M.E.(cvs)-wetenschap

december 9, 2017

Diagnostisch biomerker-profiel voor fibromyalgie?

Filed under: Diagnostiek — mewetenschap @ 3:39 pm
Tags: , , , , ,

Metaboloom- (analyse van de kleine molekulen die resulteren uit metabole interakties of cellulaire processen) en metabolisme-studies aangaande M.E.(cvs) kwamen hier al aan bod (zie bv. ‘Metabole kenmerken van M.E.(cvs)’, ‘Metabole veranderingen in spieren en hersenen bij CVS’, ‘Cellulaire bio-energetica verstoord bij patiënten met M.E.(cvs)’, ‘Verstoorde werking van pyruvaat-dehydrogenase bij M.E.(cvs)’, ‘Dysfunktie van de TCA- & de ureum-cyclus bij CVS’). Dergelijke studies betreffende fibromyalgie (FM) zijn eerder zeldzaam. De resultaten van onderstaande studie – door researchers van de Univeristeit van de Zuid-Afrikaans provincie North West, in samenwerking met mensen van de Radboud Universiteit (Nijmegen, Nederland) – kunnen aanwijzigingen geven naar wat gemeenschappelijk en wat verschillend is voor beide (overlappende) aandoeningen…

Van de 6 meest belangrijke metabolieten werd nagegaan of hun waarden FM-patiënten konden differentiëren van gezonde controles. Eén van de door de onderzoekers gebruikte modellen suggereerde dat de waarden van slechts 3 metabolieten (creatine, barnsteenzuur – succinaat; gegenereerd in de TCA-cyclus in de mitochondrieën – & taurine) zeer sterk diagnostisch waren voor FM. Correlatie-analyse van door de patiënten gerapporteerde symptomen en de metabolieten gaf ook aan dat creatine en barnsteenzuur bijdragen tot de vermoeidheid en pijn bij FM.

De auteurs waren vooral geïnteresseerd in de neurologische implicaties van hun bevindingen maar het is interessant – gezien de overlap van FM met M.E.(cvs) en studies die wijzen in de richting van een problematische aanmaak van energie bij M.E.(cvs) – dat ook hier problemen met het energie-metabolisme naar voor komen.

Bevestiging is een volgende stap en misschien kunnen er dan vergelijkingen worden gemaakt tussen FM en M.E.(cvs)…

In een piloot-studie bij M.E.(cvs), uitgevoerd door Maureen R. Hanson et al. (‘Cornell University’, New York; gepubliceerd in het tijdschrift Molecular BioSystems) – ‘Metabolic profiling of a Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome discovery cohort reveals disturbances in fatty acid and lipid metabolism’ – werden 74 “differentieel accumulerende metabolieten” gevonden op een totaal van 361 onderzochte (35 significant gewijzigd na statistische correctie). Daarbij meerdere “essentiële energie-gerelateerde molekulen” die theoretisch gelinkt kunnen worden aan het algemeen gebrek aan energie dat wordt gezien bij M.E./CVS. Er werden “enkele mechanismen aangewezen met een hoge impact.”; daaronder het taurine-metabolisme. Verder maakten Niblett SH et al. (Hematologic and urinary excretion anomalies in patients with Chronic Fatigue Syndrome. Exp Biol Med (2007) 232: 1041-1049) al melding van gedaalde urinaire excretie van de TCA-cyclus intermediairen barnsteenzuur (succinaat) en citroenzuur (citraat).

Conclusies omtrent de concrete betekenis van de wijzigingen val elk metaboliet worden hier niet echt getrokken. Het was vooral de bedoeling na te gaan of er (een combinatie van) merkers konden worden gevonden om het stellen van de diagnose te verbeteren.

————————-

BMC Neurology (2017) 17: 88

A diagnostic biomarker profile for fibromyalgia syndrome based on an NMR metabolomics study of selected patients and controls

Bontle G. Malatji (1), Helgard Meyer (2), Shayne Mason (1), Udo F.H. Engelke (3), Ron A. Wevers (3), Mari van Reenen (1) & Carolus J. Reinecke (1)

1 Centre for Human Metabonomics, Faculty of Natural Sciences, North-West University (Potchefstroom Campus), South Africa

2 Department of Family Medicine, Kalafong Hospital, University of Pretoria, South Africa

3 Radboud University Nijmegen Medical Centre, Translational Metabolic Laboratory, Department of Laboratory Medicine, Nijmegen, The Netherlands

Samenvatting

Achtergrond Fibromyalgie (FMS) is een chronische pijn syndroom. Er is onzekerheid over een plausibele pathogenese van de ziekte en het streven naar biomerkers voor een objectieve identificatie van aangetaste individuen blijft voortdurende inspanning vergen. Onze doelstelling was het uitvoeren van een exploratieve metabolomica-studie om (1) het globaal urinair metabolieten-profiel van FMS-patiënten te verhelderen en (2) het potentieel te exploreren van deze metabolieten-informatie om de diagnose van de ziekte te verbeteren.

Methodes We selekteerden patiënten met een medische geschiedenis van persistente FMS (n = 18), die hun recente ziekte-toestand beschreven d.m.v. de ‘Fibromyalgia Impact Questionnaire’ (FIQR) en een klinische vragenlijst (IHCQ [‘in-house clinical questionnaire’]). Er werden 3 controle-groepen gebruikt: eerste-graad familieleden [moeder/vader/zus/broer] van de patiënten (n = 11), leeftijd-gerlateerde individuen zonder aanwijzingen voor FMS of verwante aandoeningen (n = 10) en gezonde jonge (18-22 jaar) individuen (n = 20). Alle individuen waren vrouwen en de onderzochte biologische vloeistof was urine. Correlatie-analyse van de FIQR toonde dat de FMS-patiënten een goed gedefinieerde ziekte-groep voor deze metabolomica-studie vertegenwoordigden. Er werden spectrale analyses van urine uitgevoerd m.b.v. een 1H nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectrometer […].

Resultaten & discussie Multivariate analyses onderscheidden de 3 controle-groepen en de FMS-patiënten, en er werden significante toenames qua metabolieten gerelateerd met het darm-microbioom (hippuur-, barnsteen- & melkzuur) gezien. We ontwikkelden een algoritme voor de diagnose van FMS bestaande uit 3 metabolieten – barnsteenzuur, taurine & creatine – die een goede diagnostische accuraatheid gaven […] en wat betreft de pijn en vermoeidheid voor de geselekteerde FMS- patiënten groep.

Besluit Onze gegevens en vergelijkende analyses gaven een gewijzigd metabool profiel voor FMS-patiënten aan, dat analytisch detekteerbaar is in hun urine. Validatie-studies kunnen de bewijzen omtrent de urinaire metabolieten steviger onderbouwen en zo bijkomende informatie geven voor een betere objectieve diagnose van FMS.

Achtergrond

FMS is een courant chronische pijn syndroom dat wordt gekenmerkt door wijdverspreide musculo-skeletale pijn, geassocieerd met meerdere andere symptomen zoals cognitieve stoornissen, ontregelde slaap en chronische vermoeidheid. Het ‘American College of Rheumtology’ (ACR) publiceerde voor het eerst criteria voor FMS in 1990; die benadrukten chronische wijdverspreide musculo-skeletale pijn (inclusief pijn in het axiaal skelet [beenderen van het hoofd en de romp]) in aanwezigheid van minimum 11 van 18 specifieke gevoelige punten (‘tender-points’) bij het uitoefenen van een manuele druk van 4 kg/cm2.

De 2010 ACR criteria voor FMS worden toegepast via een 2-delige, zelf-rapportering vragenlijst en vereisen geen ‘tender-point’ beoordeling. Het eerste deel beoordeelt de aanwezigheid van pijn op 19 plaatsen op het lichaam (wijdverspreide pijn index) en deel twee meet de symptoom-ernst (score 0-3) van 3 kern-symptomen (slapeloosheid, vermoeidheid en cognitieve stoornissen) en een gemiddelde score (0-3) voor bijkomende somatische symptomen. FMS is de meest courante oorzaak van wijdverspreide en veralgemeende musculo-skeletale pijn en treft 2-8% van de volwassen bevolking met de hoogste prevalentie bij vrouwen tussen 30 en 55 jaar.

FMS wordt gezien als een centrale sensitiviteit syndroom geassocieerd met abnormale pijn-verwerking. Het wordt beschouwd als een “pijn-amplificatie syndroom” geassocieerd met verhoogde gevoeligheid van het zenuwstelsel en verminderde anti-nociceptie, resulterend in de klinische fenomenen van hyperalgesie [verhoogde pijngevoeligheid] en allodynia [ervaring van pijn bij een gewoonlijk niet-pijnlijke prikkel]. Dysfunktie van de centrale mono-aminerge neurotransmissie [gebuikmakend van mono-amine neurotransmitters] waarbij serotonine, norepinefrine, ‘nerve-growth’ factor, substantie-P en andere betrokken zijn, bleek geïmpliceerd bij de pathofysiologie van of FMS. FMS-patiënten vertonen dikwijls co-morbiditeiten met prikkelbare darm syndroom, interstitiële cystitis [chronische, niet-infektueuze inflammatie van de blaas] en stemming-aandoeningen.

In afwezigheid van een objectieve biomerker is de diagnose van FMS gebaseerd op een uitgebreide klinische beoordeling. Vóór 2010 was de diagnose gebaseerd op de 1990 ACR criteria […]. Hoewel de 2010 ACR criteria de ‘tender-points’ niet meer omvatten, blijft een musculo-skeletaal klinisch onderzoek aangewezen om andere oorzaken van wijdverspreide pijn uit te sluiten en ook de oorzaken van de perifere pijn (bv. myofasciale trigger-punten [fascia = bindweefsel-band onder de huid]) te identificeren. Selektief gebruik van laboratorium-testen wordt aangewend om andere oorzaken van wijdverspreide pijn (zoals polymyalgia rheumatica [spier-reuma; syndroom met ontstekingen aan bepaalde groepen spieren – nek, schouders of bekken] en hypothyroïdisme) uit te sluiten.

Het streven naar specifieke en meetbare biomerkers die kunnen helpen bij het objectief identificeren van vatbare individuen, het bevestigen van de diagnose en het versnellen van de behandeling, blijft een continue inspanning bij de research omtrent FMS. De ontwikkeling van ‘high-throughput’ metabole profilering en het bestuderen van het metaboloom bleken bijzonder toepasbaar bij neurologische research waar kleine molekulen belangrijk zijn bij het neurochemisch metabolisme en het spelen van een rol als neurotransmitters, signalisering-modulators en osmolyten [molekulen die bijdragen tot de (regulering van) osmotische druk in cellen en weefsels; spelen een rol bij het behouden van het cel-volume en het vloeistof-evenwicht, beschermen de cellen tegen osmotische stress, droogte, hoog zout-gehalte of hoge temperatuur]. Er wordt algemeen verwacht dat metabolomica profilering-methodes, gelinkt met systeem-biologische benaderingen, zullen opduiken bij goed gedefinieerde metabole fenotypes, en het begrijpen van het brein-metabolisme bij gezondheid en ziekte zullen verbeteren. Enkele metabolomica-studies hebben over fibromyalgie gerapporteerd, waarbij werd gewag gemaakt van potentiële nieuwe inzichten omtrent metabole verstoringen in de hersenen […].

In een piloot-studie (enkel als poster op een ‘Annual Meeting of the Rheumatologic Society of the UK’ (2001) [Richards SCM et al. Muscle metabolites detecte[d in urine in fibromyalgia and Chronic Fatigue Syndrome may suggest ongoing muscle damage]), rapporteerden de onderzoekers dat spier-metabolieten die werden gedetekteerd in de urine van fibromyalgie-patiënten suggestief kunnen zijn voor spier-schade. Hoewel dit niet per definitie een metabolomica-studie is, onthulde hun doelgerichte metabolieten-analyse van urine d.m.v. nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie, significante waarden van creatine bij FMS-patiënten en gestegen (p < 0.05) urinaire excretie van choline [organische stof die belangrijk is voor de struktuur van cel-membranen en andere membraan-strukturen, en voor neurotransmissie], taurine [zwavel-bevattend organisch zuur met fundamentele biologische rollen waaronder anti-oxidatie, modulatie van calcium-signalisering, enz.], citraat & trimethylamine N-oxide (TMAO [osmolyt]) t.o.v. gematchte controles.

De eerste metabolomica-studie over FMS (2013) [Hackshaw KV et al. A bloodspot-based diagnostic test for fibromyalgia syndrome and related disorders. Analyst. (2013) 138: 4453-62], gebruikte 50 μl op ‘blood-spot’ kaartjes gecollecteerd bloed van FMS-patiënten (n = 14), osteoartritis (OA; n = 15) & Reumatoïde Artritis (RA; n = 12). Via mid-infrarood micro-spectroscopie (IRMS) en andere analyses bleken de RA- & OA-groepen metabool gelijkaardig maar verschillend van het metabolieten-profiel van FMS. De IRMS-benadering kon de metabolieten verantwoordelijk voor de diagnostische spectrale differentiatie niet conclusief identificeren, hoewel veranderingen in tryptofaan [essentieel aminozuur] -katabolisme betrokken bleken.

Een andere metabolomica-benadering voor FMS betrof vloeistof-chromatografie/‘quadrupole-time-of-flight’/massa-spectrometrie (LC/Q-TOF/MS) [uiterst gesofisticeerde scheiding-technieken] met multivariate statistische analyse met als doel het onderscheiden van FMS-patiënten (n = 22) en controles (n = 21) via bloed-plasma analyse [Caboni P et al. Metabolomics analysis and modeling suggest a Lysophosphocholines-PAF receptor interaction in fibromyalgia. PLoS One. (2014) 9: e107626 — Hypothese: oxidatieve fragmentatie van (cel-membraan) lipiden kan overvloedig lysoPCs generen die als PAF-achtige bio-aktivatoren gaan fungeren. (Bij M.E.(cvs) is er ook verhoogde oxidative stress.) Het PAF/PAFr systeem speelt een rol bij het moduleren van pijn-signalisering. PAF = ‘Platelet Activating Factor’ (1-alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3-fosfocholine; ‘bloedplaatjes-aktiverende factor’)]. Lysofosfocholinen (lysoPCs [ook: lysofosfatidylcholinen (LPC) of lysolecithinen]), fosfocholine [(sfingo)lipide-molekule; wanneer een cel beschadigd is, bindt het met CRP waardoor fagocytose kan starten] & ceramide [(sfingo)lipide-molekule in het celmembraan waarvan bekend is dat het signalen door kan geven die leiden tot celdood; Naviaux rapporteerde bij M.E.(cvs) gedaalde waarden: ‘Metabole kenmerken van M.E.(cvs)] domineerden het metabolieten-profiel. De metabolieten die het best FMS-patiënten en controles onderscheidden, werden geïdentificeerd als 1-tetradecanoyl-sn-glycero-3-fosfofoline & 1-hexadecanoyl-sn-glycero-3-fosfocholine – wat suggereert dat lysoPCs potentiële biomerkers voor FMS kunnen zijn.

Naast deze metabolomica-bevindingen verstrekte een overzicht over biomerkers voor FMS bijdragen over genetische en proteoom-studies [Giacomelli C et al. Biomarkers in fibromyalgia: a review. Curr Biomark Find. (2014) 4: 35-41]. Hoewel werd dat getoond dat genetische factoren de voorbestemdheid voor FMS beïnvloeden, werden geen specifieke genen als zijnde betrokken bij deze ziekte bevestigd. Het overzicht lijstte ook meerdere proteïnen van de immuun-respons, cytoskelet-hermodelering en het inflammatoir proces bij FMS op. Hun rol bij FMS is echter nog controversieel.

De beschikbaarheid van biomerkers voor ondubbelzinnige en objectieve diagnose van FMS blijft zodoende moeilijk te bereiken in de klinische praktijk. Toch zouden metabolieten die worden geïdentificeerd als betrokken bij de etiologie en pathogenese van FMS ondertussen kunnen helpen inzicht te verwerven in de verscheidene vormen van FMS en ondersteunende diagnostische test-criteria bieden om algemene diagnostische procedures aan te vullen. We presenteren hier dus de resultaten van een 1H NMR metabolomica-studie bij FMS. Alle individuen waren vrouwen en leverden urine-stalen in voor de studie. Het onderzoek werd ontworpen als een ongerichte benadering en leverde informatie op over metabolieten met een voorspellend potentieel betreffende het onderscheiden van FMS-patiënten en gezonde jonge controles. De uitkomsten beklemtonen de veelzijdigheid van metabolomica om inzichten te verkrijgen betreffende de ziekte-pathofysiologie om potentiële nieuwe benaderingen te verkrijgen ter aanvulling van bestaande protocollen die worden voorgesteld aan de praktiserende klinicus om FMS vast te stellen en de behandeling ervan te monitoren.

Methodes

Invididuen, fysieke kenmerken, symptomen en klinische profielen

Patiënten eerder gediagnosticeerd met FMS door dezelfde klinische pijn-specialist (praktijk in Pretoria, Zuid-Afrika). […]

Voorbereiding van de stalen en 1H NMR analyse

NMR uitgevoerd in het ‘Translational Metabolic Laboratory’ van het ‘Radboud University Medical Centre’ in Nijmegen, Nederland. […]

Gegevens en statistische analyse

[…]

Resultaten

Karakeristieken van de FMS-patiënten

Het leeftijd-profiel van de patiënten valt samen met het idee dat FMS ongewoon is bij jonge individuen (< 25-30 jaar) en met de leeftijd stijgt tot een prevalentie-piek bij individuen van middelbare leeftijd, en dan terug afneemt. 88% van onze patiënten had een stabiele relatie met een mannelijke partner, 89% had één of andere dag-invulling of tewerkstelling en hun emotionele ervaring was niet ernstig aangetast door hun ziekte. De pijn-beleving en gebruikte medicatie kwam overéén met wat algemeen wordt voorgeschreven bij FMS. De gemiddelde scores voor de 21 FIQR-vragen [Bennett RM et al. The revised fibromyalgia impact questionnaire (FIQR): validation and psychometric properties. Arthritis Res Ther. (2009) 11: 415] werden vergeleken.

[FIQR-vragenlijst] […] Weinig overlappingen binnen de patiënten-groep met andere FMS-gerelateerde aandoeningen. We concluderen dat de FMS-patiënten een goed gedefinieerde groep vertegenwoordigt.

Genereren van gegevens en selektie van gevallen

[…] Nauwgezette inspectie van de NMR-spectra geeft aan dat er geen onmiddellijk waarneembare kwalitatieve verschillen waren tussen een representatief voorbeeld voor een FMS-patient en iemand uit de jonge controle groep. Dit suggereert dat FMS niet geassocieerd is met onderscheidende metabole afwijkingen (wat anders is dan wordt gezien bij monogenetische aandoeningen zoals aangeboren metabolisme-defekten). […]

Groep-karakteristieken

[Cluster-analyse; het klassificeren of groeperen in ‘clusters’ of klassen grond van de kenmerken, het doel is het vormen van deel-verzamelingen die elk hun eigen gedeelde kenmerken bevatten.] De voornaamste clusters gevormd tussen familieleden en de leeftijd-gematchte groep t.o.v. de FMS-patiënten bleken heterogeen wat betreft de verdeling van de gevallen. In tegenstelling daarmee vormden zich 2 goed definieerde clusters tussen de FMS-patiënten en de jonge controles, suggestief voor kenmerkende verschillen tussen deze 2 groepen.

[Groep-afscheidingen] Er werd een volledige afscheiding bekomen tussen alle 3 de controle-groepen en de FMS-patiënten. […]

Metabolieten-profiel van de FMS-patiënten groep

Er konden 21 metabolieten worden geïdentificeerd en gekwantificeerd uit de NMR-spectra. Daarvan selekteerden we 20 endogene [door het individu geprocudeerde] metabolieten en we namen 2-hydroxy-isoboterzuur [bakterieel afbraak-produkt van voeding-proteïnen] (van exogene oorsprong [ontstaan door het bakterie-gastheer co-metabolisme in de darm]) op […]. De endogene metabolieten omvatten 7 aminozuren (tyrosine, leucine, valine, histidine, alanine, threonine & lysine), 7 metabolieten die direct of indirect geassocieerd zijn met het energie-metabolisme (melkzuur, barnsteenzuur, citroenzuur, 3-hydroxy-isovaleriaanzuur [afbraak-produkt van proteïnen die leucine bevatten], creatine, carnitine & mierezuur), 3 osmolyten (taurine, TMAO & dimethylglycine [derivaat van het aminozuur glycine]), een belangrijk detoxificatie-produkt (hippuurzuur [afbraak-produkt van voeding-proteïnen]), histamine & een N-acetyl-afgeleide (N-acetyl-X [molekule met een acetyl-groep (O=C-CH3)]). […]

[Na verdere analyse en verfijning van de gegevens omtrent de variabelen die het onderscheid maken tussen FMS-patiënten en controles.] 6 informatieve metabolieten bleken belangrijk: barnsteenzuur, taurine, tyrosine, melkzuur, creatine & trimethylamine N-oxide (TMAO).

Belangrijke endogene metabolieten bij de FMS-patiënten

De lijst omvat dus 21 molekulen […] waarvan er 9 waren die konden gerelateerd worden met fysiologische funkties die geconnecteerd kunnen zijn met FMS.

