CVS-patiënten, bij sommige studies zijn er ook geen geschikte gematchte controles. Bovendien waren relatief weinig studies longitudinaal […].

3.1. Is M.E./CVS een Auto-immune Ziekte?

Het is nog bediscussieerbaar of de positieve uitkomst van klinische testen met Rituximab – een monoclonaal antilichaam dat het B-cel oppervlakte-antigen CD20 herkent – bij Noorse groepen M.E./CVS-patiënten, het sterkste bewijs tot op heden biedt voor de immune veranderingen en dysfunktie bij M.E./CVS, en voor het feit dat de ziekte auto-immuun van aard kan zijn. Het medicijn werd succesvol aangewend bij de behandeling van Reumatoïde Artritis. Met Rituximab behandelde M.E./CVS-patiënten rapporteren een algemene respons van 67% t.o.v. 13% bij placebo, met significante dalingen van de vermoeidheid-scores na 8 maanden. De voorbijgaande symptoom-verbetering is consistent met een manier van werken waarbij Rituximab auto-antilichaam-producerende B-cellen uitput, en met een op een auto-immuniteit gebaseerde pathogenese voor M.E./CVS. Het bevestigen van deze bevindingen en positieve resultaten bij Rituximab-behandeling in bijkomende grotere, multi-centra proeven zouden dit (het feit dat M.E./CVS een auto-immune aandoening is) overtuigender maken. Andere immunofenotypering-studies met M.E./CVS-patiënten die wijzigingen qua B-cel populaties hebben beschreven en grotere aantallen naïeve B-cellen, leveren bijkomend indirect bewijsmateriaal ter ondersteuning van deze interpretatie. Het identificeren van de oorzaak en aard van de auto-antigenen die de auto-immune responsen aansturen, zijn belangrijk voor het vaststellen dat M.E./CVS een auto-immune aandoening is. Meerdere vermoedelijke ‘zelf’-reaktieve antigenen werden geïdentificeerd (inclusief serotonine, dopamine en cholinerge neurotransmitters. […] Hoe en waar in het lichaam auto-reaktieve immuun-cellen worden geaktiveerd is een kwestie van gissen. Gezien de continue blootstelling aan een enorm aantal microben, immuun-cellen en immuun-processen, stellen we echter de darm als een aanlokkelijke en belangrijke bron van auto-reaktiviteit voor met het potentieel om een chronische uitputtende ziekte te veroorzaken.

3.2. Een Oorzaak in de Darm voor Auto-immuniteit?

Een nieuwe premisse waarbij een auto-immuun verband bij M.E./CVS betrokken is, is die van een microbiële trigger die niet wordt geïntroduceerd door een extern verworven pathogen en infektie, maar door microben die reeds binnen de gastheer verblijven (microbioom), waarvan het overgrote deel de intestinale microbiota beslaat. Terwijl wijzigingen in de samenstelling van de of intestinale microbiota (dysbiose [dysbakteriose; microbieel onevenwicht]) werden beschreven en in verband gebracht met verschillende ziekten (dieren en mensen), komt het meest overtuigende causaal bewijsmateriaal – voor de directe betrokkenheid en een vereiste van de intestinale microbiota bij ziekte-initiatie – voort uit het gebruik van steriele, kiem-vrije dier (muis) -modellen voor auto-immune ziekte. In de meeste maar niet alle ziekte-modellen (inflammatoire darm ziekte, auto-immune artritis, type-1 diabetes en systemische lupus erythematosus) wordt de ernst en/of incidentie van de ziekte gereduceerd of afwezig onder kiem-vrije omstandigheden – consistent met microbiota als ‘trigger’ voor ziekte-progressie. Het is echter belangrijk om op te merken dat de identiteit van de pathobionten [potentieel pathologische organismen die, onder normale omstandigheden, in symbiose leven] die in staat zijn ziekte in gang te zetten na kolonisatie (‘conventionalisering’) van de kiem-vrije muizen [met normale microbiota] niet werd vastgesteld voor deze ziekten. Het ontbreken van een muizen-model dat betrouwbaard de kenmerkende eigenschappen van menselijke M.E./CVS reproduceert is een beperkende factor bij het bepalen of en hoe de microbiota bijdragen tot de pathogenese van M.E./CVS.

Hoe worden leden van de intestinale microbiota blootgesteld aan het immuunsysteem van de gastheer? Er wordt gedacht dat intestinale dysbiose geassocieerd is met veranderde permeabiliteit van de intestinale epitheliale barrière (‘leaky gut syndrome’ [lekke darm syndroom]). Ontwrichting van epitheliale ‘tight-junctions’ [membranen van cellen komen samen en vormen een soort barrière zodat substanties verplicht worden de cel binnen te dringen om door het weefsel te raken, zodat er controle is over welke toegelaten worden en welke niet] – die normaal de aangrenzende cellen strak binden – in het begrenzende epitheel, biedt een toegangspoort voor de translocatie van bakterieën of bakteriële componenten naar mesenteriale lymfe-knopen [mesenterium = buikvlies] of de systemische circulatie. Dit kan, als de ontwrichting uitgebreid is en niet doeltreffend terug wordt afgesloten, leiden tot lokale en systemische immuun-cel aktivatie, en de aanmaak van pro-inflammatoire mediatoren en cytokinen die de epitheliale ‘tight-junction’ verder kan ontwrichten. Een pertinent voorbeeld is de etiologie van het Guillain-Barré syndroom [immuun-gemedieerde neuromusculaire aandoening van de perifere zenuwen], waar Campylobacter jejuni [veroorzaakt courant gastro-enteritis] lipopolysaccharide (LPS) – dat struktureel lijkt op gangliosiden [molekulen die zich bevinden aan de buitenzijde van de zenuwbanen, met name op de plek waar een zenuwvezel contact maakt met een spiervezel; ze spelen een cruciale rol bij het overbrengen van de boodschap] van de gastheer – leidt tot de produktie van kruis-reagerende antilichamen die zich richten tegen gastheer-neuronen en deze beschadigen, met verlamming tot gevolg.

De intestinale epitheliale ‘tight junctions’ vertonen ook opvallende gelijkenissen met endotheliale ‘tight-junctions’ in de bloed-hersen-barrière (BBB) […]. […] Er kan aktivatie van microglia optreden door LPS via z’n binding op CD14 en TLR-4, wat een inflammatoire reaktie initieert in de craniale circumventriculaire organen [CVO; gelegen op bepaalde plaatsen rond de rand van het ventrikel-stelsel van de hersenen, hebben als één van de weinige plekken in de hersenen een onvolledige bloed-hersenbarrière waardoor hun neuronen direct de concentratie van verschillende hormonen, neurotransmitters en cytokinen kunnen regelen]. Experimentele studies toonden dat chronische intestinale inflammatie uitgelokt door bakteriële produkten kan resulteren in neurologische ziekte, waarbij wordt gedacht dat bakterieel LPS een rol speelt bij het opwekken van antilichamen die kruis-reageren met gastheer-lipoproteïnen en de etiologie van Multipele Sclerose. Van belang voor M.E./CVS is een studie die significant hogere concentraties serum-antilichamen tegen LPS in M.E./CVS-patiënten met abdominale klachten dan bij controles rapporteerde, en besloot dat gastro-intestinale symptomen geassocieerd waren met verhoogde bakteriële translocatie, wat een mogelijke aandrijvende factor is voor systemische inflammatoire processen. Ondersteuning voor deze hypothese werd verkregen via onafhankelijke studies die rapporteren over een correlatie tussen de translocatie van darm-bakterieën en ziekte-aktiviteit in subsets M.E./CVS-patiënten. De intestinale microbiota kunnen daarom een rol spelen bij het in gang zetten of bestendigen van immuun-aktivatie, bakteriële translocatie en auto-immune processen, die allemaal betrokken bleken bij de pathogenese van M.E./CVS [theorie van Maes M et al.].

4. Kan het Intestinaal Microbioom een Rol spelen in de Ontwikkeling van M.E./CVS?

De co-existentie van M.E./CVS en gastro-intestinale symptomen is goed gedocumenteerd. Een studie rapporteerde dat 92% van de M.E./CVS-patiënten ook prikkelbare darm syndroom (IBS) hebben; en andere studies aangaande het immunologisch verband tussen de 2 aandoeningen toonden verhoogde mucosale [mucosa = slijmvlies; dunne laag cellen die slijm produceert ter bescherming] en systemische waarden van de pro-inflammatoire cytokinen IL-6, IL-8, IL-1β & TNF-α. Initiële analyses van bakteriële populaties in stoelgang-stalen van M.E./CVS-patiënten vonden meer Escherichia coli (percentage van de totale aërobe microben) t.o.v. gezonde controles (92,3% versus 49%); deze bevindingen werden echter gerapporteerd op een wetenschappelijk bijeenkomst, en de methodologie werd niet gespecificeerd [Butt H, McGregor N et al. ‘Bacterial colonosis’ in patients with persistent fatigue (Abstract). In Proceedings of the AHMF International Clinical and Scientific Meeting, Sydney, Australia, 2001]. D-melkzuur producerende Enterococcen en Streptococcen bleken ook significant verhoogd bij M.E./CVS-patiënten (bevestigd d.m.v. culturen); metabole profielen toonden dat stalen van M.E./CVS-patiënten geassocieerd waren met minder Bifidobacteria [Sheedy JR, McGregor N et al. Increased D-lactic acid intestinal bacteria in patients with Chronic Fatigue Syndrome. In Vivo (2009) 23: 621-8]. Andere studies hebben deze observaties uitgebreid en er werd een associatie aangetoond tussen Enterococcen en de ernst van de gerapporteerde neurologische en cognitieve gebreken [Logan AC et al. Chronic Fatigue Syndrome: Lactic acid bacteria may be of therapeutic value. Med. Hypotheses (2003), 60: 915-923]. Een grotere studie beschreef een verband tussen significante verminderingen qua Bifidobacteria, hogere aërobe/anaërobe verhoudingen en ernstiger gastro-intestinale funktionele gebreken [Butt H, McGregor N et al. Faecal microbial growth inhibition in chronic fatigue/pain patients (Abstract). In Proceedings of the AHMF International Clinical and Scientific Meeting, Sydney, Australia, 1998]. Verder bleken 77% van de M.E./CVS-patiënten ‘small intestinal bacterial overgrowth’ [SIBO; overmatige bakteriële groei in de dunne darm] te hebben [Pimentel M et al. Eradication of small intestinal bacterial overgrowth decreases symptoms in Chronic Fatigue Syndrome: A double blind, randomized study. Gastroenterology (2000) 118: A414], wat enkele gelijkaardige klinische symptomen met M.E./CVS deelt.

Tot op heden heeft slechts één studie de gevoelige ‘next-generation’ sequentie-bepaling technologie aangewend om de microbiota bij M.E./CVS te profileren (vergelijking van Belgische en Noorse patiënten met gezonde controles). Dit onthulde distincte microbiota-populaties bij patiënten en controles in beide landen op basis van bakteriële geslachten (p = 0.022). De Noorse patiënten vertoonden zeer significante verschillen qua samenstelling van de intestinale microbiota vergeleken met Noorse controles (p < 0.001) – getypeerd door significante variaties qua Firmicutes-populaties, met een 50-voudige toename (p = 0.00001) van het Firmicutes geslacht Holdemania en een 20-voudige toename (p = 0.003) qua Lactonifactor. De geografische verschillen qua microbiota-samenstellingen werden toegeschreven aan het feit dat de Noorse patiënten een langere ziekte-duur rapporteerden, wat suggereert dat de intestinale samenstelling van M.E./CVS-patiënten veranderd is. Verschillen qua experimentele protocollen en bakteriële DNA-extractie technieken zouden de contrasterende uitkomsten van deze studies kunnen verklaren, en dit benadrukt de noodzaak om grotere groepen te vergelijken met betrouwbaar gematchte individuen. Meerdere factoren bepalen waarom microbiota-profilering studies bij M.E./CVS klaarblijk consistentie missen: patient-gerelateerde kwesties zoals inconsistente fenotypische klassificaties, kleine stalen met onvoldoende statistische kracht en technische kwesties gerelateerd met verschillen in de betrouwbaarheid, sensitiviteit en omvang van de detektie van de microbiële sequenties […], verschillende sequentie-bepaling-platformen en het betrouwen op enkelvoudige stalen en tijdstippen – dit kan enkel een moment-opname van de samenstelling van de microbiota geven. Ondanks het aantonen van gewijzigde diversiteit en stabiliteit van de intestinale microbiota bij M.E./CVS, is het nog niet mogelijk om te zeggen dat een specifieke microbiële signatuur bestaat bij M.E./CVS. Er dient zorg gedragen te worden bij het proberen vaststellen van een dergelijke ziekte microbiota-signatuur in het licht van de heterogene symptomen en subgroepen.

5. Hoe verder met M.E./CVS Microbioom Studies?

Microbioom-studies waren tot op heden bijna exclusief gefocust op het definiëren van veranderingen in de intestinale bakteriële populatie; het gebied heeft zich echter uitgebreid tot het bepalen van de niet-bakteriële micro-organismen van de ingewanden. Van bijzonder belang zijn de virale componenten van de microbiota. Componenten van het viroom, specifiek bakteriofagen, die 90% van het darm-viroom uitmaken, zijn primarire aandrijvende factoren van de bakteriële diversiteit en beïnvloeden de gemeenschap-struktuur door zowel het elimineren en introduceren van karakteristieken in hun gastheer via de overdracht van genen.

Tot nu toe heeft de impact van het intestinaal viroom bij gezonden en zieken weinig aandacht gekregen maar niettegenstaande het beperkt onderzoek naar de werking ervan is het mogelijk dat de fagen in het viroom wel degelijk een effekt hebben. Dit kunnen indirecte gevolgen zijn die het resultaat zijn van veranderingen aan bakteriële populaties, of directe effekten na stimulatie van het immuunsysteem als ze doorheen de epitheliale barrières van de darm gaan en de gastheer binnendringen.

5.1. Het Intestinaal Viroom

Er werd aangetoond dat het viroom meer gepersonaliseerd en stabiel is dan bakteriële intestinale gemeenschappen. De profilering van virale gemeenschappen bij vrouwelijke monozygote tweelingen en hun moeders gaf als resultaat een beperkte intra-persoonlijke variatie vergeleken met de hoge inter-persoonlijke virale variatie. Deze variabiliteit werd toegeschreven aan de aanwezigheid van individuele intestinale bakterieën én de snel evoluerende aard van virale populaties. De longitudinale staalname van een gezonde man gedurende een periode van 2,5 jaar onthulde dat 80% van de virale aangesloten stukken DNA-sequentie gedurende deze periode bleven bestaan. Variaties over tijd werden toegeschreven aan diversiteit-genererende retro-elementen – een familie van genetische elementen die dienen ter diversificatie van DNA-sequenties – en korte segmenten prokaryoot [eukaryoten = cellen met een echte kern die het DNA bevat en door een membraan omlijnd is -prokaryoten = bakterieën] DNA in bakteriële en archaeale [van oer-bakterieën] genomen, die kunnen vaststellen of een microbiële populatie eerder werd geïnfekteerd door fagen.

Viroom-sequentiebepaling is achtergebleven bij bakteriële microbioom studies; hoofdzakelijk ten gevolge technische beperkingen. Virale metagenomische studies etaleerden beperkte capaciteiten om virale sequenties aan klassen toe te schrijven: de databases hebben niet de geschikte diepgang om virussen te identificeren, laat staan specifieke bacteriofagen te linken aan individuele bakterieën of ziekte-toestanden. ‘Shotgun’-metagenomica [metagenomica = studie aangaande de genetische informatie van de bakterieën en die van de gastheer] is een techniek die directe analyse van willekeurige stukken van DNA-sequenties toelaat […]; er werden complete genomen van fagen en virussen die mensen infekteren geassembleerd. Metagenome sequentiebepaling analyses hebben echter dikwijls RNA-virussen genegeerd; hun rol in het intestinaal microbioom blijft onduidelijk en isolatie-procedures die in de eerste plaats werden ontworpen om DNA-virussen te isoleren, zouden de aanwezigheid van RNA-virussen over het hoofd kunnen hebben gezien in het intestinaal viroom. Pogingen tot karakterisatie van het viroom bleken slechts in staat 15% tot 87% virus-achtige partikel sequenties of ‘contigs’ in sequentie-databases toe te wijzen. Deze variabiliteit is een beperking van de taxonomische toewijziging-criteria en we kunnen enkel rapporteren over bakteriofagen die het nauwst verwant zijn met klassen in huidige databases. Er wordt gedacht dat dit het gevolg is van de snelle evolutie van fagen en hun sequenties, hoewel het ook kan komen door de initiële kwaliteit van de sequenties en het deel dat werd bijgeknipt vóór de analyse. Het is duidelijk dat elk individu een verschillende virale sequentie diversiteit vertoont, waarvan de volledige vertegenwoordiging van de aanwezige virussen enkel kan worden bekomen d.m.v. meer diepgaande sequentie-bepaling. Dergelijke technieken zijn vereist om ons in staat te stellen de gebieden van virale diversiteit, die verband houden met de virulentie van specifieke virussen of ziekte, te identificeren. Dit is een proces dat het opzetten van complete referentie-databases voor genen-families vereist, naast ‘reads’ die lang genoeg zijn om identificeerbaar te zijn.

Met de steeds groter wordende interesse en uitbreidend bewijsmateriaal aangaande de rol van fagen bij ziekte-toestanden, en het potentieel gebruik van fagen bij ziekte-bestrijding, is er belangstelling gekomen naar de rol van virussen bij normale menselijke fysiologie, met als een belangrijk research-gebied de bijdrage van de intestinale microbiota die de hersenen en het gedrag beïnvloeden als deel van de as darm-microbiota/brein.

5.2. De Darm-Microbioom/Brein As

Een mogelijk pathofysiologisch mechanisme voor de ontwikkeling van M.E./CVS kan worden verklaard via de geïntegreerde as darm-microbioom/brein [Lakhan SE, Kirchgessner A. Gut inflammation in Chronic Fatigue Syndrome. Nutr. Metab. (2010) 7: 79], die de fysiologische links tussen het microbioom en het centraal zenuwstelsel (CZS), het autonoom en darm- (enteraal) zenuwstelsel en de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA) as beschrijft. Steeds meer bewijsmateriaal geeft aan dat de microbiota, via nog niet volledig gedefinieerde mechanismen en molekulaire mediatoren, kunnen communiceren met het CZS via immune, neurale en endocriene mechanismen, die waarschijnlijk effekten hebben op de cognitieve funktie en het gedrag.

Microbiële interakties met het darm-zenuwstelsel aangetoond werden uitgebreid aangetoond d.m.v. kiem-vrije muizen, wat toelaat de impact van koloniserende bakterieën (conventionalisering) op de stemming en cognitieve funktie te testen. Er wordt gedacht dat de fysiologische mechanismen waarmee stress de microbiota kan wijzigen, te wijten zijn aan z’n effekten op de intestinale fysiologie: verandering van de gastro-intestinale beweeglijkheid en secreties via verminderde golven van elektrische aktiviteit […] die door de ingewanden deinen in een regelmatige cyclus en de peristaltiek [knijpende beweging van de darm die ervoor zorgt dat het voedsel vooruitkomt] triggeren, de intestinale permeabiliteit verhogen en de regeneratieve capaciteit van de intestinale mucosa reduceren. Dit alles zorgt voor verandering in het natuurlijk milieu van intestinale microbiota. Verschillende microbiële niches binnen het intestinaal milieu initiëren de afgifte van stress-hormonen zoals norepinefrine, die de inter-bakteriële signalisering, de groei van specifieke pathogenen, naast hun vermogen om aan de intestinale mucosa te kleven, kunnen beïnvloeden. Er werden verschillen qua hersen-funktie aangetoond bij kiem-vrije en ‘specific pathogen free’ [SPF; term gebruikt voor laboratorium-dieren die gegarandeerd vrij zijn van bepaalde pathogenen] muizen; waarbij de kiem-vrije muizen overdreven hypothalamus-hypofyse responsen op milde stress vertonen, via verhoogde waarden adrenocorticotroop hormoon (ACTH) en corticosteron-afgifte, in vergelijking met SPF muizen. Dit werd daarna omgekeerd na conventionalisering bij kiem-vrije muizen d.m.v. faecale stalen van de SPF muizen. De onderzoekers toonden ook gestegen stress-responsen bij kiem-vrije muizen gekoloniseerd met enteropathogene E. coli, met daaropvolgende omkering van de door stress geïnduceerde ACTH- en corticosteron-waarden, wanneer kiem-vrije muizen gekoloniseerd werden met de menselijke commensaal [onschadelijk voor het gastheer-organisme] Bifidobacterium infantis [immunomodulerend potentieel]; het effekt werd gedeeltelijk omgekeerd wanneer kiem-vrije muizen werden gekoloniseerd met intestinale microben van SPF muizen. Interessant: Ze toonden deze omkeerbaarheid bij zeer jonge muizen, wat duidt op een potentieel stadium waarbij neuronen die stress-responsen regelen gevoelig zijn voor stimulatie door de microbiota. Er werd aangetoond dat stress geïnduceerd op jonge leeftijd leidt tot dysbiose bij kiem-vrije muizen en dat wordt geacht een kritieke determinant te zijn voor abnormale gedragingen. Bovendien toonde een ander onderzoek-team de invloed van de intestinale microbiota op synaptische brein aktiviteit aan: kiem-vrije muizen hadden verhoogde motor-aktiviteit en verminderde angst t.o.v. SPF muizen met normale microbiota, wat wijst op de invloed van intestinale microben op hersen-aktiviteit.

Verdere studies hebben de impact van gastheer-microbiota aangetoond op het controleren van de rijping en werking van microglia in het CZS. Heel significant: Een groep [‘McMaster University’ in Canada] voerde de eerste studie uit om het potentieel aan te tonen voor het transfereren van gedrag-kenmerken tussen muizen-stammen met angst en agressief gedrag, d.m.v. faecale microbiota transplantatie (FMT [“stoelgang-transplantatie”]). Het bestuderen van verbanden tussen autistisch spectrum aandoening (ASD) en de intestinale microbiota heeft mogelijkheden aangeduid voor de exploratie van M.E./CVS-groepen. Patiënten met ASD hebben, net zoals bij M.E./CVS, een hoge prevalentie qua gastro-intestinale dysfunktie, wat ook werd gelinkt aan veranderingen in de microbiota-samenstelling. Een studie die de connectie tussen de microbiota en hersen-funktie onderzocht bij ASD, toonde dat patiënten uitgesproken veranderingen qua microbiota vertonen, met specifieke wijzigingen wat betreft Clostridium soorten. Een team [‘California Institute of Technology’] toonde een darm-microbiota/brein connectie in een ASD-model met adolescente muizen (maternale immuun-aktivatie, MIA), waarbij defekten van de intestinale barrière en microbiota-veranderingen voorkomen. Na behandeling van de MIA bij het nageslacht met Bacteroides fragilis [anaërobe Gram-negatieve bakterie die deel uitmaakt van de normale commensale darm-flora], werd de intestinale permeabiliteit gecorrigeerd, en de microbiële samenstelling veranderd en met ASD gerelateerde gebreken (qua communicatie en gedrag) verminderd. Het MIA nageslacht vertoonde ook een gewijzigd serum metaboloom-profiel; specifiek: sleutel-molekulen in een tryptofaan-metabolisme mechanisme, met inbegrip van een verhoogde waarde serotonine, werden genormaliseerd na behandeling met B. fragilis. Dit werk wijst op de rol van probiotische bakterieën en bakteriële metabolieten bij het vermijden of veroorzaken van aandoeningen van de neurale ontwikkeling, suggestief voor een belangrijke rol voor de microbiota in de ontwikkeling van sociaal gedrag bij ASD. Van mogelijk belang bij M.E./CVS-research is de slaap-inducerende substantie afgeleid van bakteriële celwanden, Factor-S [slaap-bevorderende factor S]. Studies hebben gesuggereerd dat intestinale bakterieën een belangrijke bron van Factor-S vormen; in het bijzonder nadat werd aangetoond dat normale slaap-patronen ontregeld zijn na verstoring van de microbiota door orale antibiotica.

Stress, of de capaciteit van een organisme om het hoofd te bieden aan omgeving-vereisten, staat er om bekend de vatbaarheid voor ziekten (ook gastro-intestinale aandoeningen) te verhogen. Het is ook bekend dat voeding- en omgeving-stressoren op hun beurt verschillende microbiële niches creëeren die de lokalisatie van de verschillende microbiota-populaties beïnvloeden, wat pathogene bakteriële soorten kan bevoordelen. Dit kan leiden tot de afgifte van stress-hormonen en cytokinen zoals IL-6. Ook bakterieën kunnen reageren op hormonen en neurotransmitters of deze aanmaken – bv. Lactobacillus en Bifidobacteria soorten die acetylcholine en/of gamma-amino boterzuur (GABA) produceren; Escherichia soorten die norepinefrine, serotonine en dopamine aanmaken; en serotonine geproduceerd door Streptococcus en Enterococcus soorten. Deze kunnen allemaal tussenkomen in de regulering van stemming, cognitie, pijn en angst bij de gastheer.

Er valt duidelijk nog veel te leren over de molekulaire connecties en mechanismen betrokken bij de darm-microbiota/brein signalisering en hoe verstoringen van dit communicatie-mechanisme aanleiding zou kunnen geven tot ziekte-toestanden. Het effekt van de intestinale microbiota op het CZS en cognitieve funktie vertegenwoordigt opwindende en potentieel vruchtbare opportuniteiten voor toekomstig onderzoek en het verklaren van de manifestatie van de kern-symptomen van M.E./CVS. Ook de opkomst van ‘biotica’ (probiotica en/of prebiotica) en FMT biedt opportuniteiten om de microbiota te manipuleren om de gezondheid van de darm te verbeteren of herstellen, en de impact op hoe het de werking van andere orgaan-systemen, inclusief het immuunsysteem en het CZS, beïnvloedt.

6. Een Voorstel voor Toekomstige Research: Intestinale Dysbiose drijft Auto-immuniteit bij M.E./CVS

Het is aannemelijk dat M.E./CVS een niet-klassiek auto-immuun pad volgt en er werd reeds beschreven dat het idiopathische immuun-ontregeling omvat. Gebaseerd op bewijsmateriaal dat in dit overzicht hier werd gepresenteerd, zou een kandidaat voor chronische stimulatie van het immuunsysteem die auto-immune processen triggert kunnen worden gevonden in het intestinaal viroom. Het is waardevol te benadrukken dat als fylogenetische verschillen [fylogenie = studie van verwantschap van organismen] in het viroom en microbioom kunnen worden gedetekteerd bij M.E./CVS-patiënten, toekomstige research dient gericht te zijn op het bepalen van de gevolgen van dergelijke veranderingen en hun impact op de funktionaliteit van de microbiota. Dit zou dan inzicht kunnen bieden in de adaptieve mechanismen van commensalen en mogelijke pathogene micro-organismen die vereist zijn voor persistentie in het gastro-intestinaal kanaal, naast het beschrijven van hoe de microbiota de ontwikkeling en werking van het immuunsysteem bij deze patiënten vormgeeft.

Het viroom speelt klaarblijkelijk een aanzienlijke rol in het microbioom, waarbij bakteriofagen een grote impact op de dynamiek en evolutionaire processen van hun gastheer-populaties bleken te hebben, en de identificatie van nieuwe virussen is van duidelijk belang. Onderzoekers toonden dat microbiële gastheren specifiek geassocieerd waren met bepaalde virussen, suggestief voor een langdurige co-evolutie tussen de virussen en hun gastheer, en indicatief voor het feit dat het profileren van bakteriële gemeenschappen enige connectie tussen viroom-samenstelling en M.E./CVS zal versterken. Zoals andere onderzoekers toonden in een studie van het darm-viroom bij inflammatoire darm ziekte: de kracht van de detektie van met ziekte geassocieerde veranderingen in het viroom werd slechts geobserveerd via vergelijking van patiënten en controles uit hetzelfde huishouden, waardoor kan worden gecontroleerd voor de invloed van genetica en omgeving. Toekomstige studies zullen dienen rekenschap te geven voor variabiliteit op species-niveau in de gastheer via analyse bij voor leeftijd en geslacht gematchte controle-deelnemers.

De samenstelling van het menselijk darm-viroom toont dat de significante variatie afhankelijk is van de bakteriële populatie en beklemtoont de voordelen van de gelijktijdige profilering van virale en bakteriële gemeenschappen bij toekomstige microbioom-studies. We stellen voor dat fagen vormgeven aan de bakteriële microbiota via […] een mechanisme waarbij aktief replicerende of reaktiverende fagen hun bakteriële gastheren lyseren, de proporties van specifieke bakteriële soorten wijzigen en dysbiose induceren. Op het moment dat gelyseerde bakterieën hun cel-inhoud – bestaande uit of proteïnen en nucleïnezuren – afgeven, dienen deze produkten als antigenen en ‘microbe-associated molecular patterns’ (MAMPs) [molekulen geassocieerd met pathogenen, die worden herkend door cellen van het aangeboren immuunsysteem] die mucosale gastheer-responsen triggeren […]. De capaciteit van virussen om mucosale responsen te stimuleren, werd ook overwogen omwille van de constante re-infektie van virussen met lage virulentie en mensen die chronisch drager waren van virussen, wat geassocieerd is gebleken met een verhoogd risico op het ontwikkelen van ziekten zoals astma en type-1 diabetes.

Door virussen geïnduceerde inflammatie kan leiden tot verhoogde epitheliale doorlaatbaarheid in de darm resulterend in translocatie van fagen doorheen het slijmvlies-oppervlak en meer systemische blootstelling aan microbiële epitopen [epitoop = deel van een macromolekule (meestal proteïne) dat kan worden herkend door antilichamen of cellen van het immuunsysteem]. Orale toediening van fagen in dier-studies hebben translocatie van fagen naar de weefsels aangetoond en experimentele studies naar faag-interakties met het immuunsysteem hebben gevonden dat vrije faag-partikels zich verspreiden via breuken in de intestinale mucosa [slijmvlies; dunne laag cellen die slijm produceert ter bescherming] of door transport door dendritische cellen [type witte bloedcellen, antigen-presenterende cellen die immuun-responsen initiëren en reguleren], waarbij fagen immunogeen genoeg zijn om antilichamen te genereren bij kinderen. Deze studies suggereren dat zoogdieren beschikken over mechanismen voor de opname en afgifte van fagen, die intestinale fagen toelaten om aangeboren en adaptieve immuun-responsen uit te lokken. Daarom zouden fagen kunnen optreden als liganden voor de aangeboren immuniteit die gastheer-immuniteit en inflammatie stimuleren, kenmerkend voor een milieu van dysbiose en auto-immuniteit.