De neurologische funkties van barnsteenzuur, tyrosine en melkzuur zijn wel-bekend: (respectievelijk) de aërobe mitochondriale energie-regeneratie, een voorloper voor neurotransmitters en een sleutel-metaboliet in de astrocyt-neuron lactaat-shuttle [ANLSH: astrocyten consumeren glucose via de anaërobe glycolyse naar pyruvaat en dan lactaat; dit lactaat wordt afgegeven in de extracellulaire ruimte waarna het wordt opgenomen door de neuronen voor verdere oxidatieve afbraak. M.a.w. neuronen kunnen in bepaalde gevallen lactaat gebruiken voor de energie-produktie.] [Pellerin L et al. Evidence supporting the existence of an activity-dependent astrocyte-neuron lactate shuttle. Dev Neurosci. (1998) 20: 291-9]. Taurine is een β-aminozuur – overvloedig aanwezig in het brein bij zoogdieren – bleek een neurotransmitter te zijn in de substantia nigra (SN [Pigment-houdende kern in de midden-hersenen, die dopamine produceert. De SN wordt ook soms tot de basale ganglia (kernen) gerekend (dit is echter niet algemeen aanvaard). Bij M.E.(cvs) werd verminderde aktivatie van de basale ganglia in verband gebracht met vermoeidheid.]). Er werd op basis van micro-dialyse experimenten bij ratten gesuggereerd dat osmoregulatie [de regulering van de osmotische druk om het vloeistof-evenwicht en de concentratie van elektrolyten (zouten) te behouden] van de niet-synaptische taurine-voorraad van de SN de kwetsbaarheid van cellen van de SN (gezien bij de pathogenese van Parkinson’s) kan beïnvloeden. Voeding-studies suggereren ook dat TMAO betrokken kan zijn in dieet-geïnduceerde variaties in het evenwicht van meerdere osmolyten (inclusief betaine, choline, creatinine & creatine) terwijl van creatine ook werd voorgesteld dat het betrokken is bij pijn ervaren in FMS. Zodoende evalueerden we naderhand de mogelijke diagnostische waarde van deze 6 metabolieten voor FMS. […]

Belangrijke exogene metabolieten bij de FMS-patiënten

Er werd gerapporteerd dat de pijn-intensiteit van patiënten met FMS correleert met de graad van dikke-darm bakteriële overgroei. Deze klinische observatie kan pathogenetische relevantie hebben voor FMS; bakteriële overgroei leidt tot blootstelling van immuun-cellen aan luminale antigenen [bakterieën en voedsel-componenten in de darmholte] en daaruitvolgende immuun-modulatie. Een NMR metabolomica-studie van coeliakie [chronische darm-aandoening door gluten-intolerantie], een multifactoriële immuun-gemedieerde darm-ziekte, suggereerde wijzigingen van het energie-metabolisme – een klinisch kenmerk FMS – terwijl urine-gegevens wezen op wijzigingen van de darm-microbiota. Minimum 3 metabolieten die werden gezien in de urine-stalen van onze FMS-patiënten suggereren verstoringen in hun darm-metaboloom: (1) Hippuurzuur is een normale en belangrijke component van urine en is bij mensen een verhoogd excretie-produkt via onnatuurlijke (detoxificatie) en natuurlijke (gastro-esofagale reflux bij kinderen) bronnen. (2) 2-Hydroxy-isoboterzuur, de meest onderscheidene variabele tussen onze FMS-groep en controles, is kennelijk een afbraak-produkt van darm-microbiotica en bleek statistisch gelinkt met Faecalibacterium prausnitzii [ook één van de bakterie-soorten die verschilden tussen de faecale metagenome profielen van M.E.(cvs) en controles…], een belangrijke commensale bakterie van de menselijke darm-flora (voorgesteld als indicator voor de dynamische basis van gastheer/microbioom symbiose. (3) Melkzuur is een belangrijk tussenprodukt bij veel biochemische processen en is een maatstaf voor zorgwekkende ziekte bij patiënten met een slechte prognose. Het kan endogeen (L-lactaat) of exogeen (D-lactaat) van oorsprong zijn en we stelden voor dat de bepaling van z’n enantiomeren [2 enantiomere molekulen van een verbinding zijn elkaars spiegelbeeld] bij infektueuze aandoeningen een basis kan bieden voor het onderbouwen van de klinische significantie van ziekte-merkers. De aanwezigheid van deze exogene merkers met oorsprong in de darm, geeft verdere indicaties omtrent de verbondenheid tussen stoornissen in darm-microbiële populaties en de metabole gevolgen van het gewijzigd microben/zoogdieren metabool evenwicht die ziekte bij de gastheer beïnvloedt (wat hieronder wordt besproken in de context van FMS).

Een vermeende biosignatuur voor FMS

Een combinatie van 3 selektie-methodes […] werd aangewend om de beste voorspellende metabolieten te identificeren. […] Het beste model was dat op basis van barnsteenzuur, taurine & creatine. […].

Het klassificatie-vermogen van elke model werd bepaald via ‘Receiver Operating Characteristic’ analyse [ROC-analyse is een statistische methode die internationaal gebruikt wordt als toets voor de voorspellende waarde van een variabele of instrument; de ROC-curve is een grafiek van de gevoeligheid tegen de specificiteit]. De waarden van de ‘area under the ROC curve’ (AUC [oppervlakte onder de curve; samenvattende maatstaf die in wezen het gemiddelde maakt van de diagnostische accuraatheid over het spectrum van de test-waarden]) zijn een maatstaf voor hoe goed de combinatie 2 groepen kan onderscheiden. Een AUC = 1 betekent een perfeke test; AUC = 0.90-1 is excellent (hoge sensitiviteit en hoge specificiteit), 0.80-0.90 is goed, 0.70-0.80 is redelijk, 0.60-0.70 is slecht en 0.50-0.60 betekent gefaald. […] [de AUC van het beste model was 0.897]

Correlatie tussen klinisch en metabole indicatoren

D.m.v. statische analyse werden de bivariate relaties tussen FIQR-antwoorden en de 3 endogene variabelen (biosignatuur voor FMS) vergeleken. […] De scores van de 21 FIQR-vragen corresponderen met een gemiddelde gebaseerd op subjectieve zelf-beoordeling […]. De gemiddelde waarden verschilden niet van de gegevens van een referentie-groep […].

[…] De resultaten wijzen op een betekenisvollere relatie tussen de metabolieten van de biosignatuur en klinische symptomen gerelateerd met biochemische verstoringen bij FMS. […] Er was een significant verband tussen creatine en de symptomen pijn en energie (p = 0.024 & 0.003, respectievelijk). Het verband tussen de biosignatuur-componenten met gevoeligheid voor aanraking […] was statistisch niet significant. […]

Bespreking

De resultaten van deze metabolomica-studie leidt tot 3 belangrijke discussie-punten: of FMS een unieke globaal metabool profiel vertoond dat deze zieke kenmerkt, of metabolomica-studies bijdragen tot een objectieve klinische diagnose van FMS en tot darm-microbiële/metabole verstoringen bij FMS.

Aangezien de globale gezondheid-toestand van individuen tot uiting komt in hun metabole status, bestaat het heersend inzicht dat metabolomica-resultaten globale biochemische veranderingen belichamen in een individu bij ziekte en neurologische aandoeningen; dit wordt ondersteund door onze resultaten en 2 andere NMR metabolomica-onderzoeken. Een eerste NMR metabolomica-studie evalueerde de diagnostische accuraatheid van biomerker-profielen bij 3 neurologische aandoeningen: idiopathische intracraniale hypertensie, Multipele Sclerose en cerebrovasculaire ziekte t.o.v. controles met of zonder gecombineerde neurologische ziekten. Het metabolomica-onderzoek bleek verschillen te identificeren qua metaboliet-profielen bij patiënten die lijden aan deze 3 aandoeningen. Een aanverwant besluit werd getrokken uit de tweede NMR metabolomica-studie bij FMS [zie Caboni P et al. hierboven]. Hoewel het een relatief klein aantal patiënten betrof, was de metabolomica-benadering succesvol wat betreft het identificeren van karakteristieke metabole profielen bij FMS-patiënten vergeleken met controles; wat het concept ondersteunt dat het ‘Platelet Activating Factor/Platelet Activating Factor Receptor’ (PAF/PAFr) systeem een rol speelt bij het in moduleren van pijn-signalisering. [zie hierboven] Onze resultaten gaven verder de differentiatie aan van de 3 controle-groepen (familieleden, een leeftijd-gematchte groep en jonge individuen) en de FMS-patiënten. Statistische beoordeling van de uitkomst van een model bevestigde de volledige afscheiding tussen de FMS- en de jonge controle-groepen. De resultaten substantieerden enkele unieke verschillen tussen de globale metabole profielen van de FMS-patiënten en de gezonde jonge controles. De metabolieten die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor de differentiatie tussen onze FMS-patiënten en controles omvatten taurine & TMAO, waarvan ook werd gerapporteerd dat ze significant (p < 0.05) verhoogd waren bij FMS-patiënten in een preliminaire NMR studie [zie Richards SCM et al. hierboven]. Daarnaast zagen we verstoord barnsteenzuur, suggestief voor gewijzigd energie-metabolisme bij FMS. Dit resultaat is verbonden met een studie [zie Hackshaw et al. hierboven] waar er relatief verhoogd glucose, het glycolytisch tussen-produkt fosfo-enolpyruvaat, pyruvaat en nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+) werd gezien in bloed van FMS-patiënten [Bij M.E.(cvs) werden ook problemen met de glycolyse gerapporteerd.]. Deze observatie werd eerder gerapporteerd bij patiënten met chronische wijdverspreide pijn. [Mäntyselkä P et al. Glucose regulation and chronic pain at multiple sites. Rheumatology. (2008) 47: 1235-8]

Een gemeenschappelijke draad in metabolomica-studies bij FMS die hier wordt besproken, is de bevestiging van het vermogen van metabolomica om afzonderlijke metabole profielen te identificeren voor FMS-patiënten vergeleken met controles. Sommige metabolieten/biomerkers zouden daarom kunnen bijdragen tot het ziekte-fenotype omwille van een rol in de pathogenese van FMS. De biomerkers die werden onthuld in deze metabolomica-studies leken echter niet metabool nauw verbonden, maar dit kan te wijten zijn aan de multi-factoriële aard van FMS. Het is ook opmerkenswaardig dat de 2 belangrijkste beperkingen van onze eigen en de andere 2 metabolomica-studies de onderzochte FMS-groepen en de gebruikte analytische methodes zijn. De meeste metabolomica-studies worden beperkt door het aantal beschikbare individuen, en daardoor is er uiteindelijk nood aan follow-up validatie-studies met grotere en beter gedefinieerde groepen. Verder: gezien de complexiteit van het menselijk metaboloom en de multi-dimensionele aard van biovloeistoffen en andere biologische stalen die beschikbaar zijn voor metabolomica-studies, kan niet één enkele analyse-technologie de informatie die in deze stalen ligt opgesloten onthullen. Niettemin reiken metabolomica veel verder dan de standaard technieken in de klinische chemie, omdat ze gedetailleerde karakterisatie van metabole fenotypes toelaten en leiden tot, uiteindelijk, de zogenaamde precisie-geneeskunde waarbij kennis van unieke metabole storingen de ziekte-toestand van de individuele patiënten verklaart. Een derde beperking van de huidige studie is het gebruik van de 1990 criteria voor FMS – de patiënten-selektie gebeurde vóór de publicatie van de herziene criteria in 2011. Het gebruik van deze laatste criteria is nu standaard praktijk in onze pijn-kliniek.

Dus: kunnen metabolomica-studies bijdragen tot de vooruitgang omtrent de objectieve klinische diagnose van FMS? De resultaten van de huidige en de 2 andere metabolomica-studies betreffende de ziekte impliceren dat dit het geval is, weliswaar met enkele aanpassingen. De analyses van de bloed-spots van FMS-patiënten leverde informatie via IRMS-technologie (differentiatie van de stalen van FMS-individuen van mensen met RA of OA => nul mis-klassificaties = 100% accuraatheid). De accuraatheid van de metabolomica-benadering was 75% maar het voordeel was het openbaren van een lijst metabolieten die aan de basis kunnen liggen van de geïdentificeerde verschillen. De mogelijke rol van lysoPCs als biomerkers of als bijdragers tot het FMS-fenotype en funktie in de pathogenese van deze aandoening suggereert dat ze potentiële nieuwe ziekte-biomerkers zijn en daardoor een nieuwe benadering openen voor de behandeling van FMS. Evenzo bleek het voorspellend potentieel van de combinatie van barnsteenzuur, taurine & creatine uitstekend voor het onderscheiden van gevallen met FMS en controles (AUC = 90%). De combinatie van creatine en barnsteenzuur vertoonde ook een significante correlatie met de kenmerkende symptomen (pijn en vermoeidheid) van FMS. De inclusie van deze voorspellende informatie omtrent deze 3 metabolieten zou mettertijd deel van de initiële evaluatie van patiënten die vermoedelijk aan de ziekte lijden kunnen uitmaken, in afwachting van validatie van diagnostische merkers voor FMS.

Ten slotte: de betrokkenheid van darm-microbiële/gastheer-metabole verstoringen bij FMS zou significant kunnen bijdragen tot het definiëren van het klinische profiel bij FMS. Brein/darm-interakties zijn cruciaal voor het behouden van de homeostase. Het lijkt er op dat met neuroplasticiteit gerelateerde systemen en neurotransmitter-systemen beïnvloed zijn door de darm/brein-as regulering en verstoorde homeostase kunnen bijdragen tot het risico op ziekte door wijzigingen in het gastro-intestinaal kanaal, centraal zenuwstelsel, autonoom zenuwstelsel en immuunsysteem. De frequent voorkomende co-morbiditeit van fibromyalgie met stress-gerelateerde aandoeningen (zoals Chronische Vermoeidheid Syndroom, prikkelbare darm syndroom en enkele CZS-gerelateerde abnormaliteiten) suggereren dat darm/brein-as regulering minstens een gedeeltelijke gemene deler is voor deze aandoeningen. Deze zienswijze kan mogelijks aan het licht kunnen worden gebracht door gegevens van een follow-up metabolomica-onderzoek met hoge sensitiviteit, zoals d.m.v. op technologieën op basis van massa-spectrometrie.

Besluiten

Een ongerichte 1H NMR metabolomica-analyse van urine-stalen verkregen bij een groep klinisch goed gedefinieerde vrouwelijke FMS-patiënten zonder psychiatrische co-morbiditeit differentieerde deze van een groep jonge gezonde vrouwen. De aanwezigheid van metabole indicatoren voor verstoringen van het darm-microbioom (hippuur-, 2-hydroxy-isoboter- en melk-zuur) ondersteunen het paradigma dat de regulering van de darm/hersenen-as aangetast is bij stress-gerelateerde aandoeningen, zoals FMS. 3 metabolieten-merkers (taurine, creatine & barnsteenzuur) bleken belangrijk voor de differentiatie van FMS-patiënten en controles, en waren significante indicatoren voor de pijn en vermoeidheid bij FMS. Statistische analsyses leverden bewijs omtrent het goede voorspellend potentieel van een combinatie van deze 3 metabolieten voor FMS bij de huidige patiënten-groep. Follow-up metabolomica-onderzoek op een groter aantal urine-stalen, inclusief die van individuen met een hoog risico op het ontwikkelen van de ziekte, alsook longitudinale studies bij FMS-patiënten tijdens behandeling, zijn noodzakelijk om de hier gepresenteerde bevindingen te valideren en mogelijks effekten te detekteren die grotere statistische ‘power’ vereisen. Deze merkers zouden mettertijd objectieve bijkomende info kunnen bieden om, samen met ‘tender-point’ metingen en FIQR vragenlijsten, FMS te bevestigen.

Advertenties

oktober 27, 2017

Fibromyalgie en microgliaal TNF-α

Filed under: Celbiologie — mewetenschap @ 7:05 am
Tags: , , , , , , , ,

Microglia – we hebben het op deze pagina’s al veelvuldig over dit specifiek type of brein-immuuncellen (de “macrofagen van het CZS”) gehad. Een Japanese groep researchers ontwikkelde een techniek om deze aan te maken uit witte bloedcellen uit het bloed zodat ze hun cellulaire eigenschappen bij ziekte kunnen onderzoeken. Ze rapporteren hier over initieel werk dat ze deden bij fibromylagie (niet hetzelfde als M.E.(cvs) maar zoals men weet overlappend).

Wellicht kunnen deze resultaten aanwijzingen geven voor verder onderzoek bij M.E(cvs)…

De met deze technologie gecreëerde microglia van fibromyalgie-patiënten blijken hyper-responsief voor ATP (‘energie-molekule’ maar ook neurotransmitter met een effekt op o.a. microglia) te zijn en meer van het pro-inflammatoir cytokine TNF-α tot expressie te brengen en af te geven (d.w.z. dat ze naburige cellen beïnvloeden). Dit cytokine was ook gelinkt met (subjectieve) pijn en er was een negatief verband met levenskwaliteit. De vraag blijft of de respons op ATP specifiek is voor deze aandoening… Anderzijds werd al gerapporteerd dat een ontoereikende adenosine-trifosfaat (ATP) produktie verband kan houden met de pathofysiologie van M.E.(cvs) door een inadequate ATP-generatie via oxidatieve fosforylatie (zie bv. ‘Oxidatieve fosforylatie na herhaalde inspanning bij CVS’ en ‘Verstoorde werking van pyruvaat-dehydrogenase bij M.E.(cvs)’)

Lees (o.a.) ook ‘Gliale aktivatoren: doelwit voor de behandeling van centrale sensitisatie (chronische pijn)?’.

————————-

Sci Rep. (2017) 7: 11882

Fibromyalgia and microglial TNF-α: Translational research using human blood induced microglia-like cells

Ohgidani M1, Kato TA2, Hosoi M3, Tsuda M4, Hayakawa K1, Hayaki C5, Iwaki R3, Sagata N1, Hashimoto R6, Inoue K4, Sudo N3,5, Kanba S1

1 Department of Neuropsychiatry, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, Maidashi 3-1-1, Higashi-ku, Fukuoka, 812-8582, Japan

2 Department of Neuropsychiatry, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, Maidashi 3-1-1, Higashi-ku, Fukuoka, 812-8582, Japan

3 Department of Psychosomatic Medicine, Kyushu University Hospital, Maidashi 3-1-1, Higashi-ku, Fukuoka, 812-8582, Japan

4 Department of Life Innovation, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University, Maidashi 3-1-1, Higashi-ku, Fukuoka, 812-8582, Japan

5 Department of Psychosomatic Medicine, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, Maidashi 3-1-1, Higashi-ku, Fukuoka, 812-8582, Japan

6 Research Centre for Children’s Mental Development, United Graduate School of Child Development, Osaka University, Yamadaoka 1-1, Suita, Osaka, 565-0871, Japan

Samenvatting

Fibromyalgie is een hardnekkige ziekte die wordt gekenmerkt door chronische oncontroleerbare pijn en psychologisch lijden, en waarvan de oorzaak nog niet werd opgehelderd omwille van de complexe pathologie. Aktivatie van immuun-cellen in de hersenen – microglia genaamd – heeft de aandacht getrokken als een potentieel onderliggend pathologisch mechanisme bij chronische pijn. Technologische en ethische bezwaren hebben echter het vermogen om research met menselijke microglia uit te voeren beperkt. Om deze beperking te overwinnen, hebben we een techniek ontwikkeld om menselijke ‘induced microglia-like’ (iMG) [geïnduceerde mircroglia-achtige] cellen te creëren vertrekkende van menselijke perifeer bloed monocyten. In deze studie creëerden we iMG-cellen van 14 patiënten met fibromyalgie en 10 gezonde individuen, en vergeleken de aktivatie van iMG-cellen tussen de 2 groepen op cellulair niveau. De expressie van tumor necrose factor (TNF)-α was qua mRNA- en proteïne-waarden significant verhoogd in ATP-gestimuleerde iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie in vergelijking met cellen van gezonde individuen. Interessant: er was een matige correlatie tussen ATP-geïnduceerde upregulering van de TNF-α expressie en klinische parameters van subjectieve pijn en andere mentale manifestaties van fibromyalgie. Deze bevindingen suggereren dat microglia van patiënten met fibromyalgie hypersensitief zijn voor ATP. TNF-α van microglia kunnen een sleutel-factor zijn die aan de basis ligt van de complexe pathologie van fibromyalgie.

Rapport

Fibromyalgie, een vorm van niet-organische pijn, is een chronische ziekte die ernstige systemische pijn met psychologisch lijden veroorzaakt, resulterend in funktie-beperkingen en een verminderde levenskwaliteit. Het klinisch beeld werd sinds lang gedocumenteerd; toch blijft fibromyalgie tot op heden een hardnekkige ziekte met ongekende etiologie. In een klinische studie die gebruik maakte van fMRI vertoonden patiënten met fibromyalgie hyper-responsiviteit op stimuli t.o.v. gezonde deelnemers. Daarnaast suggereren rapporten dat neuro-inflammatie veroorzaakt door immuun-cellen en inflammatoire cytokinen gerelateerd is met de pathofysiologie van fibromyalgie. Er werd gesuggereerd dat fibromyalgie wordt veroorzaakt door ingewikkelde bio-psycho-sociale factoren met het centraal zenuwstelsel (CZS) als de pathologische basis.