Testen op basis van culturen die de bakteriële componenten van M.E./CVS-patiënten karakteriseren, hebben een vermindering van de proporties qua Bifidobacteria soorten gerapporteerd die kan bijdragen tot het handhaven van de epitheliale integriteit in de darm. Een reductie van deze nuttige Gram-positive bakterieën kan de ontwikkeling en interaktie van schadelijke Gram-negatieve bakterieën in de intestinale slijmvlies-oppervlakken begunstigen, of door het wegwerken van de voordelige kenmerken van Bifidobacteria soorten de symptomen van M.E./CVS bespoedigen. Bv.: een toename van Bifidobacteria bleek geassocieerd met verhoogde tryptofaan-waarden in het plasma, en serotonine- en dopamine-aanmaak in hersen-gebieden die verbonden zijn met depressie en angst [Bifidobacteria infantis; bij ratten]. Andere studies hebben getoond dat bepaalde Bifidobacteria-soorten een significante impact hebben op funktionele verbeteringen qua NK-cel aktiviteit en lagere waarden qua IL-4, IL-5 & IL-10 cytokinen [Bifidobacterium lactis HN019]. Deze effekten ondersteunen de aanwezigheid van Th1 cel-gemedieerde immuniteit, belangrijk voor de controle van virussen en bakterieën. NK-cellen interageren ook met dendritische cellen, die in nauw contact staan met het darm-epitheel en tolerogene [aanleiding gevend tot immunologische tolerantie; tolerantie is het proces waarbij het immuun-systeem een antigen niét aanvalt] responsen opzetten om immuun-homeostase in de darm te bewaren. Elke ontregeling van deze fijn afgestelde interface tussen bakteriële soorten, immuun-funktie en epitheliale cel barrière zou aanleiding kunnen geven tot ongepaste immuun-responsen. Gezien de gesuggereerde immuun-modulerende eigenschappen van Bifidobacterium, is het mogelijk dat de fagen geassocieerd met Bifidobacteria-soorten, via hun invloed op diversiteit en funktie van hun gastheer-bakterieën, dergelijke immunologische effekten kunnen initiëren. Verdere studies, die de interakties onderzoeken tussen de bepalende bakterie-soorten, fagen en de mucosale immuun-respons, om een completer beeld van het intestinaal milieu bij M.E./CVS te schetsen, zijn vereist. De identificatie van de genen geassocieerd met leden van de microbiota kan waardevolle informatie bieden over gastheer-microbiota interakties. Nu zou de focus zou moet liggen op het begrijpen hoe faag-genomen verband houden met elkaar en met hun gastheren, en de evolutionaire mechanismen die faag-populaties vorm geven. In vivo studies en dier-modellen zullen metagenomische bevindingen in kracht doen toenemen, en zo inzicht bieden omtrent hoe fagen en eukaryote virussen de commensale bakterieën modelleren, en over hun impact op gastheer-immuniteit en gen-expressie. Een ‘bacteriophage adherence to mucus’ model werd aangewend om te tonen dat de binding van fagen aan de intestinale slijmlaag resulteert in een dramatische afname van de bakteriële hechting aan de slijmlaag, en significant de schade aan gecultiveerde cellen vermindert. Meer diepgaande, gedetailleerde sequentie-bepaling benaderingen en uitgebreidere databases zullen zeker de identificatie van virussen, verantwoordelijk voor de niet-gekarakteriseerde ‘dark matter’ van het menselijk darm-viroom, verbeteren.

7. Concluderende Opmerkingen

Hoewel studies tot op heden niet in staat bleken één bepaalde microbiële signatuur te identificeren die een pathogenetische rol van de intestinale microbiomen bij M.E./CVS vaststelt, karakteriseert een cyclus van chronische intestinale dysfunktie en instabiliteit van de microbiomen zeker een subgroep M.E./CVS-patiënten. Het verder zoeken naar de rol van intestinale microbiële dysbiose in de pathofysiologie van M.E./CVS zal wellicht bepalen hoe immunologische ontregeling zich manifesteert. Het gebruik van ‘next-generation’ sequentie-bepaling technieken en metagenomische instrumenten zouden voorspellers voor ziekte-herval en chroniciteit kunnen identificeren, gezien de technologie continu wordt aangepast voor gebruik bij virale ecosystemen. Analoog met IBD-studies, kunnen karakterisatie van microbiomen wellicht een duidelijker subpopulatie toelichten binnen de huidige M.E./CVS-klassificaties. Uiteindelijk zal het observeren van een verband tussen microbiële fylogenie en het M.E./CVS ziekte-fenotype de impact van de microbiële gemeenschap op de menselijke gezondheid kunnen onderlijnen, en heeft het potentieel om ziekte-biomerkers te identificeren en therapeutica aan te duiden, om zo de broodnodige benadering te bieden ter voorkoming of beheersing van een ziekte als deze die dringend het hoofd dient te worden geboden.

Advertenties

februari 18, 2016

‘Molecular mimicry’, auto-immuniteit & infektie

Filed under: Immunologie,Infektie — mewetenschap @ 10:00 am
Tags: , , , ,

In ‘Heterologe immuniteit – overzicht’ lazen we al dat auto-immune ziekten kunnen worden geïnitieerd door infektie met virussen die coderen voor T-cel epitopen die kruis-reaktief zijn met ‘zelf’-antigenen, of geïnfekteerd met virussen die voor ‘zelf’-epitopen coderen. De aanwezigheid van kruis-reaktieve responsen die ‘zelf’ pathogeen-antigenen herkennen leidt niet noodzakelijkerwijs tot auto-immuniteit. Er moet een uitlokkende gebeurtenis, zoals een virale infektie, plaatsvinden…

Donald R. Staines (Australië) schreef in ‘Is Chronic Fatigue Syndrome an auto-immune disorder of endogenous neuropeptides, exogenous infection and molecular mimicry?’ (Medical Hypotheses (2004) 62: 646-652) reeds over een mogelijk mechanisme voor de ontwikkeling van CVS dat gebaseerd is op het verlies van immunologische tolerantie voor vaso-aktieve neuropeptiden (die werken als hormonen, neurotransmitters, immuun-modulatoren en neurotrofen (substanties die de overleving/groei van neuronen beschermen en bevorderen); en een rol spelen bij bloeddoorstroming in organen, thermoregulering, geheugen en concentratie) na infektie of significante lichamelijke inspanning.

Wellicht omwille van de complexiteit van de behandelde materie kreeg deze hypothese niet de aandacht die ze wellicht verdiende. In onderstaand artikel benaderen Britse onderzoekers dit alles iets breder en proberen ze de zaken wat éénvoudiger uit te leggen. Hopelijk wordt dit nu opgepikt en is dit een aanzet voor meer onderzoek op dit gebied.

Eenvoudig uitgelegd betekent ‘molecular mimicry’ (‘mimic’ = imiteren of nabootsen) dat een deel van een bepaald proteïne (peptide) sterk gelijkt op een deel van een totaal verschillend proteïne. De types proteïnen die een rol kunnen spelen bij auto-immune ziekte zijn ‘self’-proteïnen (‘eigen’, deel uitmakend van het menselijk lichaam; bv. myeline bij MS), proteïnen van infektueuze agentia (virus/bakterie) en voedsel-proteïnen. Het immuunsysteem herkent een deel van het proteïne van een indringer d.m.v. T-cellen – die receptoren (TCR) dragen die korte segmenten herkennen – geholpen door zgn. antigen-presenterende cellen (zoals macrofagen; die de indringer afbreken). De macrofaag gaat dan een proteïne-fragment (peptide) op zijn oppervlak dragen en ‘presenteert’ het dan aan de miljoenen circulerende T-cellen. Een T-cel met een passende receptor hecht zich aan het gepresenteerde proteïne-fragment, waardoor deze geaktiveerd wordt en andere delen van het immuunsysteem stimuleert (immuun-respons). Er is gebleken dat verscheidene gelijkaardige, maar ietwat verschillende fragmenten, door dezelfde T-cel kunnen worden herkend. Zo kan ‘molecular mimicry’ een auto-immune reaktie triggeren. Als het proteïne-fragment van een vreemde indringer, dat aan de T-cel wordt gepresenteerd, nauw verwant is met een deel van een ‘self’-proteïne (autoreaktive T-cel) dan zal het geaktiveerde immuunsysteem dit ook aanvallen (kruis-aktivatie => auto-immune respons). Het auto-immuniteit mechanisme kan ook via een antilichaam (i.p.v een T-cel) verlopen. En soms is het nog wat ingewikkelder dan dit maar dat zou ons te ver brengen… Auto-immuniteit is dus het resultaat van verlies van de immunologische tolerantie, de capaciteit van een individu om het onderscheid te maken tussen ‘self’ (eigen aan het lichaam) en ‘non-self’.

Merk op dat ook deze hypothese aangeeft dat niet één enkel micro-organisme de oorzaak van M.E.(cvs) zou zijn…

————————-

Med Hypotheses (2016) 87: 40-3

Microbes, molecular mimicry and molecules of mood and motivation

Morris JA (1), Broughton SJ (2), Wessels Q (2)

1 Department of Pathology, Royal Lancaster Infirmary, Lancaster LAI 4RP, UK

2 Faculty of Health and Medicine, Lancaster University, Lancaster LA1 4YQ, UK

De hypothese stelt dat funktionele aandoeningen [‘functional disorder’ of ‘functional somatic syndrome’ = lichamelijk syndroom zonder een verklaring voor organische ziekte, aantoonbare strukturele veranderingen of vastgestelde biochemische abnormaliteiten”. O.i. eigenlijk niet van toepassing op M.E.(cvs) waar wel degelijk abnormaliteit worden gevonden!], zoals prikkelbare darm syndroom, Chronische Vermoeidheid Syndroom en anorexia nervosa worden veroorzaakt door auto-antilichamen tegen neuronale proteïnen geïnduceerd door molekulaire ‘mimicry’ [nabootsing] met microbiële antigenen. De leeftijd-incidentie [voorkomen per leeftijd] van deze aandoeningen, het uitgesproken overwicht bij vrouwen, toename bij economische en technologische vooruitgang, het versneld worden door infektie en het ontbreken van histologische veranderingen zijn allemaal consistent met de hypothese. Ze kan direct worden getest aan de hand van menselijke serum-stalen, door te zoeken naar kruis-reaktie met hersen-proteïnen in model-systemen zoals Drosophila melanogaster [fruitvlieg]. De aandoeningen zouden in aanmerking kunnen komen voor behandeling met gepoold immunoglobuline. Identificatie en eliminatie van bakterieën die de kruis-reagerende antigenen tot expressie brengen, zou mogelijk moeten zijn.

Inleiding

Funktionele aandoeningen, zoals prikkelbare darm syndroom, Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en anorexia nervosa (AN) zijn een belangrijke oorzaak van morbiditeit. Ze vormen een aanzienlijk deel van de belasting van de gemiddelde huisarts maar de pathogenese blijft een mysterie. Anders dan de meeste ziekten die bij mensen voorkomen, zijn er geen consistente microscopische veranderingen in lichaamsweefsels die een aanwijzing zijn voor de oorzaak. Deze funktionele aandoeningen hebben echter een aantal gemeenschappelijke kenmerken:

  1. Ze komen veel meer voor bij vrouwen dan bij mannen.
  2. De aanvang van de aandoening is meestal rond middelbare leeftijd. De leeftijd-incidentie bereikt een piek tussen de 20 en de 40, afhankelijk van de specifieke aandoening. De incidentie neemt dan af en een aanvang op oudere leeftijd is ongewoon.
  3. Er is bewijsmateriaal dat ze meer courant voorkomen bij technologische, sociale en economische vooruitgang in de maatschappij.
  4. Er wordt gesuggereerd dat infektie de aandoeningen kan versnellen en verergeren maar de verbanden blijven vaag.
  5. Diagnostische histologische veranderingen in weefsels zijn afwezig.
  6. Psychologische factoren kunnen belangrijk zijn maar zijn niet overtuigend als primaire of belangrijke oorzaak.

De hypothese die hier wordt onderzocht is dat deze kenmerken kunnen worden verklaard door molekulaire ‘mimicry’ tussen onze microbiële flora en neuronale proteïnen van de hypothalamus en darm; wat leidt tot auto-antilichamen die stemming en motivatie beïnvloeden.

De microbiële flora

Er zijn ongeveer 10 keer meer bakteriële cellen aanwezig in de darm dan dat er menselijke cellen in het lichaam zijn. Het aantal verschillende bakterie-soorten die kunnen aanwezig zijn, ligt in de grootte-orde van 400-800 […]. Elke bakterie heeft, gemiddeld, 3.000-5.000 genen die coderen voor 3.000-5.000 proteïnen. De grootte en complexiteit van het bakterieel proteoom is daarom immens maar kan niet precies bepaald worden omdat er genetische overlap is tussen verschillende soorten en genetische diversiteit binnen een soort.

Het menselijk genoom telt ongeveer 20.000 genen. Het aantal proteïnen bedraagt echter meer dan 250.000. Menselijke genen hebben meerdere exonen en differentiële ‘splicing’ [verandering van genetische informatie na transcriptie van DNA naar mRNA: tijdens het RNA-processing worden ‘introns’ (overbodige, niet-coderende stukken) uit het pre-mRNA geknipt en de resterende ‘exons’ van het pre-mRNA aan elkaar geplakt] van de RNA-transcripten van de exonen kan meerdere verschillende proteïnen opleveren. Verder zijn er menselijke enzymen die chemische groepen toevoegen en afsplitsen waardoor de proteïne-diversiteit verhoogt.

Het verwerven van immuniteit en het genereren van specifieke antilichamen vergt de gecoördineerde werking van macrofagen, T-lymfocyten en B-lymfocyten. Macrofagen fagocyteren bakterieën, doden ze d.m.v. intracellulaire enzymen en splitsen hun proteïnen in polypeptiden van 8-12 aminozuren. De polypeptiden worden dan op het oppervlak van de macrofaag geplaatst in de gleuf van een oppervlakte-proteïne genaamd MHC2 (‘major histocompatibility’ proteïne type-2). De taak van de T- en B-lymfocyten, die samenwerken, is het polypeptide te gebruiken als een code voor het proteïne waarvan het werd afgeleid. Als wordt geoordeeld dat proteïne verschillend is van ‘zelf’ [‘Self’ antigenen worden gewoonlijk getolereerd door het immuunsysteem, ‘Non-self’ antigenen worden als indringers geïdentificeerd en aangevallen. Auto-immuniteit is wanneer een organisme niet is staat is om de eigen onderdelen als ‘self’ te herkennen, waardoor een immuun-respons tegen de eigen cellen en weefsels toegelaten wordt.] en als het van een potentieel pathogeen organisme komt, dan zullen antilichaam-molekulen worden gegenereerd die het proteïne herkennen. Maar als het proteïne lijkt op ‘zelf’-proteïnen zal de produktie van antilichamen schadelijk zijn. Het precieze mechanisme wordt niet volledig begrepen maar een belangrijk deel is de vorming van een complex tussen de T-cel oppervlakte-receptor, het polypeptide en de MHC2 molekule. De herkenning is daarom afhankelijk van de vorm van de specifieke T-cel receptor. Er zijn zowel helper en suppressor T-cellen, en op een bepaalde manier leiden de helper T-cellen tot antilichaam-produktie door B-cellen, terwijl de T-cel suppressor antilichaam-produktie inhibeert.

De taak van het immuunsysteem is extreem ingewikkeld en kan worden geanalyseerd in statistische termen [Morris JA. Autoimmunity; a decision theory model. J Clin Pathol, 40 (1987) 40: 210-215]. Er zijn 10 triljoen mogelijke manieren waarop 20 aminozuren kunnen combineren om een polypeptide-keten van 10 aminozuren lang te vormen (2010 = 1013). Het totaal aantal proteïnen in het gecombineerd menselijk en bakterieel proteoom is waarschijnlijk minder dan een miljoen en met een gemiddelde proteïne-lengte van 300 aminozuren, is het totaal aantal polypeptiden van 10 aminozuren lang minder dan 109. Zodoende volstaan polypeptide-ketens van 7 aminozuren (207 = 1,28 x 109) waarschijnlijk om te coderen voor elk mogelijk proteïne. De belangrijkste receptor is de T-cel receptor en de sleutel-beslissing is de differentiatie tussen lijkend op en verschillend van ‘zelf’.

Een belangrijk probleem bij het beslissing-proces is dat er een omvangrijke overlapping is tussen bakteriële genen en proteïnen, en menselijke genen en proteïnen. Proteïne-strukturen die essentiële funkties hebben blijven behouden tijdens in evolutie en we delen letterlijk ons genoom en proteoom met de rest van de biologische wereld. Als een pathogeen proteïnen deelt met een menselijke gastheer dan zal de taak om antilichamen op te wekken die enkel de niet-gemeenschappelijke proteïnen veel moeilijker zijn. Als de eerste blootstelling aan het pathogeen een hoge dosis heeft en een levensbedreigende infektie optreedt, dan moet de beslissing vlot verlopen en het risico op fouten zal verhogen. Ook als de eerste blootstelling later in het leven (wanneer het immuunsysteem verslechterd) optreedt, zal het risico op vergissing verhogen.

Gender-verschillen

Beslissingen worden in onzekerheid genomen en zelfs een zeer gesofisticeerd beslissing-systeem op basis van een optimale beslissing-strategie is vatbaar voor fouten; hoe ingewikkelder het systeem, hoe meer overbodigheid in het systeem wordt ingebouwd, hoe lager de fouten-marge zal zijn. Maar fouten kunnen niet volledig worden geëlimineerd.

Laat ons het falen om te reageren op een vreemd proteïne op een pathogeen als een vals-negatieve beslissing definiëren. Omgekeerd is het reageren op een proteïne dat lijkt op ‘zelf’ een vals-positieve beslissing. Aanpassing van de beslissing-criteria om vals-negatieven automatisch te reduceren, verhoogt het aantal vals-positieven en vice versa. Dit is wederom een eigenschap van de zgn. ‘statistical decision theory’. Een vals-negatieve respons zal het risico op infektie verhogen. Een vals-positieve repsons zal het risico op auto-immune ziekte verhogen. Sommige individuen zullen fouten maken aan de ene kant en sommigen aan de andere kant. Het is daarom opmerkenswaardig dat mannen over het algemeen meer neigen tot infektie terwijl vrouwen een verhoogd risico op auto-immune ziekte hebben. Dit is in het bijzonder van toepassing op orgaan-specifieke auto-immune ziekten waarvan wordt gedacht dat auto-antilichamen een rol spelen, bv. schildklier-ziekte, pernicieuze anemie [kwaadaardige bloedarmoede veroorzaakt door een vitamine-B12 opname-probleem], myasthenia gravis [ernstige spierzwakte] en primaire biliaire cirrhose [PBC, een auto-immune lever-aandoening]. De vrouw/man-verhouding bij deze aandoening ligt rond 10. De overmaat vrouwen bij prikkelbare darm syndroom, CVS en AN is even extreem en daarom past dit bij het idee dat auto-antilichamen tegen zenuw-cellen deel zouden kunnen uitmaken van de pathogenese van deze aandoeningen.

Voorkomen per leeftijd

Morbiditeit en mortaliteit komen meer voor bij stijgende leeftijd omdat de meerderheid van de ziekten een gevolg zijn van een graduele verslechtering van de prestaties van onze complexe informatie-verwerking systemen. Ziekte veroorzaakt door courante pathogenen bij de eerste blootstelling genereert echter een verschillende leeftijd-incidentie curve. De waarschijnlijkheid van een eerste blootstelling aan courante organismen daalt exponentieel na de geboorte. Hoe couranter het organisme, hoe sneller de exponentiële afname. Maar de waarschijnlijkheid op fouten na eerste blootstelling zal stijgen in funktie van de leeftijd omdat het immuunsysteem veroudert, net zoals andere lichaam-systemen. Dus zal de leeftijd-incidentie curve die we zouden voorspellen voor een auto-immuun ziekte (optredend ten gevolge ‘molecular mimicry’) er één zijn die piekt op middelbare leeftijd en dan daalt. Verder zal hoe couranter het organisme is, hoe vroeger de piek zal optreden; hoe minder courant het organisme, hoe later de piek.

Deze vorm van leeftijd-incidentie wordt gezien bij de funktionele aandoeningen. AN piekt rond de 20, terwijl prikkelbare darm syndroom en CVS pieken rond de 30-40. Deze aandoeningen ontstaan niet op latere leeftijd omdat men tegen dan vrijwel geen nieuwe bakterieën tegenkomt.

Veranderingen met de tijd

De verspreiding van microben wordt beïnvloed door technologische, sociale en economische verandering. Een opvallend historisch voorbeeld is lepra. Lepra is een ziekte van armoede, overbevolking en slechte hygiëne; die wordt verspreid door langdurig persoonlijk contact. De ziekte was niet ongewoon in Europa in de Middeleeuwen maar is nu zeer zeldzaam. Een ander voorbeeld, relevanter voor deze hypothese, is poliomyelitis [polio, kinderverlamming]. Epidemieën van paralytische poliomyelitis kwamen voor bij zij die het beter stelden in de maatschappij, tegen het einde van de 19e eeuw. In dit geval veroorzaakten armoede, overbevolking en slechte hygiëne een snelle verspreiding van het virus en kinderen met deze aandoening werden blootgesteld tijdens het eerste levensjaar. Verbeterde sociale omstandigheden vertraagden de verspreiding van het virus en onder deze omstandigheden trad de eerste blootstelling later in de kindertijd op. Om redenen die niet volledig worden begrepen, leidde latere blootstelling tot een verhoogd risico op verlamming.

Een ander voorbeeld is klierkoorts veroorzaakt door het Epstein-Barr virus. De ziekte klierkoorts is zeldzaam bij Afrikaanse kinderen en bij de lagere sociale klassen in Europa en Noord-Amerika. Deze kinderen worden op vroege leeftijd aan het virus blootgesteld en vertonen slechts een milde ziekte. Midden-klasse kinderen in Europa Noord-Amerika kunnen de leeftijd van teenager bereiken zonder aan het virus te zijn blootgesteld. Eerste blootstelling als teenager zal meer waarschijnlijk leiden tot een ernstige ziekte.

Er zijn waarschijnlijk meerdere factoren betrokken bij de stijgende ernst van ziekte bij latere blootstelling:

  1. Kinderen blootgesteld tijdens de eerste 6 maand van hun leven zullen gedeeltelijke bescherming hebben door maternale IgG en, indien ze borstvoeding kregen, door IgA in de moeder-melk.
  2. Een verminderde circulatie van organismen leidt tot een wijziging van endemische naar epidemische verspreiding. Epidemische verspreiding leidt tot latere blootstelling en een hogere dosis bij eerste blootstelling.
  3. Het Epstein-Barr virus wordt verspreid via lichaamsvochten en nauw contact als teenager zou geassocieerd kunnen zijn met een hogere dosis bij eerste blootstelling.
  4. Het immuunsysteem verslechtert met de leeftijd, net zoals alle lichaam-systemen, zodat fouten meer waarschijnlijk worden. Dit betekent zowel vals-positieven als vals-negatieven. Een verstoorde respons zal meer waarschijnlijk leiden tot een ernstige infektie alsook auto-immune ziekte.

Een ganse reeks van immuun-gemedieerde ziekten komen meer voor in technologisch geavanceerde landen de voorbije 50 jaar. Deze omvatten: astma, hooikoorts, eczema, type-1 diabetes mellitus en Multipele Sclerose. De term ‘hygiëne-hypothese’ wordt dikwijls gebruikt. Dit impliceert dat sociale vooruitgang leidt tot een gewijzigd patroon van blootstelling aan microben en dit leidt op z’n beurt tot een verhoogd risico op immuun-gemedieerde ziekte.

Prikkelbare darm syndroom, CVS en AN nemen ook toe in technologisch geavanceerde landen. Eens te meer past dit bij het concept van een auto-immuun mechanisme.

Infektie

Er is bewijs dat infektie funktionele aandoeningen kunnen teweegbrengen of verergeren. De aanvang van prikkelbare darm syndroom volgt gewoonlijk na een episode van infektueuze diarree. CVS kan getriggerd worden door infektueuze mononucleose en virale hepatitis. Er is een toenemende interesse in het concept van ‘cross-talk’ tussen de microbiële flora en het darm-, autonoom en centraal zenuwstelsel. Er zijn een aantal manieren waarop bakteriële secretorische produkten neuronale funktie zouden kunnen beïnvloeden maar die werken bij zowel mannen als vrouwen van alle leeftijden. Slechts de vorming van auto-antilichamen is overheersend vrouwelijk en ontstaat op middelbare leeftijd.

Histologische veranderingen afwezig

Infektie veroorzaakt normalerwijs schade aan de weefsels en triggert inflammatie. Bakterieën en virussen kunnen cellen direct beschadigen en ze stimuleren een immuun-respons die ook cellulaire schade veroorzaakt en inflammatie uitlokt. Inderdaad: veel van onze kennis over ziekte en onze klassificatie-systemen van ziekten hangen af van het voorkomen van pathologische veranderingen vastgesteld via licht-microscopie.

De aanwezigheid van histologische veranderingen is een aanwijzing voor de oorzaak maar een afwezigheid van histologische veranderingen betekent niet noodzakeljk een afwezigheid van aanwijzingen voor de oorzaak. Molekulen, zoals bakteriële toxinen of auto-antilichamen, kunnen funktionele effekten veroorzaken zonder histologische verandering. Er is steeds meer bewijs dat bakteriële toxinen kunnen inwerken op de neurale systemen die de ademhaling controleren voor de oorzaak van ‘sudden infant death syndrome’ [wiegedood]. Dit resulteert in sterfte zonder diagnostische histologische bij autopsie. Een ander voorbeeld, meer direct relevant voor de hypothese van dit artikel, is myasthenia gravis. Een auto-antilichaam tegen het acetylcholine-receptor proteïne veroorzaakt spierzwakte. De ziekte is meer courant bij vrouwen dan bij mannen en de piek-incidentie ligt rond de 30 jaar. Er werden auto-antilichamen, die circulerende regulerende peptiden en neuronale proteïnen in de hypothalamus herkennen, gevonden bij patiënten met anorexia nervosa. Er zijn ook meldingen van auto-antilichamen tegen serotonine bij CVS. Post-streptococcen chorea [een neurologisch symptoom: plotse, snelle en ongerichte bewegingen] wordt veroorzaakt door auto-antilichamen tegen basale ganglia proteïnen die kruis-reageren met streptococcen oppervlakte-antigenen. In al deze gevallen is er een afwezigheid van of een gebrek aan histologische veranderingen, zeker wat betreft diagnostische microscopische veranderingen.

Auto-antilichamen tegen darm-, autonome of centrale neuronen zijn een plausibele verklaring voor funktionele aandoeningen. De bloed-hersen-barrière zal de toegang verhinderen tot een groot deel van het centraal zenuwstelsel maar capillairen in de hypothalamus laten IgG-antilichamen door [via poriën in de endotheliale cellen] tot de plaats die de autonome respons en emotionele responsen controleert.

Psychologische theorieën

De funktionele aandoeningen worden dikwijls ‘psychosomatische ziekten’ genoemd. Deze term heeft 2 betekenissen. In oudere literatuur was de term synoniem met ‘psychogeen’ (wat ‘tussen de oren’ of ingebeelde ziekte impliceert). De modernere betekenis is echter dat psychosomatische aandoeningen worden veroorzaakt door de interaktie van psychologische en lichamelijke factoren.

[Funktionele somatische syndromen (FSS) – multipele chemische sensitiviteit, ‘sick building’ syndroom, repetitieve stress letsel, bijwerkingen van siliconen borst-implantaten, Golf Oorlog syndroom, chronische ‘whiplash’, Chronische Vermoeidheid Syndroom, prikkelbare darm syndroom, fibromyalgie, enz. – worden door de aanhangers van de psychologische school verkeerdelijk gelijkgesteld met psychosomatisch. Een aantal klinici aanvaarden dat deze aandoeningen reëel zijn. Psychologen/psychiaters stellen echter (pseudo-wetenschappelijk): “Hoewel discrete pathofysiologische oorzaken uiteindelijk kunnen worden aangetoond; wordt bij sommige patiënten met FSS hun lijden verergerd door een zichzelf in stand houdende, zelf-bevestigende cyclus, waarbij courante symptomen foutief worden toegeschreven aan een ernstige abnormaliteit en waardoor het geloof van de patient dat zij/hij een ernstige ziekte heeft, wordt versterkt. Enz.”… Een funktioneel symptoom is een medisch symptoom dat wordt beschouwd als ontstaan door een probleem in de werking van het zenuwstelsel en niet veroorzaakt door een struktureel probleem of pathologische gedefinieerde ziekte. Het mag uit onze bijdragen hier duidelijk zijn dat er bij M.E.(cvs) wel degelijk strukturele/organische/somatische problemen zijn. FSS is, zoals cvs, een ‘vuilbak-diagnose’. De term wordt door sommigen gebruikt als synoniem voor ‘onverklaard’ (men erkent de symptomen maar er lijkt niets abnormaals te worden gevonden).]

Het is het eerste idee dat leidt tot niet-overtuigende verklaringen. Er zou, bijvoorbeeld, een verhoogde incidentie van lichamelijk en sexueel misbruik in de kindertijd geweest kunnen zijn bij mensen die funktionele aandoeningen gaan vertonen. Het is makkelijk om te begrijpen hoe dit symptomen bij volwassen zou kunnen beïnvloeden maar het is lichtgelovig te bedenken dat misbruik de enige en afdoende oorzaak voor de funktionele aandoeningen zou zijn. Zo zullen moderne concepten voor de perfecte lichamelijke vorm die wordt gepromoot door de mode-industrie, teenagers beïnvloeden om te gaan diëten maar er moet zeker iets meer diepgaand en fundamenteel aan de hand zijn om vermagering/uithongering of zelfmoord te induceren.

Bespreking

Auto-antilichamen tegen neuronale proteïnen geïnduceerd door blootstelling aan microbiële antigenen zijn een plausibele verklaring voor funktionele aandoeningen zoals prikkelbare darm syndroom, CVS en AN. De leeftijd-incidentie, verhoogde frequentie bij vrouwen, veranderingen van de incidentie met de tijd, ontbreken van histologische veranderingen en bewijs voor microbiële precipitatie passen allemaal bij een auto-immune aandoening. […] Auto-antilichamen die op het limbisch systeem werken, zouden extreme emoties kunnen induceren, leidend tot afkeer en angst. […].

Er werden auto-antilichamen tegen regulerende peptiden en serotonine gevonden bij patiënten met AN en CVS. Verder werd er in publicaties gesproken over het concept van bakteriële translocatie [passage van (bestanddelen) van bakterieën door het darm-slijmvlies naar het bloed, lymfeklieren en organen] en ‘molecular mimicry’ leidend tot de produktie van auto-antilichamen. Er is dus reeds enige directe experimentele ondersteuning voor de hypothese die we voorstellen.

Om deze hypothese te onderzoeken, moeten we zoeken naar antilichamen tegen neuronale proteïnen bij patiënten met bovenstaande funktionele aandoeningen. Een belangrijk aspect voor de hypothese is dat genen en proteïnen evolutionair behouden blijven, zodat diverse dieren (vliegen, muizen en mensen) gelijkaardige neuronale proteïnen zullen hebben. De gedetailleerde anatomie van de hersenen van vliegen, muizen en mensen is duidelijk verschillend maar de bouwstenen zijn gelijkaardig. Dit betekent dat we vliegen, zoals Drosophila melanogaster, kunnen gebruiken als een primair model-organisme om menselijke auto-antilichamen te detekteren. D. melanogaster werd in feite al meer dan 100 jaar gebruikt in veel research-gebieden van menselijke ziekten en funktie. In de neurowetenschappen is research, die gebruikmaakt van een waaier aan genetische en molekulaire instrumenten in die vlieg, fundamenteel gebleken voor ons begrip van, bijvoorbeeld, leren en geheugen, slaap, circadiaanse ritmes en de neuro-endocriene regulering van ouder-worden. Als menselijke auto-antilichamen binden op neuronale proteïnen van D. melanogaster kan dit gevisualiseerd worden d.m.v. immunofluorescentie en microscopie. De proteïnen kunnen daaropvolgend worden geïdentificeerd en hun sequentie bepaald m.b.v. een brede waaier aan technieken die beschikbaar zijn voor dit model-organisme.

Als auto-antilichamen een significante rol spelen dan zou immunotherapie op basis van gepoold IgG van gezonde individuen een behandel-optie kunnen zijn bij ernstige, in het bijzonder levensbedreigende, gevallen (zoals AN). Op langere termijn dient men de specifieke kruis-reagerende proteïnen van bakterieën in de microbiële flora (die de auto-antilichamen induceren) te identificeren. De bakterieën van de microbiële flora van een individu zijn slechts een subset van alle bakterieën en het zou mogelijk moeten zijn het verantwoordelijk organisme [kan voor elk individu anders zijn] te verdringen en te vervangen met een nauw verwant organisme dat het oorzakelijk proteïne niet vertoont. Verder zijn we steeds meer de mening toegedaan dat enkel bakterieën die het lichaam binnendringen waarschijnlijk hoge concentraties IgG auto-antilichamen opwekken en onderhouden, en daarom is de identificatie van de verantwoordelijke bakterieën en hun vervanging wellicht niet zo moeilijk als op het eerste zicht lijkt.

september 26, 2014

Verlies van stress-respons ten gevolge een virale infektie

Filed under: Celbiologie,Infektie — mewetenschap @ 12:38 pm
Tags: , , , , ,

Onderstaand artikel brengt het idee naar voor – wat wie hier op deze paginas al meermaals uitdroegen – dat wellicht niet één enkel pathogeen organisme M.E.(cvs) veroorzaakt maar dat er meerdere zijn die door de onderliggende aanwezigheid van een (sub)cellulair defekt voor meer schade kunnen zorgen. Zoeken naar één bepaald virus (zoals het debacle omtrent XMRV ook bewees) “als verantwoordelijke voor een aandoening zoals het Chronische Vermoeidheid Syndroom is misschien niet de moeite waard als de ziekte simpelweg een niet-specifieke respons op virale infektie is”.

Philip Hooper (een onderzoeker op het gebied van suikerziekte; hij stelde vast dat abnormaliteiten qua ‘heat-shock’ proteïnen – Hsps – belangrijk zijn voor het begrijpen van de pathogenese ervan) et al. stellen voor dat een gebrekkige (cellulaire) stress-respons door een afname van Hsps bij M.E.(cvs)-patiënten zorgen voor een minder goede reaktie op fysiologische stress en meer oxidatieve stress. Er zijn tal van verschillende virale infekties die de oorzaak kunnen zijn van deze gestoorde Hsps. Anderen vonden dat ‘heat-shock’ proteïnen na inspanning bij M.E.(cvs) significant gedaald zijn. Lees daaromtrent onze eerdere bijdragen ‘‘Heat-shock’ proteïnen en inspanning bij CVS’ & ‘CVS * Oxidatieve Stress en Hsp bij inspanning’. Jammes Y et al. stellen ook dat dit vooral bij postvirale M.E.(cvs) een rol speelt (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 => ‘Infektie vóór CVS: oxidante status, kalium-uitstroom en spier-prikkelbaarheid bij inspanning’.

Wij blijven er hierdoor dan ook van overtuigd dat M.E.(cvs)-research zich best focust op de subcellulaire stoornissen eerder dan op het zoeken naar infektueuze agentia.

————————-

Cell Stress Chaperones (2012) 17(6): 647-55

Loss of stress response as a consequence of viral infection: implications for disease and therapy

Philip L. Hooper1 Lawrence E. Hightower2 & Paul L. Hooper3,4

1Division of Endocrinology, Metabolism & Diabetes, School of Medicine, University of Colorado, Anschutz Medical Campus, Aurora, CO 80045 USA

2Department of Molecular and Cell Biology, University of Connecticut, Storrs, CT 06269 USA

3Department of Anthropology, University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131 USA

4Santa Fe Institute, Santa Fe, NM 87501 USA

Samenvatting

Hier stellen we voor dat virale infektie een gebrekkige cellulaire stress-respons kan induceren, en daardoor de stress-tolerantie kan aantasten en weefsels kwetsbaar kan maken voor beschadiging. Beschikken over een geldig paradigma om de pathologische impact van virale infekties aan te pakken, zou kunnen leiden tot doeltreffende nieuwe therapieën voor ziekten die voorheen niet reageerden op interventies. De respons van een gastheer op virale infekties kan ook leiden tot auto-immune ziekten zoals type-1 diabetes. In het geval van het ‘Newcastle disease’ virus, zouden de effekten van virale infektie op ‘heat-shock’ proteïnen als hefboom kunnen dienen voor kanker-therapie. [Het bestuderen van NDV toonde dat een verminderde stress-proteïne response in de gastheer correleert met de ernst van de door het virus toegebrachte ziekte.] Ten slotte: de zoektocht naar een specifiek virus als verantwoordelijke voor een aandoening zoals het Chronische Vermoeidheid Syndroom is misschien niet de moeite waard als de ziekte simpelweg een niet-specifieke respons op virale infektie is.

Inleiding

Veel virale infekties geven de gastheer chronische vermoeidheid, pijn, myalgie en orgaan-inflammatie. Deze aanhoudende symptomen geassocieerd met virale infekties zouden het resultaat kunnen zijn van het verliezen van de op proteïnen gebaseerde stress-respons van de gastheer. Anders dan bij eukaryoten en bakterieën, hebben virussen geen ‘heat-shock’ proteïnen (Hsps) en vertrouwen ze op de Hsps van de gastheer voor virale proteïne-opvouwing. Ten gevolge daarvan zijn processen die stress-proteïnen van de gastheer reguleren wellicht doelwitten voor strategische manipulatie door zowel virussen als geïnfekteerde gastheren. Sommige virussen profiteren van de geaktiveerde cellulaire stress-respons van een gastheer en zijn in staat replicatie te verhogen als de Hsps hoog zijn. Meerdere virussen stimuleren met dit doel in feite een belangrijke toename qua Hsps; bv. humaan papillomavirus, adenovirus, polyomavirussen en dengue-virussen. Andere virussen ondervinden echter verminderde replicatie wanneer de Hsps van de gastheer hoog zijn, bv. humaan immunodeficiëntie virus (HIV) en influenza-A, waar Hsp70 de virale gen-expressie en replicatie inhibeert. Het is daarom niet verrassend dat sommige virussen die bekend staan voor het induceren van chronische vermoeidheid en malaise, zo werken dat ze de stress-respons van de gastheer beperken, inclusief influenza-A, ‘West Nile’ virus, herpes simplex virus en hepatitis-C. Gastheren kunnen anderzijds op virale infekties reageren d.m.v. meerdere verdeding-manoeuvres: het opwekken van koorts, immunologische verdediging, interferon-produktie en reductie van de eiwit-synthese – inclusief vermindering van de Hsp-synthese.

Dit artikel zal de gevolgen voor gastheren adresseren wanneer de Hsp stress-respons is aangetast door virale infektie. De achtergrond voor research op dit vlak wordt geleverd door de gedetailleerde studie van ‘Newcastle disease’ virus (NDV). Daarna geven we een kort overzicht van sluimerende virale ziekten die geassocieerd zijn met een verstoorde weefsel stress-respons. Daarna richten we ons op 2 aandoeningen: type-1 diabetes en Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) – die allebei zouden kunnen voortkomen uit een virale aanval en verstoorde Hsps. […].

[…]

Chronische Vermoeidheid Syndroom

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS), ook bekend als Myalgische Encefalomyelitis, is een aandoening zonder specifieke etiologie, maar die geassocieerd blijkt met een waaier aan virale en bakterële infekties. Voorbeelden omvatten EBV en XMRV [belangrijke artikels hieromtrent werden echter ingetrokken en er is consensus dat dit retrovirus geen rol speelt]. Deze benadrukken de moeilijkheden bij het in verband brengen van CVS met een afzonderlijk pathogen.

We stellen voor dat CVS niét het resultaat is van een specifieke infektie maar eerder een meer algemene respons van het lichaam op infektie. In het bijzonder: infektueuze verstoring van de stress-respons, zoals de voorbeelden die we beschreven suggereren, zouden individuen kwetsbaar kunnen maken voor zelfs lichte stressoren en letsel. Inderdaad: individuen met CVS herstellen niet van stressoren; een opvallend minimale stress, zoals enkele honderden meter wandelen, kan een persoon met CVS meerdere dagen uitgeput achterlaten. In studies die individuen met CVS vergelijken met gezonde controle-individuen, is de stress-proteïne respons bij inspanning significant afgestompt. Een studie die serum Hsp27 en Hsp70 bij CVS-patiënten vergeleek met die van controle-individuen vóór en na een oplopende uitputtende fiets-inspanning vond lagere baseline Hsp70-waarden in de CVS-groep vergeleken met de controle-groep. Hsp27 en Hsp70 bleken ook niet in staat zo snel tot hoge waarden te klimmen in de CVS-groep als bij hun gezonde tegenhangers [Jammes Y et al. Chronic Fatigue Sydrome combines increased exercise-induced oxidative stress and reduced cytokine and Hsp responses. J Intern Med (2009) 266: 196-206; zie ‘CVS * Oxidatieve Stress en Hsp bij inspanning]. Een andere studie bij CVS-patiënten maakte een onderverdeling tussen zij die CVS ontwikkelden na infektie en anderen. De Hsp27- en Hsp70-waarden stegen niet bij inspanning in individuen met infektie-geassocieerde CVS, en daalden zelfs onder basale waarden – wat wellicht verklaart waarom CVS-individuen klagen over uitputting na matige inspanning [Jammes Y et al. 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 Intern Med (2012) 272(1): 74-84]. Bovendien bevatten CVS spier-biopten mitochondrieën met funktionele en morfologische defekten consistent met een verstoorde intracellulaire verdeding [Myhill S, et al. (2009) Chronic Fatigue Syndrome and mitochondrial dysfunction. Int J Clin Exp Med (2009) 2: 1-16]. Ten slotte rapporteerden onderzoekers bij het bestuderen van ouder-wordende individuen dat monocytair en lymfocytair Hsp27 positief correleert met resistentie tegen vermoeidheid.

Hoewel de etiologie van CVS als multifactorieel word beschouwd, zijn voorafgaande infekties – bijzonderlijk virale – waarschijnlijk belangrijke triggers voor CVS. Ter ondersteuning van een infektueuze boosdoener: een studie van CVS- versus controle-individuen noteerde verhoogde concentraties PKR-proteïne [proteïne-kinase R; signaal-transductie enzyme dat centraal staat bij de cellulaire respons op stress-signalen zoals pathogenen, cytokinen, bestraling, enz.] en interferon, met een minimale overlapping van de waarden van de controle-groep [Vojdani A et al. Elevated apoptotic cell population in patients with Chronic Fatigue Syndrome: the pivotal role of protein kinase RNA. J Intern Med (2007) 242: 465-478]. Er werden ook gestegen interferon-concentraties gedetekteerd bij zieke Golf Oorlog veteranen met chronische vermoeidheid. Toediening van interferon levert zelf vermoeidheid op en werd gebruikt als model om CVS te bestuderen (persoonlijke communicatie met J. Jones van het CDC).

Als de symptomen van CVS een verstoorde Hsp-toestand weerspiegelen, dan zou het verbeteren van Hsp-respons de aandoening moeten verbeteren. Inderdaad: een voeding-supplement (Adapt-232 forte) – een combinatie van extracten van 3 kruiden (Eleutherococcus senticosus, Schisandra chinensis en Rhodiola rosea) – verhoogt Hsps in respons op inspanning. Ditzelfde produkt was doeltreffend bij het verminderen van vermoeidheid en het verbeteren van de prestaties in een placebo-gecontroleerde proef bij CVS-patiënten [Panossian et al. Adaptogens exert a stress-protective effect by modulation of expression of molecular chaperones. Phytomedicine (2009) 16: 617-622].

[…]

Implicaties en uitbreidingen

Veel chronische ziekten – diabetes, myocarditis, nefritis, arthritis, encefalitis, asthma, bronchitis en Chronische Vermoeidheid Syndroom – worden dikwijls voorafgegaan door een niet-specifieke virale ziekte. Researchers hebben voorgesteld dat PKR als een pathogen-sensor optreedt die inflammatoire processen aanwakkert die aan de basis liggen van de pathogenese van metabole ziekten. [Restoring endoplasmic reticulum function by chemical chaperones: an emerging therapeutic approach for metabolic diseases. Diabetes Obes Metab (2010) 12: 108-115 => 4-fenylbboterzuur (PBA) en tauroursodeoxycholinezuur (TUDCA) werden door de FDA goedgekeurd] Ze suggereren dat PKR-aktivatie een sleutel-rol spelt bij het initiëren van type-1 én -2 diabetes, en merken op dat PKR-aktivatie bij hepatitis-C kan bijdragen tot de hoge prevalentie van diabetes geassocieerd met deze infektie. Relevant is dat beide types diabetes geassocieerd zijn met verstoorde cellulaire stress-respons en worden verbeterd door het herstel van de stress-respons [bv. van Eden W et al. Heat-shock proteins induce T-cell regulation of chronic inflammation. Nat Rev Immunol (2005) 5: 318-330]. Daarom stellen we de vraag: “Is een virale verstoring van de cellulaire stress-respons een belangrijke bijdragende factor tot de pathogenese van talrijke diverse zieketen?”.

Een opmerkelijke post-virale ziekten waar een pathogene verklaring ontbreekt, is Syndroom van Reye. Deze acute rampzalige ziekte komt typisch voor bij kinderen die worden behandeld met aspirine tijdens een virale ziekte [waterpokken; Varicella zoster]. Het kind wordt snel ziek en ontwikkelt multi-orgaan falen. Er worden lage Hsps gezien bij sepsis [ontsteking-reaktie van het hele lichaam als respons op een infektie] en acuut respiratoir ‘distress’ syndroom [ernstige longaandoening]. Leidt het feit dat aspirine eIF2α [‘eukaryote translatie initiatie factor’; interferon, PKR en eIF2α mediëren het effekt van virale infektie op proteïne-translatie inclusief Hsp 70] – dezelfde molekule die wordt geaktiveerd door interferon en virale ziekte – aktiveert, tot een verdubbelde impact van verstoorde Hsp-proteïne translatie en verlies van weefsel-verdediging? Inderdaad: er werd een intra-mitochondriaal defekt in mitochondriale enzyme verwerking geobserveerd bij Reye’s syndroom en er werd voorgesteld dat een toestand van gereduceerd Hsp verantwoordelijk is voor deze abnormaliteit.

Gezien de interaktie tussen virale infekties en de stress-respons van de gastheer, kan men voorspellen dat een molekule die Hsps doet stijgen, de klinische impact van een virale infektie zou kunnen veranderen. Inderdaad: Salidroside – een extract van R. rosea dat in Adapt-232 [zie hierboven] zit – bleek de ernst van Coxsackie myocarditis te reduceren. Toediening van salidroside vermindert myocardiale inflammatie en apoptose, wat de myocardiale werking in met Coxsackie geïnfekteerde dieren behoudt. Ook geranylgeranylaceton (GGA), een Hsp-inducer, heeft een doeltreffende antivirale werking tegen influenza-A infektie. GGA beperkt virale replicatie, blokkeert de synthese van het virulent viraal proteïne NS1 [influenza eiwit] en beperkt gewichtsverlies en pulmonaire infiltratie. GGA wordt al tientallen jaren klinisch gebruikt voor het behandelen van maagzweren, is veilig voor mensen en goedkoop.

Naast influenza-A worden andere virale infekties die hoge Hsp-expressie geven – en die daarom gevoelig zouden kunnen zijn voor Hsp-verhogende middelen – veroorzaakt door rhinovirus , rotavirus, poliovirus, vesiculair stomatitis virus, Sindbis virus, leukemie virus type-1 en HIV1. Het beschikbaar hebben van middelen die ziekte kunnen behandelen gaande van de alomtegenwoordige verkoudheid tot de fatale HIV, of die een hoge impact hebben zoals influenza-pandemieën, zou een zegen voor de mensheid zijn. Zou een Hsp-inducer kunnen worden toegediend wanneer de diagnose van type-1 diabetes voor het eerste wordt gesteld en zo de vernietiging van beta-cellen kunnen beperken? Op een soortgelijke manier werden symptomen van Parkinson’s geobserveerd na seizoensgebonden influenza. Aangezien het geweten is dat Hsps een beschermende rol hebben bij het beperken van de impact van Parkinson’s, zouden Hsp-inducerende medicijnen de ultieme impact van influenza-infekties op de gezondheid kunnen beperken. Het valt echter op te merken dat hoewel het verhogen van Hsps beschermend zou kunnen zijn in geval van sommige virale infekties, het in andere gevallen, theoretisch, virale replicatie zou kunnen doen stijgen.

Het bestuderen van de interaktie tussen virus en gastheer als het gaat om stress-proteïnen kan inzichten bieden die een nieuwe visie over ziekte-causatie en -presentatie genereren. We hopen dat de hier opgeworpen gedachten nieuwe hypothesen zullen genereren die kunnen worden getest en zouden kunnen leiden tot werkzame therapieën voor heel wat ziekte-toestanden.

maart 17, 2013

Latente virale immune inflammatoire respons model voor chronische multisymptoom ziekte

Filed under: Immunologie,Infektie — mewetenschap @ 7:56 am
Tags: , , ,

Publicatie van gedegen literatuur/research over M.E.(cvs) lijkt een beetje te stagneren. Daarom is het steeds interessant een brede kijk te behouden en es ‘over het muurtje’ te kijken naar aanverwante onderzoek-gebieden. Hieronder een artikel waarin niet rechtstreeks naar M.E.(cvs) wordt verwezen maar het voorgestelde model zou zeker ook kunnen worden gebruikt om aanknoping-punten daarvoor te vinden…

Naar behandeling toe wordt ook vitamine-D – op deze bladzijden ook al aangekaart (zie ‘Vitamine-D, VDR, NF-kB, chronische inflammatie & vermoeidheid’) – en dit wordt hier in de een bredere context geplaatst…

————————-

Medical Hypotheses 80 (2013) 220-229

Latent viral immune inflammatory response model for chronic multisymptom illness

CDR Sean R. Maloney (a,b), Susan Jensen (b), Virginia Gil-Rivas (c), Paula Goolkasian (c)

a Deployment Processing Command-EAST, PCS Box 20086, Building 309, Camp Lejeune, NC 28542, United States

b W.G. (Bill) Hefner VA Medical Centre, 1601 Brenner Avenue, Salisbury, NC 28144, United States

c University of North Carolina, Charlotte 9201, University City Blvd., Charlotte, NC 28223, United States

Samenvatting

Er wordt een model gepresenteerd voor latente virale immune inflammatoire respons (LVIIR) dat factoren integreert die bijdragen tot chronische multi-symptoom ziekte (CMI) bij veteranen en burgers. Het LVIIR model voor CMI resulteert uit een integratie van klinische ervaring met een overzicht van de literatuur op 4 afzonderlijke gebieden: (1) studies over idiopathische multi-symptoom ziekte bij veteranen inclusief twintig jaar research bij veteranen van Golf Oorlog I met CMI, (2) nieuw bewijsmateriaal dat het bestaan van chronische inflammatoire responsen op latente virale antigenen ondersteunt en het effekt van deze responsen kan hebben op het zenuwstelsel, (3) recente ontdekkingen betreffende de rol van vitamine-D bij het in stand houden van normale aangeboren en adaptieve immuniteit; met inbegrip van onderdrukking van latente virussen en regulering van de immune inflammatoire respons, en (4) de schadelijke effekten van extreme chronische repetitieve stress (ECRS) op het immuunsysteem en het zenuwstelsel. Het LVIIR model beschrijft de pathofysiologie van een weg naar CMI en vertegenwoordigt een nieuwe richting voor de klinische beoordeling van CMI dat het gebruik omvat van neurologische tekenen bij een fysisch onderzoek, objectieve laboratorium-gegevens en een nieuw voorgestelde latent viraal antigen-antilichaam beeldvorming-techniek voor het perifeer en centraal zenuwstelsel. Het LVIIR model voorspelt dat CMI kan worden behandeld via een focus op de omkering van stoornissen van het immuunsysteem, onderdrukking van latente virussen en hun antigenen, en het gezond maken van zenuwstelsel-weefsel dat werd beschadigd door chronische inflammatie geassocieerd met latente virale antigenen en met ECRS. Daarnaast suggereert het LVIIR model dat het onderhouden van optimale serum 25OH-vitamine-D waarden de onderdrukking van latente virussen en hun antigenen zal maximaliseren, en immuunsysteem inflammatie zal minimaliseren. Dit model benadrukt ook het belang van het verminderen van ECRS om de funktie van het immuunsysteem te verbeteren en schade aan het zenuwstelsel door te hoge serum glucocorticoid concentraties te beperken. Het voorgestelde model ondersteunt groeiend bewijs dat het verhogen van omega-3 essentiële vetzuren in zenuwstel-weefsels inflammatie in het zenuwstelsel zou kunnen doen dalen, en neurale plasticiteit en herstel van neuronale schade zou kunnen verbeteren.

Inleiding

Het latente virale immune inflammatoire respons (LVIIR) model beschrijft een pad naar chronische multi-symptoom ziekte bij zowel militaire en burgerlijke populaties en zou nieuwe methodes kunnen stimuleren voor de evaluatie en behandeling van individuen met deze aandoeningen. De term ‘chronische multi-symptoom ziekte’ (CMI) werd voor het eerst ontwikkeld door het ‘US Centre for Disease Control and Prevention’ in 1994 om een idiopathisch symptoom-complex te definiëren dat gebaseerd was op een factor-analyse van symptomen die frequent worden gerapporteerd door veteranen die terugkeerden van de eerste Golf Oorlog. CMIs werden gedefinieerd door de aanwezigheid – gedurende ten minste 6 maanden – van één of meer symptomen uit twee symptoom-clusters: (a) algemene vermoeidheid, stemming- en cognitieve aandoeningen, en (b) musculoskeletale pijn.

Het LVIIR model wordt ook gebruikt om een uitgebreide lijst van tekenen en symptomen van idiopathische ziekten te verklaren die veteranen en burgers aantasten. Voorbeelden van andere idiopathische ziekten zouden aandoeningen van de mentale gezondheid, zoals post-traumatische stress aandoening (PTSD), angst en depressie geassocieerd met lichamelijke symptomen, en idiopathische fysieke aandoeningen inclusief pijn-syndromen, huid-uitslag, hoofdpijnen, prikkelbare darm syndroom, slaap-stoornissen en hart-arythmieën kunnen omvatten. Het LVIIR model suggereert dat, wanneer CMI zich uitbreidt van een aantasting van het zenuwstelsel naar andere orgaan-systemen of weefsels, het een idiopathische multi-systeem ziekte kan worden. Dit artikel poneert dat een CMI kan worden beïnvloed door de interaktie van meerdere gelijktijdige factoren zoals niet-virale antigene stimulatie van het immuunsysteem, neurale toxinen, medicatie die het immuunsysteem onderdrukt, CZS post-concussie [hersenschudding] veranderingen, voeding-deficiënties en pre-morbide mentale aandoeningen.

Het latente virale immune inflammatoire respons (LVIIR) model werd ontwikkeld na combinatie van klinische ervaring met een literatuur-overzicht op 4 afzonderlijke gebieden. (1) Een kort overzicht van idiopathische multi-symptoom ziekte bij veteranen sinds de Amerikaanse Burgeroorlog inclusief 20 jaar research bij veteranen betrokken bij conflicten in West-Azië – Koeweit, Irak & Afghanistan. (2) Nieuw bewijsmateriaal dat chronische inflammatoire responsen in het zenuwstelsel op latente virale antigenen – inclusief die van de herpes-familie – ondersteunt, en het effekt dat die responsen op het zenuwstelsel kunnen hebben. (3) Ontdekkingen betreffende de rol van vitamine-D bij het behouden van normale aangeboren immuniteit, normale adaptieve immuniteit en de onderdrukking van latente virussen. (4) De schadelijke effekten van extreme chronische repetitieve stress (ECRS) op het immuunsysteem en het zenuwstelsel. Daarenboven is de verklaring van CMI door het LVIIR model gebaseerd op de omvangrijke klinische ervaring van de eerste 2 auteurs wat betreft het behandelen van militairen uit oorlog-gebieden in Afghanistan & Irak (‘Department of Veterans Affairs, VA Medical Centre’) en bij burgers (inclusief kinderen).

CMI & andere idiopathische multi-systeem ziekten

[…]

Rol van latente herpes-virussen in het zenuwstelsel

Latente herpes-virussen hebben de mensheid al gedurende duizenden jaren geïnfekteerd. De inflammatoire aard van latente herpes zoster en herpes simplex 1 & 2 virussen in weefsels van het zenuwstelsel en andere weefsels is goed gedocumenteerd. Het LVIIR-model stelt voor dat inflammatie veroorzaakt door de interaktie van het immuunsysteem en latente herpetische virale antigenen kan gepaard gaan met hyper-exciteerbaarheid van sensorische ganglia […] en van andere neuronen […] met of zonder klinische significante replicatie van volledige latente virussen of hun DNA/RNA, en met of zonder terugkerende latente virale infektie of zenuwcel-sterfte. Latente herpes-virussen (en mogelijks latente virale antigenen alleen) hebben de capaciteit zich te verplaatsen tussen sensorische ganglia [zenuwknopen] en bezenuwde lichaam-weefsels en zouden ook kunnen migreren van neuronen van perifere sensorische ganglia naar andere neuronen van het centraal zenuwstelsel.

Deze hypothese dat latente virale antigenen aanwezig zouden kunnen zijn en een immune inflammatoire respons triggeren wordt ondersteund door een studie over varicella zoster virus […].

[…]

Verhoogde IgG-waarden tegen cytomegalovirus bleken betrokken bij de snelle cognitieve achteruitgang bij ouderen (leeftijd: 60-100) […]. Persistent latent viraal DNA/RNA, in aan- of afwezigheid van infektueuze virus-replicatie, kan resulteren in het verlies van normale cel-homeostase en in een inflammatoire respons geassocieerd met antigene virale proteïnen. De antigene inflammatoire respons kan resulteren in demyelinatie of cel-sterfte van oligodendroglia [type breincel met weinig uitlopers].

Er kan aanzienlijk veel tijd nodig zijn om de synaptische veranderingen of mogelijke lange-termijn potentiatie [LTP, langdurige versterkte communicatie tussen neuronen, resulterend uit hun gelijktijdige stimulatie] van het neurale netwerk en depressie om te keren, zelfs nadat de latente virale immune inflammatoire respons is opgelost. De omkering van veranderingen zou ook onvolledig kunnen zijn bij ernstige gevallen van een latente virale immune inflammatoire respons, dit omwille van irreversibele neuronale wijzigingen, letsel(s) of zelfs cel-dood. De rol van inflammatoire responsen bij pijn werd ook beklemtoond in een overzicht betreffende de werking van sensorische neuronen. Specifiek: de researchers concludeerden dat “bewijsmateriaal suggereert dat ge-upreguleerde expressie van inflammatoire cytokinen in associatie met weefsel-schade of infektie een trigger is voor de geobserveerde hyper-exciteerbaarheid van of pijn-sensorische zenuwen”. Bovendien zouden chemokine en chemokine-receptor expressie in sensorische ganglia significant kunnen bijdragen tot met virussen geassocieerde neuropathische pijn syndromen. Er wordt gedacht dat langdurige of intense schadelijke stimulatie aangebracht aan sensorische ganglia, veranderingen in de synapsen teweeg brengt. Chronische pijn geassocieerd met hyperalgesie [verhoogde pijngevoeligheid] voor naald-prikken en/of allodynie [pijn ervaren bij een gewoonlijk niet-pijnlijke prikkel] bij aanraking, zou een resultaat kunnen zijn van of gerelateerd met schadelijke synaptische plasticiteit aan het sensorisch ruggemerg of op een hoger niveau. Chronische overmatige indirecte (via de hersenschors) somato-sensorische [lichamelijk-zintuigelijke] of autonome afferente zenuw-input in het limbisch systeem kan resulteren in schadelijke lange-termijn potentiatie of depressie van synapsen (in het bijzonder in de hypothalamus, hippocampus en amygdala). De resulterende nadelige veranderingen van de neurale plasticiteit in het CZS zou een significante rol kunnen spelen bij de symptomen (pijn, vermoeidheid, verhoogde schrik-reflex, slaap-problemen, woede, PTSD, angst, depressie, verminderde concentratie en korte-termijn geheugen) ervaren door veteranen met CMIs of andere idiopathische multi-systeem ziekten.

Verdere ondersteuning voor een latente virale immune inflammatoire respons model voor CMI komt voort uit onze retrospectieve studie uitgevoerd in een ziekenhuis voor veteranen [Maloney S, Taber K, Jensen S, Gil-Rivas V, Goolkasian P, Mancil R et al. Chronic pain and atypical herpetic viral reactivation. Pract Pain Manage (2009) 9: 38-41]. De studie beoordeelde het succesvol gebruik van langdurige (6 tot > 18 maanden) antivirale therapie (acyclovir en valacyclovir) voor de behandeling van veteranen met chronische, dikwijls invaliderende, pijn-syndromen die worden toegeschreven aan a-typische herpes-virus reaktivatie. Deze pijn-syndromen waren geassocieerd met de aanwezigheid van hyperalgesie na een naald-prik, subtiele of a-typische huid-uitslag, pijn, en een brandend of jeukend gevoel. De veteranen hadden gestegen/positieve antilichaam-titers voor minstens één at herpes-virus (varicella zoster en herpes simplex 1 & 2). Eén of meerdere van deze latente virussen warden verdacht van het veroorzaken van pijn-syndromen bij de veteranen. De gerapporteerde verbetering qua tekenen en symptomen varieerde van 78% tot 97% bij een antivirale therapie (milde dosis, 6-18 maanden).

In een andere studie [Kogelnik AM, Loomis K, Hoegh-Petersen M, Rosso F, Hischier C, Montoya JG. Use of valganciclovir in patients with elevated antibody titers against Human Herpes-6(HHV-6) and Epstein-Barr Virus (EBV) who were experiencing central nervous system dysfunction including long-standing fatigue. J Clin Virol (2006) 37: S33-8], werden 12 patiënten met dysfunktie van het CZS, inclusief aanhoudende vermoeidheid, behandeld met Valganciclovir gedurende 6 maanden. De patiënten hadden symptomen sinds 1-8 jaar en hoge IgG-antilichaam titers voor Humaan Herpes-6 virus en Epstein Barr Virus. Bij 9 van de 12 patiënten verdwenen hun symptomen bijna volledig, en ze waren in staat het werk volledig te hervatten of een normaal aktiviteiten-niveau te ontplooien. Bij de patiënten met een positieve respons daalden de IgG-antilichaam titers significant door de behandeling. […]

[…] Deze studies suggereren dat sommige CMIs en andere chronische idiopathische multi-symptoom ziekten een virale component kunnen hebben.