Microglia zijn immuun-cellen in het CZS en zijn gekend voor hun inflammatoire funkties via de afgifte van pro-inflammatoire cytokinen zoals as tumor necrose factor (TNF)-α en interleukine (IL)-1β. Op basis van studies bij knaagdieren rapporteerden we over de abnormaliteiten van microglia als pathologicshe basis van chronische pijn [Tsuda M et al. P2X(4) receptors induced in spinal microglia gate tactile allodynia after nerve injury. Nature. (2003) 424: 778-783 /// Masuda T. et al. Transcription factor IRF5 drives P2X4R(+)-reactive microglia gating neuropathic pain. Nat Commun. (2014) 5: 3771]. Deze knaagdieren-studies wezen op de over-aktivatie van microgliale cellen bij patiënten met chronische pijn, klinische molekulaire gegevens ontbreken echter omwille van ethische en technische kwesties. Zodoende zijn technieken ter ontwikkeling van menselijke microglia-achtige cellen uit niet-hersen weefsels gerechtvaardigd. Er werd gerapporteerd over een techniek om microglia-achtige cellen te induceren uit menselijke pluripotente [die kunnen uitgroeien tot bijna alle celtypes] stamcellen (iPS). De iPS-technologie maakt cel-gebaseerde testen mogelijk in gebieden zoals de embryologie, de farmacologie en de regeneratieve geneeskunde; de iPS-technologie heeft echter enkele beperkingen wat betreft het modelleren van niet-genetische ziekten en vereist veel tijd en uitgaven. Anderzijds hebben we een nieuwe techniek ontwikkeld om microglia-achtige (iMG) cellen te induceren direct uit menselijk perifeer bloed (monocyten) door gebruik te maken van de 2 cytokinen IL-34 en ‘granulocyte macrophage colony stimulating factor’ (GM-CSF) [fungeert als een groeifactor voor witte bloed-cellen, stimuleert stamcellen tot vorming van granulocyten/monocyten], binnen de 2 weken en zonder enige gen-modificiaties. Vergeleken met de iPS-cellen is onze iMG-techniek eenvoudiger en heeft de voordelen van tijd- en kosten-beheersing. Een andere verdienste is dat we iMG-cellen kunnen produceren zonder enige gen-modificatie. Er is vers bloed vereist om iMG-cells te produceren en we kunnen de iMG-cellen nu nog niet stockeren, wat een belangrijke beperking is. We hebben reeds abnormaliteiten bevestigd qua cellulaire responsen van iMG-cellen van patiënten met ziekte van Nasu-Hakola [zeldzame erfelijke aandoening met neurodegeneratie die leidt tot dementie en vroegtijdige dood], wat een gekende primaire microglia ziekte is. Verder hebben we de gen-expressie patronen geanalyseerd van iMG-cellen in de manische en depressieve fase van patiënten met bipolaire aandoeningen, en onthulden fase-afhankelijke microgliale experessie-patronen. Gen-expressie analyse door een andere research-groep legde bloot dat iMG-cellen de meeste gelijkaardige kenmerken vertonen met primaire menselijke microglia in vergelijking met andere cel-types zoals onsterfelijk gemaakte menselijke microglia en menselijke macrofagen. Onze eerdere studies en dit rapport suggereren sterk dat de iMG-techniek een krachtig instrument is voor het analyseren van dynamische molekulaire pathofysiologieën van microglia, niet enkel bij genetische ziekten maar ook niet-organische ziekten (inclusief fibromyalgie en meerdere psychiatrische aandoeningen).

Hier creëerden we iMG-cellen van gezonde vrijwilligers als controle-groep (HC) en patiënten met fibromyalgie [1990 ‘American College of Rheumatology’ klassificatie-criteria; duur van de pijn = 87 (59-146) maand] om de hypothese te testen dat microglia hyperaktief zijn in patiënten met fibromyalgie.

Het is geweten dat extracellulair ATP als een neurotransmitter en/of neuromodulator funktioneert in het CZS en verscheidene fysiologische funkties van microglia moduleert [Illes P, Ribeiro JA. Molecular physiology of P2 receptors in the central nervous system. Eur J Pharmacol. (2004) 483: 5-17]. We rapporteerden eerder een verband tussen chronische pijn en ATP in dieren-modellen [zie Tsuda M et al. hierboven] en ATP bleek geïmpliceerd in het chronische pijn mechanisme [Milligan ED, Watkins LR. Pathological and protective roles of glia in chronic pain. Nat Rev Neurosci. (2009) 10: 23-36]. We vergeleken door ATP uitgelokte responsen in iMG-cellen van gezonde vrijwilligers en patiënten met fibromyalgie. De gen-expressie van TNF-α was significant hoger in iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie. Daarnaast bleken de TNF-α proteïne-waarden ook significant hoger in het cultuur-supernatant van iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie. In tegenstelling daarmee waren er geen statistisch significante verschillen qua gen-expressie van IL-1β. De proteïne-waarden van IL-1β waren echter significant hoger in het cultuur-supernatant van iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie. Daarnaast waren er geen significante verschillen tussen de 2 groepen qua secretie van de pro-inflammatoire cytokinen IL-6 en IL-8, en van het anti-inflammatoir cytokine IL-10. Op basaal niveau lag de TNF-α gen-expressie significant lager in iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie. Anderzijds waren er geen significante verschillen qua fagocytische aktiviteit, en gen-expressie van TNF-α en IL-1β tijdens fagocytose [in de hier gebruikte test nemen de cellen latex-parels (als ‘vreemd’ lichaam) op] tussen gezonde vrijwilligers en patiënten met fibromyalgie. Deze resultaten suggereren dat microglia van patiënten met fibromyalgie hyper-responsief zijn voor ATP-stimulatie, wat kan resulteren in verhoogde afgifte van TNF-α in het CZS.

We voerden verder correlationele analyses uit tussen TNF-α gen-expressie in ATP-gestimuleerde iMG-cellen en verscheidene klinische parameters, inclusief de pijn-graad. We vonden een matig positieve correlatie tussen TNF-α expressie en subjectieve pijn-intensiteit [Visuele Analoge Schaal; FM: 79,1 ± 18,2 vs. controle: 5,6 ± 8,8]. De pijn-intensiteit [FM: 7,2 ± 1,7 vs. controle: 0,5 ± 0,8] en pijn-interferentie [‘BPI Interference Scale’; bepaalt de mate waarop pijn interfereert met aktiviteiten, stemming en slaap; FM: 7,1 ± 2,3 vs. controle: 0,3 ± 0,8] waren ook matig positief gecorreleerd met de TNF-α expressie. Fibromyalgie is een ziekte die dikwijls co-morbide is met psychiatrische aandoeningen. In het bijzonder werd een verband tussen fibromyalgie en psychiatrische symptomen zoals depressie en angst gerapporteerd. Hier tonen we een matig positieve correlatie tussen TNF-α expressie en ernst van angst en depressie. In tegenstelling daarmee was IL-1β niet significant gecorreleerd met eender welke klinische score. Anderzijds werd een matig negatieve correlatie geobserveerd tussen TNF-α expressie en levenskwaliteit. Deze bevindingen suggereren de mogelijkheid dat de ernst van de subjectieve pijn, psychiatrische symptomen (depressie en angst) en levenskwaliteit bij patiënten met fibromyalgie gecontroleerd wordt door de waarden van microglia TNF-α. Inderdaad: studies met knaagdieren hebben getoond dat TNF-α een belangrijke factor bij neuropathische pijn is en we toonden eerder aan dat TNF-α pijn-gerelateerd gedrag opwekt wanneer het wordt toegediend in de hersenen van ratten. TNF-α wordt ook beschouwd als een belangrijke factor in psychiatrische aandoeningen zoals depressie. Daarnaast wordt gesuggereerd dat modulatie van microgliaal TNF-α één van de therapeutische doelwitten is bij psychiatrische aandoeningen [Kato TA et al. Neurotransmitters, psychotropic drugs and microglia: clinical implications for psychiatry. Current medicinal chemistry. (2013) 20: 331-344 /// Sato-Kasai M et al. Aripiprazole inhibits polyI: C-induced microglial activation possibly via TRPM7. Schizophr Res. (2016) 178: 35-43]. Fibromyalgie is dikwijls co-morbide met psychiatrische aandoeningen (in het bijzonder depressie) omwille van de gedeelde pathologische karakteristieken.

Dit is de eerste studie die abnormale aktivatie van microglia bij fibromyalgie op cellulair niveau bij mensen suggereert. De huidige gegevens geven een positief verband aan tussen microgliale abnormaliteiten en klinische symptomen van fibromyalgie. Interessant is dat iMG-cellen van fibromyalgie-patiënten hyper-responsiviteit voor extracellulair ATP en verhogingen qua pro-inflammatoir cytokine TNF-α vertonen. IL-1β is een belangrijk pro-inflammatoir cytokine in het proces van microgliale aktivatie via inflammasoom-signalisering [inflammasomen = multi-proteïne molekulaire complexen die een brede waaier aan pathogenen ‘voelen’ en een rol spelen bij de inflammatoire respons]. In de huidige studie is de gen-expressie van IL-1β (mRNA) onveranderd, terwijl de proteïne-concentratie van IL-1β in het supernatant gestegen is. Deze gegevens suggereren dat microgliaal IL-1β geaktiveerd wordt in eerdere stadia vergeleken met TNF-α. Gelijkaardig met iMG-cellen was de TNF-α expressie versterkt door ATP-stimulatie in uit PBMC afgeleide macrofagen. Daarom zou ‘t kunnen dat de versterkte TNF-α expressie door iMG-cellen van patiënten door ATP misschien niet specifiek is voor iMG-cellen. Er dient verder onderzoek te worden uitgevoerd om de responsen op ATP tussen iMG-cellen en uit PBMC afgeleide macrofagen te vergelijken. Anderzijds werd gerapporteerd dat fractalkine ([chemokine] CX3CL1) betrokken is bij chronische pijn [zie ‘Systemische inflammatie & neuro-inflammatie bij fibromyalgie] alsook ATP. Het zou dus kunnen dat niet enkel ATP maar ook fractalkine iMG-cellen moduleren. Er zijn verdere studies nodig om op te helderen hoe fractalkine iMG-cellen moduleert bij patiënten met fibromyalgie. Daarnaast dient verdere research op te helderen of inflammasoom-gerelateerde molekulen zoals IL-18 en oppervlakte-expressie van HLA-DR, CD80 en CD86 worden gemoduleerd in iMG-cellen van patiënten met fibromyalgie. Van bijzonder belang is dat statistisch matige correlaties worden gezien tussen ATP-geïnduceerde TNF-α expressie en meerdere subjectieve parameters van pijn, depressie, angst en levenskwaliteit. Tot besluit: microgliaal TNF-α kan een mogelijke belangrijke modulerende factor zijn bij fibromyalgie en er is research nodig om een nieuw diagnostisch systeem en therapeutische strategieën aangaande fibromyalgie vast te stellen. We konden het oorzaak/effekt via het huidig studie-ontwerp niet bekrachtigen, dus zijn er prospectieve studies nodig. Bijvoorbeeld: het met verloop van tijd testen, bij verschillende pijn-gradaties in dezelfde patient, kan onthullen of iMG-analyse kan worden gebruikt als een instrument voor de beoordeling van de ernst van de pijn. We geloven dat de iMG-technolgie een nieuw licht werpt op de dynamische molekulaire pathologieën van microglia en op het ontwikkelen van objectieve meet-instrumenten bij een waaier van niet-organische [“zonder lichamelijke oorzaak”] hersen-ziekten [Jammer dat de auteurs deze gedateerde term gebruiken. Het verwijst naar “funktionele” of “psychogene” neurologische aandoeningen waarbij de neurologische symptomen te wijten zouden zijn aan een psychologische dysfunktie i.p.v. een onderliggend neurologisch probleem. Dit is voorbijgestreefd: de consensus is/zou moeten zijn dat non-organische aandoeningen niet onafhankelijk zijn van hersen-processen of brein-funktie.], en verdere studies zijn gerechtvaardigd.

juni 9, 2017

Systemische inflammatie & neuro-inflammatie bij fibromyalgie

We hebben het op deze paginas al over centrale sensitisatie (CS; eenvoudig gezegd: het steeds gevoeliger (hypersensitief) worden voor pijn; het impliceert dat de hersenen pijn en andere ‘waarschuwing-signalen’ kunnen voortbrengen zelfs als er geen echte weefsel-schade is.) gehad. Het komt voor bij M.E.(cvs) maar ook bij fibromyalgie (FM) – 2 overlappende syndromen waarbij chronische pijn voorkomt. CS zou kunnen worden veroorzaakt door een inflammatoir proces. Er is al bewijs geleverd voor neuro-inflammatie bij M.E.(cvs) maar het is ook een mogelijkheid bij FM. Een team van Zweedse en Noorse onderzoekers bepaalde daartoe de aanwezigheid van een groot aantal (92) met inflammatie gerelateerde proteïnen in het ruggemerg-vocht (cerebrospinaal vocht; verkregen via lumbaal-punktie of ruggemerg-prik) en in het bloed.

Men zou verwachten dat, gezien de centrale sensitisatie, dat er meer inflammatie wordt gevonden in het cerebrospinaal vocht (CSV), maar men vond ook aanwijzingen in het bloed voor ‘systemische’ (over gans het lichaam verspreide) inflammatie. Men vond meerdere inflammatoire proteïnen die verhoogd waren bij FM: de lijst werd vooral gedomineerd door chemokinen (chemotactische – zeg maar leukocyten-aantrekkende – cytokinen; er zijn 4 sub-families: CXC, CC, CX3C & XC; klassificatie op basis van de plaats van hun 2 cysteine-molekulen). Ook het pro-inflammatoir cytokine IL-8 (eerder verhoogd gebleken in het CSV bij FM) was aanwezig. Eén van de chemokinen die nu ook gestegen waren, was fractalkine (CX3CL1). Deze molekule en z’n receptor CX3CR1 kwamen eerder naar voor als signaliserend paar bij neuropathische pijn (‘Fractalkine/CX3CR1 signaling during neuropathic pain’; Front Cell Neurosci. (2014) 8: 121). Fractalkine verhindert aan de ene kant overmatige microgliale aktivatie (zie o.a. ‘Bewijs voor gliale aktivatie in de hersenen bij chronische pijn’) en bevordert anderzijds aktivatie van microglia en astrocyten (zie o.a. ‘Gliale Cellen, Astrocyten en M.E.’) tijdens inflammatoire episodes; het lijkt dus neuroprotectief in bepaalde omstandigheden, terwijl het in andere bijdraagt tot neuronale schade (Neuron-glia crosstalk in health and disease: fractalkine and CX3CR1 take centre stage. Open Biol. (2013) 3: 130181).

Een lage inflammatie bleek dikwijls moeilijk te vinden; hopelijk komt daar nu verandering in en misschien is deze manier ook aan de orde om centrale en/of systemische inflammatie bij M.E.(cvs) te detekteren? Waarom er inflammatie aanwezig is, blijft dan ook nog een vraag. Schade aan de bloed-hersen-barrière, een pathogen, problemen met doorbloeding of een immuun-reaktie in het lichaam die een inflammatoire respons geeft in de hersenen?

Als verder bewezen wordt dat fractalkine een belangrijke rol speelt, dan zijn er alvast enkele medicijnen die nu al worden getest… Afwachten!

Nogmaals: deze studie betrof FM-patiënten en kan niet zomaar worden veralgemeend voor individuen met M.E.(cvs) maar kan hier wel aanwijzingen uit halen voor deze laatste groep. Prof. Lenny Jason publiceerde overigens dat een ‘co-morbide’ diagnose van FM meer frequenter en ernstiger post-exertionele malaise gaf. Een bijkomende diagnose van FM naast M.E. leidt tot een slechter fysiek funktioneren…

————————-

J Pain Res. (2017) 10: 515-525

Evidence of both systemic inflammation and neuroinflammation in fibromyalgia patients, as assessed by a multiplex protein panel applied to the cerebrospinal fluid and to plasma

Emmanuel Bäckryd1, Lars Tanum2, Anne-Li Lind3, Anders Larsson4 & Torsten Gordh3

1Pain and Rehabilitation Centre, Department of Medical and Health Sciences, Linköping University, Linköping, Sweden

2Department of R&D in Mental Health, Akershus University Hospital, Lørenskog, Norway

3Department of Surgical Sciences

4Department of Medical Sciences, Uppsala University, Uppsala, Sweden

Samenvatting

Naast centrale hyper-exciteerbaarheid en verstoorde ‘top-down’ [vanuit de hersenen] modulatie, speelt chronische inflammatie waarschijnlijk een rol in de pathofysiologie van fibromyalgie (FM). Inderdaad: op basis van zowel dieren-studie en experimenten bij mensen met betrekking tot de analyse van cytokinen en andere met inflammatie gerelateerde proteïnen in verschillende lichaam-vochten, worden neuro-inflammatoire mechanismen als centraal beschouwd voor de pathofysiologie van vele chronische pijn aandoeningen. Wat betreft FM hebben eerdere cytokinen-studies met menselijk plasma/serum en/of cerebrospinaal vocht (CSV) echter gekeken naar slechts enkele vooraf-bepaalde cytokine-kandidaten. In plaats van slechts enkele molekulen te analyseren, gebruikten wij een nieuw multiplex proteïnen-panel dat ons in staat stelde simultaan 92 inflammatie-gerelateerde proteïnen te analyseren. We onderzochten dus de inflammatoire profielen in CSV en plasma van 40 FM-patiënten in vergelijking met CSV van gezonde controles (n = 10) en plasma van bloed-donor controles (n = 46). Gebruikmakend van multi-variate gegevens analyse vonden we bewijsmateriaal voor zowel neuro-inflammatie (bepaald in het CSV) als chronische systemische inflammatie (bepaald in het plasma). Er worden 2 groepen proteïnen (één voor CSV en één voor plasma) voorgesteld die sterk het onderscheid maken tussen patiënten en controles. We vonden in het bijzonder hoge waarden van het chemokine CX3CL1 (ook gekend als fractalkine) in het CSV. Daarnaast werden eerdere bevindingen betreffende IL-8 bij FM gerepliceerd, in zowel CSV als plasma. Dit is de eerste keer dat een dergelijk uitgebreid inflammatoir profiel voor FM-patiënten werd beschreven. FM lijkt dus gekenmerkt te worden door objectieve biochemische veranderingen, en de talmende karakterisering – idiopathisch of zelfs psychogeen – van de mechanismen dienen definitief als achterhaald te worden beschouwd.

Inleiding

Fibromyalgie (FM) is een musculoskeletale pijn aandoening gekenmerkt door chronische wijdverspreide pijn en verhoogde pijn-sensitiviteit, en wordt dikwijls vergezeld door slaap-stoornissen, vermoeidheid, geheugen-problemen en psychologische co-morbiditeiten. De prevalentie van FM is ca. 2% wereldwijd en het komt couranter voor bij vrouwen. Hoewel pregabaline, duloxetine & milnacipran werden goedgekeurd door de Amerikaanse ‘Food and Drug Administration’ (FDA) voor gebruik bij FM, bieden ze slechts gedeeltelijke verlichting van de symptomen bij een minderheid van de patiënten en werden ze niet goedgekeurd voor deze indicatie door het ‘European Medicines Agency’ (EMA). ‘Off-label’ gebruik [toepassen van een geneesmiddel voor een indicatie of in een dosering waarvoor het geneesmiddel niet geregistreerd werd] van amitriptyline [antidepressivum] wordt als passend beschouwd maar de meeste patiënten die dergelijke medicatie proberen, stoppen met de therapie omwille van het gebrek aan doeltreffendheid of problemen met verdraagbaarheid. Medicijnen zijn niet verplicht bij de behandeling van FM en FM-patiënten worden dikwijls bekeken vanuit een revalidatie-perspectief, waarbij multi-disciplinaire pijn-programma’s ‘state of the art’ zijn voor het management van complexe, chronische, niet-kwaadaardige pijn. Betere en meer veilige farmacologische behandel-opties zouden echter natuurlijk een belangrijke stap voorwaarts zijn.

Er is een nood aan een beter begrip omtrent de pathofysiologische mechanismen van FM en die kennis zou ons wellicht in staat stellen betere therapeutische medicijnen te ontwikkelen. Centrale sensitisatie, dat wordt gedefinieerd als door nociceptie [pijn-waarneming] gestuurde amplificatie van neurale signalisering in het centraal zenuwstelsel (CZS) leidend tot hypergevoeligheid voor pijn, wordt beschouwd als zijnde een belangrijk pathofysiologisch mechanisme bij chronische pijn aandoeningen, vooral bij FM. De ‘top-down’ modulerende systemen zijn aangetast bij FM en dit draagt waarschijnlijk bij tot centrale hyper-exciteerbaarheid [verhoogde prikkelbaarheid]. Het lijkt daarom waarschijnlijk dat centrale processen en perifere nociceptieve input interageren. Inderdaad: een aanhoudende perifere bijdrage lijkt belangrijk voor het bestendigen van centrale hyper-exciteerbaarheid.

Cytokinen zijn kleine molekulen die worden afgegeven door immunocompetente cellen [immunologisch competente cellen; een antigeen heeft het antilichaam-vormend apparaat gestimuleerd en kan dus een immuun-respons opwekken] en ze worden geklassificeerd als pro- of anti-inflammatoir. Plasma- en/of serum-waarden van de pro-inflammatoire cytokinen IL-6 en IL-8 bleken verhoogd bij patiënten met FM, alsook de waarden van IL-8 in het cerebrospinaal vocht (CSV) in één studie. Inderdaad: het CSV is een relevant lichaam-vocht bij het onderzoeken van pijn-aandoeningen, aangezien het in direct contact staat met het CZS en er kan worden geponeerd dat het een afspiegeling is van CZS-pathologie. CSV-waarden van klassieke neuropeptiden zoals substantie-P, beta-endorfine en andere endogene opioïden werden daarom bestudeerd bij veel verschillende pijn-toestanden. Neuro-inflammatoire mechanismen worden heden ten dage beschouwd als een zeer belangrijk onderdeel van de pathofysiologie van chronische pijn.