Vitamine-D en immuunsysteem functie

De respons van het immuunsysteem op latente virussen en hun antigenen zou negatief beïnvloed kunnen worden door vitamine-D insufficiëntie en deficiëntie. […] Vitamine-D3, cholecalciferol, wordt gevormd in de basale laag van de huid onder invloed van ultraviolet-B zonlicht. Cholecalciferol wordt opgeslagen in vet-weefsel. Vitamine-D3 en zijn metabolieten zijn ook aanwezig in het serum, gebonden op vitamine-D bindend proteïne (DPB). Als vitamine-D3 door de lever passeert, wordt het omgezet tot 25-OH-D3 en daar opgeslagen.

Vitamine-D3 is slecht oplosbaar in een waterige omgeving en zeer oplosbaar in een lipiden-milieu. Wanneer vitamine-D3 in het dieet en produktie van vitamine-D3 door blootstelling van de huid aan ultraviolet-B zonlicht laag zijn, kan het lichaam-vet vitamine-D3 uit het serum halen door de hoge oplosbaarheid van vitamine-D3 in lipiden. Zodoende zal een hoger percentage lichaam-vet bijdragen tot lagere serum vitamine-D3 waarden wanneer de inname en produktie van vitamine-D3 laag zijn. Vitamine-D3 wordt in vasculaire en interstitiële weefsels getransporteerd d.m.v. vitamine-D bindend proteïne (DBP). De plasma-concentratie van DBP is ca. 20 keer groter dan de totale concentratie vitamine-D3 en zijn metabolieten.

Lage serum 25OH-vitamin-D3 waarden kunnen leiden tot secundair hyper-parathyroïdisme [overmatige afgifte van parathyroïd hormoon (PTH) in respons op lage calcium-waarden in het bloed]. Parathyroid hormoon [verhoogt calcium in het bloed] stimuleert de nieren om serum 25-OH-vitamine-D3 te converteren naar serum 1,25(OH)2 vitamine-D3, de aktieve vorm van vitamine-D3. Dit kan verklaren waarom serum 1,25(OH)2 vitamine-D3 waarden kunnen variëren bij patiënten met chronische vitamine-D deficiëntie en het een onbetrouwbare meting van de vitamine-D status is.

De aanwezigheid van 1-alfa-hydroxylase in vele vitamine-D doelwit-cellen (naast de proximale renale tubulaire cellen [de proximale tubule is een deel van het afvoer-systeem van filter-eenheden van de nieren]) is consistent met autocriene, intracriene en paracriene funkties [waarbij de uitgescheiden stoffen op de eigen of buur-cel inwerken] van 1,25(OH)2D3 bij de regulering van cel-proliferatie en -differentiatie. Zowel vitamine-D aktiverende (25-hydroxylase en 1-alfa-hydroxylase) enzymen, en vitamine-D metaboliserend (24-hydroxylase) enzyme zijn aanwezig in sommige cellen van het immuunsysteem, inclusief macrofagen en rijpe dendritische cellen. Strikte regulering van deze enzymen in immuunsysteem-cellen is consistent met een autocriene en paracriene rol voor vitamine-D3 in het immuunsysteem.

Macrofagen en rijpe dendritische cellen van het aangeboren immuunsysteem zijn in staat antigenen te verwerken en dan rustende B-lymfocyten en T-lymfocyten te aktiveren en stimuleren door hen verwerkte antigenen aan te beiden. Wanneer B- en T-lymfocyten door deze cellen worden geaktiveerd en prolifereren, brengen zowel B- en T-lymfocyten een 1,25(OH)2D3 vitamine-D receptor (VDR) tot expressie. Wanneer de extracellulaire 25(OH)D3 waarden normaal zijn, zijn macrofagen en rijpe dendritische cellen in staat tot het omzetten van voldoende 25(OH)D3 naar 1,25(OH)2D3 (aktief vitamine-D3). Na export van nieuw gevormd 1,25(OH)2D3 buiten deze cellen, bieden de verhoogde extracellulaire 1,25(OH)D3 waarden negatieve feedback naar geaktiveerde B- en T-lymfocyten om de proliferatie van B-lymfocyten, IgG, T-lymfocyten en geassocieerde inflammatoire cytokinen van het adaptief immuunsysteem te beperken. De produktie van aktief vitamine-D, 1,25(OH)2D3, op de plaats van de inflammatie laat hogere concentraties aktief vitamine-D toe dan zou kunnen worden bekomen via normale diffusie uit het serum. Deze gedeeltelijke ontkoppeling van interstitieel 1,25(OH)2D3 van serum 1,25(OH)2D3 zou kunnen verklaren waarom serum 25(OH)D3 (eerder dan serum 1,25(OH)2D3) de controlerende factor kan zijn voor het beperken van inflammatie te wijten aan negatieve feedback door extracellulair paracrien 1,25(OH)2D3.

Wanneer normale serum en interstitiële 25OH-vitamine-D3 waarden aanwezig zijn, upreguleert antigene stimulatie van de macrofaag/monocyt ‘toll-like’ receptor 2/1 (TLR2/1) de expressie van vitamine-D receptor (VDR) en 25OH-vitamine-D-1a-hydroxylase (1-OHase) van deze cellen. Intracellulair 25OH-vitamine-D3-1a-hydroxylase converteert intracellulair 25OHD3 naar 1,25(OH)2D3 dat de intracellulaire produktie van een cathelicidine in monocyten/macrofagen stimuleert. Humaan cathelicidine is een peptide dat de vernietiging van infektueuze agentia induceert en aangeboren immuniteit verbetert. Cathelicidine bleek directe antivirale aktiviteit tegen adenovirus en herpes simplex virus te vertonen in vitro. Wanneer serum, interstitieel en monocyt/macrofaag intracellulair 25OH-vitamine-D3 waarden lager zijn (vitamine-D insufficiëntie/deficiëntie), is de intracellulaire produktie van cathelicidine gedaald en de doeltreffendheid van monocyt/macrofaag onderdrukking van infektueuze agentia gecompromitteerd. Verstoorde monocyt/macrofaag werking gecombineerd met een verhoogde maar vruchteloze, door antigen gestimuleerde, B-lymfocyt en T-lymfocyt respons kan resulteren in verstoorde suppressie van latente virale antigenen/virussen en een verhoogde en chronische latente virale immune inflammatoire respons.

Dendritische cellen van het aangeboren immuunsysteem zijn belangrijk voor toezicht door het immuunsysteem en dendritische cellen hebben ook een vitamine-D (VDR) receptor. Cel-cultuur experimenten ondersteunen de hypothese dat vitamine-D significante anti-virale effekten heeft, in het bijzonder tegen virussen met een enveloppe (inclusief herpes-virussen). Een toestand van laag vitamine-D en de aanwezigheid van Epstein Barr virus lijkt een schadelijk synergistisch effekt op het immuunsysteem te hebben – dat de aktivatie van auto-reaktieve T-cellen vergemakkelijkt – en de inflammatoire reaktie op Epstein Barr virus te verhogen.

Er werd een groeiende hoeveelheid literatuur besproken die de lage vitamine-D3 voorraden bij patiënten met chronische pijn en de noodzaak aan vitamine-D3 supplementering bij deze patiënten beschreef. […]  Een retrospectieve studie […] onderzocht de mate van vitamine-D insufficiëntie en deficiëntie bij 400 veteranen, inclusief deze die aan chronische invaliderende pijn syndromen leden. De meerderheid (70,5%) had serum 25OH-vitamine-D3 waarden onder 32 ng/ml (laagste normale limiet) en 34% waren vitamine-D deficiënt (< 20 ng/ml). Binnen de groep Afro-Amerikanen bij de veteranen zaten 93% onder de laagste normale limiet en 68% waren vitamine-D deficiënt. De sterkere huid-pigmentatie en blokkage van ultraviolet-B zonlicht bij de Afro-Amerikanen zou kunnen hebben geresulteerd in verminderde aanmaak van vitamine-D3. In deze studie ontwikkelden veteranen met lage serum vitamine-D waarden bijna twee keer meer een chronische pijn syndroom vergeleken met veteranen met normale vitamine-D waarden. Een tweede grote studie bij veteranen […] toonde wijd-verspreide vitamine-D deficiëntie die resulteerde in hoge medische kosten. Hier werd ook een bijzonder hoog risico op vitamine-D deficiëntie bij Afro-Amerikaanse veteranan gerapporteerd. Beide studies zijn consistent met de melding van hoge aantallen veteranen met lage serum 25OH-vitamine-D3 waarden, dus: chronisch lage vitamine-D waarden zouden één factor kunnen zijn die bijdraagt tot verstoring van het immuunsysteem en tot de ontwikkeling van een latente virale immune inflammatoire respons.

Stress, immuunsysteem-funktie en PTSD

[…]

Het LVIIR model

Het voorgestelde LVIIR model hypothiseert dat latente virale antigenen een latente virale immune inflammatoire respons in de context van een verstoord immuunsysteem, dikwijls geassocieerd met lage vitamine-D voorraden en psychologische/lichamelijke stressoren, kunnen triggeren. […]

(a) Een gastheer-cel die latent viraal DNA/RNA bevat, is in staat antigen-glycoproteïnen en andere antigen-molekulen aan te maken met of zonder klinisch significant RNA/DNA of complete virus-replicatie.

(b) Een LVIIR kan worden getriggerd door latente virale antigenen en een verstoord immuunsysteem. Twee significante factoren die de funktie van het immuunsysteem nadelig kunnen beïnvloeden omvatten: vitamine-D insufficiëntie of deficiëntie en extreme chronische repetitieve stress.

(c) Extreme chronische repetitieve stress kan een over-stimulatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA) as betekenen, resulterend in atrofie van de thymus [zwezerik] en reductie van de aanmaak van T-lymfocyten.

(d) Een LVIIR kan verhoogde produktie van B-lymfocyten IgG-immunoglobuline en andere inflammatoire molekulen van het immuunsysteem (bepaalde cytokinen) omvatten, met of zonder significante latente virale replicatie, en met of zonder klinisch significante verhoging van het aantal totale witte bloed-cellen, of andere klinische tekenen voor infektie.

(e) Een LVIIR kan worden versterkt of verslechterd door een tweede inflammatoir antigen, allergen of andere inflammatoire chemische stof.

(f) Latente virale antigenen en hun begeleidende inflammatoire respons worden voorgesteld zich op velerlei manieren te verspreiden naar weefsels, zoals: van de gastheer-cel naar de omringende cellen, via de bloed-circulatie en via axonaal transport van het perifeer zenuwstelsel naar het CZS, en van het perifeer zenuwstelsel  naar andere weefsels die worden bezenuwd door deze latente virale gastheer-cellen.

(g) De antigenen van éénder welke latent virus of combinatie van latente virussen kan een LVIIR stimuleren. Door de prevalentie van latente herpes-virussen bij de menselijke bevolking en in het bijzonder het zenuwstelsel, worden herpes-virussen verondersteld de meest courante virussen (maar niet noodzakelijke de enige latente virussen) te zijn die in staat zijn een LVIIR te veroorzaken.

(h) De plaatsen in de weefsels met latente virale antigenen die de inflammatoire respons veroorzaken, bepalen de initiële klinische symptomen en tekenen.

Varicella zoster en herpes simplex 1 & 2 zijn in latente vorm over het zenuw-weefsel verstrooid. De verspreide aard van deze latente herpes-virussen in het zenuwstelsel zou de variaties qua symptomen en tekenen kunnen verklaren die door individuen met CMI worden ervaren. Deze latente herpes-virussen zorgen voor een makkelijke bron van antigenen in de context van immuunsysteem-stoornissen. Zo zou ook latent Epstein Barr virus in B-lymfocyten virale antigenen kunnen verspreiden alsook een door het immuunsysteem gemedieerde inflammatoire respons naar het centraal zenuwstelsel en andere weefsels.

CMI en andere idiopathische multi-systeem ziekten zijn progressief en invaliderend. Extreme chronische repetitieve stress en vitamine-D insufficiëntie/deficiëntie worden voorgesteld 2 courante voorbestemmende en bestendigende factoren te zijn voor een CMI of andere idiopathische multi-systeem ziekte te wijten aan LVIIR. Ze zouden echter niet de enige voorbestemmende factoren voor verstoorde immuunsysteem-funktie en de ontwikkeling van deze aandoeningen in anderzijds gezonde individuen zijn. Ernstige chronische pijn geassocieerd met een LVIIR herpetische sensorische neuritis/ganglionitis zou een secundaire, voortdurende bron voor ECRS kunnen zijn die resulteert in chronische stimulatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier as en verhoogde glucocorticoid-produktie. Chronisch verhoogde aanmaak van glucocorticoïden kan nadelige effekten hebben op de funktie van het limbisch systeem (in het bijzonder de amygdala en hippocampus) en de frontale kwab van de hersenen, onafhankelijk van enig direct LVIIR effekt.

De aanwezigheid van hyper-exciteerbaarheid van zenuwcellen te wijten aan een LVIIR, alsook neuroplasticiteit-veranderingen in het zenuwstelsel door lange-termijn synaptische potentiatie en depressie kunnen een fysiologische  verklaring bieden voor overdreven responsen op pijn- of andere stimuli in cellen van het zenuwstelsel. Hyper- exciteerbaarheid in sensorische zenuwen of de verspreiding van een antigen-gedreven immune inflammatoire respons op nabijgelegen motor-zenuwen kan de overdreven perifere motor-responsen of andere overdreven responsen door zenuwstelsel-efferenten in het parasympathisch en sympathisch autonoom zenuwstelsel verklaren. Eeen zeer ernstige immune inflammatoire respons kan resulteren in letsel en cel-dood van zenuwstelse-weefsel.

Klinische beoordeling

[…] Om de diagnose van LVIIR te stellen, kan het nuttig zijn tijdens de aanvankelijke medische geschiedenis en lichamelijk onderzoek, symptomen op te nemen en te testen op tekenen voor mogelijke neuronale hyper-exciteerbaarheid te wijten aan inflammatie in het perifeer zenuwstelsel (inclusief craniale, spinale en perifere zenuwen). Voorbeelden van pertinente symptomen en tekenen in sensorische zenuwen omvatten: neuropathische pijn, jeuk en branderig gevoel gepaard met hyperalgesie voor naald-prikken en allodynie op aanraking van de huid. Voorbeelden in een craniale zenuw: oorsuizen en episodes van duizeligheid […]; en voorbeelden waarbij het autonoom zenuwstelsel is betrokken omvatten versnelde of vertraagde darm-peristaltiek (diarree of constipatie geassocieerd met prikkelbare darm syndroom), overdreven hyper-hidrose (zweten) […] en tachycardie [versnelde hartslag (> 100 b.p.m.)] of bradycardie [lage hart-frequentie] met overdreven sympathische of parasympathische stimulatie. De aanwezigheid van lichamelijke symptomen en tekenen consistent met neuronale inflammatie en secundaire hyper-exciteerbaarheid verspreid over het zenuwstelsel biedt een mogelijke fysiologische verklaring voor CMI en andere idiopathische stress-gerelateerde multi-systeem ziekten gebaseerd op het LVIIR model.

[…]

Het LVIIR model en enkele eerdere research-bevndingen voorspellen dat het opvolgen van schommelingen qua specifieke latente virale IgG-antilichaam concentraties in het serum kunnen helpen bij het identificeren van het primair latent virus dat de immune inflammatoire respons stimuleert en zou nuttig kunnen zijn bij het monitoren van responsen op specifieke behandelingen. Monitoring van andere niet-specifieke pro-inflammatoire cytokinen (in het bijzonder IL-1, IL-6 en TNF-alfa die deel hebben in een immune inflammatoire respons) voor, tijdens en na behandeling, zouden ook kunnen helpen bij het identificeren van de aanwezigheid en ernst van een LVIIR en bij het documenteren van succesrijke behandeling van deze respons.

Het opvolgen van specifieke virale antigenen of antigen-antilichaam-complex waarden in het serum (indien aanwezig) of in cellen van het immuunsysteem zou ook een manier kunnen zijn om de latente virussen, die bijdragen aan een inflammatoire respons, te identificeren en kwantificeren. Het zou ook specifieke informatie kunnen bieden over hoe doeltreffend het immuunsysteem is in het onderdrukken van een latent virus en zijn antigenen, en over de doeltreffendheid van een specifieke behandeling. Het blootstellen van serum, bloedcellen en andere weefsels aan specifieke virale antilichamen gelabeld met een fluorescerende kleurstof of met een radioaktieve stof kan de identificatie en kwantificering van specifieke latente virale antigenen die daarin aanwezig zijn, toelaten.

[…]

Funktionele beeldvorming-technieken, inclusief positron-emissie-tomografie en funktionele MRI, hebben researchers  in staat gesteld de neuroplasticiteit van het brein te exploreren en het her-modeleren van neurale systemen en hun componenten die door ziekte of letsel worden veranderd, te onderzoeken. Funktionele neuro-beeldvorming zou ook gedragmatige beoordelingen kunnen aanvullen door het toelaten van observaties van neurale netwerken die percepties, cognitie en korte-termijn geheugen controleren. Correlatie van de lokaties van virale antigen-antilichaam inflammatoire responsen in het zenuwstelsel (via beeldvorming met een radioaktieve stof) met funktionele MRI of andere nieuwe beeldvorming-technieken zouden kunnen helpen bij het verklaren van veel van de gedragmatige veranderingen die worden gezien bij CMI en andere idiopathische stress-gerelateerde multi-systeem ziekten, en zouden kunnen van dienst zijn bij het monitoren van herstel van het centraal zenuwstelsel.

Het LVIIR model suggereert dat het verloop van deze ziekten objectief kan worden gemonitord via de graduele afname van het volgende: klinische symptomen en tekenen, produktie van latente virale antigenen, latente virus antilichaam-antigen-complexen in aangetaste weefsels, latente virale IgG-antilicaam titers in het serum die specifiek zijn voor de aanwezige latente virussen en de hoeveelheid immuunsysteem-molekulen (inclusief cytokinen).

Voorspellingen op basis van het LVIIR model

Op basis van het LVIIR model kan worden gesteld: behandeling van CMI en andere idiopathische multi-systeem ziekten vereist het omkeren van de latente virale immune inflammatoire respons. Dit kan worden bekomen door het herstellen van de capaciteit van het aangeboren en adaptieve immuunsysteem om latente virussen en hun antigenen te onderdrukken, en via het elimineren van schadelijke hyper-aktiviteit van het immuunsysteem, indien aanwezig. Het bewerkstelligen van deze 2 doelwitten zal de snelle herkenning en reductie van behandelbare voorbestemmende of bestendigende factoren voor immuunsysteem-verstoringen vereisen. Mogelijke behandelbare voorbestemmende of bestendigende factoren voor een LVIIR omvatten vitamine-D insufficiëntie/deficiëntie, chronische extreme repetiteive stress, en andere nutritionele factoren, medicijnen, infekties, toxinen of ziekten die het immuunsysteem kunnen aantasten.

Het LVIIR model voorspelt dat het handhaven van optimale serum 25(OH)D3-waarden één van de belangrijkste methodes voor een gezond immuunsysteem kan zijn om een CMI, en andere idiopathische multi-systeem ziekten, te behandelen en voorkomen Behandeling van toestanden met een chronisch laag vitamine-D kan uitdagend zijn, bijzonderlijk bij individuen met een hoog percentage lichaam-vet of slechte vitamine-D absorptie. De behandeling kan ook can belang zijn bij individuen met onvoldoende blootstelling aan de zon en zij die intolerant zijn voor ultraviolet-B zonlicht. De aanmaak van vitamine-D3 door het lichaam varieert tijdens het jaar, op basais van blootstelling aan zonlicht. Factoren die deze blootstelling beïnvloeden omvatten de afstand tot de zon en de duur van het daglicht (tijd van het jaar), atmosferische omstandigheden (wolken, lucht-vervuiling, enz.), percentage blootgestelde huid, duur van de blootstelling en gebruik van zonnebrandcrème. Inname van met vitamine-D aangevulde voeding en vitamine-D supplementen kunnen ook de serum 25(OH)D3-waarden beïnvloeden.

De waarden van 25(OH)D3 in het serum zijn redelijk laag; ze worden gewoonlijk gemeten in nanogram (10-9 g) per ml. Onze klinische ervaring heeft geleerd dar het stoppen van vitamine-D, multi-vitamine en vis-olie supplementen, en het vermijden van teveel zonlicht (zonnebaden) gedurende 2-3 dagen voor het testen van serum 25(OH)D3-waarden, consistente waarden geeft die de lichaam-voorraad vitamine-D weerspiegelen. Het vermijden van met vitamine-D aangerijkte voedingsmiddelen gedurende 12-24 h voor de bloed-test is ook nuttig. De drempel- en optimale waarden van serum 25(OH)D3 voor de gezondheid van het immuunsysteem is niet gekend en zal moeten worden bepaald door verdere studies. Onze klinische ervaring leert dat CMI’s en andere idiopathische multi-systeem ziekten niet significant verbeteren of oplossen vooraleer serum 25(OH)D3-waarden naar een drempel-niveau van ongeveer 50-60 ng/ml worden gebracht, gedurende minstens 6-18 maanden. De doeltreffendheid en het nakomen van het behandel-regime (combinatie van meer blootstelling aan zonlicht, indien mogelijk, en vitamine-D supplementering) om serum 25(OH)D3-waarden te verhogen, kan enkel worden bepaald d.m.v. het monitoren van serum 25(OH)D3-waarden.

Langdurige orale vitamine-D supplementering kan bij de meeste CMI-patiënten met een normale darm-absorptie en lichaamsgewicht worden beperkt tot 3.000-4.000 IU cholecalciferol per dag, om vitamine-D toxiciteit te voorkomen. Het LVIIR model suggereert ook dat behandeling met oraal 25(OH)D3 of een combinatie van D3 en 25(OH)D3 doeltreffender kunnen zijn dan behandeling met vitamine-D3 alleen, wat betreft het snel verbeteren van de funktie van het aangeboren en adaptief immuunsysteem inclusief de onderdrukking van latente virussen en de vermindering van immuunsysteem-inflammatie zonder hypercalcemie [te hoge waarden calcium in het bloed] te veroorzaken. Het gebruik van oraal 25(OH)D3 kan factoren die zouden kunnen interfereren met de omzetting van D3 naar 25(OH)D3 door de lever omzeilen.

Behandeling van de psychologische manifestaties van CMIs en andere idiopathische multi-systeem ziekten (angst, depressie, PTSD, slaap-stoornissen, verminderd korte-termijn geheugen en concentratie, enz.) met medische en psychologische behandelingen is ook zeer belangrijk. Volgens het LVIIR model neemt het pad naar herstel van een CMI of andere idiopathische multi-systeem ziekte een aanzienlijke tijd (6-18 maanden voor enige significante verbetering en tot 36 maanden voor een maximale medische verbetering). Het lichaam moet zijn optimale immuunsysteem-funktie herwinnen, latente virussen onderdrukken en hun antigenen opruimen, en tenslotte elke schadelijke verandering qua neurale plasticiteit, inclusief synaptische lang-termijn potentiatie en depressie, ongedaan maken.

Omega-3 vetzuren werden voorgesteld als een veilige anti-inflammatoire behandeling voor neuropathische pijn [Ko GD, Arseneau L, Nowacki N, Mrkoboda S. Omega-3 fatty acids and neuropathic pain. Pract Pain Manage (2008) 8: 21-31], om de psychiatrische gezondheid te verbeteren en om de veerkracht van de hersenen, inclusief modulatie van de inflammatoire cascade volgend op traumatisch hersen-letsel, te verbeteren. Op basis van pilot-gegevens van de eerste 2 auteurs, is de drempel voor een succesvolle behandeling van zenuw- en andere weefsel-inflammatie bij veteranen en personeel in aktieve dienst, met idiopathische CMIs of andere idiopathische multi-systeem ziekten, 1.800 mg omega-3 essentiële vetzuren per dag in 2-3 dosissen bij het eten.

Medicijnen die interfereren met het vitamine-D metabolisme (corticosteroïden en prednisone) en neuroleptische medicatie, waarvan werd getoond dat ze het lever-metabolisme van vitamine-D verhogen (inclusief fenytoïne en fenobarbitol), zouden spaarzaam moeten worden gebruikt en vermeden indien mogelijk. Andere medicijnen, zoals de nieuwere neuroleptica, zouden ook kunnen interfereren met het vitamine-D metabolisme.

Het gebruik van antivirale medicijnen kan nuttig zijn als de latente virussen die een latente virale immune inflammatoire respons (LVIIR) veroorzaken, kunnen worden geïdentificeerd. Op basis van pilot-gegevens bij adolescenten en volwassen veteranen met een normale nier-funktie, was de drempel-dosis voor een geslaagde behandeling van CMI of andere idiopathische multi-systeem ziekten geassocieerd met herpes zoster and simplex 1 & 2, ongeveer 400 mg acyclovir oraal 5 maal per dag en ongeveer 1.500 mg valacyclovir per dag in meerdere dosissen. De behandeling duurde 6-18 maanden of langer, en de antivirale behandeling werd gebruikt voor het besef van chronische lage vitamine-D voorraden bij deze patiënten.

Ondanks de globaal goede responsen op antivirale therapie, was een terugval qua symptomen van CMI en andere idiopathische multi-systeem ziekten niet ongewoon wanneer de antivirale behandeling werd gestopt. Negen jaar na initiële evaluatie, kreeg een pediatrisch geval met terugkerende symptomen (na onderbreken van antivirale behandeling) de diagnose van chronische vitamine-D deficiëntie met een 25OH-vitamine-D3 waarde van 12,9 ng/ml (normaal 32-100 ng/ml). Het weerkeren van de symptomen hier en bij vele van onze veteranen zou het gevolg kunnen geweest zijn van een aanhoudende immuunsysteem-stoornis door lage voorraden vitamine-D. Andere beperkingen van antivirale behandeling omvatten gastro-intestinale nevenwerkingen (misselijkheid) bij acyclovir, en moeilijkheden de multipele dosering vol te houden bij acyclovir.

Samenvatting en conclusies

Er wordt een LVIIR model voorgesteld om multi-factoriële CMI’s, andere idiopathische multi-systeem ziekten [Men denke aan ME.(cvs)…] en sommige verwante mentale aandoeningen te verklaren. Oorlog-milieus stellen soldaten, en dikwijls burgers, bloot aan nadelige weer-omstandigheden, toxische stoffen, insekten, infektueuze ziekten, extreme chronische repetitieve stress en letsel. Het gebruik van uniformen die het lichaam van kop tot teen bedekken, zijn de laatste twee eeuwen de voornaamste bescherming-methode tegen blootstellingen geweest voor soldaten. Tijdens de conflicten in Irak en Afghanistan houden beschermende kleding, frequente of langdurige militaire diensten, het lang binnenhuis of in voertuigen werken, en nachtelijke operaties ultraviolet-B licht weg van de huid. Het vermijden van blootstelling van de huid aan de zon bij de burger-bevolking komt ook meer voor. Het gebrek aan blootstelling aan zonlicht betekent een significant risico op vitamine-D depletie en immuunsysteem-dysfunktie bij burgers en militairen.

Zij die frequent in een oorlog-situatie verkeren, ervaren ernstige angst voor mogelijk letsel. Ze kunnen ook ECRS geassocieerd met feitelijk letsel of ziekte ervaren, extreem geweld en letsels meemaken, en isolatie van familie beleven. ECRS geassocieerd met- oorlog-omgevingen en in het bijzonder met blootstelling aan gevechten, kan leiden tot over-stimulatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier as en tot stoornissen van het immuunsysteem en het CZS. Stoornissen van het centraal zenuwsetelsel, geassocieerd met ECRS en een LVIIR, kunnen symptomen van een post-concussie syndroom of mild traumatisch hersen-letsel nabootsen of er mee verward worden. Het natuurlijk verloop van een hersenschudding of mild hersen-letsel is dat het vrij snel verbetert. Het natuurlijk verloop van een CMI of andere idiopathische multi-systeem ziekten is dikwijls dat het niet verbetert of verslechtert vooraleer belangrijke bestendigende factoren van immuunsysteem-dysfunktie worden opgelost, en schadelijke en neuroplastische veranderingen in het zenuwstelsel worden omgekeerd. Ten slotte kan een latente virale immune inflammatoire respons worden verergerd door andere factoren eigen aan specifieke conflicten.

Het voorgestelde LVIIR model vereist verificatie via verdere testen en evaluatie. Er zullen nieuwe diagnostische studies gebaseerd op antilichaam-antigen-complex laboratorium-testen en beeldvorming-technologieën moeten worden ontwikkeld en getest. De optimale serum 25OH-vitamine-D3 concentratie voor een gezond immuunsysteem zal moeten worden bepaald en optimale behandelingen voor LVIIRs dienen te worden geverifieerd.

De meest dringende en misschien belangrijkste wijziging voor onze evaluatie en behandeling van veteranen en burgers met invaliderende, chronische multi-symptoom ziekte en andere idiopathische multi-systeem ziekten, zou kunnen zijn: het testen op en behandeling van toestanden met laag van vitamine-D, behandeling van zenuwstelsel-inflammatie indien aanwezig, en de eliminatie van ECRS om de normale immuunsysteem-funktie te herstellen en elke voortdurende schade aan het zenuwstelsel van een LVIIR te verkleinen.

januari 19, 2013

Immuun-geheugen & virale infektie bij M.E.(cvs)

Filed under: Immunologie,Infektie — mewetenschap @ 9:29 am
Tags: , , , , , , ,

Hier volgt een overzicht-artikel over de stand van zaken aangaande de immuniteit bij M.E.(cvs), door de groep waarvan we eerder het stuk meegaven over veranderingen bij de subgroepen B-lymfocyten (zie ‘Gewijzigde funktionele B-cel subgroepen bij M.E.(cvs)’). Gezien veel zaken reeds op deze pagina’s aan bod kwamen, beperken we ons hier tot de stukken over immuun-geheugen en mogelijke nieuwe behandelingen.

 ————————-

Brain Behav Immun. 2012 Jan; 26(1):24-31

Chronic Fatigue Syndrome, the immune system and viral infection

A.S. Bansal (a), A.S. Bradley (a), K.N. Bishop (b), S. Kiani c, B. Ford (a)

a Dept. of Immunology, Epsom and St. Helier University Hospitals NHS Trust, Carshalton, Surrey, SM5 1AA and Chronic Illness Research Team, Stratford Campus, University of East London, London E15 4LZ, UK

b Division of Virology, MRC National Institute for Medical Research, Mill Hill, London NW7 1AA, UK

c Dept. of Immunology, Kings College Hospital, Denmark Hill London, UK

Samenvatting

Het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS), zoals het via de huidige criteria wordt gedefinieerd, is een heterogene aandoening met gemeenschappelijke symptomen die dikwijls volgt op een virale infektie of een periode van stress. Ondanks vele jaren van intens onderzoek is er weinig consensus aangaande de aanwezigheid, aard en graad van immuun-dysfunktie bij deze aandoening. Licht verhoogde parameters van inflammatie en pro-inflammatoire cytokinen zoals interleukine (IL) 1, IL-6 en tumor necrose factor (TNF) zijn echter waarschijnlijk aanwezig. Verstoorde ‘natural killer’ cel funktie lijkt daarenboven evident. Er werden veranderingen qua aantallen T-cellen beschreven door sommigen en dan weer niet door anderen. Hoewel de prevalentie van een positieve serologie voor de courante herpes-virussen niet verschillend lijkt van gezonde controles, is er enig bewijsmateriaal voor virale persistentie en ontoereikende inperking van virale replicatie. De capaciteit van bepaalde herpes-virussen om de ontwikkeling van T-cel geheugen te verstoren, zou deze virale persistentie kunnen verklaren alsook het aanhouden van de symptomen. Nieuwe therapieën gebaseerd op dit begrip zullen waarschijnlijk meer voordeel opleveren dan de huidige methodes.

1. Inleiding

[…]

Er wordt al lang gedacht dat CVS een significante immunologische component heeft. Dit is omwille van de aard van de symptomen en het vinden van abnormaliteiten van het immuunsysteem. Het is echter nog steeds niet duidelijk of deze defekten de oorzaak of het gevolg van CVS zijn. Wel duidelijk is dat behandelingen die het immuunsysteem moduleren kunnen resulteren in een klinische verbetering. Dit overzicht zal focussen op de rol van verstoord immunologische geheugen bij CVS, in het bijzonder met betrekking tot virale infekties en mogelijke therapeutische interventies. It Er moet echter worden opgemerkt dat het immuunsysteem significant wordt beïnvloed door stress, stemming en slaap-stoornissen. Dysfunkties op deze vlakken kunnen immuniteit-veranderingen initiëren of bestendigen die bijdragen tot een vatbaarheid voor ernstige of langdurige virale infektie en de ontwikkeling van CVS.

2. Heterogeniteit van CVS in relatie tot immuun-dysfunktie

3. Cytokine-ontregeling

4. Cellulaire dysfunktie

5. CVS en virale infektie

[…]

De huidige literatuur is gemengd wat betreft de sero-prevalentie van de courante virussen bij CVS-patiënten en dit kan, ten minste in zekere mate, worden toegeschreven aan de verschillende virale antigenen die worden gebruikt bij verschillende serologische studies. Bovendien waren de criteria die werden gebruikt ter diagnose van CVS anders tijdens de periode vóór 2000 in vergelijking met studies van daarna.

[…]

6. CVS, immuun-deficiëntie en verstoord immunologisch geheugen

We hebben gezien dat de frequentie van vermoeidheid en andere symptomen die compatibel zijn met CVS (diagnose via de Canadese en de Fukada criteria), ten minste twintig maal hoger ligt bij patiënten met primaire antilichaam-deficiëntie (ongepubliceerd). Daarnaast hebben we ook verstoorde specifieke antilichaam-produktie vastgesteld bij een aantal patiënten met CVS waarvan de serum-antilichaam-niveaus anderzijds binnen normale waarden liggen. Deze patiënten hadden terugkerende keelpijn gepaard met bronchitis, maar geen longontsteking of invasieve ziekte. Samen suggereren deze bevindingen dat immuun-dysfunktie voorbestemt tot CVS-achtige symptomen en dat ten minste sommige patiënten met CVS een defekt van het immuun-geheugen vertonen. Inderdaad: ons vroeger werk bevestigt een defekt van zowel B- als T-cel geheugen bij patiënten die voldoen aan de Fukada en de Canadese criteria voor CVS. […]

Normaliter blijkt het B-cel geheugen te worden onderhouden door een combinatie van lang-levende geheugen-cellen en constante antigen-stimulatie van B-cellen in lymfe-klieren, door antigen dat wordt vastgehouden in folliculaire [in de lymfe-klieren] dendritische cellen [DCs; een type witte bloedcellen, antigen-presenterende cellen die immuun-responsen initiëren en reguleren]. Bij patiënten met vastgestelde immuun-deficiëntie werden verminderingen van verscheidene geheugen B-cel populaties bevestigd bij degenen met gewone variabele immuun-deficiëntie (CVID). Interessant is dat verminderde aantallen ge‘switch’te [van immuunglobluline-isotype gewisselde] geheugen B-cellen (CD19, CD27+IgD-) werden gevonden bij CVID-patiënten met splenomegalie en een neiging tot granulomateuze orgaan-infiltratie. [Zie link in onze inleiding] Bij die patiënten met auto-immune manifestaties is het aantal niet-geswitchte geheugen B-cellen verhoogd. Bij patiënten met CVS werd een vermindering van het aantal CD19/IgM+ B-cellen [rijpe B-lymfocyten] waargenomen [Lundell et al. Clinical activity of folinic acid in patients with Chronic Fatigue Syndrome. Arzneimittelforschung (2006) 56: 399-404] alhoewel de exacte betekenis hiervan onduidelijk is aangezien CVS nooit werd gekoppeld aan een tekort van antilichaam-immuniteit of terugkerende bakteriële infekties. In een andere studie bleek echter een monoklonaal antilichaam [rituximab] dat B-cellen uitput, wezenlijke verbetering van de klinische symptomen bracht bij drie patiënten met CVS, wat suggereert dat B-cellen een rol in de pathogenese van CVS hebben. Of B-cellen die EBV herbergen werden verwijderd door dit proces, is niet formeel onderzocht, maar duidelijk aannemelijk.

T-cel geheugen blijkt complexer en is gedeeltelijk gebaseerd op de sterkte van de initiële T-cel receptor – antigeen-MHC-interaktie. Terwijl acute virale infekties vaak uitgesproken expansie van de naïeve T-cel pool stimuleren, kunnen chronische virale infekties met aanhoudende immuun-stimulatie leiden tot immuun-uitputting, in het bijzonder van de CD8 T-cellen. De mate van klonale expansie is belangrijk en CD8 T-cel geheugen vereist een combinatie van IL-15 en in mindere mate IL-7, terwijl CD4-geheugen zowel T-cel receptor stimulatie en IL-7 vereist. Stroomafwaarts daarvan bepalen het evenwicht van pro-apoptotische factoren […] en anti-apoptotische factoren […] het lot van T-cellen. Overleving-genen […] winnen aan belang vanwege hun vermogen om expressie van de IL-15α receptor (CD122) te handhaven. Dit blijkt bijzonder belangrijk bij CD8 T-cel geheugen […]. Voor alle T-cellen wordt lang-levend geheugen sterkst onderhouden door verdere antigen-stimulatie of kruis-reaktieve antigeen-stimulatie. Dit is zeker duidelijk bij persistente virale infekties zoals deze veroorzaakt door EBV en HIV.

Tijdens een initiële immuun-respons blijken CD8 T-cellen massieve expansie te vertonen en daarna inkrimping met daaropvolgend lang-levende stabiele geheugen-populaties. Deze fases zijn veel minder intens bij CD4 T-cellen die ook een zeer traag verlies van geheugen-cellen vertonen.

Er is ook werk dat het belang van IL-15 bij het genereren en onderhouden van […] geheugen T-cellen bevestigde. Zo hebben experimenten IL-15 afhankelijke dendritische cellen (DC) aangetoond bij het optimaliseren van de overleving en proliferatie van NK-cellen en […] geheugen T-cellen. […] Ander werk heeft stabiele complexen van IL-15 met zijn receptor aangetoond op cel-oppervlakken. De IL-15α receptor presenteerde IL-15 […] zodat stimulatie van naburige T- en NK-cellen werd toegelaten. Hoewel deze complexen endosomale internalisering [het naar binnen in de cel brengen d.m.v. endosomen (blaasjes die kunnen versmelten met het cel-membraan)] ondergingen, bleken ze resistent tegen lysosomale afbraak en werden naar het celoppervlak verplaatst als een reservoir van IL-15 dat geheugen-funktie […] geheugen T-cellen handhaafde. Dergelijke complexen zouden het ontbreken van significante circulerende niveaus van IL-15 kunnen verklaren, alsook de noodzaak van cel-tot-cel nabijheid voor het verzekeren van een sterke co-stimulerende funktie. Interessant is dat ander werk gereduceerde CD8 T-cel en NK-cel cytotoxiciteit aantoont bij 95 patiënten met CVS vergeleken met 50 gezonde controles [zie ‘Immunologische abnormaliteiten als potentiele biomerkers bij M.E.(cvs)]. Ons eigen werk heeft ook significant gedaalde geaktiveerde CD8+ CD27+ CD28+ cytotoxische geheugen-T-cellen aangetoond bij 14 patiënten met CVS, alsook een trend naar verminderde IL-15Ra expressie na aktivering door mitogeen (ongepubliceerd).

Er is nu een goed bewijsmateriaal voor het feit dat EBV grote veranderingen in T-cel geheugen-funktie kan veroorzaken. Zo was, bij acute door EBV geïnduceerde mononucleose, de expressie van IL-7Rα verloren bij alle CD8+ T-cellen, inclusief EBV-epitoop [deel van een antigen] specifieke populaties. Terwijl de expressie snel weer werd herwonnen op de totale CD8+ cellen, ging dit slechts langzaam en onvolledig op EBV-specifieke geheugen-cellen. In tegenstelling hiermee: hoewel de expressie van IL-15α ook verloren ging bij acute EBV mononucleose, bleef dit on-aantoonbaar, niet enkel op EBV-specifieke CD8+ populaties, maar op de gehele perifere T- en NK-cel voorraad. Van belang is dat dit defekt qua IL15Rα-expressie en de gebrekkige IL-15 respons in vitro consistent werd waargenomen bij patiënten tot 14 jaar na infektueuze mononucleose (IM). Het was echter afwezig bij patiënten na cytomegalovirus (CMV)-geassocieerde mononucleose, bij gezonde EBV-dragers zonder voorgeschiedenis van IM en bij EBV-naïeve personen. Het is mogelijk dat een dergelijke situatie even zeer waarschijnlijk is bij ten minste een deel van de patiënten met CVS met een acuut ontstaan en volgend op een virale ziekte. Zo zou EBV verantwoordelijk kunnen zijn, niet enkel voor het veroorzaken van een defekt van zijn eigen controle, maar misschien ook voor een vermindering van immuun-aktiviteit voor andere ziekteverwekkers. Interessant is dat EBV-infektie geassocieerd kan zijn met de produktie van verschillende auto-antilichamen met een verschillende aviditeit [binding-neiging] en klinische betekenis. Het is momenteel niet duidelijk of anti-cytokine antilichamen aanwezig zijn bij patiënten met CVS zoals werd ontdekt bij een aantal schijnbaar niet verwante aandoeningen. Deze omvatten chronische mucocutane candidiase [erfelijke immuun-deficiëntie waarbij de T-lymfocyten slecht funktioneren, waardoor het lichaam minder goed in staat is schimmel- en gist-infekties af te weren] (IL-17), pulmonale alveolaire proteïnose [long-aandoening] (GM-CSF [het cytokinegranulocyte macrophage colony-stimulating factor’]), bepaalde types verspreide niet-tuberculeuze mycobacteriose [nfektie met Mycobacteria] (IFN-γ) en sommige mensen met een ernstige stafylokokken-infektie van de huid (IL-6).

7. Behandel-opties voor CVS via immuun-modulatie en anti-virale therapie

Het is duidelijk dat de huidige behandel-strategieën slechts een beperkte capapciteit hebben om CVS te ‘genezen’ en de lichamelijk en mentale stamina te herstellen tot die van vóór de ziekte. Routine anti-inflammatoire agentia zijn, hoewel ze nuttig zijn bij een kleine groep individuen, weinig effektief om de aanhoudende virale proliferatie tot stilstand te brengen en de immuun-geheugen funktie te herstellen, die verdere virale infekties voorkomt. Dit is ook waar voor glucocorticoïde steroïden die de synthese van pro-inflammatoire cytokinen kunnen reduceren maar niet in staat zijn anti-virale cellulaire immuniteit en immuun-geheugen te stimuleren. Inderdaad: ze verslechteren dikwijls de anti-virale immuniteit. Intraveneuze immunoglobulinen therapie pakt ook de immuun-dysfunktie niet aan en reduceert verder de NK-cel aktiviteit zoals steroïden. Het is niet verrassend dat ze geen nut hadden bij 99 patiënten met CVS die in een dubbell-blinde, placebo-gecontroleerde proef gedurende 3 maanden werden behandeld met 3 verschillende dosissen IV Ig met een maandelijks interval [Vollmer-Conna U, Hickie I et al. Intravenous immunoglobulin is ineffective in the treatment of patients with Chronic Fatigue Syndrome. Am J Med (1997) 103: 38-43]. Wat betreft interferon-therapie: dit is in staat cellulaire immuun-funktie te stimuleren. Bij 7 CVS-patiënten met initieel verstoorde NK-cel funktie gedurende 12 weken behandeld met interferon-α2a, was een significante verbeterde leven-kwaliteit vast te stellen [See DM & Tilles JG. Alpha-Interferon treatment of patients with Chronic Fatigue Syndrome. Immunol Invest (1996) 25: 153-164]. Het was onduidelijk waarom er geen verbetering was bij patiënten met verstoorde lymfocyten-proliferatie of CVS-patiënten in het algemeen. Ook onverklaarbaar is waarom de NK-cel funktie bij deze patiënten verstoord was, terwijl andere onderzoekers verhoogde waarden qua interferon-induceerbare proteïnen hebben gerapporteerd bij patiënten met virale en chemisch geïnduceerde CVS. Niettemin is verder werk nodig om na te gaan of interferon-therapie die subgroep CVS-patiënten met aantoonbare verstoorde cellulaire immuniteit zou kunnen helpen. Het is duidelijk dat de mogelijkheid van het induceren van nieuwe auto-immuniteit (in het bijzonder tegen schildklier-weefsel) dient te worden afgewogen tegen een mogelijk nut.

Gebaseerd op het verstoord immuun-geheugen bij patiënten met CVS, met name dit dat de CD8 T-cel populatie aantast, wat vooral belangrijk is bij het beheersen van EBV-geïnfekteerde B-cellen, zouden 4 behandeling-methoden nuttig kunnen blijken. De eerste zou het herstellen van CD8 T-cel geheugen funktie gebruikmakend van complexen van IL-15Ra en IL-15 kunnen omvatten. Bij muizen heeft dit sterk de halfwaarde-tijd en de biologische beschikbaarheid van IL-15 doen toenemen, leidend tot een aanzienlijke proliferatie van geheugen CD8 T-cellen, NK-cellen en NK T-cellen. Tot op heden zijn er geen studies betreffende het effekt van IL-15 op geheugen T-cellen bij CVS.

De tweede methode zou het gebruik van agentia die aktief zijn tegen EBV omvatten. In dit geval bleek het gebruik van valacycolvir in een dubbel-blinde, placebo-gecontroleerde proef (36 maanden) de cardiale dysfunktie te verbeteren en waren patiënten met bevestigde CVS in staat terug een normaal leven op te nemen [Lerner AM et al.. Valacyclovir treatment in Epstein-Barr virus subset Chronic Fatigue Syndrome: thirty-six months follow-up. In Vivo (2007) 21: 707-713]. Daarnaast werd in een open-label studie aangetoond dat valgancyclovir ook zeer voordelig was bij 12 patiënten met symptomen die zeer suggestief waren voor CVS, en die hoge titers antilichamen tegen HHV6 en EBV hadden. De resultaten van de gerandomiseerde, dubbel-blinde studie leken, hoewel niet formeel gepubliceerd, geen significant nut te hebben aangetoond; wat suggereert dat continue EBV/virale suppressie tenminste gedeeltelijk herstel van het globaal T-cel geheugen vereist om doeltreffend te zijn.

Ten slotte hebben Lerner et al. [Virus Adaptions and Treatment (2010) 2, 47-57], in een retrospectieve analyse, gerapporteerd over significant voordeel van ongeblindeerde toediening van valacyclovir of valgancyclovir bij 142 patiënten met CVS (behandeld tussen 2001 en 2007) die allen een aktieve EBV, CMV of HHV6 infektie hadden. Verbetering van CVS werd gemeten met behulp van een energie-index. Aktieve infektie werd vastgesteld als IgM-serologie positief was voor het viraal kapsel antigeen p18 en/of vroege antigeen-D (EBV), sterk verhoogde antilichamen tegen HCMV-stam AD69 lysaat en IgM HCMV p52 (CMV), en IgM- en IgG-titers > 1/160 voor HHV6-infektie.

De derde methode steunt op werk dat suggereert dat rapamycine [krachtig immunosuppressief medicijn, gebruikt bij orgaan-transplantatie] dat mTOR [TOR = ‘Target Of Rapamycin’; de ‘m’ staat voor ‘mammalian’ – van zoogdieren; mTOR is een centrale regulator van de cel-groei en proliferatie in respons op omgeving-stimuli zoals groei-factoren of nutriënten] inhibeert, ook geheugen CD8 T-cel responsen door virale infekties en vaccinaties zou kunnen aanwakkeren. Het kan daarom mogelijk van nut zijn bij patiënten met CVS.

De vierde methode behelst de adoptieve transfer van ex-vivo [buiten het lichaam] geëxpandeerde CD8 T-cellen gestimuleerd door EBV in het bijzonder, maar misschien ook door andere chronische virussen. Deze vorm van therapie werd voorgesteld behulpzaam te zijn bij EBV-gerelateerde kanker en werd ook gebruikt bij post-transplantatie lymfoproliferatieve ziekte. Hoe dan ook moet verder onderzoek ook kijken naar veranderde Treg-cellen en Th17-cel funktie alsook de betekenis controleren van de toegenomen Th2-cellen en verstoorde Th1-cellen bij CVS. Deze verschillende lymfocyt-subgroepen hebben centrale rollen bij de immuniteit tegen virussen en de immuun-respons, en zijn waarschijnlijk ontregeld bij CVS.

8. Samenvatting

Er zijn belangrijke uitdagingen aangaande de analyse van de immuun-funktie bij een aandoening die zo heterogeen is als CVS, waar de oorzaak onbekend is. Voeg daar de uitgesproken variabiliteit (van dag tot dag en van uur tot uur) qua symptoom-ernst aan toe en er moet vast variatie zijn qua niveaus van proteïnen zoals cytokinen – die een kort half-leven hebben. Verdere complicaties zijn evident bij de analyse van immuun-cellen die kunnen variëren qua aantal afhankelijk van het tijdstip van de dag en zelfs matige inspanning. Bovendien is nu vastgesteld dat stress en slaap-stoornissen, die courant voorkomen bij CVS, de immuun-funktie kunnen wijzigen. Koppel dit aan de kwetsbare aard van de meeste cytokinen (wat onmiddellijke scheiding van bloedcellen en serum vraagt) met de uitgesproken variatie qua test-gevoeligheid en -reproduceerbaarheid, en het valt makkelijk te begrijpen waarom er weinig consensus in de literatuur bestaat over de exacte immuun-dysfunktie bij CVS. Niettemin sugeereert de CVS-literatuur als geheel matig verhoogde circulerende pro-inflammatoire cytokinen en een vertekening in de richting van verstoorde cellulaire immuniteit. Er is meer werk nodig om het stress-niveau en slaap-stoornissen bij de studie-populatie in rekening te nemen en de immuun-funktie te correleren met de perceptie van de patient over hoe ernstig hun symptomen waren ten tijde van de immuniteit-analyse. Van uiterst belang: er zijn dringend meer longitudinale studies nodig die de immuun-funktie onderzoeken in relatie tot de ernst van de CVS-symptomen. Het is waarschijnlijk dat virale infektie(s) en immuun-dysfunktie bij CVS interageren op zo’n manier dat de omstandigheden nodig voor het doen voortduren van de symptomen worden bestendigd. […] Het is waarschijnlijk dat een initiële virale infektie of stress – alleen of gecombineerd – leidt tot een toestand van verstoorde cellulaire immuniteit, immuun-geheugen dysfunktie en verstoorde NK-cel aktiviteit. Dit bevordert reaktivatie van eerder opgelopen EBV of verwante virus-infektie en brede verspreiding van de originele virale infektie. EBV en andere virale proteïnen stimuleren de afgifte van pro-inflammatoire cytokinen die bijdragen tot vermoeidheid, lichte koorts, pijn, slaap-stoornis en inaktiviteit. De ernst en langdurige aard van deze symptomen bevordert verdere stress die leidt tot een continue verlamming van de immuniteit en produktie van immuun-ontregelende virale proteïnen. Deze laatste bestendigen dan de immuun-dysfunktie en doen de symptomen aanhouden. In de optiek van de betekenisvolle interaktie tussen elk van deze gebieden, zullen behandelingen die simultaan gericht zijn tegen meerdere gebieden, waarschijnlijk meer succesvol zijn dan deze die selektief voor één gebied worden gebruikt.

december 22, 2012

Antilichamen tegen EBV dUTPase & EBV DNA polymerase in een CVS subrgoep

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 3:18 pm
Tags: , , ,

Onderstaand artikel gaat over een piloot-studie bij een zeer kleine groep (6) CVS-patiënten. Al te sterke conclusies zijn dus nog voorbarig en de resultaten moeten worden herhaald/bevestigd bij een grotere populatie. Noteer ook dat het om onderzoek gaat bij een subgroep. Lerner (zelf ooit een CVS-patient maar -naar eigen zeggen- dramatisch verbeterd door antivirale middelen) selekteerde de 6 bloedstalen voor deze studie zorgvuldig… Hoewel er wel een patent voor de diagnostische methode werd aangevraagd, is het gebruik van de beschreven proteïnen (antilichamen) in een klinische laboratorium-test dus voorlopig nog voorbarig.

Het Epstein-Barr virus (EBV) is een humaan herpes-virus dat infektueuze mononucleose en meerdere types tumoren veroorzaakt. Zowat 95% van de volwassen bevolking zou geïnfekteerd zijn met het virus maar minder dan de helft maakt de ziekte door. Eens geïnfekteerd blijft het virus sluimeren in het lichaam en het kan worden gereaktiveerd zonder ziekte-symptomen te veroorzaken.

Epstein-Barr virus heeft 2 systemen voor het vermenigvuldigen van zijn genoom: één dat de aanmaak van virus tijdens aktieve of ‘lytische’ infektie ondersteunt en een tweede dat funktioneert tijdens de latente stadia van infektie om de virale genomen toe te laten vermenigvuldigd te worden tijdens elke cel-deling cyclus. De lytische cyclus wordt beschouwd als de voornaamste methode aangezien deze resulteert in de vernietiging van de de geïnfekteerde cel. Tijdens latente infektie, terwijl de genen nodig voor lytische replicatie en virus-produktie stil liggen, wordt het circulair EBV-chromosoom vermenigvuldigd door de DNA-replicatie machinerie van de gastheer-cel. EBV blijkt levenslang mensen te infekteren door in B-lymfocyten te verblijven. EBV-replicatie tijdens latentie vertrouwt bijna volledig op de gastheer-cel. Lytische replicatie van EBV levert duizenden copieën van het viraal genoom per cel op die tot virus-partikels leiden. EBV codeert voor een aantal lytische replicatie enzymen.

In de beschreven studie lijkt het er op dat een latent Epstein-Barr virus is beginnen reaktiveren maar dat het nieuw, wakker geworden virus niet z’n volledig potentieel om de gastheer-cellen over te nemen heeft bereikt. Die gedeeltelijke reaktivatie ging echter ver genoeg om ten minste 2 virale eiwitten te genereren: DNA-polymerase en dUTPase (deoxyuridine-trifosfsaat-nucleotidohydrolase * Het EA – ‘early’/vroeg antigen-complex – codeert voor minstens 6 virale enzymen.): de patiënten hier maakten dan ook antilichamen aan (gedurende meer dan een jaar) die specifiek bedoeld zijn om die eiwitten te identificeren en te neutraliseren.

De wetenschappers theoretiseren dat zelfs bij afwezigheid van volledige aktieve infektie (gedeeltelijke virus-reaktivatie), de capaciteit van deze virale proteïnen om inflammatoire signalen te induceren, voor genoeg chaos in het immuunsysteem zorgt om tot CVS te leiden.

————————-

Plos One Vol 7, #11 (2012): e47891

Antibody to Epstein-Barr Virus Deoxyuridine Triphosphate Nucleotidohydrolase and Deoxyribonucleotide Polymerase in a Chronic Fatigue Syndrome Subset

Martin Lerner (1), Maria E. Ariza (2), Marshall Williams (2), Leonard Jason (3), Safedin Beqaj (4), James T. Fitzgerald (5), Stanley Lemeshow (6), Ronald Glaser (7)

1 Department of Medicine, Oakland University William Beaumont School of Medicine, Rochester, Michigan, United States of America

2 Department of Molecular Virology, Immunology and Medical Genetics, The Ohio State University, Columbus, Ohio, United States of America

3 Centre for Community Research, DePaul University, Chicago, Illinois, United States of America

4 Pathology Inc, Torrance, California, United States of America

5 Department of Medical Education, University of Michigan School of Medicine, Ann Arbor, Michigan, United States of America

6 College of Public Health, The Ohio State University, Columbus, Ohio, United States of America

7 Institute for Behavioural Medicine Research, The Ohio State University, Columbus, Ohio, United States of America

[Studie gedeeltelijk gefinancierd door de ‘National Institutes of Health.’]

Samenvatting

Achtergrond Een diagnostisch panel differentieerde patiënten die de diagnose Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) hadden gekregen op basis van de Fukuda/Carruthers criteria. Dit panel identificeerde een subgroep patiënten met Epstein-Barr virus (EBV), waarbij voor het eerst gelijkaardige ‘klinische’ aandoeningen zoals cytomegalovirus (CMV), humaan herpesvirus 6 (HHV6), babesiose [tekenkoorts; infektie met de parasiet Babesia], ehrlichiose [infektie, via teken, met de bakterie Ehrlichia], borreliose [infektie met Borrelia; ziekte van Lyme], Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae en adulte reumatische koorts, die verkeerdelijk CVS zouden kunnen worden genoemd, werden uitgesloten. CVS-patiënten werden behandeld met valacyclovir [Valtrex ®; antiviraal middel tegen herpesvirussen] (14,3 mg/kg elke 6h) gedurende ≥ 12 maanden. Elke patient verbeterde – op basis van de ‘Functional Activity Appraisal: Energy Index Score Healthcare Worker Assessment (EIPS)’, een gevalideerde schaal met een hoge interne consistentie.

Methodes Antilichamen tegen EBV ‘viral capsid antigen’ (VCA) [viraal kapsel antigen] IgM, EBV ‘Diffuse Early Antigen EA(D)’ [diffuus vroeg antigen] en neutraliserende antilichamen tegen EBV-gecodeerd DNA-polymerase en EBV-gecodeerd dUTPase werden ca. elke 3 maand gedurende 13-16 maand bepaald in sera verkregen van patiënten met CVS en sera van 20 patiënten zonder CVS [“Ongekende personen die gezondheid-gerelateerde onderzoeken ondergingen in een commercieel laboratorium”].

Resultaat Antilichamen tegen EBV EA(D) en neutraliserende antilichamen tegen EBV DNA-polymerase en deoxyuridine-trifosfaat-nucleotidohydrolase (dUTPase) waren aanwezig bij de EBV-subgroep CVS-patiënten. Van de serum-stalen verkregen van patiënten met CVS waren 93,9% positief voor EBV EA(D), tegenover 31,6% van de controle-patiënten. Serum-stalen van de EBV-subset CVS-patiënten waren positief voor neutraliserende antilichamen tegen het EBV-gecodeerd dUTPase (23/52; 44,2%) en DNA-polymerase (41/52; 78,8%), maar negatief in sera van de controles.

Besluiten Er is langdurig een verhoogd antilichaam-niveau EBV dUTPase en EBV DNA polymerase waar te nemen in een subgroep CVS-patiënten, wat suggereert dat dit antilichaam-panel zou kunnen worden gebruikt om deze patiënten te identificeren, als deze preliminaire bevindingen worden bevestigd via studies met een groter aantal EBV-subgroep CVS-patiënten.

Achtergrond

Een belangrijk probleem voor onderzoekers die CVS bestuderen is de heterogeniteit van de populatie die wordt verenigd door courante symptomen maar zonder wetenschappelijke bevestigende laboratorium-test. Door middel van de Fukuda/Carruthers criteria en een systematische beoordeling van 142 CVS-patiënten, werden twee groepen gedefinieerd. Groep-A: CVS-patiënten met verhoogde serum IgG-antilichamen tegen de herpesvirussen Epstein-Barr virus (EBV), alleen of tesamen met cytomegalovirus (CMV) en humaan herpesvirus 6 (HHV6); waarbij geen andere co-infecties werden geïdentificeerd. Groep-B: CVS-patiënten met gelijkaardige gestegen herpesvirus antilichaam-titers, plus serologisch bewijs voor andere co-infecties, inclusief Borrelia burgdorferi, Anaplasma phagocytophilia, Babesia microti, Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumonia of reumatische koorts. 106 groep-A CVS-patiënten werden via de systematische beoordeling gevolgd (2001-2007) en gedurende ≥ 12 maand behandeld met valacyclovir (voor de EBV-subgroep) of valganciclovir [Valcyte ®; antiviraal middel tegen CMV-infekties] (voor HCMV & HHV6 subgroepen). De gegevens omvatten meer dan 5.000 patiënten-bezoeken en 35.000 data-punten. 79 (74,5%) Groep-A patiënten herstelden; op basis van de inschatting van hun funktionele aktiviteit: ‘energy index-score healthcare-worker assessment’ [een gevalideerde, betrouwbare methode om vermoeidheid bij CVS-patiënten te beoordelen; bekomen via consensus tussen arts en patient] en hun capaciteit om een 40u werkweek en normale sociale aktiviteiten te kunnen hervatten (p < 0.0001).

Een ‘evidence-based’ test voor de diagnose van CVS blijft moeilijk bereikbaar. Glaser, Williams en Lerner hypothiseren dat CVS verband zou kunnen houden met abortieve [vruchteloze] lytische replicatie [zie onze inleiding] van EBV in afwezigheid van het voorkomen van EBV-DNA in het bloed of IgM-antilichamen tegen viraal struktureel proteïne [zie ook: Lerner AM, Beqaj SH. A paradigm linking herpesvirus immediate-early gene expression apoptosis and Myalgic Encephalomyelitis / Chronic Fatigue Syndrome. Virus Adaptation and Treatment (2011) 3: 19-24]. Glaser, Williams en co vonden dat het vroege EBV-gecodeerde deoxyuridine-triphosphate-nucleotidohydrolase (dUTPase) leukocyten aanzette om meerdere pro-inflammatoire cytokinen in vitro te synthetiseren, die op gelijkaardige wijze gestegen zijn bij sommige CVS-patiënten. Dit EBV-gecodeerde dUTPase induceerde ook immuniteit-veranderingen en ziekte bij muizen. Er werd gelijkaardig bewijs voor viraal geïnduceerde immune ontregeling en wijzigingen qua intracellulaire perforinen en granzymen gevonden bij CVS-patiënten [zie ‘CVS: inflammatie, immuun-funktie en neuro-endocriene interakties].