Het doel van de huidige studie was om inflammatoire profielen te onderzoeken in het CSV en plasma van FM-patiënten vergeleken met gezonde controles. In plaats van slechts enkele molekulen te analyseren, gebruikten we een multiplex proteïnen-panel met een capaciteit van 92 inflammatoire biomerkers simultaan te analyseren. Deze bredere benadering verhoogt de kans op het valideren van eerdere bevindingen en op het ontdekken van nieuwe belangrijke biomerkers die niet eerder in overweging werden genomen bij FM. Bovendien werd, om gegevens te analyseren vanuit een systeem-biologisch perspectief – d.w.z. kijken naar alle variabelen simultaan en niet enkel één per één – multi-variate data-analyse gebruikt.

Methodes

Individuen en staalname-procedures voor CSV en bloed

Patiënten Vrouwen van 20-60 jaar oud met FM volgens de 1990 criteria van het ‘American College of Rheumatology’ (ACR). […] Exclusie: elke voorgeschiedenis van enige ernstige medische ziekte, of huidige of eerdere ‘Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition’ (DSM-IV) diagnose van stemming-aandoeningen (laatste 12 maanden), angst-stoornissen, psychotische aandoeningen, dementie, epilepsie, alkohol- of medicijn-misbruik. […]

CSV van gezonde controles […]

Controle plasma-stalen van bloed-donoren […]

Analytische methode

[…]

Statistieken

[…]

Ethiek

[…]

Resultaten

CSV-analyses

Overzicht van de CSV-groepen. Alle 40 FM-patiënten waren vrouwen, zo ook 7 van de 11 gezonde controles (64%). De leeftijd van de patiënten verschilde niet significant van deze van de gezonde controles: 47 jaar (24-60) vs. 54 jaar (44-57), respectievelijk. We lieten proteïnen met waarden > 20% onder de detektie-grens weg, bij zowel patiënten als gezonde controles. De CSV-resultaten van de huidige studie zijn daarom gebaseerd op 53 proteïnen.

De gegevens over CSV-proteïnen van de 51 individuen werden gecheckt op uitschieters. […] Er was één sterke uitschieter […] en dit individu werd uitgesloten voor de analyses. Er bleken ook 4 niet-ernstige matige uitschieters en deze werden niet uitgesloten. Er bleven dus 40 patiënten en 10 controles over.

Regressie van klasse-onderscheidende CSV-proteïnen. Het gebruikte model […] was zeer significant en er werd dus een duidelijke afscheiding tussen de groepen bekomen. In het geheel hadden 11 molekulen een hoge significantie voor groep-afscheiding […]. Om een eventueel effekt van geslacht te onderzoeken werd een nieuwe berekening gemaakt met exclusie van de 4 mannen (dus 40 patiënten en 7 gezonde controles). De lijst met de 11 meest onderscheidende proteïnen was exact dezelfde, enkel de volgorde varieerde een beetje.

Plasma-analyses

Overzicht van de plasma-groepen. Er waren plasma-gegevens beschikbaar van 35 FM-patiënten (allemaal vrouwen), terwijl 32 van de 47 (68%) bloed-donor controles vrouwen waren. De leeftijd van de patiënten verschilde niet significant van de bloed-donor controles: 47 jaar (24-60) vs. 48 jaar (27-67), respectievelijk. Proteïnen met waarden > 20% onder de detektie-grens werden uitgesloten bij zowel patiënten als bloed-donoren. De plasma-resultaten in deze studie zijn dus gebaseerd op 75 proteïnen.

De plasma-proteïne gegevens van de 82 individuen werd gecheckt op uitschieters. Het model […] ontdekte één sterke uitschieter (een bloed-donor) en dit individu subject werd uitgesloten voor de analyses. Er bleken ook 6 niet-ernstige matige uitschieters en deze werden niet uitgesloten. Er bleven dus 35 patiënten en 46 controles over.

Regressie van klasse-onderscheidende plasma-proteïnen. Het model […] was zeer significant en er werd dus een duidelijke afscheiding tussen de groepen bekomen… In het geheel hadden 21 molekulen een hoge significantie voor groep-afscheiding […]. Om een eventueel effekt van geslacht te onderzoeken werd een nieuwe berekening gemaakt met exclusie van de mannen (dus 35 patiënten en 32 gezonde controles). De lijst met de 21 meest onderscheidende proteïnen was exact dezelfde, enkel de volgorde varieerde een beetje.

Van de 11 CSV inflammatie-gerelateerde proteïnen, kwamen er ook 4 voor in de lijst plasma inflammatie-gerelateerde proteïnen en waren dus belangrijk voor groep-onderscheiding in zowel plasma als CSV; deze 4 proteïnen waren CXCL6 [granulocyten chemotactisch proteïne 2 (GCP-2); trekt neutrofiele granulocyten (type witte bloedcellen) aan], LAP-TGF-beta-1 [één van de 2 polypeptiden waaruit het cytokine ‘transforming growth factor’ beta bestaat], CXCL5 [chemokine dat de chemotaxis van neutrofielen stimuleert] & MCP-2 [monocyten chemotactisch proteïne 2; ook gekend als CCL8]. De overblijvende 7 proteïnen inflammatie-gerelateerde proteïnen werden zeer laag geklasseerd in het plasma-model. Deze 7 proteïnen waren dus zeer belangrijk voor groep-onderscheiding in CSV maar niet in plasma. Ten slotte: de top 5 plasma inflammatie-gerelateerde proteïnen kwamen niet voor bij de CSV inflammatie-gerelateerde proteïnen, wat er op wijst dat deze 5 proteïnen (STAMBP [STAM (signaal-transducerend adaptor-molekule) -bindend proteïne], SIRT2 [Sirtuine-2; sirtuinen zijn NAD+-afhankelijke enzymen betrokken bij gen-regulering en het metabolisme], CD40 [proteïne op antigen-presenterende cellen, vereist voor hun aktivatie], AXIN1 [proteïne met meerdere funkties] & IL-7) sterk het onderscheid maakten tussen patiënten en controles in plasma maar niet in CSV.

Samenvatting van de voornaamste resultaten

In plaats van te kijken naar een beperkt aantal vooraf-bepaalde proteïnen, hebben we 92 inflammatie-gerelateerde proteïnen geanalyseerd in CSV en plasma van patiënten met FM, in vergelijking met controles. Voor beide lichaam-vochten werd onderscheiding van de groepen bekomen en de proteïnen verantwoordelijk voor dit onderscheid werden aangeduid. We vonden bewijs voor zowel neuro-inflammatie (bepaling in CSV) als chronische systemische inflammatie (bepaling in plasma).

Bespreking

We hebben inflammatoire profielen bepaald in het CSV en plasma van 40 FM-patiënten vergeleken met gezonde controles (CSV) en bloed-donoren (plasma).

CSV vs. systemische waarden

Het CSV is een belangrijke potentiële ‘spiegel’ voor pathofysiologische processen in het ruggemerg. Neuro-inflammatie en gliosis [of gliose; verhoogd aantal gliale cellen in een beschadigd gebied van de hersenen; non-specifieke neuropathologische reaktie van het brein op beschadiging; zie ook ‘Cerebrale inflammatie? TNF-α, Microglia, Bloed-Hersen-Barrière] zijn belangrijke concepten in de moderne pijn-geneeskunde. [Grace PM et al. Pathological pain and the neuroimmune interface. Nat Rev Immunol. (2014) 14: 217-231 /// Ellis A, Bennett DL. Neuroinflammation and the generation of neuropathic pain. Br J Anaesth. (2013) 111: 26-37] Wellicht zijn enkele aspecten van centrale neuro-inflammatie te “zien” in onze proteïnen-lijst. Dit zou een belangrijke stap voorwaarts zijn voor de pijn-geneeskunde, aangezien bewijsmateriaal voor centrale neuro-inflammatie tot dusver meestal werd verkregen via dieren-experimenten.

Er werden voorheen hoge systemische waarden voor de pro-inflammatoire cytokinen IL-6 en IL-8 gevonden bij FM. Hier onderzochten we een groot aantal plasma-cytokinen terzelfdertijd. Opmerkelijk: er bestaat enige overlapping tussen de lijsten onderscheidende plasma-proteïnen en de CSV-proteïnen; wat weerspiegelt dat hoewel plasma en CSV ten dele verschillende compartimenten weerspiegelen, ze ook onderling verbonden zijn. We bevestigden ook eerdere bevindingen, namelijk dat systemische IL-8 waarden verhoogd zijn bij deze patiënten. Hoewel IL-6 niet opduikt in de lijst inflammatie-gerelateerde plasma proteïnen – d.w.z. IL-6 behoort niet tot de groep voornaamste onderscheidende proteïnen als we de ganse correlatie-struktuur van het materiaal in acht nemen – vonden we (met klassieke statistiek) toch een significant verschil tussen de groepen: IL-6 bleek verhoogd bij de FM-patiënten (p < 0.001).

Neuro-immuniteit en chronische pijn

Een groot deel van de chemokinen behoort tot de CC of de CXL sub-families. Chemokinen komen tot expressie op neuronen, glia en neurale voorloper-cellen, en de synthese ervan is verhoogd in respons op een letsel. Deze chemokinen initiëren cytokine-aktivaties, die leiden tot neuro-inflammatie. [White FA et al. Chemokines: integrators of pain and inflammation. Nat Rev Drug Discov. (2005) 4: 834-844] Onze resultaten komen dan ook overéén met meer bewijsmateriaal omtrent de rol van neuro-immuniteit bij chronische pijn. In dieren-modellen voor pathologische pijn werd bv. aangetoond dat neuron-glia communicatie in het ruggemerg gemedieerd wordt (o.a.) door het chemokine CX3CL1 (fractalkine) dat wordt afgegeven door beschadigde of geaktiveerde ‘first-order’ neuronen [dragen de sensorische signalen van de sensorische receptor in de periferie naar het CZS]. Inderdaad: CX3CL1/fractalkine werd voorgesteld als één van de meest prominente signalisering-mechanismen in pre-klinische modellen voor neuropathische pijn. [Old EA, Clark AK, Malcangio M. The role of glia in the spinal cord in neuropathic and inflammatory pain. Handb Exp Pharmacol. (2015) 227: 145-170 /// Clark AK, Malcangio M. Fractalkine/CX3CR1 signaling during neuropathic pain. Front Cell Neurosci. (2014) 8: 121 /// Clark AK, Yip PK, Malcangio M. The liberation of fractalkine in the dorsal horn requires microglial cathepsin S. J Neurosci. (2009) 29: 6945-6954] De aanwezigheid van CX3CL1/fractalkine bij onze voornaamste bevindingen is dus opmerkelijk [6e plaats in de lijst CSV inflammatie-gerelateerde proteïnen]. Tesamen met z’n signalisering-partner cathepsine-S [cathepsinen zijn bepaalde eiwit-splistende enzymen], is fractalkine een nieuwe therapeutische benadering voor de behandeling van chronische pijn [Clark AK, Malcangio M. Microglial signalling mechanisms: cathepsin-S and Fractalkine. Exp Neurol. (2012) 234: 283-292], bv. via cathepsine-S inhibitie [bij ratten => Clark AK, Yip PK, Grist J et al. Inhibition of spinal microglial cathepsin-S for the reversal of neuropathic pain. Proc Natl Acad Sci USA. (2007) 104: 10655-10660]. We willen ook graag IL-18 vermelden. Dieren-modellen (voor neuropathische pijn) suggereren dat IL-18 een belangrijke mediator is voor de ontwikkeling van pathologische pijn.

Het proces van gliose wordt gekenmerkt door geaktiveerde microglia die belangrijke multi-funktionele cytokinen (TNF-α, IL-1β, IL-6) afgeven die de daaropvolgende aanmaak van pijn-veroorzakende mediatoren orkestreren. [Vallejo R, Tilley DM, Vogel L, Benyamin R. The role of glia and the immune system in the development and maintenance of neuropathic pain. Pain Pract. (2010) 10: 167-184 /// Gosselin RD, Suter MR, Ji RR, Decosterd I. Glial cells and chronic pain. Neuroscientist. (2010) 16: 519-531] In deze context is het ook belangrijk de negatieve resultaten te rapporteren. Bijzonderlijk: in de huidige studie waren IL-6, MCP-1 [monocyten chemotactisch proteïne 1; een inflammatoire mediator gesecreteerd door geaktiveerde microglia] (ook gekend als CCL-2) en beta-NGF [onderdeel van ‘nerve growth factor’; belangrijk voor de ontwikkeling en het onderhoud van zenuwen] niet belangrijk voor het onderscheid in CSV. Het is mogelijk dat deze ‘klassieke’ mediatoren specifiek zijn voor een bepaald dieren-model […] of dat ze specifiek zijn voor neuropathische pijn en niet zo zeer FM. Tevens is het ook belangrijk te erkennen dat bijna alle waarden van TNF-α, BDNF [zie ‘BDNF – neuroplasticiteit bij neuropathische pijn & centrale sensitisatie] & GDNF [‘glial cell line-derived neurotrophic factor’; klein eiwit dat krachtig de overleving van vele types neuronen bevordert] onder de detektie-grens lagen, en deze 3 proteïnen maakten dan ook geen onderdeel uit van het analyse-model. Gezien eerdere bevindingen [Lundborg C, Hahn-Zoric M, Biber B, Hansson E. Glial cell line-derived neurotrophic factor is increased in cerebrospinal fluid but decreased in blood during long-term pain. J Neuroimmunol. (2010) 220: 108-113], is het ook merkwaardig dat IL-8 niet in onze top 11 lijst voorkomt [voor CSV; voor plasma: plaats 20]. Een terugblik naar dit cytokine toonde echter een ‘cut-off’ waarde die hoger was dan gewoonlijk voor ‘significantie’, wat aangeeft dat IL-8 bijdraagt tot het model, zij het niet erg sterk. Bovendien waren de waarden van IL-8 significant hoger bij de patiënten op basis van uni-variate [met slechts één variabele] statistiek (p = 0.001). Daarom bevestigde de huidige studie dat IL-8 waarden in het CSV hoog zijn bij FM.

Het is interessant om de huidige bevindingen [betreffende inflammatie-gerelateerde proteïnen in plasma] te vergelijken met de bevindingen van ‘zenuwwortel’-pijn [Moen A et al. Inflammatory serum protein profiling of patients with lumbar radicular pain one year after disc herniation. Int J Inflam. (2016) 2016: 3874964] die hetzelfde multiplex-panel gebruikte bij patiënten met chronische lumbale radiculaire pijn [“zenuw-wortel pijn”, pijn die ontstaat door prikkeling van een zenuw op de plaats waar deze uit het ruggemerg komt]. 16 van de 21 proteïnen (76%) werden door Moen et al. beschreven als zijnde significant ge-upreguleerd bij patiënten met veel pijn. De hoge overlapping-graad kan misschien wijzen op een gemeenschappelijk inflammatoir patroon bij chronische pijn, ongeacht welke chronische pijn aandoening wordt bestudeerd. Ondanks een significante overlap kunnen verschillende chronische pijn aandoeningen echter gedeeltelijk verschillende systemische inflammatoire profielen vertonen. In onze huidige studie werden de volgende 5 proteïnen niet beschreven door Moen et al.: IL-7, CD244 [NK-cel receptor 2B4], ADA [adenosine-deaminase; enzyme van het purine-metabolisme met een rol in T-cel gemedieerde immuniteit], MMP-1 [matrix metalloproteinase-1; enzyme dat collageen afbreekt] & EN-RAGE [inflammatoir ligand voor de ‘receptor for advanced glycation end products’ (RAGE)].

Hoewel veel FM-patiënten niet-steroïdale anti-inflammatoire medicijnen (NSAIDs) gebruiken, wordt het huidig wetenschappelijk bewijsmateriaal gewoonlijk niet sterk genoeg beschouwd voor een algemene aanbeveling voor het gebruik van NSAIDs. Vandaar dat, hoewel de resultaten van de huidige studie wijzen op het belang van chronische inflammatie bij FM, het belangrijk is geen overhaaste conclusies te trekken betreffende het gebruik van NSAIDs voor deze pijn-aandoening. Gezien het feit dat FM een chronische aandoening is, is het belangrijk de potentiële nevenwerkingen van langdurig NSAID-gebruik te overwegen. Gezien het feit dat de meeste FM-patiënten vrouwen zijn, is het mogelijk verband tussen inflammatie en concentraties eierstok-hormonen bij FM-patiënten ook een potentieel gebied voor toekomstig onderzoek.

Studie-beperkingen

Ten eerste: hoewel de CSV controle-groep redelijk goed gematcht was qua leeftijd, was die veel kleiner dan de patiënten-groep. Ten tweede: aangezien de plasma controle-groep uit bloed-donoren bestond, was er slechts beperkte informatie over hen beschikbaar, alhoewel word verwacht dat bloed-donoren behoorlijk gezond zijn. Inderdaad: bloed-donoren worden dikwijls aangewend om referentie-waarden voor nieuwe biomerkers te bepalen. Om deze 2 punten over de controle-groepen in deze studie samen te vatten: de plasma controle-groep had een meer voldoende grootte dan de CSV controle-groep maar aan de andere kant was die beter gekarakteriseerd. Het zou natuurlijk ideaal geweest zijn als best om dezelfde controle-groep te hebben voor beide lichaam-vochten maar dit was niet mogelijk omwille van praktische redenen.

Ten derde: de FM-patiënten waren allemaal vrouwen, terwijl de 2 controle-groepen gemengd waren. Hoewel noch de belangrijkste resultaten over CSV noch die over plasma lijken te zijn beïnvloed door geslacht, dienen onze bevindingen daarom niet zomaar te worden veralgemeend naar mannen toe. Ten vierde: body-mass-index (BMI), die in deze studie niet werd geregistreerd, kan het inflammatoir profiel beïnvloeden. Bijzonderlijk voor de interpretatie van de resultaten van de huidige studie, moet worden erkend dat dit [door andere onderzoekers] werd aangetoond voor [de chemokinen] CXCL10 [ook gekend als interferon-gamma geïnduceerd proteïne 10 (IP-10)], CXCL6 [zie eerder; hier belangrijk voor groep-onderscheid in zowel plasma als CSV], CX3CL1 [fractalkine; hier hoge waarden in CSV] & CCL19 [macrofaag inflammatoir proteïne-3-beta (MIP-3β)]. In een andere studie werd aangetoond dat 15 van 63 cytokinen in het plasma geassocieerd waren met de leeftijd; dus is het beschikken over voor leeftijd gematchte controles wellicht belangrijk.

Ten vijfde: de belangrijkste beperking van de huidige studie is misschien wel dat de controles van andere centra dan de patiënten kwamen. Dus kan de vraag worden gesteld of onze resultaten kunnen worden verklaard door verschillende pre-analyse behandeling van de CSV- en/of plasma-stalen. Gebruikmakend van hetzelfde multiplex inflammatoir panel bij patiënten met hoge en lage pijn-waarden vonden Moen et al. echter een duidelijk inflammatoir patroon bij patiënten met hoge waarden voor chronische radiculaire pijn. Daarom – zelfs al blijft het behandelen van de stalen door verschillende centra een belangrijke beperking blijft voor de huidige studie (en de resultaten ietwat onzeker maakt) – tonen de resultaten van Moen et al. dat het mogelijk is duidelijke inflammatoire verschillen tussen groepen patiënten met chronische pijn te vinden […]. Het afdoen van de resultaten als een meet-fout door de verschillende staal-behandeling lijkt ons ongefundeerd, hoewel het natuurlijk een mogelijkheid blijft. De bevindingen in de huidige studie dienen te worden bevestigd in andere groepen waar patiënten- en controle-stalen door hetzelfde studie-personeel werden behandeld voorafgaandelijk aan de analyse.

Causaliteit

Als onze resultaten geldig zijn: is de huidige inflammatoire ‘fingerprint’ direct gerelateerd met de pathofysiologie van FM (bv. centrale sensitisatie te wijten aan neuro-inflammatie?) of is het een inflammatoire risico-factor die aanwezig was present voorafgaandelijk aan de ontwikkeling van chronische pijn (bv. een genetische vatbaarheid? Een derde mogelijkheid zou kunnen zijn dat de ‘fingerprint’ een gevolg is van de chronische pijn aandoening (bv. een afspiegeling van pijn-gerelateerde stress, inaktiviteit, depressie of slechte slaap. Of onze bevindingen een risico-factor zijn voor, een directe afspiegeling of een gevolg van de betrokken pathofysiologische is dus een belangrijk verder te onderzoeken gebied. Natuurlijk kunnen alle 3 deze categorieën een rol spelen. Men zou bv. kunnen hypothiseren dat sommige individuen meer vatbaar zijn voor inflammatie van bij het begin (een risico-factor) en dat ze daarom een sterke neuro-immune en/of systemische reaktie ontwikkelen, leidend tot zowel het ervaren van pijn en andere symptomen [geen eetlust, zwakte, slaperigheid, koortsigheid,…]. Dit alles is natuurlijk zeer speculatief maar houdt fysiologisch goed steek. Het ontrafelen van de bijdrage van deze potentieel wederzijds interagerende factoren zal zeer moeilijk zijn. Waarden van perifeer IL-6 staan er bv. om bekend beïnvloed te worden door regelmatige inspanning; inaktieve individuen hebben hogere ‘baseline’ waarden voor dit cytokine.