Valacyclovir en valganciclovir […] werken als alternatieve substraten voor de herpesvirussen-gecodeerde DNA-polymerasen en inhiberen virale DNA-replicatie via het voorkomen van DNA keten-verlenging. Aangezien valacyclovir en valganciclovir de synthese van vroege herpesvirus-proteïnen niet inhiberen en zodoende een type abortief-lytische replicatie induceren, suggereerden we dat nieuwe herpesvirus gastheer-cel recrutering onderbroken wordt bij de (met valacyclovir/valganciclovir) behandelde CVS-patiënten die herstelden. Het is mogelijk dat één of meer herpesvirus vroege proteïnen belangrijk zouden kunnen zijn bij CVS-pathofysiologie. We rapporteerden eerder verhoogde HCMV IgM serum antilichaam-titers tegen de vroege proteïnen p52 en CM2 bij 61 CMV-subgroep CVS-patiënten. Deze vroege CMV-gecodeerde gestegen serum antilichaam-titers waren niet aanwezig bij een controle-groep met normale patiënten [Beqaj SH, Lerner AM, Fitzgerald JT. Immunoassay with cytomegalovirus early antigens from gene products p52 and CM2 (UL44 and UL57) detects active infection in patients with Chronic Fatigue Syndrome. J Clin Pathol (2008) 61: 623-626]. We ontdekten ook verhoogde serum antilichaam-titers tegen EBV EA(D) bij 86 van de 106 (81%) CVS-patiënten van Groep-A [Lerner AM, Beqaj SH, Fitzgerald JT, Gill K, Gill C, et al. Subset-directed antiviral treatment of 142 herpesvirus patients with Chronic Fatigue Syndrome. Virus Adaptation and Treatment (2010) 2: 47-57].

De EBV-gecodeerde vroege virale proteïnen dUTPase en DNA-polymerase zijn enzymen die betrokken zijn bij EBV lytische DNA-replicatie. We rapporteren hier de herhaalde significante aanwezigheid van positieve serum-antilichamen tegen EBV-gecodeerd dUTPase en DNA-polymerase bij 6 Groep-A EBV-subgroep CVS-patiënten. Tijdens 13-16 opéénvolgende maanden (2003-2007) waren gestegen serum neutraliserende lichamen aanwezig tegen EBV-gecodeerd dUTPase in 23/52 serum-stalen (44,2%), en tegen het EBV DNA-gecodeerd polymerase (41/52 bepalingen, 78,8%) gedurende meer dan 400 dagen tijdens behandeling met valacyclovir. Testen bij een vergelijking-groep (20 willekeurige voor leeftijd en geslacht gematchte personen die routinematig bloedstalen werden afgenomen in een commercieel laboratorium) op neutraliserend antilichaam tegen het EBV-gecodeerd dUTPase en DNA-polymerase waren negatief (gedeeltelijk voorgesteld op de ‘10th IACFS Conference for Physicians and Healthcare Professionals Translating Evidence into Practice’, September 2011, Ottawa, Canada). Verhoogd serum neutraliserend antilichaam tegen EBV-gecodeerd dUTPase en EBV DNA-polymerase suggereert dat onvolledige of abortieve lytische replicatie heeft plaatsgevonden, wat verwacht wordt omwille van het werkingmechanisme van het antiviraal agens dat wordt gebruikt bij deze patiënten. De preliminaire gegevens tonen een langdurig gestegen antilichaam-niveau tegen in een subgroep patiënten met CVS, suggererend dat dit antilichaam-panel zou kunnen worden gebruikt om dergelijke patiënten te identificeren.

[…]

Besluiten

Het EBV, een humaan DNA tumor-virus, codeert voor 6 virale enzymen die deel uitmaken van het vroeg (‘early antigen’, EA) antigen-complex. Deze proteïnen worden gesynthetiseerd voorafgaand aan EBV DNA-replicatie. Dergelijke proteïnen worden geklassificeerd als vroege proteïnen. Werk in onze laboratoria heeft zich toegespitst op unieke antilichaam-patronen tegen EBV-gecodeerde enzymen, bv. DNase, DNA-polymerase en dUTPase. We vonden dat patiënten met nasofaryngeale kanker [NPC; kanker van het bovenste deel van de keelholte achter de neus] antilichamen hebben tegen EBV-gecodeerd DNase. Van de 101 serum-stalen van normale EBV-seropositieve patiënten (geneeskunde-studenten) was er geen enkel positief voor antilichamen tegen EBV-gecodeerd DNase, terwijl 94% van 49 serum-stalen van NPC-patiënten positief waren voor antilichamen tegen EBV-gecodeerd DNase.

NPC-patiënten kunnen ook antilichamen aanmaken tegen EBV TK [thymidylaat-kinase; enzyme met een sleutel-funktie bij DNA-synthese]. Patiënten met infektueuze mononucleose (IM), chronische aktieve EBV-infektie en patiënten geïnfekteerd met HIV hebben verhoogde antilichaam-titers tegen EBV-gecodeerd dUTPase. Hoewel de unieke antilichaam-patronen tegen deze EBV-proteïnen (of andere herpesvirus-proteïnen) en andere EBV-gecodeerde proteïnen klinisch nuttig bleken, worden de onderliggende factor(en) die deze antilichaam-patronen tegen EBV-proteïnen opleveren en de rol die deze proteïnen zouden kunnen spelen bij de pathofysiologie van met EBV geassocieerde ziekte, afgezien hun rol bij de replicatie van het virus, nog steeds onderzocht. Er zijn niet veel studies geweest om te bepalen of EBV-gecodeerde proteïnen, die tot expressie komen tijdens lytische en/of abortief-lytische replicatie, immuun-regulerende eigenschappen hebben. Dit is ten dele te wijten aan het gebrek aan een in vitro cel-systeem dat EBV lytische infektie volledig toelaat. Er werd echter goed gedocumenteerd dat antilichamen tegen verscheidene EBV-gecodeerde proteïnen, die betrokken zijn bij lytische replicatie van het virus, worden aangemaakt tijdens EBV-infekties. Antilichamen tegen EBV-gecodeerde proteïnen komen voor bij patiënten met IM, Burkitt-lymfoom [kwaadaardig lymfoom (kanker van het lymfevaten-stelsel (in het bijzonder de B-lymfocyten)], NPC en CVS en de aanwezigheid van deze antilichamen hebben klinische betekenis.

Er werd voorgesteld dat één of meerdere van de EBV vroege proteïnen, die worden gesynthetiseerd nadat het latent virus wordt gereaktiveerd, alleen of in combinatie met andere EBV-gecodeerde (of door een ander latent herpesvirus gecodeerde) proteïnen, een rol zouden kunnen spelen in de pathofysiologie van met EBV geassocieerde ziekte. We publiceerden het eerste bewijsmateriaal voor het feit dat het EBV-gecodeerd dUTPase in staat is immune ontregeling in vitro te induceren, zoals werd aangetoond door z’n effekt op de replicatie van PBMCs [perifeer bloed mononucleaire cellen; type witte bloedcellen] en de aanmaak van meerdere verschillende pro-inflammatoire cytokinen – inclusief IL-1b, TNF-a, IL-6, IL-8 en IL-10. We hebben ook aangetoond dat het EBV dUTPase immune ontregeling en ziekte-gedrag bij muizen kan induceren. We hypothiseren dat de immune ontregeling geïnduceerd door EBV-gecodeerd dUTPase (en misschien nog te identificeren andere herpesvirus-gecodeerde proteïnen) een rol spelen in de pathofysiologie van EBV-geassocieerde ziekte. De beschikbaarheid van deze EBV vroege proteïnen om een antilichaam-respons te induceren, zou het resultaat kunnen zijn van de lyse van cellen waarin het latent EBV-genoom volledig wordt gereaktiveerd. Het is ook mogelijk dat vroege proteïnen zoals het EBV-gecodeerd dUTPase kunnen vrijkomen uit cellen die abortieve reaktivatie ondergaan via exosomale release [afgifte via membraan-vesikels] of via apoptose van de geïnfekteerde cel. Of de vroege proteïnen gesynthetiseerd door andere herpesvirussen immune ontregeling kunnen induceren, moet worden onderzocht. De gegevens van onze studie [Glaser R, Litsky ML, Padgett DA, Baiocchic RA, Yang EV, et al. EBV-encoded dUTPase induces immune dysregulation: Implications for the pathophysiology of EBV-associated disease. Virology (2006) 346: 205-218] en deze van anderen, tonen echter dat ten minste enkele van de viraal gecodeerde proteïnen wijzigingen kunnen veroorzaken in zowel humorale als cellulaire immuniteit, afgezien van rollen bij virus-replicatie/latentie.

In deze studie toonden we aan dat er een statistisch significante stijging is qua antilichaam-niveaus tegen EBV EA-D complex, EBV-gecodeerd dUTPase en EBV-encoded DNA-polymerase in herhaalde longitudinale serum-stalen verkregen van 6 Groep-A EBV-subgroep CVS-patiënten die werden bestudeerd gedurende een periode van 13-16 maanden en werden behandeld met valacyclovir, vergeleken met een controle-groep. Bijzonderlijk antilichamen tegen EBV-gecodeerd DNA-polymerase onderscheiden hier de EBV-subgroep CVS-patiënten van de patiënten uit de vergelijking-groep. De EBV-subgroep CVS-patiënten geïdentificeerd in deze studie vormen een afzonderlijke groep (op basis van laboratorium-testen) waarvan de identificatie voor het eerst mogelijk werd gemaakt via de ontwikkeling van een uniek diagnostisch panel, bij geselekteerde studie-patiënten. Andere eerdere CVS-studies hadden dit diagnostisch panel niet ter beschikking.

In een dubbel-blinde placebo-gecontroleerde studie hebben Fluge et al. [Benefit from B-Lymphocyte Depletion Using the Anti-CD20 rituximab in Chronic Fatigue Syndrome A Double-Blind and Placebo-Controlled Study. PLoS (2011) 6: 1-13] kortstondige klinische verbetering van CVS-symptomen bij in patiënten die voldeden aan de Fukuda/Carruthers criteria gerapporteerd; op basis van 2 intraveneuze infusen met het monoclonaal B-lymfocyten verminderend anti-CD20 antilichaam (500 mg/m2; toegediend met een tussentijd van 2 weken) Rituximab. Er werd een klinisch nut vastgesteld bij 10 van de 15 CVS-patiënten na de Rituximab-infusen. [Voorzichtigheid voor verregaande conclusies  hieromtrent blijft echter geboden! De Noorse overheid schrapte financiering van studies hieromtrent…] Zoals aangegeven door Fluge et al. zou de verbetering van deze patiënten ten dele te wijten kunnen zijn door de eliminatie van B-lymfotrope virussen [met een voorkeur voor B-lymfocyten], wat onze eerdere studies ondersteunt alsook die door Kogelnik – die consistent zijn met abortieve lytische replicatie [J Clin Virol (2006) 37 Suppl 1: S33-38]. Strayer et. al. meldden ook verbetering qua inspanning-tolerantie en vermindering qua CVS-symptomen tijdens een (gerandomiseerde placebo-gecontroleerde) proef met rintatolimod [Ampligen of poly I:poly C12U, een experimenteel immunomodulerend medicijn ontwikkeld door Hemispherx Biopharma. Een adviserend experten-panel voor het Amerikaanse ‘Food & Drug Administration’ vond (Dec 2012) dat er onvoldoende bewijs is wat betreft doeltreffendheid en veiligheid, om Ampligen goed te keuren voor behandeling van CVS…] versus placebo (p = 0.04) [PLoS ONE (2012) 7: e31334]. Rintatolimod is een aktiverend ligand (dsRNA) voor TLR3, wat een eerste-lijn verdediging-mechanisme is bij de inductie van aangeboren immuniteit. EBERs – niet-polygeadenyleerd [kunnen niet worden vertaald naar eiwitten] en niet-coderend RNA dat tot expressie komt in cellen die latent geïnfekteerd zijn met EBV bleken ook TLR3 [TLR = ‘Toll-like receptors’ = op het oppervlak van leukocyten voorkomende receptoren] te aktiveren. Zowel de studies door Fluge als Strayer zijn consistent met het herpesvirus’ CVS-paradigma dat door onze groep werd voorgesteld, en dit wordt ondersteund door de aanwezigheid van verhoogde serum antilichamen tegen EBV DNA-polymerase en EBV dUTPase zoals hier wordt gerapporteerd. CVS-patiënten hebben een verstoorde NK-cel funktie en aantallen. Deze NK-veranderingen kunnen ofwel primair genetisch zijn of te wijten aan herpesvirus abortieve lytische replicatie, zoals we beschrijven.

We merken op dat wijzelf en Natelson et. al. [J Med Virol (1994) 42: 42-46] gestegen serum antilichaam-titers tegen EBV DNA-polymerase hebben gerapporteerd bij sommige CVS-patiënten zonder de kritieke definitie van Groep-A EBV subroep CVS-individuen. Bij geen van deze eerdere studies werden CVS-patiënten behandeld met valacyclovir. Patiënten met Groep-A CVS met CMV of HHV6 reageren niet op valacyclovir. Ook Groep-B CVS-patiënten met co-infekties reageren niet op valacyclovir. Wat we opmerkelijk vinden bij het vergelijken van onze nieuwe gegevens met deze die we publiceerden in ons artikel uit 1988 [Jones JF, Williams M, Schooley RT, Robinson C, Glaser R. Antibodies to Epstein-Barr virus-specific DNase and DNA polymerase in the Chronic Fatigue Syndrome. Arch Intern Med (1988) 148: 1957-1960], is de samenhang van de antilichaam-patronen tegen de EBV-gecodeerde proteïnen met die in deze studie. Interessant is het feit dat er bewijs is dat CVS-patiënten een hoger risico op lymfomen [kanker van de lymfocyten] lopen. In een eerdere studie van ons laboratorium, betreffende CVS en EBV-gecodeerd DNAse en DNA-polymerase, kregen 3 op 6 bestudeerde CVS-patiënten met verhoogde anti-EBV-enzyme antilichaam-waarden fatale lymfomen. Een studie door Paul Levine et al. ondersteunt het verband [Levine PH, Pilkington D, Strickland P, Peterson D. Chronic Fatigue Syndrome and Cancer. Journal of Chronic Fatigue Syndrome (2000) 7: 29-38]. Een ander rapport bevestigde dat er een relatie is tussen CVS met kwaadaardige ziekten [Chang CM, Warren JL, Engels EA. Chronic Fatigue Syndrome and Subsequent Risk of Cancer Among Elderly US Adults. Cancer (2012) 118:5929-36]. De rol die EBV-gecodeerde enzymen spelen in de pathofysiologie van met EBV geassocieerde ziekte, inclusief CVS infektie, is een research-domein dat belangrijk kan zijn bij het ophelderen van de etiologie en behandeling van CVS en sommige lymfoïde tumoren.

september 30, 2012

Geen verband tussen M.E.(cvs) & XMRV of pMLV

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 3:59 pm
Tags: , ,

In eerdere stukken hier (‘XMRV bij M.E.(cvs)’, ‘XMRV controverse’, ‘Afwezigheid van XMRV bij CVS-patiënten uit het V.K.’ en ‘XMRV & MLV => scepsis’), maanden we aan tot voorzichtigheid aangaande verregaande conclusies omtrent verband, oorzakelijkheid en behandeling van dit retrovirus bij M.E.(cvs). Nu lijkt de controverse te worden begraven…

Een multi-centrum studie daaromtrent verscheen in mBio, een zgn. ‘open access’ tijdschrift dat wordt gepubliceerd in samenwerking met de ‘American Academy of Microbiology’. Het staat in de top 20 van de microbiologie tijdschriften, met een impact-factor van 5,3. De researchers behoren tot gerenommeerde instituten en de M.E.(cvs) klinici die aan deze studie deelnamen staan alom bekend als specialisten…

————————-

mBio Vol. 3, #5 (September 2012)

A Multicentre Blinded Analysis Indicates No Association between Chronic Fatigue Syndrome / Myalgic Encephalomyelitis and either Xenotropic Murine Leukemia Virus-Related Virus or Polytropic Murine Leukemia Virus

Harvey J. Alter (a), Judy A. Mikovits (b), William M. Switzer (c), Francis W. Ruscetti (d), Shyh-Ching Lo (e), Nancy Klimas (f,g), Anthony L. Komaroff (h), Jose G. Montoya (i), Lucinda Bateman (j), Susan Levine (k), Daniel Peterson (l), Bruce Levin (m), Maureen R. Hanson (n), Afia Genfi (o), Meera Bhat (o), Hao Qiang Zheng (c), Richard Wang (a), Bingjie Li (e), Guo-Chiuan Hung (e), Li Ling Lee (n), Stephen Sameroff (o), Walid Heneine (c), John Coffin (p), Mady Hornig (o) & W. Ian Lipkin (o)

a) Department of Transfusion Medicine, Warren G. Magnuson Clinical Centre, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA

b) Mikovits Consulting, Oxnard, California, USA

c) Division of HIV/AIDS Prevention, Centres for Disease Control and Prevention, Atlanta, Georgia, USA

d) Cancer and Inflammation Program, Frederick National Laboratory for Cancer Research, Frederick, Maryland, USA

e) Tissue Safety Laboratory, Office of Cellular, Tissue and Gene Therapies, Centre for Biologics Evaluation and Research, Food and Drug Administration, Bethesda, Maryland, USA

f) Nova Southeastern University, Fort Lauderdale Florida, USA

g) Miami Veterans Affairs Medical Centre, Miami, Florida, USA

h Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts, USA

i) Infectious Disease Clinic, Stanford University, Palo Alto, California, USA

j) Fatigue Consultation Clinic, Salt Lake City, Utah, USA

k) Levine Clinic, New York, New York, USA

l) Simmaron Research Institute, Incline Village, Nevada, USA

m) Department of Biostatistics, Columbia University, New York, New York, USA

n) Department of Molecular Biology and Genetics, Cornell University, Ithaca, New York, USA

o) Centre for Infection and Immunity, Columbia University, New York, New York, USA

p) Department of Molecular Biology and Microbiology, Tufts University, Boston, Massachusetts, USA

Samenvatting

De invaliderende aandoening die bekend staats als Chronische Vermoeidheid Syndroom of Myalgische Encefalomyelitis werder eerder, in twee onafhankelijke studies, gelinkt aan infektie met het xenotroop muizen leukemie virus -gerelateerd virus (XMRV) en polytroop muizen leukemie virus (pMLV). Hoewel deze associaties niet bevestigd werden in daaropvolgende studies door andere onderzoekers, blijven patiënten de consensus van de wetenschappelijke gemeenschap, die de validiteit van de associatie verwerpen, in vraag stellen. Hier rapporteren we over een geblindeerde analyse van perifeer bloed van een rigoureus gekarakteriseerde, geografisch diverse populatie van 147 patiënten met CVS/M.E. en 146 gezonde individuen door de onderzoekers die de oorspronkelijke associatie beschreven. Deze analyse brengt aan het licht dat er geen bewijs voor XMRV of pMLV infektie.

Belang

Chronische Vermoeidheid Syndroom / Myalgische Encefalomyelitis heeft een prevalentie die wordt geschat op 42/10.000 in de V.S., met een jaarlijkse directe medische kost van 7 miljard dollar. Hier rapporteren de oorspronkelijke onderzoekers die XMRV en pMLV vonden in het bloed van individuen met deze aandoening, dat dit verband niet wordt bevestigd in een geblindeerde analyse van stalen afgenomen bij strikt gekarakteriseerde individuen. De toenemende frequentie waarmee molekulaire methodes worden gebruikt voor ontdekking van pathogenen, levert nieuwe uitdagingen op voor de publieke gezondheid en ondersteuning van wetenschap. Het is dringend noodzakelijk dat strategieën worden ontwikkeld om snel en coherent ontdekkingen aan te pakken opdat ze kunnen worden leiden naar vertaling in de klinische geneeskunde of achterwege gelaten om investeringen op meer produktieve wijze te kunnen focussen. Onze studie biedt een paradigma voor pathogen ont-ontdekking dat nuttig kan zijn voor anderen die in dit onderzoek-veld werken.

————————-

De M.E.(cvs)-patiënten in de studie hadden geen neurologische of psychiatrische ziekte; voldeden aan de ‘Fukuda’ én de ‘Canadian Consensus’ criteria, vertoonden symptomen van een virale infektie voorafgaandelijk aan de aanvang van CVS, had verminderde scores qua levenskwaliteit en op de Karnofsky Performantie Schaal (< 70%), enz.

De controle-individuen waren gematcht qua leeftijd, geslacht, ras en geografische lokatie. Ze hadden eerder geen contact met M.E.(cvs)-individuen. Allen werden ze getest op metabole, endocriene of infektueuze ziekten die vermoeidheid zouden kunnen veroorzaken. Er werd bloed van M.E.(cvs)- en controle-individuen die voldeden aan de selektie-criteria afgenomen voor geblindeerde XMRV en/of pMLV analyse d.m.v. molekulaire technieken, cultuur en serologische methodes, die eerder in de individuele laboratoria (waar XMRV of pMLV werd gevonden of uitgesloten) werden aangewend – elk team gebruikte dus de bepalingen die door hen waren geoptimaliseerd om XMRV/pMLV te detekteren.

Geen enkel van de laboratoria vond dus bewijs voor XMRV of pMLV in stalen van M.E.(cvs)- of controle-individuen. Voor kwaliteit-controle van de molekulaire testen werden afzonderlijke positieve controles (bloedstalen die opzettelijk met XMRV/pMLV waren ‘besmet’) en negatieve controles (bloedstalen die vooraf waren gescreend en waar geen retrovirussen waren gevonden) gebruikt; deze bevestigden dat de diagnostische bepalingen goed funktioneerden.

Negen controle- en negen M.E.(cvs)-bloedstalen bleken positief voor XMRV/pMLV-reaktieve antilichamen. De nauwkeurigheid van deze bepaling kan echter niet worden achterhaald omdat er geen positieve controles in de algemene bevolking met XMRV serologie gekend zijn. Er was zowiezo géén correlatie tussen antilichaam-reaktiviteit in het bloed van M.E.(cvs) en controles. In het artikel staat: “De serologie-resultaten liggen moeilijk gezien het feit dat de bepaling niet kan worden gevalideerd met plasma van mensen met bevestigde XMRV- of MLV-infektie. We stellen dat de positieve resultaten ofwel niet-specifieke of kruis-reaktieve binding vertegenwoordigen en noteren dat onafhankelijk van de verklaring, een positief signaal niét correleert met ziek of gezond zijn.”.

Dr. Mikovits, auteur van het artikel in Science waarin XMRV eerst werd gelinkt met CVS, verklaarde: “Ik apprecieer ten zeerste de mogelijkheid te hebben gekregen deel te nemen aan deze studie die zonder precendent was. Zonder precedent omdat het samenwerking-niveau, de integriteit van de onderzoekers en de toewijding van de ‘National Institues of Health’ om de CVS-gemeenschap de aanzienlijke middelen te bieden voor deze belangrijke studie. Hoewel ik teleurgesteld ben dat we geen verband vonden tussen XMRV/pMLV en CVS, is het positief dat onze melding een hernieuwde interesse voor research naar deze invaliderende ziekte heeft doen ontstaan.” Wij stellen ons echter de vraag of dit wel zo is en er zal nog moeten blijken of er niet veeleer argwaan is ontstaan…

W. Ian Lipkin, directeur van de multi-site studie zei: “Hoewel de veelbelovende XMRV en pMLV hypothesen nu werden uitgesloten, is het gevolg van de vroegere meldingen die deze virussen leken te verbinden met de ziekte dat er nieuwe middelen en onderzoekers werden aangetrokken om de uitdaging die M.E.(cvs) is, aan te pakken.”.

Dr Charles Shepherd, Medisch Adviseur van de Britse ‘ME Association’ liet optekenen (meassociation.org.uk; 18 September 2012) dat “de XMRV sage eindelijk wordt beëindigd”. Hij vindt dat Dr Ian Lipkin en zijn collegas proficiat moeten worden gewenst voor de manier waarop ze hebben samengewerkt bij het voeren van dit diepgaand medisch opsporing-werk. De claims dat een oorzakelijke infektie (XMRV) werd ontdekt, dat een diagnostische bloed-test beschikbaar was en dat behandeling met anti-retrovirale medicijnen doeltreffend zouden zijn, bleken dus valse hoop gebaseerd op gebrekkige wetenschap – de consensus is nu dat de originele bevindingen te wijten waren aan een laboratorium-contaminatie. Hij stelt ook: “Er zouden verontschuldigingen moeten komen – in de eerste plaats door de laboratoria die mensen overtuigden grote sommen geld te spenderen aan nutteloze XMRV-testen; en ook door degenen die mensen met M.E.(cvs) hebben beïnvloed om hun gezondheid te riskeren door anti-retrovirale medicijnen te gebruiken.”.

Kim McCleary & Prof. Suzanne D. Vernon van de ‘CFIDS Association of America’ besluiten in een commentaar-stuk hieromtrent dat nu onbetwistbaar is aangetoond dat XMRV en pMLVs niet gelinkt zijn met CVS (research1st.com; 19 September 2012).

Tot slot nog enkele citaten uit de pers-conferentie (cii.columbia.edu/blog.htm; 18 September 2012) die door de auteurs werd gegeven net voor de publicatie…

Het is theoretisch mogelijk dat retrovirale infektie in weefsels buiten het bloed (milt, lever, schildklier, lymfeklier,…) voorkomt maar we probeerden dus de bestaande bevindingen te re-evalueren en we konden ze niet bevestigen. Het zou extreme ongewoon zijn een systemische ziekte te hebben die start in een orgaan en dan niet zou overgaan naar het bloed of naar de leukocyten. (Harvey Alter)

De ingevroren stalen zullen worden bestudeerd (d.m.v. gesofisticeerde genetische methodes zoals ‘deep-sequencing’) om te proberen agentia en/of gastheer-biomerkers te vinden die indicatief voor de ziekte zouden kunnen zijn. Als er retrovirussen zijn die we hier zouden hebben gemist, hopen we die alsnog te ontdekken. (Ian Lipkin)

De suggestie “Wel, het resultaat is nu negatief maar misschien is het wel nog waar door iets anders te doen.” Moet worden vervangen door “Deze studie was echt heel definitief en heeft in principe deze agentia uitgesloten als de oorzaak van CVS; maar het is toch een impuls om verder te gaan naar meer uitgebreide, diepgaande studies om de eigenlijke oorzaak te vinden.”. (Harvey Alter)

XMRV wordt dus door de meerderheid van de wetenschappelijke gemeenschap beschouwd als een contaminant.

september 3, 2010

XMRV & MLV => scepsis

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 5:58 am
Tags: , ,

De XMRV-controverse blijft aanhouden en dat zal nog een periode zo zijn. Niettegenstaande alle nuances en zelfs waarschuwingen van gedegen, onafhankelijke wetenschappers is er echter een grote groep patiënten die voorbarig beweert dat XMRV de oorzaak van M.E.(cvs) is, dure/niet-gevalideerde testen (zelfs meermaals) laat uitvoeren en sommigen die zelfs niet-aangewezen/ gevaarlijke anti-retrovirale therapieën starten. We dachten hierover niet verder te rapporteren (positief noch negatief) tot er onweerlegbare duidelijkheid is maar gezien de vele vragen en misverstanden, gaan we er toch nog even kort op in. Na de negatieve Europese studies, was er die van het CDC (ook negatief) en velen zagen dan ook uit naar de PNAS studie. Het moet uit de duiding die hierover werd gegeven in het wetenschappelijk tijdschrift ‘Science’ (dat ook de oorspronkelijke WPI studie publiceerde) te begrijpen vallen dat er niet echt een replicatie gebeurd is van de studie van Mikovits en dat er nog meer verwarring ontstaan is…

Zie ook de andere stukken i.v.m. XMRV op deze pagina’s: ‘XMRV bij M.E.(cvs)’, ‘XMRV controverse’ & ‘Afwezigheid van XMRV bij CVS-patiënten uit het V.K.’.

Science (www.sciencemag.org) Vol 329 (augustus 2010), p. 1000 (by Martin Enserink)

Nieuw XMRV artikel ziet er goed uit, geven sceptici toe – Toch blijft de twijfel hangen

De plot wordt sterker. Een lang verwacht artikel door Amerikaanse gouvernementele labs over het verband tussen een virus en het Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) zag uiteindelijk het licht. De studie bevestigt een controversieel artikel uit 2009 waarin werd gemeld dat CVS-patiënten vaak besmet zijn met het virus, genaamd XMRV. Sindsdien hebben vier andere studies deze bevindingen niet kunnen dupliceren. Zelfs sceptici zijn onder de indruk over hoeveel zorg de auteurs van de nieuwe studie namen om de nauwkeurigheid te waarborgen. Maar dat maakt het des te verbijsterend waarom sommige labs het virus makkelijk detekteren, terwijl anderen er geen spoor van kunnen vinden bij patiënten.

Het nieuwe artikel, gepubliceerd in de ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS), draagt ook bij tot de verwarring: in plaats van XMRV zelf, vond het team een bredere en meer diverse groep van nauw verwante virussen. Dat leidt sommige critici er toe te zeggen dat het artikel gaat over een nieuwe bevinding, geen bevestiging van het eerste artikel. “Laten we duidelijk zijn. Dit is een ander virus.”, zegt Myra McClure, retrovirologe van het ‘Imperial College London’, een co-auteur van één van de vier negatieve studies.

De controverse begon in oktober 2009, toen een team geleid door Judy Mikovits van het Whittemore Peterson Instituut (WPI) in Reno, Nevada, in Science rapporteerde [zie links hierboven] dat 67% van de CVS-patiënten besmet waren met XMRV, vergeleken met slechts 3,4% van gezonde controles. De studie veroorzaakte grote opwinding onder patiënten en de wekte hoop op een behandeling. Maar toen vier andere groepen niet in staat bleken om de resultaten te herhalen, vermoedden sommigen dat het WPI, een privaat gefinancierd lab waar vele onderzoekers zelfs nooit van hadden gehoord, het wel es verkeerd voor zouden kunnen hebben.

Amerikaanse overheid-labs bevonden zich al snel aan tegengestelde kanten in het debat. Onderzoekers van de ‘Centres for Disease Control en Prevention’ (CDC) konden het virus niet vinden, terwijl de nieuwe studie – door wetenschappers van de ‘Food and Drug Administration’ (FDA), de ‘National Institutes of Health’ (NIH) en de ‘Harvard Medical School’ – zeggen dat Mikovits gelijk had. Beide groepen hielden hun artikels tijdelijk op standby om hun resultaten te controleren en te proberen begrijpen wat er gaande was. Beide voelden zich uiteindelijk zelfverzekerd genoeg om te publiceren en het negatieve artikel door de CDC verscheen in Retrovirology in juli.

Wat betreft het PNAS artikel: daar zochten researchers naar sporen van het zogenaamde ‘gag’ gen van XMRV in monsters genomen bij 37 CVS-patiënten midden van de jaren ‘90. Ze vonden bewijs voor het virus in 32 (87%) van de patiënten maar in slechts 3 van de 44 gezonde controles (6,8%). De groep deed veel moeite om fouten te voorkomen, zegt hoofd-auteur Harvey Alter van de NIH Klinisch Centrum. XMRV is nauw verwant met een endogeen muizen-retrovirus, dus testte het team ieder monster dat positief was voor XMRV op sporen van muis mitochondriaal DNA, dat een verklikker zou zijn geweest van laboratorium-contaminatie. Ze vonden er geen. Zij hebben ook verse stalen genomen bij acht van de patiënten en vonden dat, 15 jaar later, ze nog steeds besmet waren en dat het virus was geëvolueerd, “Net zoals we zouden verwachten van een retrovirus”., zegt Alter.