Statistische overwegingen

[…] Er kunnen natuurlijk enkele vals-positieve bevindingen tussen geslopen zijn maar globaal genomen lijkt het niet verstandig al onze resultaten af te doen als een gigantische type-I fout. [In gewone taal: bij een type-I fout ziet men een verschil terwijl er eigenlijk geen is.] De multi-variate data-analyse methodologie die hier werd aangewend is dezelfde als in een aantal ‘peer-reviewed’ publicaties in verschillende tijdschriften […]. Ten slotte: om de kracht van onze statistische methodologie te verzekeren, werden de CSV-gegevens van de huidige studie her-berekend met de statistische methodologie beschreven door Moen et al. […]: de resultaten van deze her-berekening was exact dezelfde.

Besluit

In plaats van te kijken naar een beperkt aantal vooraf-bepaalde cytokinen, hebben we een inflammatoir panel onderzocht bij patiënten met FM, waarbij we CSV en plasma analyseerden. We slaagden er in patiënten en controles te onderscheiden op basis van de resultaten voor beide lichaam-vochten en de huidige studie is de meest uitgebreide, “holistische” inflammatoire profilering studie bij FM-patiënten tot op heden. We vonden bewijs voor zowel neuro-inflammatie (vastgesteld in CSV) als chronische systemische inflammatie (vastgesteld in plasma).

mei 14, 2016

Verband tussen leptine en pijn bij vrouwen

Filed under: Immunologie — mewetenschap @ 6:37 am
Tags: , , , , , , ,

Via ons stuk ‘Leptine – verband met cytokinen & vermoeidheid bij CVS’ gaven we al mee dat Jared Younger en zijn team een (kleine) groep vrouwen had geïdentificeerd die sterke correlaties vertonen tussen leptine-concentraties en vermoeidheid-graad. Ondertussen startte hij zijn eigen ‘Neuro-inflammation, Pain and Fatigue Lab’ aan de Universiteit van Alabama en zette hij dit onderzoek (naast andere research met betrekking tot vermoeidheid en pijn) verder…

Onderstaand verslag gaat meer over fibromyalgie i.p.v. over M.E.(cvs) maar gezien de overlap tussen de 2 aandoeningen, zijn hier ook aanwijzingen te vinden voor M.E.(cvs); te meer omdat leptine microglia cellen (immuun-cellen in de hersenen) sensitiseren – na voorbehandeling van deze cellen met leptine is er een sterke aktivatie na blootstelling aan een trigger (lees goed: leptine alleen volstaat niet voor de overdreven ‘inflammatie-respons’).

Leptine onderdrukt ook de eetlust: na een maaltijd stijgen de waarden. Aangezien veel M.E.(cvs)-patiënten een verergering van hun symptomen ervaren na een maaltijd, is het dus inderdaad mogelijk dat het een rol speelt.

 

————————-

J Womens Health (2016) [pre-print]

Association of Leptin with Body Pain in Women

Younger J1, Kapphahn K2, Brennan K3, Sullivan SD4, Stefanick ML5

1 University of Alabama at Birmingham , Birmingham, Alabama

2 Stanford University , Stanford, California

3 University of California , Los Angeles, California

4 Georgetown University , Washington, DC

5 Department of Medicine, Stanford Prevention Research Centre, Stanford University , Stanford, California

Samenvatting

Leptine, een eetlust-regulerend hormoon, staat ook bekend als een pro-inflammatoir adipokine [cytokine dat wordt afgegeven door vet-weefsel]. Eén van de effekten van verhoogde systemische leptine-concentraties kan een hogere sensitiviteit voor pijn zijn. We rapporteren de resultaten van 2 studies die het verband onderzochten tussen leptine en pijn: een kleine piloot-studie, gevolgd door een grote studie. In Studie 1 werd van 3 vrouwen met een diagnose van fibromyalgie dagelijks bloed afgenomen gedurende 25 opéénvolgende dagen, tevens werd de zelf-gerapporteerde musculoskeletale pijn geregistreerd. Dagelijkse schommelingen qua serum-leptine bleken positief geassocieerd met pijn bij alle 3 de deelnemers (p < 0.001); leptine voorspelde ca. 49% van de pijn-variantie. In Studie 2 werd de relatie tussen leptine en lichaam-pijn onderzocht in een retrospectieve ‘cross-sectionele’ analyse [analyse van gegevens van een populatie op één specifiek tijdstip] van 5.676 over het algemeen gezonde post-menopausale vrouwen van het ‘Women’s Health Initiative’. Leptine-waarden verkregen via één enkele bloedafname, werden getest wat betreft een verband met zelf-gerapporteerde lichaam-pijn. Body-mass-index (BMI) werd ook opgenomen als voorspeller van pijn. Zowel leptine als BMI bleken onafhankelijk geassocieerd met zelf-gerapporteerde pijn (p = 0.001 & p < 0.001, respectivelijk), waarbij hogere leptine-waarden en hogere BMI elk geassocieerd waren met meer pijn. Leptine lijkt een voorspeller voor lichaam-pijn intra- en inter-individueel en zou een aandrijvende kracht kunnen zijn voor veralgemeende pijn zoals fibromyalgie.

Inleiding

In deze 2 studies verkenden we de relatie tussen leptine en gegeneraliseerde musculoskeletale pijn. Leptine is een proteïne dat voornamelijk door ‘wit’ vet-weefsel [Bruin vet-weefsel kan warmte produceren door de oxidatie van vet. De vet-cellen in dit weefsel hebben grote hoeveelheid (minder efficiënte) mitochondrieën die zorgen voor de bruine kleur. Dit in tegenstelling tot vet-cellen in het wit vet-weefsel, die minder mitochondrieën hebben.] wordt aangemaakt. Het wordt erkend als een eetlust-regulerend hormoon, maar er werd ook aangetoond dat leptine werkt als een pro-inflammatoir adipokine. Toediening van leptine aan mensen bleek meerdere klinische merkers voor systemische inflammatie, inclusief C-reaktief proteïne, te doen stijgen.

Door leptine gemedieerde inflammatie is geassocieerd met verhoogde pijn-sensitiviteit. Een klein aantal dieren-studies hebben getoond dat intrathecaal [binnen de hersen- of ruggemerg-vliezen] of perifeer geïnjekteerd leptine systemische hyperalgesie [verhoogde pijngevoeligheid] en allodynia [ervaring van pijn bij een gewoonlijk niet-pijnlijke prikkel] kunnen induceren. Hoewel er geen pijn-studies bij mensen werden uitgevoerd waarbij experimenteel leptine werd toegediend, zijn er meerdere meldingen dat leptine-waarden in synoviaal vocht [gewrichtsvocht] en in het perifeer bloed positief geassocieerd zijn met pijn-ernst bij individuen met osteoarthritis. Serum-leptine kan ook verhoogd zijn bij de pijn-aandoening fibromyalgie [Fietta P, Fietta P. Counterbalance between leptin and cortisol may be associated with fibromyalgia. Psychiatry Clin Neurosci (2006) 60: 529-529 /// Homann D et al. Acylated ghrelin: A potential marker for fibromyalgia? Eur J Pain (2013) 17: 1216-1224], hoewel niet alle studies een leptine-fibromyalgie link ondersteunden. [Ablin JN et al. Evaluation of leptin-levels among fibromyalgia patients before and after three months of treatment, in comparison with healthy controls. Pain Res Manag (2012) 17: 89-92]

We hebben eerder gerapporteerd dat dag-na-dag schommelingen qua serum-leptine dagelijkse vermoeidheid-ernst bij vrouwen met Chronische Vermoeidheid Syndroom voorspellen. [Stringer EA, Baker KS, Carroll IR et al. Daily cytokine fluctuations, driven by leptin, are associated with fatigue severity in Chronic Fatigue Syndrome: Evidence of inflammatory pathology. J Transl Med (2013) 11: 93; zie onze inleiding] Op dagen wanneer de leptine-concentraties hoger zijn, rapporteren vrouwen zelf een grotere vermoeidheid. Van de 50 in die studie onderzochte cytokinen en chemokinen, was leptine de molekule die meest consistent geassocieerd was met symptoom-ernst.

Veel vrouwen met Chronische Vermoeidheid Syndroom voldoen ook aan de diagnostische criteria voor fibromyalgie. Hoewel dit niet noodzakelijk overlappende etiologieën suggereert, zijn de kenmerkende symptomen voor de 2 aandoeningen gelijkaardig. Fibromyalgie is een chronische pijn aandoening met een onbekende etiologie die wordt gekarakteriseerd door wijdverspreide musculoskeletale pijn en gevoeligheid voor mechanische druk in zachte weefsels. Mensen die er aan lijden melden ook dikwijls diepgaande vermoeidheid, ontregeling van cognitieve processen, slaap-moeilijkheden en verergering van de symptomen na fysieke of mentale inspanning. Omwille van de mogelijke overlap tussen Chronische Vermoeidheid Syndroom en fibromyalgie, wilden we de rol onderzoeken die leptine ook zou kunnen spelen bij wijdverspreide musculoskeletale pijn.

In dit rapport onderzoeken we de resultaten van 2 studies die het verband nagingen tussen leptine en wijdverspreide lichamelijke pijn. Studie 1 was een kleine ‘proof-of-concept’ analyse [om de haalbaarheid of het principe/ de theorie aan te tonen] bij 3 vrouwen met fibromyalgie. De deelneemsters gaven bloed en scoorden hun pijn gedurende 25 opéénvolgende dagen. Onze hypothese was dat het serum-leptine dagelijks positief gecorreleerd zou zijn met zelf-gerapporteerde pijn. Terwijl leptine onze primaire voorspeller was, waren we ook geïnteresseerd in de rol van inflammatoire processen die chronische pijn aansturen. We onderzochten daarom 50 andere cytokinen en chemokinen in een verkennende analyse, om potentiële voorspellers van pijn te identificeren voor verdere studie.

In Studie 2 voerden we een ‘cross-sectionele’ analyse uit tussen leptine en algemene lichamelijke pijn bij meer dan 5.000 vrouwen van de ‘Women’s Health Initiative (WHI) Observational Study’ die eerder bloed hadden gegeven en scores kregen voor lichamelijke pijn. De body-mass-index (BMI) van de deelneemsters werd ook vastgesteld. Omdat BMI positief gecorreleerd is met leptine en geassocieerd is met zelf-gerapporteerde pijn en fibromyalgie [Okifuji A et al. Relationship between fibromyalgia and obesity in pain, Function, mood and sleep. J Pain (2010) 11:1329-1337 /// Ursini F et al. Fibromyalgia and obesity: The hidden link. Rheumatol Int (2011) 31:1403-1408], controleerden we in onze analyses voor BMI. De data-set bood daarom de kans om de eerste grootschalige ‘cross-sectionele’ analyse van de verbanden tussen leptine en lichamelijke pijn uit te voeren. Onze algemene hypothese was dat hogere serum leptine-concentraties en hogere BMI onafhankelijk geassocieerd zouden zijn met zelf-gerapporteerde algemene pijn. Onze specifieke hypotheses waren:

Hypothese 1: Gesecreteerd leptine is positief geassocieerd met meer zelf-gerapporteerde pijn.

Hypothese 2: BMI is positief geassocieerd met pijn.

Hypothese 3: Leptine is positief geassocieerd met pijn na controle voor BMI.

Hypothese 4: BMI is positief geassocieerd met pijn na controle voor leptine.

Omdat Studie 1 en Studie 2 substantieel verschillende studie-ontwerpen en analytische benaderingen hadden, worden ze apart weergegeven in dit artikel.

Studie 1: Pilootstudie Longitudinale Analyse van Dagelijks Leptine & Pijn in 3 Vrouwen met Fibromyalgie

Methodes

Deelnemers. De deelnemers in deze piloot-studie waren 3 Kaukasische vrouwen met een leeftijd van 31, 35 & 40 jaar, die voldeden aan de ‘American College of Rheumatology 1991’ én de 2010 diagnostische criteria voor fibromyalgie. […] Omwille van de kost van de dagelijkse immuniteit-monitoring, werden slechts 3 individuen gerecruteerd en opgenomen. Geen van de deelneemsters had een voorgeschiedenis van auto-immune of reumatologische aandoening. Alle deelneemsters hadden een normale erythrocyten-sedimentatie-snelheid, C-reaktief proteïne, schildklier-hormoon waarden, reumatoïde factor en antinucleaire antilichamen. Alle deelneemsters rapporteerden een gemiddelde waarde qua dagelijkse pijn van minstens 60 op 100 (visuele analoge schaal) en niemand nam geneesmiddelen op voorschrift.

Protocol. […] De pijn-ernst werd gerapporteerd gedurende de ganse duur van de studie (32 dagen). Tijdens de eerste week werd de pijn bij baseline en tijdens een gewenning-periode opgemeten. Er werd geen bloed afgenomen tijdens de eerste week. De baseline week liet het studie-team ook toe er voor te zorgen dat de deelneemsters hun symptomen op een betrouwbare manier zouden rapporteren.

Leptine- en cytokine-meting. […]

Statistische analyse. […]

Resultaten

[…] Voor alle 3 de deelneemsters waren er 72 bruikbare dagen (96%).

Het lichaamsgewicht voor de 3: 60,2, 82,1 en 101,2 kg. Leptine-concentraties: 0,7 ng/ml (0,2-2,0), 10,2 ng/ml (5,8-17,1) en 20,5 ng/ml (11,21-38,7). De gemiddelde leptine-waarden waren typisch voor gezonde vrouwen met het geobserveerde lichaamsgewicht.

De dagelijkse leptine-waarden waren significant geassocieerd met dagelijkse pijn-scores (p = 0.0007). Op dagen met meer zelf-gerapporteerde pijn lagen de leptine-waarden hoger. […] Geen enkel ander cytokine bereikte de statistische drempel. […]

Studie 2: Cross-Sectionele Analyse van Leptine en Lichaamspijn in 6.000 Post-menopausale Vrouwen

Methodes

Deelnemers. Dit betrof een subgroep post-menopausale vrouwen (50-79) die werden opgenomen in de ‘WHI Observational Study’ tussen 1993 en 1998. […] Van de 6.286 deelneemsters waarvan minstens één keer het serum-leptine werd gemeten, werden er 123 uitgesloten omwille van ontbrekende gegevens omtrent BMI of zelf-gerapporteerde pijn. Nog 472 vouwen extra werden uitgesloten omwille van een diagnose van auto-immune of reumatologische ziekte (Reumatoïde Artritis, Multipele Sclerose, lupus en Amyotrofe Laterale Sclerose) of omwille van zelf-gerapporteerd gebruik van opioïde pijnstillers. De uiteindelijke analyse-groep bestond uit 5.676 individuen.

Protocol. Bij de start van de studie werd lichamelijke pijn bepaald via één vraag: “Hoeveel lichamelijke pijn heeft u de voorbije 4 weken gehad?” De opties waren: geen, zeer licht, licht, matig en ernstig. […] De antwoorden kregen een cijfer tussen 1 en 5 – 1 corresponderend met ‘geen’ en 5 met ‘ernstig’. Pijn door andere oorzaken (bv. Ziekte of letsels) werd bepaald via andere vragen en werden in deze analyse niet onderzocht. […]

Leptine-meting. […]

Statistische analyse. De enige afhankelijke variabele was zelf-gerapporteerde lichamelijke pijn. Er werden 2 voorspellende variabelen gebruikt: serum-leptine en BMI. BMI werd als volgt gegroepeerd: onder-/normaal gewicht (BMI 0 – 25 kg/m2), overgewicht (BMI 25 – 29,925 kg/m2) en obees (BMI > 30 kg/m2). […] Er werden 3 modellen getest: In Model 1 (testen van Hypothese 1) was lichamelijke pijn de afhankelijke variabele; onafhankelijke variabelen waren: leptine, type, leeftijd en ras. In Model 2 (testen van Hypothese 2) was lichamelijke pijn de afhankelijke variabele; onafhankelijke variabelen waren: BMI, leeftijd en ras. In Model 3 (testen van Hypothese 3 & 4) was lichamelijke pijn de afhankelijke variabele; onafhankelijke variabelen waren: leptine, BMI, leptine-BMI interaktie, specimen, leeftijd en ras.

Resultaten

[…] De mediane waarden voor leptine (ng/ml) waren: 13,8 (geen pijn), 15,3 (zeer lichte pijn), 18,3 (lichte pijn), 20,3 (matige pijn) en 23,0 (ernstige pijn). De correlatie-coëfficiënt voor de 2 voorspellende factoren (leptine & BMI) was 0.64 [hoe dichter bij 1, hoe sterker de correlatie].

[…] In Model 1 werd serum-leptine getest als voorspeller voor zelf-gerapporteerde lichamelijke pijn. Het verband was significant ( p < 0.001). Hogere pijn-scores waren geassocieerd met hogere leptine-concentraties; een tweevoudige toename qua leptine was geassocieerd met een gemiddelde toename van 0,17 […] punten op de 0-4 pijn-schaal.

In Model 2 vonden we een significant positieve correlatie tussen BMI en zelf-gerapporteerde lichamelijke pijn (p < 0.001). Hogere pijn-scores waren geassocieerd met hogere BMI, waarbij individuen met overgewicht een gemiddelde pijn-score hadden van 0,30 […] punten hoger dan deze met onder-/normaal gewicht (p < 0.001). Obese individuen hadden een gemiddelde pijn-score van 0,69 […] punten hoger dan deze met onder-/normaal gewicht (p < 0.001).

In Model 3, was de leptine x BMI interaktie niet significant geassocieerd met zelf-gerapporteerde pijn (p = 0.38). Zowel leptine als BMI bleven significante voorspellers van pijn wanneer werd gecontroleerd voor de ene of andere factor (p = 0.001 & p < 0.001, respectievelijk). […] Bij het bekijken van de ruwe waarden zagen we dat elke ng/ml toename van leptine geassocieerd was met een 0,4% toename qua pijn (gemiddelde pijn-waarde 1.4). Dit zou een toename van 74% qua pijn betekenen tussen de minimum en maximum leptine-waarden geobserveerd in ons staal.

Als we leptine constant houden, hadden de individuen met overgewicht gemiddelde pijn-scores die 0,20 […] punten hogen lagen dan deze met onder-/normaal gewicht, obese individuen hadden gemiddelde pijn-scores die 0,51 […] punten hogen lagen dan deze met met onder-/normaal gewicht.

Algemene Bespreking

We zagen dat leptine geassocieerd is met zelf-gerapporteerde lichamelijke pijn zowel longitudinaal bij dezelfde persoon als tussen personen. In Studie 1 co-varieerde serum-leptine met de dagelijkse schommelingen qua pijn. In Studie 2 waren de leptine-waarden positief gecorreleerd met pijn, zelfs na controleren voor BMI. Onze resultaten komen overéén met eerdere dieren- en menselijke studies die suggereren dat leptine pijn-gevoeligheid kan verhogen, wellicht via pro-inflammatoire aktiviteit. Leptine bleek geassocieerd met een groot aantal inflammatoire ziekten zoals Reumatoïde Artritis, lupus en Multipele Sclerose.

Er werden meerdere mechanismen voor leptine-geïnduceerde inflammatie voorgesteld. Deze links omvatten STAT3 [‘signal transducer and activator of transcription 3’; een transcriptie-factor], IL-6 & IL-18. Leptine-provocatie van macrofagen kan leiden tot verhoogde output van factoren die pijn-verwerking verhogen. Leptine bleek ook microglia te ‘primen’ [voorbereiden], wat leidt tot overdreven IL-1beta produktie in respons op stimuli en microgliale produktie van IL-6 te triggeren. Abnormale microgliale aktiviteit wordt nauwkeurig onderzocht als een belangrijke factor bij chronische pijn [Ji RR et al. Glia and pain: Is chronic pain a gliopathy? Pain (2013) 154 Suppl 1: S10-S28] en signaalgevers zoals leptine die de microgliale aktiviteit moduleren kunnen belangrijke doelwitten voor toekomstige pijn-therapieën zijn. Leptine zou ook andere aspecten van de pijn-verwerking kunnen reguleren, zoals het verminderen van afdalende pijn-modulerende signalen […].

Steeds meer wordt obesitas gezien als een pro-inflammatoire toestand met verscheidene nadelige gevolgen. Leptine is één mechanisme dat obesitas zou kunnen linken met inflammatie en de geassocieerde lichamelijke en psychologische ziekten die meer frequent bij zwaarlijvige individuen worden gezien. Leptine-waarden worden echter ook gecontroleerd door factoren die niet geassocieerd zijn met BMI, zoals slaap en acute infektie.

Verdere informatie betreffende de link tussen leptine en pijn zou nieuwe behandelingen voor chronische pijn kunnen aansturen. Er zijn een aantal gedragmatige technieken voor het verlagen van leptine-waarden, zoals calorie-restrictie en gewicht-vermindering, alsook lichamelijke inspanning. Leptine-waarden kunnen ook farmacologisch worden gemoduleerd via nieuwe onderdrukkende en antagonistische middelen [bv. het fytohormoon genisteïne of de leptine-antagonist PEG-MLA] en modulatie van natuurlijk voorkomende hormonen zoals ghreline [‘growth hormone-releasing peptide’; hormoon dat honger opwekt en dus de voedsel-inname stimuleert]. Er is bewijsmateriaal dat suggereert dat toediening van leptine-antagonisten de door letsel geïnduceerde neuropathische pijn kan voorkomen en omkeren in dieren-modellen. Bij leptine-modulerende farmaceutica dient er echter voor gezorgd te worden dat bijwerkingen (wat betreft eetlust, calorie-inname en voortplanting) worden vermeden.

Geen van onze studies werd ontworpen om oorzakelijkheid te bepalen. Hoewel leptine beschikbaar is voor menselijk gebruik (injekteerbaar metreleptine [synthetisch analoog van leptine]), maken de significante nevenwerkingen het tot op heden onmogelijk het te gebruiken voor onderzoek-doeleinden. We merken op dat bij dieren-research de toediening van leptine een causaal verband van leptine met pijn ondersteunt. Verder suggereren beperkte gegevens van mensen dat leptine-waarden de toekomstige pijn-ernst kunnen voorspellen.

Hoewel leptine geassocieerd bleek met pijn-ernst (intra- en inter-individueel), was de effekt-grootte het meest significant bij de intra-individuele analyses […]. De link tussen leptine en pijn in de ‘cross-sectionele’ studie – niettegenstaande statistisch significant – was zwak en zou waarschijnlijk geen klinisch nut hebben als een merker voor pijn in de algemene bevolking. We hebben geen weet van andere bloed-merkers voor algemene pijn gerapporteerd in een zeer heterogene en grotendeels gezonde groep, en dergelijke merkers zijn typisch meer bruikbaar als indicatoren voor specifieke pijn-aandoeningen. Onze analyses werden uitgevoerd bij een [willekeurig] staal dat voor handen bleek. waarbij de pijn-metingen en bloedstalen werden verkregen op afzonderlijke dagen. Leptine kan significant variëren bij individuen, zelfs binnen dagen, dus was de timing in de studie niet optimaal om zeker te zijn dat het testen van de hypothese het meest sensitief was. […] Verdere studies die pijn en leptine onderzoeken, zouden de bedoeling moeten hebben de metingen zo dicht mogelijk bij elkaar uit te voeren.

De grote studie gebruikte ook een ruwe meting van de pijn-ernst met slechts 5 mogelijke pijn-gradaties. Meer geavanceerde benaderingen [netwerk-analyse] kunnen ook nuttig zijn bij het bepalen van de relatieve bijdrage van lichaamsgewicht en leptine aan de pijn-ernst, alsook bij het beschrijven van belangrijke […] effekten. Sterke correlaties tussen voorspellers kunnen de lineaire regressies nadelig beïnvloeden, hoewel zagen we dat de correlatie tussen BMI en leptine redelijk was (0.64). Niettemin dient te worden opgemerkt dat BMI een significante bepalende factor is van leptine zodat het moeilijk is de 2 conceptueel te scheiden. Verdere studies zouden ook meer accurate methodes voor lichaam-compositie moeten gebruiken, inclusief deze die vet-weefsel kunnen kwantificeren. Ondanks deze beperkingen vonden we dat pijn lineair daalde bij hogere leptine-waarden (zoals voorspeld).

Het dient ook te worden benadrukt dat Studie 1 individuen omvatte met een gediagnostiseerde pijn-aandoening, terwijl in Studie 2 individuen werden opgenomen met auto-immune aandoeningen zoals Reumatoïde Artritis (hoewel kan worden vermoed dat individuen die ‘ernstige’ pijn rapporteren een niet-gediagnostiseerde aandoening kunnen hebben). Jammer genoeg laat de WHI database niet toe op een betrouwbare manier de diagnose van fibromyalgie te stellen, dus waren we niet in staat te bepalen of leptine-waarden bij die individuen verhoogd zijn. Het is waarschijnlijk dat het staal enkele individuen met een diagnose van fibromyalgie bevatte. Toekomstige analyses zouden leptine-waarden moeten onderzoeken bij individuen met goed gekarakteriseerde diagnoses met chronische pijn. Omdat we ook een link identificeerden tussen leptine en vermoeidheid, zou het nuttig kunnen zijn dat toekomstige research ook meerdere klinische uitkomsten onderzoekt om alle implicaties van fluctuerende leptine-waarden te begrijpen.

We merken op dat, niettegenstaande het feit dat de meeste beschikbare literatuur wijst op een positief verband tussen leptine en pijn, er enkele studies zijn die rapporteren dat leptine eigenlijk de ervaring van pijn reduceert [neuropathische pijn bij ratten] en een neuroprotectieve funktie heeft [bij knaagdieren]. Ook is er minstens één studie die rapporteerde dat lagere leptine-waarden geassocieerd zijn met hogere pijn-ernst bij fibromyalgie-patiënten. [Egyptische vrouwen] Gezien de grote dag-na-dag veranderingen qua leptine-concentraties (zelfs al was het tijdstip van de dag constant) dient zorg te worden besteed aan de interpretatie van de resultaten van ‘cross-sectionele’ studies. Het is mogelijk dat één enkele leptine-bepaling niet volstaat voor het bepalen van de gemiddelde leptine-concentratie van een individu.

De gemiddelde leptine-waarden die we zagen in Studie 1 vielen alle binnen de waarden die worden verwacht voor een bepaald lichaamsgewicht maar er zijn geen klinische standaarden voor het bepalen van gestegen leptine-waarden voor een bepaald individu. Het is onwaarschijnlijk dat een leptine-bepaling klinisch nut heeft als enkelvoudige of onfrequente screening. Leptine werkt wellicht best als een longitudinale variabele, hoewel het niet is geweten of het een biomerker voor fibromyalgie is. De relatie tussen leptine en pijn zou gemoduleerd kunnen worden door andere factoren, (oestrogeen is een mogelijkheid). Ook: concepten zoals leptine-insensitiviteit [Ainslie DA et al. Estrogen deficiency causes central leptin insensitivity and increased hypothalamic neuropeptide Y. Int J Obes Relat Metab Disord (2001) 25: 1680-1688] dienen zorgvuldig te worden overwogen bij het onderzoeken van leptine en pijn. Toekomstige studies zouden factoren die bekend staan te interageren met leptine of zijn signalisering-mechanismen (ghreline, geslacht-hormonen, insuline & neuropeptide-Y) moeten onderzoeken.

Hoewel de statistische drempel niet werd bereikt, identificeerden we andere molekulen die mogelijks geassocieerd zijn met zelf-gerapporteerde pijn, inclusief IL-17F & eotaxine [een chemokine]. Hoewel het bespreken van de mogelijke rol hiervan bij pijn buiten de scope van dit artikel valt, merken we op dat IL-17 en eotaxine verhoogd bleken bij fibromyalgie-patiënten. [Pernambuco AP et al. Increased levels of IL-17A in patients with fibromyalgia. Clin Exp Rheumatol (2013) 31:S60-S63 /// Zhang Z et al. High plasma levels of MCP-1 and eotaxin provide evidence for an immunological basis of fibromyalgia. Exp Biol Med (2008) 233:1171-1180] Deze molekulen, en andere, zouden meer aandacht moeten krijgen in verdere studies. We waarschuwen echter dat deze bevindingen verkennend van aard zijn, dat er geen a priori hypothesen zijn en een zeer kleine groep individuen betreft.

Samengevat: we dragen bij aan de groeiende literatuur die een rol voor leptine bij acute en chronische pijn suggereert. Aangezien de waarden van gesecreteerd leptine substantieel hoger zijn bij vrouwen dan bij mannen, kan het helpen verklaren waarom vrouwen over het algemeen meer gevoelig zijn voor pijn dan mannen en meer de diagnose van een chronische pijn aandoening krijgen. Toekomstige research bij chronische pijn zou nieuwe doelwitten gebaseerd op leptine-mechanismen bij mensen kunnen verkennen. Leptine vertegenwoordigt één van vele fysiologische agentia die meerdere lichaam-systemen kunnen overbruggen en belangrijke aanwijzingen kunnen geven over hoe het best chronische pijn aan te pakken.

juli 10, 2015

Gen-expressie factor analyse differentieert FM, CVS & depressie

Filed under: Genetica — mewetenschap @ 11:21 am
Tags: , , , , , , , ,

Het echtpaar Light en hun medewerkers van de ‘ University of Utah’ hebben al heel wat onderzoek gericht naar gen-expressie patronen bij M.E.(cvs) (en fibromyalgie). Links naar hier reeds besproken artikels zijn terug te vinden in de tekst. Ze houden daarbij rekening met de geleverde inspanning en vergelijken hun resultaten ook bij groepen met andere aandoeningen (bv. kanker – zie ‘Piloot-studie gen-expressie bij kanker versus M.E.(cvs)’).

In onderstaande studie werd gekeken naar de effekten van de aanwezigheid van co-morbide aandoeningen (FM en depressie): er werd bepaald welke mechanismen deze aandoeningen al dan niet delen. Daartoe werd gekeken of bepaalde genen konden worden gegroepeerd in relevante biologische ‘factoren’ en of deze konden worden gelinkt aan een bepaalde diagnose.

Op basis van de resultaten besloot hun team dat gen-expressie die relevant is voor fibromyalgie, M.E.(cvs) en depressie kan ondergebracht worden in biologische ‘clusters’; en dat M.E.(cvs) en depressie geassocieerd zijn met dezelfde 2 clusters – waarbij M.E.(cvs) een verhoogde expressie vertoont terwijl depressie een verlaagd expressie-patroon voor deze genen heeft.

————————-

Arthritis Care & Research (Pre-print juni 2015)

Gene expression factor analysis to differentiate pathways linked to fibromyalgia, Chronic Fatigue Syndrome and depression in a diverse patient sample

Eli Iacob (1), Alan R. Light (2), Gary W. Donaldson (1), Akiko Okifuji (1), Ronald W. Hughen (2), Andrea T. White (3) & Kathleen C. Light (2)

1 Department of Anesthesiology Pain Research Centre, University of Utah, Salt Lake City, UT

2 Department of Anesthesiology, University of Utah, Salt Lake City, UT

3 Department of Exercise and Sport Science, University of Utah, USA, Salt Lake City, UT

Samenvatting

Doelstelling Bepalen of onafhankelijke kandidaat-genen gegroepeerd kunnen worden tot betekenisvolle biologische factoren en of deze factoren geassocieerd zijn met de diagnose van Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en fibromyalgie (FMS) als men controleert voor co-morbide depressie, geslacht en leeftijd.

Methodes We bekeken de mRNA gen-expressie in leukocyten van 261 individuen: gezonde controles (n = 61), patiënten met enkel FMS (n = 15), enkel CVS (n = 33), co-morbide CVS & FMS (n = 79) en medicatie-resistente (n = 42) of medicatie-responsieve (n = 31) depressie. We gebruikten ‘Exploratory Factor Analysis’ (EFA) voor 34 kandidaat-genen om factor-scores te bepalen en regressie-analyse om te onderzoeken of deze factoren geassocieerd waren met specifieke diagnoses.

Resultaten EFA resulteerde in 4 onafhankelijke factoren met een minimale overlap van genen tussen de factoren, die 51% van de variantie kunnen verklaren. We labelden deze factoren op basis van funktie: 1) purinerge en cellulaire modulatoren; 2) neuronale groei en immuun-funktie; 3) nociceptie en stress-mediatoren; 4) energie en mitochondriale funktie. Regressie-analyse onthulde dat grotere expressie van factoren 1 & 3 positief geassocieerd was met CVS en negatief geassocieerd met depressie-graad (QIDS score), maar niet geassocieerd met FMS.

Besluit Expressie van kandidaat-genen kan gegroepeerd worden in betekenisvolle ‘clusters’, en CVS en depressie zijn geassocieerd met dezelfde 2 ‘clusters’ maar in omgekeerde richting – wanneer wordt gecontroleerd voor co-morbide FMS. Gezien het veel voorkomen van co-morbide ziekte en inter-relaties tussen biomerkers, zou EFA kunnen helpen om patiënten-subgroepen in deze populatie vast te leggen op basis van gen-expressie.

Inleiding

1-5 miljoen Amerikanen lijdt aan fibromyalgie-syndroom (FMS) en Chronische Vermoeidheid Syndroom/ Myalgische Encefalomyelitis (CVS). Beide aandoeningen zijn multi-symptoom syndromen met klachten zoals spier- en gewricht-pijn, vermoeidheid, slaapstoornissen en and stemming-problemen. Deze 2 syndromen komen dikwijls samen voor; bijna 70% van de individuen met FMS voldoen aan de criteria voor co-morbide CVS. Stemming-problemen komen ook samen voor met FMS en CVS: ca. 50% van de patiënten melden significante depressie.

Het is goed gedocumenteerd dat de aanwezigheid van depressie gepaard gaat met verergering van pijn, funktionele stoornissen, slechte slaap en slechte gezondheid in het algemeen. Hoewel er geen doorslaggevende oorzakelijke verbanden werden beschreven, is het zo dat patiënten met een geschiedenis van depressie later meer kans hebben op het ontwikkelen van chronische pijn en met vermoeidheid gerelateerde aandoeningen en, omgekeerd, degenen met [chronische] pijn hebben meer kans om een depressie te krijgen. Een nauw verband tussen CVS, FMS en depressie suggereert de aanwezigheid van gemeenschappelijke mechanismen die bijdragen tot deze aandoeningen. Ander bewijs suggereert echter dat FMS en CVS vergeleken met gezonde mensen perifere dysfunktie – wat betreft pijn, zenuw- en spier-vezels, immuun-merkers en mRNA gen-expressie patronen – vertonen, die niet volledig verklaard kunnen worden door depressie.

Leukocyten gen-expressie (mRNA) is een betrekkelijk niet-invasieve methode om de funktionele status van meerdere neurale en immune mechanismen gelijktijdig te bepalen in één enkel bloedstaal. Ons eerder werk gaf aan dat na matige inspanning, de ‘baseline’ gen-expressie is verhoogd bij CVS-patiënten en FMS voor één cytokine (IL-10), samen met zuur-detekterende (ASIC3), ‘transient vanilloid’ (TRPV1) en purinerge (P2RX4) ion-kanaal genen [Light AR, Bateman L, Jo D, Hughen RW, Vanhaitsma TA, White AT, et al. Gene expression alterations at baseline and following moderate exercise in patients with Chronic Fatigue Syndrome and Fibromyalgia Syndrome. J Intern Med. (2012) 271: 64-81; zie ‘Gen-expressie veranderingen na matige inspanning bij CVS & FM /// Light AR, White AT, Hughen RW, Light KC. Moderate exercise increases expression for sensory, adrenergic and immune genes in Chronic Fatigue Syndrome patients but not in normal subjects. J Pain. (2009) 10: 1099-112; zie ‘Matige Inspanning verhoogt Expressie van Sensorische, Adrenerge en Immuun Genen bij CVS]. In dieren-modellen werd aangetoond dat dezelfde ASIC3, TRPV1 en P2RX4 receptoren samenwerken, differentieel geaktiveerd worden door metabolieten aan waarden die corresponderen met deze die worden opgewekt door vermoeiende vs. pijnlijke inspanning [Light AR, Hughen RW, Zhang J, Rainier J, Liu Z, Lee J. Dorsal root ganglion neurons innervating skeletal muscle respond to physiological combinations of protons, ATP and lactate mediated by ASIC, P2X and TRPV1. J Neurophysiol. (2008) 100: 1184-201; zie ‘Spier-metaboreceptoren]. Interessant is dat meerdere van deze genen die veranderd zijn bij CVS na inspanning ge-upreguleerd bleken bij depressieve mensen. Belangrijk: de meeste studies onderzochten de expressie van elk gen individueel in plaats van als gen-groepen, en bestudeerden CVS/FMS- of depressie-groepen afzonderlijk, waarbij de effekten van co-morbiditeit op gen-expressie werden genegeerd.

Onderzoek van gen-expressie geassocieerd met FMS, CVS en depressie kan ons helpen beter te begrijpen welke mechanismen deze aandoeningen gemeenschappelijk hebben. Er zijn veel kandidaat-genen maar het onderzoeken van een groot aantal genen is analytisch uitdagend en maakt de interpretatie van de resultaten lastig. Identificatie van coherente subgroepen genen zou moeten helpen leiden tot een beter begrip van de gen-expressies die een belangrijke kunnen spelen bij deze aandoeningen. In dit artikel stellen we een alternatieve strategie voor, gebruikmakend van ‘Exploratory Factor Analysis’ (EFA) gebaseerd op de premisse dat een set kandidaat-genen gegroepeerd kan worden in een veel eenvoudiger set ‘cluster’-factoren. We kunnen dan conventionele analyse toepassen op een klein aantal ‘super-variabelen’ in plaats van op een veel grotere set individuele genen met hoge variabiliteit. Onze studie probeerde 2 research-vragen te beantwoorden: 1) Kunnen kandidaat-genen onderverdeeld worden in betekenisvolle autonome ‘clusters’ d.m.v. factor-analyse? 2) Vertonen FMS, CVS en depressie-graad unieke of overlappende verbanden met specifieke gen-expressie ‘clusters’ of factoren als met controleert voor co-morbiditeiten?

Methodes

Deelnemers

Dit is een ‘cross-sectionele’ studie [analyse van gegevens van een populatie op één specifiek tijdstip] die leukocyten mRNA gen-expressie van meerdere overéénkomende ‘case-control’ studies onderzoekt. De deelnemers […] omvatten mannen en niet-zwangere vrouwen tussen 18 & 73 jaar oud: 33 individuen met CVS (‘Centre for Disease Control’ criteria, Fukuda 1994), 15 individuen met FMS (‘American College Rheumatology’ criteria, 1990), 79 met co-morbide CVS en FMS (beide criteria), 31 met medicatie-responsieve depressie (RESP; voorafgaande diagnose door arts, symptomen onder controle met medicatie), 42 met medicatie-resistente depressie (REF; voorafgaande diagnose door arts, in een depressieve toestand en niet reagerend op medicatie) en 61 gezonde controles zonder pijn, vermoeidheid of depressie. […] Exclusie-criteria omvatten aktieve virale of bovenste-luchtwegen infekties, chronische cardiovasculaire of long-aandoeningen, of andere chronische aandoeningen zoals bloedarmoede of kanker.

Bepalingen

[…] Depressie-graad: ‘Quick Inventory of Depression Symptomatology’ (QIDS) zelf-rapportering (gevalideerde vragenlijst met 16 items). Voor de deelnemers in de REF-groep: ‘Hamilton Rating Scale of Depression’ (HRSD)-24 […].

mRNA leukocyten gen-expressie

[…]

Statistische Methodes

[…]

Factor Analyse

‘Exploratory Factor Analysis’ (EFA) laat toe te onderzoeken hoe niet-gemeten latente variabelen (factoren), patronen van correlaties – die worden gevonden in de gemeten verbanden tussen genen – weergeven. [EFA is een statistische methode om de onderliggende struktuur van een relatief grote variabelen bloot te leggen. Het doel is de onderliggende verbanden tussen gemeten variabelen te identificeren.] De Pearson correlatie [meest gebruikte correlatie-coëfficiënt] onthulde dat veel van de 34 genen significante inter-correlaties vertonen. […] De factor-score determinatie-coëfficiënt, de theoretische correlatie tussen score en factor, geeft de betrouwbaarheid en validiteit aan van de scores. Coëfficiënten groter dan 0,9 duiden op een excellente overéénkomst. [hoge ‘loading’ = grote regressie-coëfficiënt van het gen op de factor]

Lineaire Regressie

Eénmaal dat de factoren bepaald waren via de EFA, gebruikten we multi-variate lineaire regressie om te bekijken of de factoren voorspeld konden worden door demografische/diagnostische variabelen (FMS-diagnose, CVS-diagnose, QIDS depressie-graad, leeftijd en geslacht). We voerden lineaire regressie analyse uit voor het volledig staal en het staal zonder de REF-groep. […] p < 0.05 significantie-level. Er dienen strengere criteria te worden gehanteerd wanneer een bevestigende FA wordt uitgevoerd.

Resultaten

Beschrijving van het staal

[…] Personen met CVS of FMS bleken ouder en voornamelijk vrouwen. Leeftijd en geslacht werden dus behouden als and co-variabelen. […]

Resultaten van de Verkennende Factor Analyse

[…] 4 factoren bleek optimaal voor een eenvoudige struktuur; […] minstens 4 genen per factor en een minimaal aantal genen met een hoge coëfficiënt voor meerdere factoren. […] 7 genen hadden hoge (> 0,4) coëfficiënten voor 2 factoren: HSPA2, PPARA [andere naam voor NR1C1, het proteïne is een transcriptie-factor en belangrijke regulator van het lipiden-metabolisme in de lever], SULT1A1, LTA, SIRT1, TRPV1 en TLR4. Er waren 3 genen zonder significante coëfficiënt (i.e. < 0,4), voor geen enkele factor: ADR2A [adrenerge receptor], OXTR [oxytocine-receptor], SPARC [coderen voor osteonectine; een glycoproteïne in beenderen dat calcium bindt].