De gegevens lijken solide, erkent Steve Monroe, directeur van de CDC’s afdeling voor ‘Pathogenen en Pathologie van Groot Belang’. “Het is gewoon een goed artikel.”, voegt Reinhard Kurth, viroloog en voormalig directeur van het Robert Koch Instituut in Berlijn, toe. Alter, een alom gerespecteerd viroloog en winnaar van de ‘Albert Lasker Award for Clinical Medical Research’, “weet duidelijk wat hij doet.” Maar Kurth blijft toch sceptisch. Dat geldt ook voor Robin Weiss van het ‘Imperial College London’, die zegt dat hij te veel gevallen heeft gezien van voorgestelde nieuwe menselijke retrovirussen die na nader te zijn bekeken op niets uitdraaiden – met inbegrip van één dat werd gerapporteerd in 1999. “Je kunt een zeer goede reputatie hebben en heel voorzichtig zijn, en het nog steeds bij het verkeerde eind hebben.”, zegt Weiss.

Een deel van het probleem is, zeggen sceptici, dat de onderzoekers niet precies het Science artikel herhaalden. XMRV is een zogenaamd xenotroop muizen-virus, wat betekent dat het niet langer muizen-cellen kan binnendringen maar wel cellen van andere soorten kan infekteren. De PNAS auteurs zeggen dat de virale sequenties die ze vinden zeer divers zijn en meer lijken op de zogenaamde polytrope muizen-virussen, reden waarom zij de term MLV-gerelateerd virus adopteerden voor het muizen-leukemie virus. Maar Alter zegt dat XMRV een subgroep van MLVs is en dat zijn werk de eerdere studie ondersteunt. Mikovits – die “verheugd”’ is met de resultaten – zegt dat haar groep in de tussentijd ook meer diversiteit in het virus heeft gevonden.

Een werkgroep gecoördineerd door het ‘National Heart, Lung and Blood Institute’ (NHLBI) is al aan het proberen uit te vinden waarom zorgvuldige studies van veteraan-wetenschappers dergelijke tegengestelde resultaten kan opleveren. Patient-selektie kan een rol spelen: verschillende studies hebben verschillende diagnostische en recrutering-criteria gebruikt. Maar dan nog: het is moeilijk uit te leggen waarom bij de vier studies geen enkele geïnfekteerde patient zou opgenomen geweest zijn.

Subtiele verschillen bij de staalname en het verwerken of in de wijze waarop testen worden uitgevoerd, kunnen ook geleid hebben tot het feit dat de vier labo’s het virus niet vonden. Maar Monroe van het CDC zegt dat hij ervan overtuigd is dat zijn lab XMRV correct kan identificeren. Als onderdeel van de NHLBI-programma hebben researchers van de FDA, CDC, WPI en andere laboratoria allemaal, geblindeerd, een panel van stalen getest, sommige van hen waren ‘aangerijkt’ met verschillende hoeveelheden van het virus; en die hebben allen goed gepresteerd. Verdere uitwisseling van monsters en reagentia is nu aan de gang. “Ze moeten in staat zijn om hieromtrent duidelijkheid te scheppen tegen kerst.”, zegt Kurth.

Een samenvatting van het FDA/NIH onderzoek in PNAS:

Proceedings of the National Academy of Sciences ot the USA (Preprint augustus 2010)

Detection of MLV-related virus gene sequences in blood of patients with Chronic Fatigue Syndrome and healthy blood donors

Shyh-Ching Lo (a,1), Natalia Pripuzova (a), Bingjie Li (a), Anthony L. Komaroff (b), Guo-Chiuan Hung (a), Richard Wang (c), and Harvey J. Alter (c,1)

a Tissue Microbiology Laboratory, Division of Cellular and Gene Therapies and Division of Human Tissues, Office of Cellular, Tissue and Gene Therapy, Centre for Biologics Evaluation and Research, Food and Drug Administration, Bethesda, MD 20892;

b Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02115;

c Department of Transfusion Medicine, The Warren Grant Magnuson Clinical Centre, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) is een ernstige systemische ziekte met onbekende oorzaak. Een studie identificeerde DNA van een ‘xenotroop muizen leukemie virus gerelateerd’ virus (XMRV) in mononucleaire cellen uit perifeer bloed (PBMCs) van 68 of 101 patiënten (67%) d.m.v. ‘nested’ PCR, vergeleken met 218 (3,7%) gezonde controles. Vier daaropvolgende rapporten konden echter geen enkele muizen leukemie virus (MLV) gerelateerd virus gen-sequenties detekteren in bloed van CVS-patiënten. We onderzochten 41 van PBMC afgeleide DNA-stalen van 37 patiënten die voldeden aan aanvaarde diagnostische criteria voor CVS en vonden ‘gag’ gen-sequenties van MLV-achtige virussens bij 32 van 37 (86,5%) vergeleken met slechts 3 of 44 (6,8%) gezonde vrijwillige bloed-donoren. Er werd geen bewijs voor contaminatie met muizen-DNA gevonden in het PCR test-systeem of de klinische stalen. Zeven van 8 ‘gag’-positieve patiënten testten opnieuw positief in een staal verkregen 15 jaar later. In tegenstelling met de gerapporteerde bevindingen van quasi genetische gelijkenis van alle XMRVs, identificeerden we een genetisch diverse groep van MLV-gerelateerde virussen. De ‘gag’ en ‘env’ sequenties bij CVS-patiënten waren nauwer gerelateerd met die van polytrope endogene muizen-retrovirussen dan met die van XMRVs en waren zelfs minder nauw verwant dan die van ecotropie MLVs. Verdere studies zijn nodig om te bepalen of dezelfde sterke associatie met MLV-gerelateerde virussen wordt gevonden in andere groepen van patiënten met CVS, of deze virussen een oorzakelijke rol spelen bij de ontwikkeling van CVS en of ze een bedreiging vormen voor de bloed.

Gezien de afwezigheid van genuanceerde aanbevelingen door medische adviseurs van patiënten-verenigingen in de lage landen geven we hier deze van het Britse ‘MEA’ (www.meassociation.org.uk; bij monde van Dr Charles Shepherd) mee. Enkele fragmenten uit hun reaktie op het PNAS artikel…

[…] Het bevestigen of verwerpen van nieuwe bevindingen is een essentieel onderdeel van het wetenschappelijke evaluatie-proces en omvat dat onafhankelijke onderzoek-groepen proberen de resultaten te repliceren of valideren.

Met betrekking tot XMRV zou een echte replicatie-studie exact dezelfde laboratorium-methodes en hetzelfde ‘type’ patiënten die werden gebruikt in de originele Science studie moet omvatten. Een validatie-onderzoek geeft wetenschappers een zekere mate aan flexibiliteit. In het bijzonder biedt het de mogelijkheid voor andere onderzoek-groepen om te proberen de bevindingen te herhalen met behulp van wat ze denken de meest gevoelige en nauwkeurige laboratorium-methodes te zijn waar zij toegang toe hebben voor het testen XMRV.

In het geval van XMRV omvatte de gehele eerste golf van onderzoek validatie-studies. Ten eerste, omdat er geen internationale overeenkomst bestaat over de meest nauwkeurige en gevoelige manier voor het opsporen van XMRV in bloed-stalen. Ten tweede, omdat deze onderzoek-groepen allemaal snel willen gaan snel en de makkelijkste manier om dat te doen, was om opgeslagen bloed-stalen te gebruiken van mensen met die in het verleden de diagnose CVS op basis van onderzoek Fukuda-criteria kregen. Opgeslagen bloed-stalen van mensen die aan de Fukuda én de Canadese criteria (die gebruikt werden in de oorspronkelijke studie) voldeden, zijn niet direct beschikbaar.

[…]

Hoewel zeer valabele kritiek werd geuit over alle negatieve XMRV-studies […] waren een aantal vooraanstaande virologen die werken met retrovirussen en XMRV betrokken; dus deze XMRV-negatieve resultaten moeten ook ernstig worden genomen.

[…]

De PNAS-studie is dus geen echte replicatie-studie en om het met de woorden van de auteurs te zeggen, ze hebben niet geprobeerd de oorspronkelijke studie van Lombardi te repliceren. Lo et al. hebben verschillende laboratorium-methodes en verschillende patiënten-criteria gebruikt en hun bevindingen hebben betrekking op wat MLV-gerelateerde virussen wordt genoemd. De onderzoek-groep heeft segmenten van genetisch materiaal (niet het volledige virus) gevonden van wat zij aanduiden als een genetisch diverse groep van MLV-verwante virussen. Deze sequenties zijn meer verwant aan die van de polytrope endogene muizen-retrovirussen dan aan die van XMRVs – vandaar het gebruik van de term MLV (= muizen leukemie virus) in de titel. Maar ze behoren allemaal tot een nauw verwante familie van retrovirussen.

[…]

Deze resultaten gelden dus voor een eerder bredere groep van M.E./CVS-patiënten dan deze die werd gebruikt in de Lombardi studie en het patient-staal is waarschijnlijk zeer vergelijkbaar met ten minste één van de andere validatie-studies die negatieve bevindingen opleverden wat betreft XMRV. Net als bij sommige van de andere validatie-studies, is het zeer waarschijnlijk dat een aanzienlijk aantal mensen die ook aan de Canadese klinische criteria voldeden, zal opgenomen geweest zijn in deze studie.

[…]

Het bewijs in het PNAS-artikel heeft dus betrekking op een genetisch diverse groep van MLV-verwante virussen met gen-sequenties die meer verwant zijn aan die van polytrope endogene muizen-retrovirussen polytroop muis (mERVs) dan aan die van XMRV. XMRV is een genetische variant van MLV-achtige virussen – dit is dus een subtiel maar relevant onderscheid.

[…]

De auteurs stellen: “Het ultieme bewijs van lage-graad infektie door MLV-verwante virussen bij de mens zal berusten op het aantonen van de integratie van virale genen in het menselijk genoom.”.

[…]

De auteurs wijzen er op dt het vinden van XMRV or MLV genetische sequenties bij personen met M.E./CVS, of enig andere ziekte, geen definitief bewijs vormt voor virale infektie. Verdere research zal nodig zijn vooraleer een definitief besluit kan worden getrokken wat betreft de vraag of MLV-verwante virussen een rol spelen bij de oorzaak van M.E./CVS. Dit is een proces dat veel tijd en onderzoek zal vergen. Een hoge frequentie van MLV-verwante virussen (of XMRV) bij M.E./CVS-patiënten kan een verhoogde vatbaarheid weerspiegelen voor virale infekties te wijten aan de onderliggende immuun-dysfunktie die word gevonden bij M.E./CVS in plaats van een primair oorzakelijk verband bij de pathogenese van M.E./CVS. Met andere woorden: het retrovirus kan net zo goed een ‘onschadelijke passagier’ zijn.

[…]

De MEA blijft van mening dat het geen nut heeft zeer grote sommen geld uit te geven aan bloed-testen die niet goed zijn gevalideerd, voor XMRV (of MLVs). Een positief resultaat is, bij onze huidige stand van kennis, geen diagnostische merker voor M.E./CVS. Ook betekent een negatief resultaat niet dat je geen M.E./CVS hebt. Een positief resultaat zal momenteel geen enkele invloed hebben op behandeling van M.E./CVS en deze informatie zou, bij opname in medische dossiers, te zijner tijd kunnen leiden tot problemen met andere gezondheid-zaken, zoals aanvragen voor verzekeringen of reizen naar het buitenland.

[…]

De auteurs van dit artikel geven geen commentaar of aanbevelingen met betrekking tot het gebruik van antivirale middelen. Anderen (met inbegrip van de auteurs van het begeleidend commentaar-stuk) suggereren echter dat het tijd is om het gebruik van anti-retrovirale therapie (ART) bij M.E./CVS in sommige klinische proeven te beoordelen. Het is algemeen geaccepteerd dat een manier van onderzoek naar de mogelijke oorzaak van een ziekte de beoordeling is van de respons op specifieke vormen van behandeling.

De MEA heeft er al meermaals op gewezen dat dit type klinische proeven met de grootst mogelijke dient te gebeuren, gezien het feit dat ART ernstige bijwerkingen kan hebben. AZT, kan mitochondriale schade veroorzaken – wat uiteraard zeer relevant is bij M.E./CVS. Maar er zijn andere ARTs die lijken aktief te zijn tegen XMRV en veel veiliger in gebruik zijn (bv. reverse transcriptase remmers, zoals tenofovir en emtracitabine).

We hebben er ook op gewezen dat ARTs een zeer beperkt effekt lijken te hebben bij het verminderen van vermoeidheid bij HIV/AIDS en dat dit te wijten zou kunnen zijn aan de immuunsysteem-aktivatie die in deze situatie voordoet, in plaats van aan een direct effekt op de vermindering van de virale belasting van de HIV-infektie. Dus zouden medicijnen die de immuun-aktiviteit dempen (bv. een tumor necrose factor remmer, zoals etanercept) wellicht een meer geschikte manier.

In het V.K. zullen artsen zeer waarschijnlijk niet bereid zijn om het even welk type van antivirale behandeling voor te schrijven op een individuele basis (d.w.z. niet in het kader van een onderzoek). […] Als er iets misgaat door het gebruik van een potentieel giftige antivirale geneesmiddelen, kan de verantwoordelijke arts gerechtelijk worden vervolgd, niettegenstaande de patient het risico aanvaard.

[…]

Door de uitéénlopende resultaten van de verschillende gerespecteerde retrovirale laboratoria, blijft de klinische en wetenschappelijke gemeenschap in onduidelijkheid of sceptisch over het verband tussen retrovirale infectie en M.E./CVS.

[…]

Over het geheel is er geen teken van een echte wetenschappelijke consensus over de vraag of XMRV en / of MLVs een belangrijke rol spelen bij M.E./CVS en veel belangrijke vragen over de prevalentie, de transmissie en pathogenese blijven onbeantwoord.

[…]

Laten we vooral niet vergeten naast onderzoek betreffende bovenstaande piste zeker ook research op andere gebieden relevant voor M.E.(cvs) te blijven aanmoedigen. ALS een retrovirus ooit een oorzaak zou blijken en er een therapie werkt om het uit te roeien dan nog zal de geleden schade moeten hersteld worden… Het is niet evident dat één enkele therapie het gehele ziektebeeld zal verhelpen!

februari 20, 2010

Afwezigheid van XMRV bij CVS-patiënten uit het V.K.

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 7:33 pm
Tags: , ,

Gezien de aankondiging van de mogelijkheid tot het testen voor XMRV door commerciële laboratoria, willen wij – gezien het ontbreken van een standpunt van patiëntengroepen in ons taalgebied (in tegenstelling tot bv. het V.K.) – nogmaals duidelijk maken dat er, niettegenstaande hardnekkige geruchten, nog steeds geen causaliteit van XMRV bij M.E.(cvs) is aangetoond. We rapporteerden reeds over de te plaatsen vraagtekens bij de beweringen hieromtrent door het ‘WPI Institute’ (zie ‘XMRV bij M.E.(cvs)’) en duidden de tegenstrijdigheden aangegeven door de verschillen qua XMRV bij prostaat-kanker (zie ‘XMRV controverse’). Daarom is veel geld uitgeven voor een dergelijke test (nog) niet aangewezen, temeer daar er helemaal geen behandeling voor handen is.

Aan de oproep tot het proberen repliceren van de resultaten van de Amerikaanse studie werd alvast in het V.K. gehoor gegeven. Eerder werd reeds een eerste melding van totale afwezigheid van XMRV bij M.E.(cvs) gedaan door een research-team van het Londense ‘Kings College Hospital’ (voor de selektie van patiënten) en ‘Imperial College’ (voor het laboratorium-onderzoek) (PLoS ONE 5:1 (2010); Failure to Detect the Novel Retrovirus XMRV in Chronic Fatigue Syndrome). Dit werd door een groot aantal patiënten(-groepen) op veel scepticisme onthaald omwille van de betrokkenheid van enkele onderzoekers die de ‘biopsychosociale school’ aanhangen en het feit dat de patiënten geen M.E.(cvs) zouden hebben. Hun resultaten blijken nu te worden bevestigd door een ander Brits team dat hiervan niet kan worden verdacht (o.a. Dr. Jonathan Kerr en Prof. John Gow maken deel uit van deze onderzoeksgroep) en sommige stalen werden geleverd door de neurologen (en M.E.(cvs)-experten) Professor Peter Behan en Dr Abhijit Chaudhuri.

Wij vinden het onze plicht onze mede-patiënten te wijzen op deze uitkomsten…

Natuurlijk eindig het ‘verhaal’ hier niet. Meerdere replicatie-studies zullen volgen en hopelijk een duidelijk beeld geven van het voorkomen van XMRV bij M.E.(cvs) en in de gezonde bevolking in verschillende geografische gebieden.

Retrovirology 2010, 7:10 (Pre-print Februari 2010)

Absence of xenotropic murine leukaemia virus-related virus in UK patients with Chronic Fatigue Syndrome

Harriet C T Groom1, Virginie C Boucherit1, Kerry Makinson2, Edward Randal2, Sarah Baptista2, Suzanne Hagan3, John W Gow3, Frank M Mattes4, Judith Breuer5, Jonathan R Kerr2, Jonathan P Stoye1 and Kate N Bishop1

1 Division of Virology, MRC National Institute for Medical Research, The Ridgeway, Mill Hill, London NW7 1AA, United Kingdom

2 CFS Group, Division of Cellular & Molecular Medicine, St George’s University of London, Cranmer Terrace, London SW17 0RE, United Kingdom

3 The Centre for Forensic Investigation, Dept. of Biological and Biomedical Sciences, Glasgow Caledonian University, Glasgow G4 0BA, United Kingdom

4 Department of Virology, Barts and The London NHS Trust, 18 Newark St, Whitechapel, London E1 2ES, United Kingdom

5 Division of Infection and Immunity, University College London, Windeyer Building, 46 Cleveland St, London W1T 4JF, United Kingdom

Samenvatting

Achtergrond Detektie van een retrovirus, xenotroop muizen leukemie virus gerelateerd virus (XMRV), werd eerder gerapporteerd bij 67% van patiënten met Chronische Vermoeidheid Syndroom. Wij hebben een totaal aantal van 170 stalen van Chronische Vermoeidheid Syndroom patiënten uit twee groepen uit het V.K. en 395 controles bestudeerd op zoek naar bewijs voor XMRV-infektie door te zoeken naar de aanwezigheid van virale nucleïne-zuren [DNA/RNA] gebruikmakend van kwantitatieve PCR (detektie-limiet <16 virus-copieën) óf naar de aanwezigheid van serologische responsen d.m.v. een virus-neutralisatie test.

Resultaten We hebben m.b.v. PCR géén XMRV-DNA geïdentificeerd bij geen enkel staal (0/299). Sommige serum-stalen vertoonden XMRV-neutraliserende aktiviteit (26/565) maar slechts één van deze positieve sera kwam van een CVS-patient. De meeste van de positieve sera waren ook in staat MLV-partikels die enveloppe-proteïnen van andere virussen (inclusief vesiculair stomatitis virus, VSV) bevatten, te neutraliseren – wat wijst op significante kruis-reaktiviteit qua serologische responsen. Vier positieve stalen waren specifiek voor XMRV.

Conclusies Er werd geen verband tussen XMRV-infektie en CVS geobserveerd in de geteste stalen, noch via PCR noch serologische methoden. De niet-specifieke neutralisatie gezien bij meerdere serum-stalen suggereert dat het onwaarschijnlijk is dat deze responsen werden teweeggebracht door XMRV en beklemtoont het gevaar van het overschatten van de frequentie van XMRV gebaseerd op serologische testen. Desondanks geloven wij dat de detektie van neutraliserende aktiviteit die VSV-G pseudo-getypeerde MLV [construktie waarbij het genoom van het MLV retrovirus ook de code voor het G-proteïne van een ander virus – het vesiculair stomatitis virus – draagt] niet inhibeerde bij ten minste vier serum-stalen van mensen, er op wijst dat XMRV-infektie kan voorkomen in de algemene bevolking – hoewel met onzekere uitkomsten.

Achtergrond

In 2006 identificeerden Urisman en collegas een nieuw gamma-retrovirus bij prostaat-kanker. Dit virus werd m.b.v. PCR aangetoond bij 9 van de 86 (10%) onderzochte prostaat-tumoren. De sequentie was zeer gelijkaardig met xenotroop muizen endogeen retrovirus elementen en werd dus ‘xenotroop muizen leukemia virus gerelateerd virus’ (XMRV) genoemd. […] Fylogenetische analysen [studie van verwantschap van organismen] plaatsten XMRV bij de muizen endogene retrovirussen […]. Andere groepen stalen van patiënten met prostaat-kanker werd onderzocht op de aanwezigheid van XMRV met positieve [Schlaberg R, Choe DJ, Brown KR, Thaker HM, Singh IR: XMRV is present in malignant prostatic epithelium and is associated with prostate-cancer, especially high-grade tumors. Proc Natl Acad Sci U S A 2009, 106:16351-16356] én negatieve [Fischer N, Hellwinkel O, Schulz C, Chun FK, Huland H, Aepfelbacher M, Schlomm T: Prevalence of human gamma-retrovirus XMRV in sporadic prostate-cancer. J Clin Virol 2008, 43:277-283 ///  Hohn O, Krause H, Barbarotto P, Niederstadt L, Beimforde N, Denner J, Miller K, Kurth R, Bannert N: Lack of evidence for xenotropic murine leukemia virus-related virus (XMRV) in German prostate cancer-patients. Retrovirology 2009, 6:92] resultaten tot gevolg. [zie ‘XMRV controverse]

Een artikel [door de WPI-groep, in ‘Science’] rapporteerde de PCR-detektie van XMRV in PBMC van 68/101 patiënten met Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS). Replicerend virus kon worden geïsoleerd uit gestimuleerde PBMC met sequenties bijna, maar niet helemaal, identiek aan de virussen geïsoleerd uit prostaat-kanker patiënten. Als klaarblijkelijk overtuigend bewijsmateriaal tegen de mogelijkheid van laboratorium-contaminatie, werd bij een aantal van de patiënten een immun-respons tegen XMRV aangetoond. Ongeveer 4% van de controle-patiënten bleek het virus te dragen.

Replicatie [herhaling door onafhankelijke onderzoeksgroepen] van deze resultaten en de mogelijke identificatie van rollen voor XMRV bij de etiologie van prostaat-kanker en/of CVS zou van grote medische betekenis zijn. Detektie van XMRV zou mogelijks bruikbare diagnostische instrumenten opleveren en zou ook therapeutische mogelijkheden tot behandeling kunnen suggereren. Bovendien zou de wijdverspreide aanwezigheid van een potentieel pathogeen virus belangrijke implicaties kunnen hebben wat betreft zijn rol als een co-factor bij andere aandoeningen en bij de veiligheid van de bloed-voorraad. We hadden dan ook de bedoeling de verspreiding van XMRV bij CVS-patiënten in het V.K. te onderzoeken, gebruikmakend van PCR, om te zoeken naar de aanwezigheid van XMRV-DNA, en van neutralisatie-testen om een anti-XMRV immuun-respons te detekteren. We vonden geen enkel verband tussen XMRV-infektie en CVS in deze studie.

Methodes

Verzameling van stalen

Stalen van de volgende drie centra werden getest: ‘St George’s University of London’ (SGUL), ‘Barts and the London Hospital Trust’ (BLT) en ‘Glasgow Caledonian University’ (GC).

De SGUL groep omvatte 142 volwassen CVS-patiënten en 157 gezonde bloed-donoren. De leeftijd lag tussen 18 en 65, en de man/vrouw-verhoudingen waren 45/97 (CVS) en 43/114 (bloed-donoren). Bij de staalname (2003-2008) werd bloed verzameld in drie tubes (een EDTA bloed-tube voor DNA-bereiding; een tube voor RNA-bereiding en een gewone tube voor serum-preparatie uit gestold bloed). CVS-patiënten werden gerecruteerd via klinieken in Bristol, Dorset, London, Birmingham, Norfolk en Epsom, en alle patiënten voldeden aan de diagnostische criteria van Fukuda et al. Bloed-stalen werden afgenomen tussen 1,5 en 4 jaar na de diagnose. Gezonde normale bloed-donoren kwamen van de ‘National Blood Service’ (NBS) in Dorset, V.K. […]

De BLT cohorte omvatte 226 anonieme serum-stalen afgenomen in 2008-2009 (57 van de prenatale kliniek; 58 met haematologische aandoeningen; 55 lever-patiënten en 56 van de nier-kliniek). […]

The GC groep omvatte 28 CVS-patiënten (20 sera en 8 plasma-stalen) en 12 controles (8 sera en 4 plasma-stalen) uit West-Schotland. CVS-patiënten waren tussen 28 en 79 jaar oud, met een man/vrouw-verhouding van 16/12. Stalen werden verzameld tussen 1995 en 2003. Controles waren tussen 23 en 63, 7mannen/5 vrouwen – stalen verzameld tussen 2002 en 2004. Sommige controles waren verwanten van de patiënten sommige waren vrijwillgers onder het ziekenhuis-personeel. Alle patiënten voldeden aan de Fukuda criteria. […]

PCR

[genomisch gDNA = direct uit de cellen bereid, omvat het ganse genoom; complementair of copie cDNA = uit mRNA verkregen door ‘omgekeerde transcriptie, bevat geen intronen of signaal-sequenties]

Genomisch (g)DNA werd bereid uit PBMCs van de SGUL patiënten en controles [….] [bij standaard PCR:] zeer uniforme amplificatie van of alle sequenties […]. Initieel werden 48 CVS-patient gDNA-stalen gescreend d.m.v. PCR voor gag en env genen [coderend voor- respectievelijk – de kapsel- en matrix-proteïnen, en de enveloppe-glycoproteïnen van het retrovirus], alsook GAPDH [een zgn. ‘huishoudelijk’ gen dat makkelijk te amplificeren is en als controle bij PCR wordt gebruikt], zoals beschreven door Lombardi et al. [WPI studie]. […] Aaangezien amplificatie via deze PCR geen produkten opleverde, ontwikkelden we nog twee sensitieve PCR-testen gebaseerd op 2 gebieden van het env gen […]). Daarmee werden stalen gDNA gescreend […]. In totaal werden 136 CVS gDNA- en 140 CVS cDNA-stalen, en 95 controle gDNA en 141 controle cDNA-stalen geanalyseerd, zodat alle 142 CVS-patiënten en 157 bloed-donoren werden gescreend voor XMRV […].

Plasmiden

[…]

Virus-produktie

[…]

Neutralisatie-testen

[…]

Resultaten

PCR screening

[…]. Om te proberen de [door Lombardi et al. gemelde] associatie van XMRV met deze ziekte te bevestigen, voerden we PCRs uit voor gag, env en GAPDH op 48 (van 142) CVS-patient gDNA-stalen van SGUL, gerbuikmakend van de [door Lombardi et al.] gepubliceerde PCR-methodologie. Hoewel alle stalen positief waren voor GAPDH [bewijs dat deze PCR sequenties kan amplificeren], vonden we echter geen bewijs voor XMRV-DNA in geen enkele van de stalen. Voor het geval we lage waarden viraal DNA misten, ontwierpen we een meer gevoelige PCR. Om de sensitiviteit van deze methode te testen, werden drievoudige seriële 1/10 verdunningen van het VP62-plasmide (coderend voor het volledige XMRV-genoom) toegevoegd aan PBMC-DNA van een gezonde donor en getest via PCR […]. We besloten dat het met onze test mogelijk was op een betrouwabre minstens 16 copieën pro-viraal DNA te detekteren en dat deze waarschijnlijk even gevoelig, wellicht nóg gevoeliger, was dan de andere testen [van Lombardi et al.]. We testten dan het ganse SGUL panel met 142 CVS-stalen en 157 controle-stalen (gDNA, cDNA of beide) […]. Hoewel positief voor GAPDH, waren alle stalen negatief voor XMRV. Om de mogelijkheid van specifieke PCR-inhibitie van de stalen uit te sluiten, voegden we XMRV VP62 DNA toe aan 3 normale controle cDNAs, die eerder negatief hadden getest voor XMRV-DNA, tot een finale concentratie van 2,3×10-6 ng/µl en herhaalden de PCR […]. In deze reakties konden we met succes de VP62 amplificeren, wat bewijst dat de PCR XMRV in de patient-stalen had geamplificeerd als het aanwezig was geweest.

Neutralisatie-testen

In het licht van de negatieve data verkregen d.m.v. PCR-testen, probeerden we te zoeken naar bewijs voor XMRV-infektie m.b.v. een tweede methode. Virale infektie kan een neutraliserende antilichaam-respons opwekken. Het aantonen van een dergelijke neutraliserende aktiviteit kan als bewijs worden beschouwd voor een virale infektie […]. Het definiëren van neutralisatie is moeilijk in afwezigheid van gekende positieve en negatieve sera. Een aantal neutraliserende monoklonale antilichamen [zeer specifieke antilichamen geproduceerd door de klonen van een hybride-cel gevormd door de versmelting van een antilichaam-producerende B cel met een tumor-cel] gericht tegen het Env-proteïne van muizen-retrovirussen werden echter beschreven. We verkregen er meerdere via Leonard Evans [Laboratory of Persistent Viral Diseases, Rocky Mountain Laboratories, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Hamilton, MT] en testten ze op neutralisatie van XMRV en NZB xenotroop MLV(X) alsook ecotroop Friend en Moloney MLV [verwante retrovirussen] door te kijken of er vermindering is qua virus-infektiviteit na incubatie van virus-bevattend supernatant [vloeistof die boven de cellen staat na centrifugatie] met het monoklonaal antilichaam. Zoals verwacht waren enkele monoklonale antilichamen in staat XMRV te neutraliseren, terwijl andere geen effekt hadden op XMRV-infektiviteit. Interessant: we identificeerden drie monoklonale antilichamen die MLV(X) maar niet XMRV neutraliseerden en één dat XMRV maar niet MLV(X) neutraliseerde. Deze reagentia kunnen dan ook mogelijks bruikbare instrumenten zijn waarmee XMRV kan worden onderscheiden van andere xenotrope MLVs bij toekomstige onderzoeken. Via deze experimenten definieerden we twee negatieve en één positieve antilichaam-controle voor toekomstige experimenten. Om de neutralisatie-test te valideren en de mogelijke responsen op ‘normaal serum’ te onderzoeken, testten we neutralisatie gebruikmakend van een panel van 226 serum-stalen van BLT. Eerdere onderzoeken hebben XMRV-DNA in ca. 1-6% van controle-stalen gedetekteerd. Van ons panel vertoonden slechts een handvol mogelijke neutralisatie-aktiviteit, […], met verminderingen qua virale infektiviteit gelijkaardig aan of hoger dan die gezien bij de positieve controle. Meer dan 90% van de geteste stalen had minder dan een 2-voudig effekt op infektiviteit. Via deze gegevens definieerden we een staal positief als de virale infektiviteit met ten minste 70% vermindert bij een verdunning van 1/40 en een daling van 50% geeft bij een 1/80 verdunning. Volgens deze definitie bevat de BLT stalen-set 3 neutraliserende sera – 1,3% van de stalen is dus positief.