Biologische Groepen op basis van de Factor Analyse

Factor 1 wordt voornamelijk gekenmerkt door genen betrokken bij purinerge and cellulaire modulator mechanismen inclusief purinerge ion-kanalen P2RX4 en P2RX7 (beiden geassocieerd met neuropathische pijn) alsook cellulaire/immune modulatoren NFKB1 [het proteïne NF-κB is een transcriptie-factor die wordt geaktiveerd door cytokinen, bakteriële/viral produkten, enz.], DBI [diazepam-bindende inhibitor; gen betrokken bij energie-regulering via lipiden-metabolisme, modulering van stemming via de GABA-A receptor en transcriptie van bijnier-steroïden], TNFA & IL10. Factor 2 wordt gekenmerkt door deze genen met hoge ‘loading’: glucocorticoid receptor NR3C1 [zie ‘NR3C1 – Glucocorticoid receptor geassocieerd met CVS], neureguline (NRG)-1 [neuregulinen zijn proteïnen met diverse funkties in de ontwikkeling van het CZS], chemokine-receptor CXCR4 [‘Gen-signatuur voor Post-Infektie CVS’: “CXCR4 is significant ge-upreguleerd bij mannelijke CVS-patiënten maar dit is wellicht niet specifiek voor CVS.”], ‘amyloid precursor protein’ [APP; ge-upreguleerd in het cerebrospinaal vocht bij CVS-patiënten; zie: ‘CVS-gerelateerd proteoom in cerebrospinaal vocht] & Toll-Like receptor 4 (TLR4) [Toll-like receptoren’ = op het oppervlak van leukocyten voorkomende receptoren], die allemaal een rol hebben bij neuronale groei en immuun-funktie. Factor 2 deelt deze genen met hoge ‘loading’: SULT1A1 [coderend voor een enzyme betrokken bij de verwerking van hormonen, neurotransmitters, enz.], LTA [gen coderend voor lymfotoxine-α of Tumor Necrose Factor-β], SIRT1 [betrokken bij mitochondriale biogenese] & TLR4 met Factor 3, en HSPA2 [coderend voor ‘Heatshock-related’ 70 kDa proteïne-2] met Factor 4. Factor 3 wordt voornamelijk gekenmerkt door het ASIC3-TRPV1 complex [zie eerdere artikels Light et al.], de NR3C2 mineralocorticoid receptor en cytokinen LTA & IL6, en daarom klassificeerden we deze set bij nociceptie en stress-mediatoren. Factor 4 wordt gekenmerkt door een hoge ‘loading’ voor genen die belangrijk zijn voor mitochondriale funktie (HSPA2, NDUFS5, ATP5E & COX5B), en de purinerge receptoren P2RY1 & P2RY2 die reageren op metabolieten die worden gegenereerd door de mitochondriale machinerie en dus voorlopig geklassificeerd als behorende tot energie en mitochondriale funktie.

Verband tussen factoren en diagnostische kenmerken (lineaire regressie [β-coëfficiënten])

[…] De factor-score coëfficiënten waren allemaal hoger dan 0,95 – wat wijst op een uitstekende betrouwbaarheid en validiteit […].

[…]

Voor het volledig staal vonden dat Factor 1 een significante positief verband met CVS (β-coëfficiënt = 0.34, p = 0.03), leeftijd (β = 0.16, p < 0.01) en geslacht (β = 0.57, p < 0.01). vertoonde Zonder de REF-groep werden gelijkaardige of sterkere associaties gevonden voor CVS, leeftijd en geslacht met een negatief verband met QIDS [depressie-graad] (β = -0.23, p = 0.05). Factor 2 had enkel een negatieve associatie voor leeftijd (β= -0.20, p < 0.01) […]. Factor 3 vertoonde een negatief verband voor leeftijd (β = -0.27, p < 0.01). Zonder de REF-groep was er ook een positieve associatie voor CVS (β = 0.39, p = 0.02), negatieve associatie met QIDS (β = -0.27, p = 0.02) en negatief verband met leeftijd. Factor 4 vertoonde een negatieve associatie voor depressie-graad (β = -0.16, p = 0.01). Deze relatie verdween als de REF-groep werd weggelaten. […].

Anders dan wat verwacht werd, was FMS niet significant geassocieerd met om het even welke factor; noch voor het volledig staal, noch wanneer de REF-groep werd weggelaten.

Bespreking

Het is goed gedocumenteerd dat FMS en CVS dikwijls samen voorkomen, en co-morbide depressie is courant bij beide. Jammer genoeg heeft het wetenschappelijke onderzoek – ondanks de goed gedocumenteerde heterogeniteit onder de patiënten binnen deze ziekten – vertrouwd op eenvoudige groep-vergelijkingen tussen patiënten en gezonde controles waarbij co-morbiditeiten werden genegeerd. Gezien de schaarste aan studies die biologische factoren geassocieerd met co-morbiditeiten en patiënten-heterogeniteit identificeren, is het overwegen van deze factoren kritisch voor de vooruitgang van onze kennis over de pathofysiologie van deze aandoeningen.

De mRNA gen-expressie gerelateerd met FMS, CVS en depressie is complex. Deze aandoeningen zouden kunnen worden bestendigd door de expressie van een zeer grote aantallen genen, die bijna zeker interageren via ingewikkelde patronen die de diverse fenotypische co-morbiditeiten opleveren. De conventionele kandidaat-gen benadering beschouwt dergelijke genen als grotendeels onafhankelijk en in staat om individueel te moduleren. Zelfs met het betrekkelijk klein aantal van 34 kandidaat-genen, is totale onafhankelijkheid echter biologisch onaannemelijk en statistisch onmogelijk. De voornaamste doelstelling van deze verkennende studie was om een alternatieve strategie voor te stellen om te bekijken of kandidaat-genen van bloed-leukocyten gegroepeerd zouden kunnen worden in betekenisvolle biologische ‘clusters’ in een gemengde populatie van FMS, CVS, depressie en gezonde controles. De tweede doelstelling was om te zien of de factoren zouden samenlopen met diagnostische variabelen in deze populatie.

Er werd een gen-panel van 34 genen gebruikt dat elementen vertegenwoordigt van biologische mechanismen die eerder betrokken bleken bij pijn, vermoeidheid en depressie: ion-kanalen, mitochondriale funktie, immuniteit/inflammatie, monoamine receptoren [membraan-receptoren die bij stimulatie een cascade intracellulaire gebeurtenissen initiëren die cellulaire biochemische reakties begeleiden], transcriptie-factoren en cellulaire signalisering modulatoren. Door middel van EFA identificeerden we 4 onafhankelijke factoren die 51% variantie voor hun rekening nemen en we hebben deze geklassificeerd op basis van de belangrijkste van elke groep: Factor 1 (purinerge en immune modulatoren), Factor 2 (neuronale groei en immuun-funktie), Factor 3 (nociceptie en stress-mediatoren) & Factor 4 (energie en mitochondriale funktie). Het is niet verrassend dat genen van één familie, bv. deze coderend voor IL-10, IL-6, TNF-α en LTA, bij verschillende factoren opduiken. Dit houdt éénvoudigweg verband met het feit dat binnen de grotere klasse van immuun-merkers, bepaalde subsets gecorreleerd zijn met genen van andere families. We onderzochten dan of deze factor-scores geassocieerd waren met diagnostische variabelen van FMS & CVS, alsook depressie-graad. Daarom hebben we bij effektief analyses uitgevoerd op de 4 gen-expressie super-variabelen i.p.v. de 34 genen, wat het dus minder onderhevig aan toeval maakt. Op dit moment begrijpen we deze groeperingen dan misschien wel niet volledig en kunnen we enkel speculeren wat betreft hun mogelijke relaties en biologische betekenis. Hieronder bespreken we kort de biologische rationale voor elke factor en hoe deze factor geassocieerd kan zijn met klinische variabelen van onze regressie-resultaten.

Factor 1: purinerge en cellulaire immuun-modulatoren

De eerste factor wordt gekenmerkt door de purinerge ion-kanalen P2RX4 en P2RX7, en meerdere cellulaire/immune modulatoren inclusief TNFA, NFKB1, DBI en IL10. De P2-ligand kanalen worden geopend door ATP […]. Ze komen tot expressie in vele cel-types inclusief immune, microglia en gliale cellen, en spelen rollen in immuniteit- en inflammatie-mechanismen. Overzicht-artikels beschrijven de vele funktionele rollen die deze receptoren zouden kunnen spelen bij stemming-aandoeningen en pijn in dieren en mensen. Onder hun signalisering-doelwitten [genen] bevinden zich de transcriptie-factor NFKB1 en deze coderend voor cytokinen zoals TNF-α en IL-10. Deze bleken allemaal betrokken bij FMS, CVS en depressie. Onze resultaten suggereren een associatie tussen CVS en deze factor wanneer wordt gecontroleerd voor FMS en depressie-graad. Depressie-graad vertoonde een negatieve associatie in de kleinere groep zonder de medicatie-resistente depressie (REF) patiënten. Onze eerdere research aangaande gen-expressie na inspanning toonde geen verschillen voor CVS bij ‘baseline’. De huidige resultaten suggereren dat deze super-variabelen bijzonder belangrijk kunnen zijn voor CVS. Dit kan ook een argument zijn voor het feit dat CVS te differentiëren is van depressie, hoewel ze beide dysfunktionele kunnen vertonen; omdat hogere expressie gelinkt was met de aanwezigheid van CVS maar ook met een lagere depressie-graad. Bovendien: aangezien meerdere studies hebben aangetoond dat inspanning geassocieerd is met abnormale veranderingen in inflammatoire mechanismen, zou toekomstige research factor-scores moeten onderzoeken vóór en na inspanning [Nijs J et al. Altered immune-response to exercise in patients with Chronic Fatigue Syndrome/ Myalgic Encephalomyelitis: a systematic literature review. Exercise immunology review (2014) 20: 94-116].

Factor 2: neuronale groei en immuun-funktie

Factor 2 heeft positieve ‘loading’ voor genen die betrokken zijn bij neuronale groei en immuun-funktie. Vergeleken met Factor 1 – met immune cellulaire modulatoren zoals IL10 en NFKB1 – hebben de genen in deze groep rollen bij het controleren van deze modulatoren daardoor immuun-cel groei en funktie. In beide modellen met en zonder de REF-groep was er geen associatie tussen Factor 2 en CVS of FMS. Aangezien groeifactoren gewijzigd kunnen zijn na een aanval of uitdaging, zouden ‘baseline’ waarden geen verschillen kunnen vertonen, wat de nood aan meerdere metingen op verschillende tijdstippen beklemtoont.

Factor 3: nociceptie en stress-mediatoren

Factor 3 wordt gekenmerkt door positieve ‘loading’ voor het ion-kanaal receptor complex TRPV1-ASIC3 en de mineralocorticoïde receptor (MR) NR3C2. Zoals eerder beschreven, hebben deze receptoren belangrijke rollen bij de sensatie van pijn, inflammatie en vermoeidheid [Pollak KA et al. Exogenously applied muscle metabolites synergistically evoke sensations of muscle fatigue and pain in human subjects. Experimental physiology. 2014;99(2):368-80; ook het echtpaar Light werkte mee aan deze studie. Hier wordt gesuggereerd dat de combinatie van een ASIC-receptor en een P2X receptor vereist is voor het signaliseren van vermoeidheid en pijn.], en zijn ze geassocieerd met verergering van post-exertionele pijn en vermoeidheid bij CVS-patiënten. Ze kunnen ook een rol spelen bij depressie en angst. Het blokkeren van de MR kan pijn doen dalen in dieren-modellen en betrokken zijn bij pijn bij diabete neuropathie. Factor 3 heeft ook ‘loadings’ voor LTA en IL-6, inflammatoire cytokinen waarvan is geweten dat ze interageren met de TRPV1-, ASIC3- en MR-receptoren. Regressie-analyse suggereert dat de diagnose van CVS positief is geassocieerd met deze factor: er is een positieve trend in het volledig staal en een significant verband wanneer individuen met ernstige behandeling-resistente depressie niet worden uitgesloten. Verder is de QIDS-score negatief geassocieerd met deze factor maar slechts wanneer de REF-groep wordt uitgesloten. Gezien de rol voor deze receptoren bij pijn, vermoeidheid en depressie, suggereren deze resultaten dat CVS-patiënten dysfunktie in dit mechanisme (verhoogde expressie) vertonen en net zoals met de genen van Factor 1, is depressie gelinkt met een tegengestelde dysfunktie dan CVS in hetzelfde mechanisme (verminderde expressie).

Factor 4: energie en mitochondriale funktie

Factor 4 wordt gekenmerkt door genen betrokken bij energie en mitochondriale funktie. Deze verzameling genen was van groot belang gezien hun betrokkenheid bij spier-funktie en vermoeibaarheid bij FMS en CVS [Castro-Marrero J, Cordero MD, Saez-Francas N, Jimenez-Gutierrez C, Aguilar-Montilla FJ, Aliste L et al. Could mitochondrial dysfunction be a differentiating marker between Chronic Fatigue Syndrome and fibromyalgia? Antioxidants & redox signaling. (2013) 19: 1855-60; zie ‘Mitochondriale dysfunktie – Differentiërende merker tussen CVS & FM?]. Studies hebben ook mitochondriale funktie gen-expressie onderzocht bij stemming-aandoeningen. Ondanks zijn mogelijk belang, bleek uit onze regressie-modellen dat Factor 4 ongerelateerd was met de diagnose van FMS of CVS, en enkel geassocieerd was met depressie als patiënten met ernstige behandeling-resistente depressie werden opgenomen. Eerder dan te besluiten dat deze factor niet ontregeld is bij CVS of FMS, suggereren we in plaats daarvan echter dat toekomstige studies expressie-wijzigingen moeten onderzoeken na een energie-verbruikende uitdaging zoals aanhoudende inspanning.

GLOBAAL ondersteunen de resultaten van de Factor Analyse het gebruik van EFA ter aflijning van een kleinere set super-variabelen gebruikmakend van gen-gen inter-correlaties van een groot aantal individuele genen. De huidige set kandidaat-genen werd gekozen op basis van eerdere literatuur die de betrokkenheid bij de aandoeningen documenteerde. […] De huidige regressie-resultaten suggereren eigenlijk dat ten minste bij ‘baseline’ de gen-expressie gerelateerd was met CVS en depressie-graad bij Factor 1 & 3, zonder verband met FMS voor enige factor. Daarom is het mogelijk dat deze genen meer verband houden met vermoeidheid dan met FMS-pijn, wat wordt ondersteund door sterkere wijzigingen na inspanning bij de CVS- maar niet de FMS-populatie. Toekomstige studies zouden de inclusie van andere interessante genen […] moeten overwegen. Bovendien: hoewel deze studie focuste op FMS-pijn en CVS-vermoeidheid, kunnen deze individuen ook pijn van andere oorsprong hebben. Het is mogelijk en waarschijnlijk dat gen-expressie factoren verschillend zullen zijn bij andere pijn-aandoeningen (artritis, lage-rug pijn, neuropathische pijn en kanker-pijn).

Onze studie omvatte het ganse spectrum: gezonde mensen, mensen met enkel depressie, met enkel FMS/CVS en co-morbide groepen. Dit is tegengesteld aan andere eerdere studies die deze aandoeningen vergeleken met niet-depressieve, niet-gemediceerde gezonde controles. Vergelijkingen tussen patiënten met chronische pijn/stemming-aandoeningen en gezonde controles zijn moeilijk te begrijpen omwille van de meerdere verstorende factoren. Het wegwerken van al die potentiële verstorende factoren is een moeilijke taak; toekomstige bevestigende analyse zou echter andere factoren die evenzeer belangrijk zijn (levensstijl, fitheid, obesitas, slaap-kwaliteit/kwantiteit en -aandoeningen, en medicatie) moeten opnemen; deze dragen allemaal bij tot de ernst van de ziekte en mogelijke wijzigingen qua gen-expressie.

Er zijn meerdere opmerkenswaardige beperkingen bij deze studie. Ten eerste: de data-set is ‘cross-sectioneel’ en vertegenwoordigt slechts één tijdstip. Er is research die suggereert dat individuen met CVS hun biologische verschillen in vergelijking met controles vertonen na een experimentele belasting. Daarom is het niet verrassend dat individuen minder verschillen vertonen (FMS, CVS en depressie t.o.v. controles) bij ‘baseline’. Het is kritisch dat toekomstige studies deze factoren onderzoeken na een experimentele belasting of behandeling (waarvan is geweten dat ze de symptomen verbetert). Ten tweede: deze studie startte met de focus op sterke co-morbiditeit van CVS en FMS met depressie. Deze aandoeningen komen echter ook vaker voor samen met o.a. prikkelbare darm, rusteloze benen syndroom en temporomandibulair gewricht aandoeningen disorders. Deze co-morbiditeiten dragen bij tot ziekte-heterogeniteit en kunnen zorgen voor een verdoezeling van de mogelijke verbanden van gen-expressie met FMS of CVS. Ten derde: we hebben er voor gekozen de factoren te benoemen op basis van kenmerken van de genen met de hoogste ‘loading’. Deze indeling omvat echter de diverse funkties van alle opgenomen genen niet. Toekomstige studies die de kandidaat-genen verder bekijken en een bevestigende factor-analyse, zouden hun voordeel halen uit het gebruik van gen-ontologie [gestandardiseerde weergave van de eigenschappen van genen en gen-produkten] instrumenten om overéénkomende genen verdere te onderzoeken.

De doelstelling van deze studie was om ‘clusters’ van genen te identificeren die funktionele autonomie vertoonden (sterke correlaties binnen ‘clusters’ maar zwakke correlaties tussen ‘clusters’). Het is een ganse uitdaging om deze verkennende doelstelling standvastig in een bevestigende setting te vatten. […] We kunnen niet beweren dat de geïdentificeerde ‘clusters’ ondubbelzinnig nauwkeurig zijn, enkel dat ze een aanvaardbare benadering bieden voor de correlaties tussen de 34 genen die in deze studie werden onderzocht.

Besluit

De resultaten van deze ‘Exploratory Factor Analysis’ studie ondersteunen de notie dat gen-expressie relevant voor FMS, CVS en depressie kan worden gegroepeerd in biologische coherente en betekenisvolle categorieën. Omdat de indelingen gebaseerd zijn op gen-gen-correlaties en genen combineren die zich in meerdere overlappende mechanismen bevinden, zouden toekomstige research-studies verder de aard van de verbanden moeten onderzoeken d.m.v. bevestigende factor-analyse van longitudinale gegevens. We onderzochten ook of gen-factoren, in plaats van individuele genen, zouden kunnen samengaan met specifieke symptomen. Preliminaire verkennende resultaten suggereren dat CVS en depressie-graad, maar niet FMS, geassocieerd zijn met de factor-scores wanneer wordt gecontroleerd voor leeftijd, geslacht en co-morbide symptomen, maar dat CVS gelinkt is met verhoogde expressie terwijl depressie gelinkt is met gedaalde expressie van de geclusterde genen. Met het vorderen van het wetenschappelijk onderzoek en beter begrijpen van deze complexe aandoeningen, is het belangrijk om heterogene populaties en hoe co-morbide aandoeningen de fysiologie kunnen moduleren, beter te leren begrijpen. Gezien het feit dat klinische interventies voor CVS en FMS dikwijls multi-modale behandelingen vereisen, zouden research-studies deze populaties ook moeten behandelen als zijnde een combinatie van ziekten en symptomen i.p.v. enkelvoudige klassificaties.

januari 10, 2015

BDNF – neuroplasticiteit bij neuropathische pijn & centrale sensitisatie

Filed under: Neurologie — mewetenschap @ 8:26 am
Tags: , , , , , , , ,

Uit een piloot-studie omtrent BDNF bij CVS-individuen bleek BDNF in een type witte bloedcellen in het perifeer bloed merkelijk lager te zijn in vergelijking met gezonde controles. De vondst is echter niet specifiek voor CVS (is ook zo bij M.S.). Zie link hieronder. Nijs et al. beweerden eerder al dat het verminderen van BDNF (dat al laag is bij CVS), een beloftevolle manier zou zijn om de hyper-exciteerbaarheid te verminderen van het centraal zenuwstelsel bij patiënten met centrale sensitisatie pijn. (‘Treatment of central sensitization in patients with ‘unexplained’ chronic pain: an update’. Expert Opinion on Pharmacotherapy 2014). Lees over centrale sensitisatie in ons stuk ‘Centrale sensitisatie & pijn-behandeling’ (Treatment of central sensitization in patients with ‘unexplained’ chronic pain: what options do we have?’. Expert Opinion on Pharmacotherapy 2011)

Een Canadese onderzoekgroep publiceerde in 2005 het artikel ‘BDNF from microglia causes the shift in neuronal anion gradient underlying neuropathic pain’ in het wetenschappelijk tijdschrift Nature en meldde daarin dat de signalisering tussen microglia en neuronen een essentiële link is bij neuropathische pijn. Stimulatie van microglia met ATP lokt de release van BDNF door microglia uit. Het voorkomen van de afgifte van BDNF door microglia (hier via voorbehandelen met interfererend RNA – RNA dat de expressie van genen beïnvloedt – tegen BDNF vóór ATP-stimulatie) inhibeert de effekten van deze cellen (zie ook ‘Glia, glutamaat-transport en chronische pijn’). BDNF is dus een cruciale signalisering-molekule tussen microglia en neuronen en het blokkeren van dit signalisering-mechanisme is een therapeutische strategie voor het behandelen van neuropathische pijn.

Prof. Jo Nijs en collega’s onderzochten via een literatuur-studie wat de positieve en negatieve effekten van behandelingen die BDNF moduleren zouden kunnen zijn. Daar het volledig artikel niet beschikbaar is voor het publiek, proberen we zelf de aangehaalde mogelijke opties kort te overlopen. Zoals we al stelden in de inleiding van ons stuk ‘Brain derived neurotrophic factor’ is gedaald bij CVS & MS’ is er geen éénduidig antwoord en dus nog veel (klinisch onderzoek)werk aan de winkel… Jammer genoeg blijft het credo van het team rond Nijs ‘inspanning-therapie’ en is er blijkbaar weinig aandacht voor andere mogelijkheden.

————————-

Expert Opinion on Therapeutic Targets (Pre-print december 2014)

Brain-derived neurotrophic factor as a driving force behind neuroplasticity in neuropathic and central sensitization pain: a new therapeutic target?