Om te bevestigen dat de aangetoonde neutralisatie-aktiviteit specifiek was voor XMRV, testten we een subset van sera op neutralisatie van XMRV naast MLV-partikels die waren pseudo-getypeerd met verscheidene enveloppe-proteïnen van MLV(X), Friend-MLV of VSV. Van deze vier virus-preparaties, werd enkel XMRV-infektiviteit geïnhibeerd door één van de getestte sera. Zelfs de infektiviteit van partikels die de nauw verwante MLV(X) enveloppe (94% identiek met XMRV) tot expressie brengen, bleek onaangetast door sera die XMRV inhibeerden. Het blijkt dus dat de neutraliserende aktiviteit specifiek is voor XMRV.

We vonden daarom dat deze test gevoelig en specifiek genoeg was om het neutraliserend vermogen van de SGUL cohorte van ongekende patient serum-stalen te onderzoeken. Na het bekendmaken van de stalen, bleek dat van de 142 getestte CVS-patient sera er geen enkele positief was zoals gedefinieerd volgens de criteria hierboven. Deze resultaten suggereerden dat er geen link was tussen XMRV en CVS. In tegenstelling daarmee bevatte de controle-groep van 157 bloed-donoren 22 positieven, een frequentie van 14%, aanzienlijk hoger dan bij de BLT groep. Het was ook merkbaar dat de neutraliserende aktiviteit van alle, op één na, van de SGUL positieve stalen veel sterker was dan bij de BLT positieve stalen. De meeste van de SGUL positieve sera reduceerden in feite de XMRV-infektiviteit met een factor 100 bij de 1/40 én 1/80 verdunningen. Intrigerend was dat vele van deze serum-stalen werden verzameld tijdens één enkele bloed-donatie sessie. Sommige stalen van deze sessie waren echter negatief. Verrassend genoeg waren de PCR-analyses van DNA-stalen corresponderend met de positieve sera van de SGUL controles uniform negatief. We onderzochten daarom de specificiteit van deze respons door 21 van de positieve sera te testen op neutralisatie van MLV pseudo-getypeerd me de enveloppe-proteïnen van MLV(X), Friend-MLV of VSV. In ieder van de gevallen was het serum in staat bijkomende virussen naast XMRV te neutraliseren, inclusief partikels pseudo-getypeerd met de non-retrovirale enveloppe van VSV. Dit impliceert dat de sterke positieve neutraliserende aktiviteit aangetoond bij de SGUL bloed-donor controles niet specifiek was voor XMRV en naar alle waarschijnlijkheid niet werd opgewekt door dit virus.

Om na te gaan of SGUL cohorte van CVS-patiënten uniek was, onderwierpen we ook 40 stalen (inclusief enkele plasma-stalen en sera) van een aparte CVS-cohorte aan onze neutralisatie-test. Deze GC groep gaf één enkele postieve van 28 CVS-stalen (3,6%) en géén positieven bij de 12 controle-stalen. Het positieve CVS-patient serum was ook in staat MLV pseudo-getypeerd met MLV(X) of Friend enveloppes te neutraliseren, hoewel – interessant – het niet in staat bleek VSV-G pseudo-getypeerd MLV te neutraliseren. […] Samengevat: we vonden geen verband tussen XMRV en enige CVS-cohorte.

Bespreking

We vingen de studie aan met de bedoeling de resultaten van Lombardi et al. betreffende het verband van XMRV met CVS te bevestigen. In totaal testten we142 CVS-stalen op de aanwezigheid van XMRV-DNA in PBMCs d.m.v. PCR en op de aanwezigheid van neutraliserende antilichamen tegen XMRV in onze virale neutralisatie-test, en nog eens 28 CVS-stalen voor alleen neutraliserende antilichamen. In tegenstelling tot Lombardi et al. vonden we echter geen bewijs voor XMRV-DNA in geen enkel getest patient-stalen en slechts één enkel neutralisatie-positief patient-serum. Onze bevindingen blijken daarom inconsistent met het eerder rapport over isolatie van XMRV uit PBMCs van CVS-patiënten. We zijn er van overtuigd dat, hoewel we niet in staat waren de PCR-detektie van XMRV in PBMC-DNA van CVS-patiënten te herhalen, onze PCR-test gevoeliger is dan de gepubliceerde PCR-methode [van het WPI] en over de nodige gevoeligheid beschikt om XMRV te detekteren als het effektief aanwezig was geweest. Bovendien waren we in staat om neutraliserende aktiviteit te detekteren bij één patient en bij meerdere controle serum-stalen, wat impliceert dat onze neutralisatie-test ook de vereiste sensitiviteit heeft. Het ontbreken van neutraliserende aktiviteit in CVS-stalen vergeleken met controles kan het onvermogen van deze patiënten weerspiegelen om een immuun-respons op te wekken. In dat geval echter zou kunnen worden verwacht dat het virus tot hogere waarden vermenigvuldigt in CVS-patiënten waardoor het makkelijker te detektern zou zijn d.m.v. PCR. Aangezien we geen bewijs konden vinden van XMRV-infektie via onze PCR-testen, denken we dat dit een onwaarschijnlijke verklaring is. Bij onze groepen vonden we dus geen associatie van XMRV met CVS. Dit staat in sterk contrast met het resultaat van Lombardi et al.. Het wordt echter waarschijnlijk geacht dat de term CVS meerdere ziekten omvat en het blijft formeel mogelijk dat een fraktie geassocieerd is met XMRV. Tijdens het indienen van dit manuscript werd een ander rapport gepubliceerd door Erlwein et al. dat ook geen XMRV kon detekteren bij CVS-patiënten via PCR [Erlwein O, Kaye S, McClure MO, Weber J, Wills G, Collier D, Wessely S, Cleare A: Failure to Detect the Novel Retrovirus XMRV in Chronic Fatigue Syndrome. PLoS ONE 2010, 5:e8519]. De publicatie van deze resultaten heeft veel discussie en controverse opgewekt bij zowel CVS-researchers als -patiënten, en heeft de nood voor bijkomende onderzoeken in dit gebied beklemtoont. Volgend op de hier gemelde bevindingen, zou het een oordeelkundige volgende stap voor verdere studies zijn stalen en protocollen te vergelijken tussen verschillende laboratoria over gans de wereld.

Er zijn ook tegenstrijdige rapporten geweest die het verband van XMRV met prostaat-kanker beschreven. Twee studies uit de V.S. hebben een verhoogde prevalentie van het virus gevonden bij prostaat-kanker patiënten, hoewel ze verschilden qua afhankelijkheid van het genotype van de patient. Anderzijds konden twee Duitse studies geen link vaststellen tussen het virus en ziekte. [zie ‘XMRV controverse] Nochtans werd XMRV gedetekteerd in de controle-groepen van meerdere onderzoeken, waarbij de incidentie varieerde tussen 1 en 6%. Bij onze serologische studies hebben we ook neutraliserende aktiviteit tegen XMRV geïdentificeerd in ca. 4% van alle geteste stalen. Merkwaardig veel (maar niet alle) seropositieve stalen werden geïdentificeerd in een relatief kleine groep bloed-donoren binnen het SGUL-cohort, wat mogelijks een lokale infektie-uitbraak suggereert. Er is geen bewijs dat deze groep gerelateerd is met of dat ze een bijzonder hoog risico liep voor het oplopen van een retrovirale infektie. Daarom lijkt een dergelijke uitbraak onwaarschijnlijk. Bovendien: alle positieve stalen – op één na – van de SGUL set die we testten, waren ook in staat met het VSV enveloppe-proteïne pseudo-getypeerd MLV te neutraliseren. Het ene serum dat daar niet toe in staat bleek, was echter in staat MLV-partikels die pseudo-getypeerd waren met andere retrovirale enveloppes te neutraliseren. We beschouwen deze positieven bij gezonde bloed-donoren daarom als niet-specifieke kruis-reagerende responsen. De overblijvende vier positieve stalen van de the BLT en GC cohorten hadden veel zwakkere neutralisatie-aktiviteiten en neutraliseerden pseudo-getypeerd MLV niet, hoewel het positieve serum van GC ook hier partikels neutraliseerde die andere retrovirale enveloppes tot expressie brachten. Hoewel we de mogelijkheid niet kunnen uitsluiten dat de aktiviteit van deze stalen tegen XMRV ook niet-specifiek is, blijft een mogelijke verklaring voor deze serologische bevindingen dat XMRV-infektie voorkomt bij ca. 1 percent van de bevolking. Dit cijfer is consistent met de eerder gemelde algemene prevalentie in controle-stalen. Gezien de oncogene eigenschappen van gamma-retrovirussen en de gerapporteerde link tussen XMRV en prostaat-kanker, kan een dergelijke observatie een aanzienlijke betekenis hebben, in het bijzonder naar bloed-transfusie toe. Er moet echter worden opgemerkt dat we tot hier toe niet in staat zijn geweest om bakterieel tot expressie gebrachte XMRV Gag proteïnen op een betrouwbare manier te detekteren door deze sera in immunoblot-experimenten te gebruiken. Het is daarom denkbaar dat deze neutraliserende aktiviteiten niet werden opgewekt door XMRV. Verdere onderzoeken zijn vereist om de aard van deze antivirale aktiviteiten te bepalen.

Besluiten

We hebben 299 DNA-stalen en 565 serum-stalen bestudeerd op zoek naar bewijs voor XMRV-infektie. We hebben d.m.v. PCR geen XMRV-DNA geïdentificeerd in geen enkele van de stalen. Sommige serum-stalen bleken echter in staat XMRV te neutraliseren in onze testen. Slechts één enkele van deze positieve sera kwam van een CVS-patient, wat impliceert dat er geen verband is tussen XMRV-infektie en CVS. Verder waren de meeste van de positieve sera ook in staat om MLV-partikels te neutraliseren die pseudo-getypeerd waren met andere enveloppe-proteïnen, wat er op wijst dat er kruis-reaktiviteit kan optreden met andere retrovirussen en zelfs met andere virussen met een enveloppe. Het lijkt daarom onwaarschijnlijk dat deze responsen waren opgewekt door XMRV. De detektie van neutraliserende aktiviteit die VSV-G pseudo-getypeerd MLV bij ten minste vier menselijke sera niet neutraliseerde, kan er echter op wijzen dat XMRV-infektie voorkomt in de algemene bevolking, hoewel de uitkomst van dergelijke infekties nu nog onzeker is.



december 6, 2009

XMRV controverse

Filed under: Infektie — mewetenschap @ 7:28 am
Tags: , , ,

Velen vergalopperen zich in voorbarige conclusies, niettegenstaande de auteurs van het artikel over XMRV bij M.E.(cvs) zelf waarschuwen: “Ons werk suggereert, maar bewijst niet, dat XMRV de onderliggende oorzaak van M.E.(cvs) is. Veel bijkomend werk is nodig om te begrijpen hoe XMRV eventueel de ziekte, of andere die er mogelijks mee gelinkt zijn, veroorzaakt.”.

Dr Anthony L. Komaroff, MD (Harvard Medical School) liet hieromtrent het volgende noteren (Journal Watch/Medscape oktober 2009):

Ondanks objectieve biologische abnormaliteiten (neurologische, immunologische en metabole), heeft de afwezigheid van een duidelijk etiologisch agens dat al deze abnormaliteiten zou kunnen verklaren, geleid tot het feit dat sommigen besluiten dat CVS een psychiatrische aandoening is. Verscheidene amerikaanse research-teams rapporteren dat ze DNA van een humaan retrovirus, XMRV, hebben geïdentificeerd DNA, bij 67% van patiënten met CVS t.o.v. 4% bij gezonde controles. Vele CVS-patiënten [d.w.z. NIET alle], maar weinig [d.w.z. NIET geen] gezonde controles, hadden virale nucleïnzeuren en proteïnen in meerdere types witte bloedcellen, en antilichamen tegen het virus waren prevalent bij CVS-patiënten. Wanneer ongeïnfekteerde humane cellen werden gecultiveerd met witte bloedcellen van CVS-patiënten, bleken ze ongeïnfekteerd te raken. De gekende humane retrovirussen veroorzaken neurologische, immunologische en metabole abnormaliteiten en kunnen ook latente virale infekties reaktiveren. Dit nieuw virus, XMRV, is dus een mogelijk etiologisch agens voor CVS. We weten reeds dat CVS kan volgen op infekties [dit wil noodzakelijk zeggen dat ze de oorzaak zijn] met andere agentia, dus is het onwaarschijnlijk dat XMRV het enige etiologische agens voor CVS is. Zelfs als de associatie tussen XMRV en CVS wordt bevestigd door andere researchers bij andere groepen patiënten, dan nog zullen die data alleen de causaliteit niet vaststellen.

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

De aanleiding voor het zoeken naar XMRV bij M.E.(cvs) was de ‘ontdekking’ van dergelijke virussen bij prostaat-kanker tumoren. Dat men best heel voorzichtig is met het claimen dat M.E.(cvs) wordt veroorzaakt door dit retrovirus, vertellen alle wetenschappers ons en wordt nogmaals aangegeven door een bevinding van een duitse onderzoek-groep betreffende het voorkomen van dit retrovirus bij een groep gevallen met prostaat-kanker uit een andere bevolking-groep.

Prof Robert Silverman en zijn team van de ‘Department of Cancer Biology, The Cleveland Clinic Foundation’ waren de eersten om XMRV bij prostaat-kanker te associëren (Proc Natl Acad Sci U S A. (2007); 104(5): 1655-1660 ‘An infectious retrovirus susceptible to an IFN antiviral pathway from human prostate tumors’). Toen ook al werd de vraag ‘oorzaak of gevolg?’ opgeworpen…

Een rapport door een team van het ‘Robert Koch-Institute’ uit Berlijn, in het tijdschrift ‘Retrovirology’, stelt de associatie in vraag… Bij het bestuderen van 589 prostaat-kanker patiënten vondt men géén link tussen XMRV en prostaat-kanker; bij geen enkele werden nucleïnezuur-fragmenten van XMRV gevonden. Ook had geen enkele patient antilichamen tegen XMRV. Er werd dan ook besloten dat XMRV niet ‘dé’ oorzaak van, geen vereiste voor prostaat-kanker is. Het is meer waarschijnlijk dat XMRV enkel wordt gevonden bij patiënten met een onderdrukt immuunsysteem (een conditie waarbij kanker kan groeien).

Het houdt dus wellicht meer steek te stellen dat het retrovirus een bijwerking is van M.E.(cvs). (Een andere mogelijkheid zou kunnen zijn dat het retrovirus werd geïntroduceerd via een vaccin.)

Laat ons dus vooral de onafhankelijke bevestiging door academische laboratoria bij patiënten uit verschillende bevolkingsgroepen en geografische streken afwachten vooraleer definitieve besluiten te trekken; en niet zomaar niet-gevalideerde testen te laten uitvoeren of experimentele (bv. anti-retrovirale) middelen te proberen… Verschillende technieken en methodologieën kunnen ook leiden tot verschillen in het al dan niet detekteren van XMRV. Een andere mogelijkheid is dat de stam die voorkomt in Europa een (lichtjes) verschillende RNA-sequentie heeft dan in de V.S. of dat XMRV gewoonweg meer voorkomt in de V.S.

Retrovirology. 2009 Oct 16;6(1):92

Lack of evidence for xenotropic murine leukemia virus-related virus (XMRV) in German prostate cancer patients

Hohn O, Krause H, Barbarotto P, Niederstadt L, Beimforde N, Denner J, Miller K, Kurth R, Bannert N

Robert Koch-Institute, Centre for Biological Safety 4, Nordufer 20, 13353 Berlin, Germany

Samenvatting

[…]

Resultaten: […]. DNA- en RNA-stalen van patiënten [prostaat-kanker] werden gescreend voor de aanwezigheid van XMRV-specifieke […] sequenties d.m.v. de zeer gevoelige techniek ‘nested PCR’ en RT-PCR. Verder werden 146 sera […] getest op antilichamen tegen XMRV […] d.m.v. een nieuw ontwikkelde ELISA. […] XMRV-specifieke sequentes werden niet gedetekteerd op DNA- noch op RNA-niveau. Consistent met dit resultaat, bevatte geen enkele van de geanalyseerde serum-stalen van prostaat-kanker XMRV-specifieke antilichamen.

Besluit: Onze resultaten wijzen op een veel lagere prevalentie (of zelfs totale afwezigheid) van XMRV bij prostaat-tumor patiënten in Duitsland. Een mogelijke reden hiervoor zou een geografisch beperkt voorkomen van XMRV-infekties kunnen zijn.

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

Spijtig dat Prof. Silverman over de research betreffende XMRV bij CVS meent te moeten stellen. “We moeten de data voor ons zelf houden.” Het is inderdaad “niet gepast ongepubliceerde gegevens, die niet ‘peer-reviewed’ zijn, publiek te maken” (www.cleveland.com/healthfit/; 24 november 2009) maar ‘negatieve’ resultaten niet publiceren is vanzelfsprekend ook geen optie…

Er zijn hoedanook nog een boel vragen onbeantwoord… “Wat is de prevalentie in de algemene bevolking? Is het de oorzaak van een ziekte? Zijn CVS-patiënten geïnfekteerd omdat ze meer vatbaar zijn voor het retrovirus? Is het een bedreiging voor de publieke gezondheid of niet?”

Het amerikaanse ‘National Cancer Institute’ (co-auteurs van het artikel over XMRV & CVS) stelt duidelijk: “XMRV […] werd voor het eerst geïdentificeerd in 2006 in prostaat-tumoren van mannen. Het is nauw verwant met muizen leukemie virussen, die een brede waaier aan kankers, en immunologische en neurologische ziekten bij muizen veroorzaken. […] Er is momenteel geen bewijs dat suggereert dat XMRV een epidemie veroorzaakt. De oorsprong van XMRV is onbekend maar researchers vermoeden dat het kan zijn verschenen door overdracht tussen verschillende species: van muizen of mogelijks een andere dier-soort naar mensen.”.

Volgend artikel (door Silverman – en wel degelijk gepubliceerd) doet ook verder nadenken over de rol van XMRV bij M.E.(cvs). Deze aandoening komt veel meer bij vrouwen voor dan bij mannen. Toch rapporteert de ‘ontdekker’ van het retrovirus dat androgenen (mannelijke hormonen) de transcriptie en replicatie ervan stimuleren…

J Virol. 2009 Nov 11

Androgen Stimulates Transcription and Replication of XMRV (Xenotropic Murine Leukemia Virus-Related Virus)

Beihua Dong and Robert H. Silverman

Department of Cancer Biology, Lerner Research Institute, Cleveland Clinic, 9500 Euclid Avenue, Cleveland, OH 44195

Samenvatting

XMRV is een gamma-retrovirus dat oorspronkelijk werd geïdentificeerd in een subset prostaat-kanker patiënten. Omdat androgenen [natuurlijke of synthetische mannelijke geslacht-hormonen, o.a. testosteron] prostaat-tumoren en sommige retrovirussen stimuleren, onderzochten we het effekt van dihydrotestosteron [DHT; androstanolon, een sterk biologisch aktieve stof die in de cel wordt gemaakt uit de zelf minder aktieve voorloper testosteron] op XMRV-transcriptie en -replicatie. Transcriptie van het XMRV U3-gebied [zie verder: onderdeel van de LTR die de ‘enhancer’ en andere transcriptie-regulerende signalen omvat] was tot het dubbel gestimuleerd door DHT, maar enkel in cellen die een funktionele androgen-receptor [AR, of NR3C4 (nucleaire receptor subfamilie 3, group C, lid 4), wordt geaktiveerd door binding van de androgene hormonen testosteron of dihydrotestosteron; en is nauw verwant met de progesteron-receptor; kan gen-expressie moduleren via interaktie met specifieke elementen in de regulerende gebieden van doelwit-genen] bevatten. Mutaties in het glucocorticoid respons element [GRE; zie ‘NR3C1 – Glucocorticoid receptor geassocieerd met CVS’ en ‘Samenspel tussen de Glucocorticoid Receptor en Nuclear Factor-κB] van XMRV verstoorden de basale transcriptie en androgen-responsiviteit. Bovendien stimuleerde DHT XMRV-replicatie tot het 3-voud, terwijl androgen-inhibitoren (casodex en flutamide) de virale groei onderdrukten tot het 3-voudige. De bevindingen suggereren dat integratie van het XMRV LTR [‘long terminal repeat’; controle-centrum voor gen-expressie; lange sequentie van herhaalde nucleotiden aan het uiteinde van het retrovirus-RNA die o.a. het U3-gebied bevat] in gastheer-DNA androgen-stimulatie op cellulaire genen zou kunnen betekenen.

[De receptoren die XMRV gebruikt om cellen te infekteren zijn XPR1 en SYG1. XPR1 wordt normal gebruikt door progesteron…]

[…] Een analyse van gans het genoom voor XMRV integratie-plaatsen in een prostaat-kanker cel-lijn en in menselijk prostaat-kanker weefsels reveleerde een voorkeur voor transcriptie start-plaatsen [promoter; plaats in het DNA, voor een gen, waarop RNA-polymerase kan binden met behulp van transcriptie-factoren, om transcriptie te starten], CpG-eilanden [DNA-fragmenten met soms tot honderden opeenvolgende cytosine-guanosine dinucleotiden, meestal ‘upstream’ van genen, komen voor in ongeveer de helft van gen-promoters; resistent voor methylatie en veelal geassocieerd met genen die frequent ‘aan’ staan], plaatsen die hyper-gevoelig zijn voor DNase [deoxyribonuclease, een enzyme dat DNA afbreekt door het verbreken van de fosfodiester-verbindingen] en gebieden met hoge gen-densiteit [RH Silverman et al. Integration-site preference of xenotropic murine leukemia virus-related virus, a new human retrovirus associated with prostate-cancer. J Virol (2008) 82:9964-77]. Verder vertoonden XMRV integratie-plaatsen in menselijk prostaat-DNA een voorkeur voor met kanker gerelateerde genen en breekpunten, gemeenschappelijke fragiele plaatsen en microRNA-genen [miRNA of μRNA zijn enkel-strengige RNA-molekulen van 21-23 nucleotiden lang die gen-expressie reguleren, ze worden gecodeerd door en  overgeschreven van DNA maar de miRNAs wordt niet vertaald in proteïnen]. Deze bevindingen suggereerden dat XMRV-integratie ontregeling zou kunnen veroorzaken van selekte gastheer–genen die mogelijks bijdragen tot oncogenese [het ontstaan van kwaadaardige cellen die kan leiden tot een tumor / kanker]. Daarnaast werden meerdere XMRV pro-virussen geïdentificeerd in menselijke […] prostaat-carcinoma cellen, wat een rol suggereert voor virale integratie in carcinogenese.

Transcriptie van het XMRV-genoom wordt gemedieerd door elementen in het U3-gebied van de ‘5’-long terminal repeat’ (LTR), een segment van 390 nucleotiden dat de promoter en ‘enhancers’ [korte DNA-sequentie die proteïnen (aktivatoren) kan binden; waardoor de transcriptie van een gen – mogelijks een eindje verwijderd van de ‘enhancer’ of zelfs op een ander chromosoom – wordt geïnitieerd; de aktivatoren recruteren transcriptie-factoren die de binding van RNA polymerase versterken] omvat. Vele retrovirussen bevatten glucocorticoid respons element(en) in het U3-gebied, inclusief XMRV en andere gamma-retrovirussen zoals Moloney MLV (Mo-MLV) en Friend muizen leukemie (F-MLV) alsook het beta-retrovirus muizen melk-klier tumor virus (MMTV). Virale GREs worden gestimuleerd in respons op verscheidene steroïden, inclusief glucocorticoïden, mineralocorticoïden, progesteron en androgen. Virale GREs vertonen dikwijls homologie met het klassieke androgen respons element (ARE), een binding-plaats voor dimeren [proteïne-subunits] van de androgen-receptor (AR) […]. Er is homologie tussen deze virale GREs en AREs in sommige zoogdier-genen. […]

Om te bepalen of het XMRV U3-gebied van de 5’-LTR een funktioneel [zonder mutaties] ARE omvat, werden experimenten uitgevoerd met een menselijke prostaat-kanker cel-lijn […] die een funktionele androgen-receptor tot expressie brengt. […] Er werden twee mutaties gegenereerd in het vermeende ARE. […] Cellen werden in cultuur gebracht […] behandeld met 4,5a-dihydrotestosterone (DHT) […]. Resultaten […] toonden dat de geïnduceerde transcriptie-aktiviteit van het WT [‘wild type’, zonder mutaties] U3 door 100 nM DHT 158±24% was van het controle (onbehandeld) aktiviteit-niveau, terwijl het gemuteerde U3-gebied gereduceerde basale aktiviteit (56 tot 60% van WT U3 aktiviteit) had en niet-responsief was voor DHT.

[…]

Om het androgen-effekt op XMRV-transcriptie te vergelijken met dat van een ander steroid-hormoon, werden DU145 [cel-lijn zonder AR] en LNCaP [menselijke prostaat-kanker cel-lijn] cellen die een glucocorticoid receptor hebben, […] behandeld met het glucocorticoid, dexamethason, gedurende 24 h. Dexamethason verhoogde de transcriptie van het XMRV U3-gebied respectievelijk met een factor 1,3 en 1,5.

Om het effekt van androgeen op virale replicatie te onderzoeken, werden LNCaP cellen gecultiveerd […] zonder hormonen. […] RT [‘Reverse Transcriptase’; een enzyme dat RNA overschrijft naar DNA; komt voor bij retrovirussen] -bepalingen werden uitgevoerd […].DHT-behandeling stimuleerde XMRV-replicatie tot 304±45% van de controle.

Om de androgeen-regulering van XMRV-replicatie te verifiëren, werden de LNCaP cellen geïnfekteerd met XMRV […] behandeld met verschillende concentraties van een anti-androgeen, casodex óf flutamide. De anti-androgenen  […] inhibeerden virale replicatie […] tot 33,6±5,2% (casodex) en 49,7±3,6% % (flutamide) van de controle. […]

Om te bepalen of de XMRV GRE/ARE androgeen-responsiviteit verleent aan intact virus […]. WT en mutanten in LNCaP cellen […] Behandeling met DHT stimuleerde WT XMRV replicatie tot 167±33% van de controle […].DHT had echter geen effekt op de replicatie van XMRV met de mutatie […].

Onze bevindingen tonen de aanwezigheid van een funktioneel androgen respons element (ARE) in het U3-gebied van de XMRV LTR. De XMRV ARE-sequentie […] blijft behouden bij verschillende XMRV-stammen [RH Silverman et al. Identification of a Novel Gamma-retrovirus in Prostate Tumors of Patients … PLoS Pathog (2006) 2:e25]. Inhibitie van XMRV-replicatie met anti-androgenen suggereert dat virale groei ook onderdrukt zou kunnen zijn bij met XMRV geïnfekteerde prostaat-kanker patiënten tijdens androgen ablatie [het verwijderen van lichamelijk weefsel] therapie. We rapporteerden dat XMRV integratie-plaatsen in menselijke prostaat-tumoren vele met kanker gerelateerde genen omvatten. XMRV heeft een sterke voorkeur om te integreren in de nabijheid van transcriptionele start-plaatsen die mogelijks androgen-responsiviteit opleggen aan gastheer-genen. […] XMRV-integratie in stromale [steun-/ bindweefsel-] en epitheliale [bedekkende] cellen zou aanleiding kunnen geven tot androgen-stimulatie van pro-inflammatoire genen en proto-oncogenen [stimuleren de cel-deling; een proto-oncogen is een normaal gen dat een oncogen kan worden door mutaties of verhoogde expressie en zo de kwaadaardigheid van kanker doen toenemen] die tot kanker leiden. Daarenboven: omdat de androgen-receptor tot expressie komt prostaat-cellen, zouden deze bevindingen ook kunnen helpen verklaren waarom XMRV-infekties zich lokaliseren in de prostaat.

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

In Silverman’s oorspronkelijk artikel over XMRV bij prostaat-kanker (PLoS Pathog. 2006 March; 2(3): e25) werd dus al gemeld dat het U3-gebied van de LTR een “glucocorticoid respons element [GRE] sequentie” bevat. “Van deze elementen werd reeds aangetoond dat ze door LTR aangestuurde transcriptie en virale replicatie (in vitro) kunnen aktiveren in respons op verscheiden steroïden, inclusief androgenen.”

Cortisol (hét ‘stress-hormoon’ is een belangrijk menselijk glucocorticoid hormoon… Er wordt gesuggereerd dat cortisol XMRV zou aktiveren maar daar zijn(nog) geen publikaties over; de bewering is dus voorbarig. Stress kan vanzelfsprekend het immuunsysteem verstoren maar een verhoogd cortisol-gehalte is niet noodzakelijk een factor bij het aktiveren van XMRV bij M.E.(cvs). Er is overigens geen duidelijkheid over de rol van cortisol bij M.E.(cvs): Er zijn meldingen van gedaalde én verhoogde concentraties.

Een andere bewering is dat het retrovirus een cortisol-receptor zou hebben… Ook daar is niets over gepubliceerd. Men verwart wellicht het glucocorticoid respons element (een onderdeel van het genoom van het retrovirus en dus bestaande uit RNA) van XMRV met een “cortisol-receptor” (het gen NR3C1 codeert voor de de glucocorticoid receptor, GR), dat een proteïne is. Het gen coderend voor dit proteïne is veel groter dan het GRE.

Ook (het gen coderend voor) NF-κB omvat een GRE (DNA-sequentie; genen die positief worden gereguleerd door GR worden gekenmerkt door ‘GC-response elements’ (GRE) in de promotor). Men zou dus ook kunnen claimen dat NF-κB XMRV aktiveert. Daar valt rekening mee te houden, aangezien cortisol (glucocorticoïden); NF-κB aktivatie kan inhiberen. Het zou kunnen dat een laag cortisol-gehalte (dat bij M.E.(cvs) soms wordt vastgesteld) XMRV aktiveert via upregulering van NF-κB. In een TV-interview (‘Nevada Newsmakers’, 8 oktober 2009) heeft Judy Mikovits (co-auteur van het XMRV-artikel in ‘Science’) het over ongepubliceerde gegevens betreffende het NF-κB element” dat de XMRV-expressie zou regelen: de DNA-sequentie die NF-κB bindt en zo de expressie van (virale) genen eventueel zou kunnen wijzigen…

Ook Dr Cheney (www.cheneyresearch.com, 9 oktober 2009) laat noteren: “Oxidatieve stress zal mogelijk XMRV-replicatie versterken.” Hij beweert dat aktivatie van NF-κB dit virus aktiveert en dat onderdrukking van NF-κB XMRV inhibeert maar geeft geen referentie. Prof. Pall meldt op een forum (niet in een wetenschappelijk tijdschrfift): “De replicatie van het retrovirus [XMRV], gebaseerd op zijn DNA-sequentie, wordt gestimuleerd door NF-κB aktiviteit.”.

Het ultieme bewijs daarvoor moet dus echter nog worden geleverd! Onderzoek gewenst dus…

De moeilijkheid wat betreft het verminderen van NF-κB, is dat het zo’n sleutel-rol speelt en vele mechanismen beïnvloedt. Cheney heeft het over de artemisine (artesunaat) als één van de beste inhibitoren van NF-κB. Het is onze mening dat selektieve/specifieke onderdrukking meer aangewezen is en daarbij denken we aan het therapeuticum dat wordt onderzocht door LEGEST (UGent)…



Volgende pagina »

Blog op WordPress.com.