Jo Nijs, Mira Meeus, Jan Versijpt, Maarten Moens, Inge Bos, Kristel Knaepen & Romain Meeusen

1 Pain in Motion international research group

2 Vrije Universiteit Brussel, Department of Human Physiology, Faculty of Physical Education and Physiotherapy, Medical Campus Jette, Brussels, Belgium

3 University Hospital Brussels, Department of Physical Medicine and Physiotherapy, Brussels, Belgium

4 Ghent University, Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Gent, Belgium

5 University of Antwerp, Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Antwerp, Belgium

6 Vrije Universiteit Brussel, Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Faculty of Physical Education and Physiotherapy, Brussel, Belgium

7 University Hospital Brussels, Department of Neurology and Centre for Neurosciences, Brussel, Belgium

8 University Hospital Brussels, Department of Neurosurgery and Centre for Neurosciences, Brussel, Belgium

9 Vrije Universiteit Brussel, Department of Manual Therapy, Faculty of Medicine and Pharmacology, Brussel, Belgium

Inleiding: Centrale sensitisatie is een vorm van onaangepaste neuroplasticiteit die aan de basis ligt van vele chronische pijn aandoeningen, waaronder neuropathische pijn, fibromyalgie, whiplash, hoofdpijn, chronische bekken-pijn syndroom en sommige vormen van artrose, lage rugpijn, epicondylitis [“tenniselleboog”], schouder-pijn en pijn bij kanker. [M.E.(cvs) wordt niet genoemd.] BDNF (neurotrofe factor uit de hersenen) is een drijvende kracht achter neuroplasticiteit, en is daarom van cruciaal belang voor het neurale onderhoud en herstel. BDNF draagt echter ook bij tot sensitisatie van pijn-mechanismen, waardoor het een interessant nieuw therapeutisch doelwit is.

Onderzochte gebieden: Er wordt een overzicht gepresenteerd van de sensitisatie-capaciteit van BDNF op elk niveau van de pijn-mechanismen, met inbegrip van de perifere nociceptoren, de ganglia, spinale dorsale hoorn neuronen, en de afdalende remmende en faciliterende mechanismen in de hersenen. Dit wordt gevolgd door het voorstellen van diverse potentiële therapeutische opties, variërend van indirecte beïnvloeding van BDNF-niveaus (met inspanning-therapie, anti-inflammatoire geneesmiddelen, melatonine, repetitieve transcraniale magnetische stimulatie) tot het meer specifiek targetten van BDNF’s receptoren en signalisatie-mechanismen (blokkeren van proteinase-geactiveerde receptoren 2 – NK-κβ signalering-route, toediening van fencyclidine voor het antagoniseren van NMDA-receptoren, of blokkade van de adenosine A2A receptor).

Experten-opinie: Dit gedeelte focust op het combineren van farmacotherapie met multimodale revalidatie voor het in evenwicht brengen van de schadelijke en therapeutische effecten van BNDF-behandeling bij patiënten met chronische pijn, evenals op het complexe en biopsychosociale karakter van chronische pijn.

————————-

BDNF heeft een sterke beschermende werking in de hersenen en het zenuwstelsel. Bij ratten bleek ook een anti-inflammatoir effekt van BDNF op het brein. Bij pijn door centrale sensitisatie blijkt BDNF anderzijds ook bij te dragen tot de ontwikkeling en het aanhouden van deze pijn (inductie van neuropathische pijn stage in een vroeg stadium na zenuwletsel bij ratten). De effekten van BDNF zijn dus niet ondubbelzinnig en het moduleren van zijn concentratie dient dus omzichtig te gebeuren. Bij CVS vond men – zie inleiding hierboven – lagere waarden dan bij controles. Nogmaals: het is duidelijk dat nog heel veel wetenschappelijk werk hieromtrent bij M.E.(cvs) nodig is.

Indirecte beïnvloeding van BDNF

* Inspanning-therapie: (Nijs et al. ‘Treatment of central sensitization in patients with ‘unexplained’ chronic pain: an update’ in Expert Opinion on Pharmacotherapy, 2014) >>“Therapeutic pain neuroscience education” is een continu proces dat wordt opgestart tijdens “opvoeding”-sessies voorafgaand aan en verdergezet via aktieve behandeling met specifieke inspanning-therapie [Nijs volgt hiermee de Nijmegense school; een dergelijke aanpak neemt de oorzaak van de ziekte niet weg en onaangepaste inspanning is schadelijke gebleken voor M.E.(cvs)-patienten.]. Waarom een ‘time-contingent’ benadering (“Voer deze inspanning uit gedurende 5 min, ongeacht de pijn.”) verkiezen boven een ‘symptom-contingent’ benadering (“Stop de inspanning als het pijn doet.”)? Centrale sensitisatie impliceert dat de hersenen pijn en andere ‘waarschuwing-signalen’ kunnen voortbrengen zelfs als er geen echte weefsel-schade is. Een ‘symptom-contingent’ benadering kan het makkelijker maken voor het brein om niet-specifieke waarschuwing-signalen/pijn te produceren, terwijl een ‘time-contingent’ benadering de door de hersenen georkestreerde pijn-faciliterende mechanismen kan deaktiveren. Inspanning-therapie heeft ook het vermogen om endogene analgesie te aktiveren bij patiënten met chronische pijn. Sommige patiënten met pijn door centrale sensitisatie (o.a. CVS en FM) zijn echter niet in staat tot deze aktivatie [zie ‘Dysfunktionele endogene pijnstilling tijdens inspanning bij patiënten met chronische pijn]. Het dient nog te worden bepaald of langdurige inspanning-therapie centrale sensitisatie kan behandelen’ [Nijs et al.: “sub-maximale inspanning en ‘zelf-gecontroleerde, fysiologisch beperkte inspanning triggert post-exertionele malaise”; Pain inhibition and post-exertional malaise in Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: an experimental study. J Intern Med. (2010) 268: 265-78]. Een mogelijk mechanisme waarbij inspanning-therapie centrale sensitisatie zou kunnen counteren, is via het beïnvloeden van neurotrope factoren. Dag-dagelijkse en regelmatige inspanning bleek, in tegenstelling tot tijdelijke inspanning, BDNF in het bloed te doen dalen [bij RA-patiënten onder anti-TNF behandeling].<<

* Anti-inflammatoire geneesmiddelen:

Medicijnen zoals ibuprofen en indomethacine beïnvloeden de afgifte van BDNF in bloedplaatjes van ratten (Pharmacopsychiatry (2013) 46: 29-34).

Sigma-1 receptor chaperones (proteïnen die helpen bij het vouwen of ontvouwen en het op- of afbouwen van macro-molekulaire strukturen zoals proteïnen en DNA) reguleren de secretie van BDNF. Dehydroepiandrosteron (DHEA) is een agonist (aktivator) van de sigma-1 receptor. Ook het experimenteel middel cutamesine is een Sig-1R agonist dat de secretie van BDNF zou reguleren, zonder het mRNA-niveau ervan te beïnvloeden (Synapse (2012) 66: 630-9).

* Melatonine: Melatonine zou een analgesicum, anti-oxidant en anti-inflammatoir middel zijn. Het bleek de pijn te reduceren bij chronische bekken-pijn door endometriose (Efficacy of melatonin in the treatment of endometriosis: a phase II, randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Pain (2013) 154: 874-81). Verder klinisch onderzoek is nodig. Melatonine moduleert de secretie van BDNF (reductie; onafhankelijk van melatonine’s effekt op pijn).

* Repetitieve transcraniale magnetische stimulatie (rTMS): TMS is een neurofysiologische techniek waarbij d.m.v. van een korte magneetpuls een elektrisch stroompje wordt opgewekt (geïnduceerd) in het brein, waardoor hersengebieden kunnen worden gestimuleerd. Bij rTMS worden meerdere TMS-pulsen kort na elkaar gegeven. Uit de literatuur – geen studies bij M.E.(cvs): “Perifere BDNF-waarden stijgen niet na niet-invasive hersen-stimulatie bij depressie.” (World J Biol Psychiatry (2014) 29: 1-9); “rTMS upreguleert BDNF en bevordert de reorganisatie van abnormale corticale circuits” (bij muizen) (J Neurosci. (2014) 34: 10780-10792); rTMS versterkte het corticospinaal inhiberend systeem” & “veroorzaakte een hoger serum BDNF (vrouwen met chronische myofasciale pijn syndroom) (J Pain. (2014) 15: 845-55); “BDNF-concentratie in het serum daalde significant na stimulatie van de motor-cortex en pre-frontale cortex” (rTMS bij gezonde vrijwilligers) (Neuropsychobiology (2014) 69: 112-9); “rTMS reduceerde significant de pijn-intensiteit” (bij fibromyalgie) (Pain. (2011) 152: 1478-85).

Specifiek targetten van BDNF’s receptoren en signalisatie-mechanismen

* Blokkeren van proteinase-geaktiveerde receptor (PAR2): PAR2 moduleert inflammatoire responsen en werkt als een sensor voor proteolytische enzymen die worden aangemaakt tijdens infektie. >>BDNF speelt een kritieke rol in de pathogenese van neuropathische pijn, maar de regulering van de BDNF-release wordt niet goed begrepen. Dit werd onderzocht d.m.v. gecultiveerde microglia. De protease-geaktiveerde receptor 2 (PAR2) werd geaktiveerd. Blootstelling aan corticotripine-releasend hormoon (CRH) induceerde BDNF-afgifte door de microglia. Apoptose was evident in microglia na aktivatie door CRH. PAR2-aktivatie reduceerde apoptose maar verhoogde BDNF-waarden. Dit kon gedeeltelijk worden geblokkeerd d.m.v. PAR2 antagonisten.<< (‘Proteinase-activated receptor 2 modulates corticotropin releasing hormone induced brain-derived neurotrophic factor release from microglial cells’. Cell Biol Int. (2014) 38: 92-6)

* NK-κβ signalering-route: Uit ‘Intranasal brain-derived neurotrophic factor protects brain from ischemic insult via modulating local inflammation in rats’ (Neuroscience (2011) 172: 398-405): “BDNF kan hersenweefsel beschermen tegen beschadiging door zuurstof-tekort (beroerte). Bij ratten die via de neus BDNF kregen toegediend na zuurstof-tekort in de hersenen bleek het aantal geaktiveerde microglia en fagocyterende microglia verhoogd. BDNF onderdrukte TNF-α en verhoogde IL-10. BDNF verhoogde ook DNA-bindende aktiviteit van NF-κB. Intranasaal BDNF moduleert dus de lokale inflammatie.”. De vraag is echter of het een goed idee is bij M.E.(cvs) de microglia aan te zwengelen? (Lees o.a. ‘Chronische microglia aktivatie na overmatige immuun-stimulatie’ & ‘Cerebrale inflammatie? TNF-α, Microglia, Bloed-Hersen-Barrière’). Zie ook ‘Resveratrol induces the expression of interleukin-10 and brain-derived neurotrophic factor in BV2 microglia under hypoxia’ (Int J Mol Sci. (2014) 15: 15512-29): “Microglia zijn macrofagen van het CZS en spelen een belangrijke rol bij neuronaal herstel via het opruimen van beschadigde neuronen. Over-aktivatie van microglia leidt echter tot neuronale sterfte. De regulering van microgliale aktivatie is dus een doelwit bij aandoeningen van het CZS. Resveratrol, een natuurlijk flavonoïde met anti-oxidante effekten, onderdrukte in een microglia cel-lijn de expressie van het pro-inflammatoir TNF-α en verhoogde de expressie van het anti-inflammatoir IL-10. Resveratrol inhibeerde ook de aktivatie van NF-κB en het bevorderde de expressie van of BDNF in microglia bij zuurstof-tekort.”

* Toediening van fencyclidine voor het antagoniseren van NMDA-receptoren:

Fencyclidine (1-(1-fenylcyclohexyl)piperidine, afgekort PCP; ‘angel dust’) is een hallucinogeen dat aanleiding geeft tot schizophrenie-achtige symptomen. PCP zorgt in gecultiveerde corticale neuronen voor een snelle vermindering van de BDNF-transcriptie.

De selektieve NMDA-2B receptor antagonist (Ro 25-6981) blokkeerde bijna volledig de door BDNF-geïnduceerde mechanische (door aanraking) allodynia (allodynia = pijn ervaren bij een gewoonlijk niet-pijnlijke prikkel) bij ratten.

* Blokkeren van de adenosine A2A receptor: A2A receptoren zouden een rol spelen bij het reguleren van de zuurstof-consumptie van de hartspier en de bloeddoorstroming van de kransslagaders. Daarnaast kunnen ze over-reaktieve immuun-cellen negatief reguleren, waardoor ze weefsels beschermen tegen inflammatoire schade. De A2A receptor is komt ook tot expressie in de hersenen, waar het een belangrijke rol heeft bij het reguleren van de afgifte van glutamaat en dopamine.

december 13, 2014

CVS & FM na immunisatie met hepatitis-B vaccin

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

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

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

————————-

Immunol Res. 2014. [pre-print]

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

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

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

Samenvatting

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

Inleiding

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

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

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

Patiënten en gegevens-analyse

Patiënten

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

Methodes

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

Resultaten

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ASIA-criteria en FM/CVS na HBVv

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

 

ASIA-criteria

Majeure criteria (aanwezig in de post-HBVv groep)

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

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

Verwijdering van of prikkelende agentia induceert verbetering: niet relevant

Typisch biopt van betrokken organen: niet bepaald

Mineure criteria (aanwezig in onze post-HBVv groep)

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

Andere klinische manifestaties (prikkelbare darm syndroom): niet bepaald

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

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

 

Bespreking

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Besluit

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

april 27, 2014

Gebruik van lage-dosis naltrexon (LDN) als anti-inflammatoire behandeling voor chronische pijn

Filed under: Behandeling — mewetenschap @ 7:02 am
Tags: , , , , , , ,

De hoofd-auteur van onderstaand artikel, Dr. Younger, liet in een interview optekenen: “Ik denk dat microglia aktivatie de beste verklaring is voor centrale sensitisatie als de symptomen wijdverspreid zijn.”. Wij gaven op onze paginas al eerder stukken mee over de rol van gliale cellen. Deze bieden strukturele ondersteuning voor neuronen in de hersenen, bevoorraden ze met zuurstof en nutriënten, en verdedigen ze tegen aanvallen door pathogenen. Na aktivatie geven gliale cellen inflammatoire en exciterende factoren (substantie-P, cytokinen, NO, enz.) af die symptomen als pijn, vermoeidheid, koorts, cognitieve & slaap-stoornissen – ook voorkomend bij fibromyalgie en and M.E.(cvs) – veroorzaken.

Jarred Younger publiceerde eerder (preliminaire) resultaten over de rol van leptine (een adipokine – cytokine dat wordt afgegeven door vet-weefsel – dat immuun-responsen moduleert) bij M.E.(cvs) (zie ‘Leptine – verband met cytokinen & vermoeidheid bij CVS’). Leptine (dat door de bloed-hersen-barrière gaat) induceert de afgifte door microglia in de hersenen van IL-1β maar ook van TNF-α en bepaalde chemokinen; het zou dus een belangrijke rol spelen bij microgliale werking bij inflammatie. Er werd reeds bewijs voor inflammatie in de hersenen bij M.E.(cvs) gevonden (zie ‘Neuro-inflammatie bij Myalgische Encefalomyelitis (CVS) – een PET-studie’). Men concludeerde o.a. dat “medische behandel-strategieën die gebruik maken van anti-inflammatoire agentia bij M.E.(cvs)” nuttig zouden kunnen zijn.

Patiënten melden dat voor professor Nancy Klimas, gerenommeerd M.E.(cvs) klinicus en onderzoekster (werkend aan het ‘Institute for Neuro Immune Medicine’ van de ‘Nova Southeastern University’ in Florida), LDN (lage dosis naltrexon) een geprefereerde behandeling is voor het type pijn dat voorkomt bij fibromyalgie. In het artikel ‘β-Endorfine concentratie is gedaald bij CVS & Fibromyalgie’ vermelden we ook al de overweging van sommige klinici om de opioïd-receptor antagonist naltrexon – een lage dosis (LDN) lijkt in staat endorfinen te verhogen – bij M.E.(cvs)-patiënten te gebruiken. Niet dat we patiënten oproepen om nu allemaal met naltrexon (dat dus als een nieuw anti-inflammatoir middel zou kunnen werken) te gaan experimenteren maar deze review maakt in elk geval een genuanceerd oordeel beter mogelijk.

Financiering van deze publicatie gebeurde o.a. door de ‘American Fibromyalgia Syndrome Association’.

————————-

Clin Rheumatol (2014) 33(4): 451-9

The use of low-dose naltrexone (LDN) as a novel anti-inflammatory treatment for chronic pain

Younger J, Parkitny L, McLain D

Stanford University, Stanford, CA, USA

Samenvatting

Er werd aangetoond dat Lage Dosis Naltrexon (LDN) de symptoom-ernst vermindert bij aandoeningen zoals fibromyalgie, de ziekte van Crohn, Multipele Sclerose en complex regionale pijn syndroom. We bekijken het bewijsmateriaal omtrent het feit dat LDN kan werken als een nieuw anti-inflammatoir middel in het centraal zenuwstelsel, via een effekt op microgliale cellen. Deze effekten zouden uniek kunnen zijn voor lage doseringen van naltrexon en lijken volledig onafhankelijk van naltrexon’s beter bekende aktiviteit op opioïde receptoren. LDN als dagelijkse orale therapie is goedkoop en wordt goed verdragen. Ondanks de aanvankelijke belofte omtrent de doeltreffendheid, is het gebruik van LDN voor chronische aandoeningen nog zeer experimenteel. Gepubliceerde studies betreffen kleine groepen en er werden weinig herhalingen uitgevoerd. We bespreken het typisch gebruik van LDN in klinische studies, kanttekeningen bij het gebruik van de medicatie en aanbevelingen voor toekomstig onderzoek en klinisch werk. LDN kan één van de eerste gliale cel modulatoren vertegenwoordigen bij de behandeling van chronische pijn aandoeningen.

Inleiding

In deze review zullen we het concept van het gebruik bespreken van een lage dosis naltrexon (LDN) als een nieuwe anti-inflammatoire behandeling voor chronische pijn aandoeningen, waarvan wordt gedacht dat ze geassocieerd zijn met inflammatoire processen. Binnen een specifiek dosering-venster kunnen opioïde antagonisten zoals naltrexon een “paradoxaal” analgetisch effekt uitoefenen. We zullen verder de rationale voorstellen voor het overwegen van LDN als primair voorbeeld van een relatief nieuwe klasse van therapeutische middelen genaamd glia-cel modulatoren. Deze review is bedoeld voor klinici die op zoek zijn naar bijkomende informatie over de achtergrond, theorie, het werking-mechanisme en onderzoek betreffende LDN. We zullen deze discussie focussen op LDN als monotherapie voor chronische pijn. Het nauw verwante begrip ultra-lage dosis naltrexon omvat het gebruik van microgram, nanogram en picogram doseringen naltrexon toegediend samen met opioïde analgetica. De benadering wordt gebruikt om zowel de doeltreffendheid van behandeling met opioïde analgetica te verhogen en bepaalde ongunstige bijwerkingen te verminderen. […].

Achtergrond

Naltrexon werd gesynthetiseerd in 1963 als een oraal aktieve opioïde competitieve antagonist. Naltrexon is struktureel en funktioneel verwant met de opioïde antagonist naloxon maar het heeft een grotere orale biologische beschikbaarheid en een langere biologische halfwaarde-tijd. Naltrexon-HCl werd goedgekeurd door de FDA in 1984 voor de behandeling van opioïden-verslaving. De typische dagelijkse dosering voor opioïden-verslaving is 50,0-100,0 mg en 50,0 mg tabletten zijn commercieel verkrijgbaar. […].

LDN verwijst naar dagelijkse doseringen naltrexon die ongeveer 1/10e van deze typisch bij behandeling van opioïden-verslaving. In het meeste van het gepubliceerd onderzoek is de dagelijkse dosis 4,5 mg, hoewel de dosering enkele milligrammen onder of boven de courante waarde kan variëren. Bij lage dosering vertoont naltrexon paradoxale eigenschappen, zoals analgesie en anti-inflammatoire werking, die niet worden gerapporteerd bij grotere doseringen. Er werd in de jaren ’80 gemeld dat LDN interessante fysiologische eigenschappen (vooral verhoging van de aanmaak van endogene opioïden) bleek te hebben en er werd gerapporteerd dat de behandel-aanpak klinisch wordt gebruikt sinds het midden van de jaren ‘80. Fundamenteel-wetenschappelijk werk dat het gebruik van opioïde antagonisten voor de behandeling van de ziekte-toestanden onderzoekt, begon pas te verschijnen in de late jaren ‘80 en de eerste gepubliceerde LDN-trials bij mensen werd in 2007 voorgesteld. Sinds dan werd LDN in een klein aantal laboratoria onderzocht en kreeg het langzaam steeds meer aandacht als mogelijke behandeling voor een aantal chronische aandoeningen.

Gebruik van LDN bij chronische pijn

LDN werd experimenteel getest bij een klein aantal chronische aandoeningen. Een dergelijke aandoening is fibromyalgie (FM). FM is een chronische pijn aandoening die wordt gekenmerkt door diffuse musculoskeletale pijn en gevoeligheid voor mechanische stimulatie en een diepe vermoeidheid, cognitieve stoornissen en slaap-moeilijkheden. Hoewel FM niet reageert op courante anti-inflammatoire middelen en geen inflammatoire aandoening in klassieke zin lijkt te zijn, zouden inflammatoire processen toch betrokken kunnen zijn. We hebben in twee afzonderlijke, kleine klinische proeven aangetoond dat LDN mogelijks een effektieve behandeling voor FM is. In beide onderzoeken werd LDN toegediend aan 4,5 mg per dag: één maal ’s avonds voor het slapen gaan. In de eerste crossover studie [Younger J, Mackey S. Fibromyalgia symptoms are reduced by low-dose naltrexone: a pilot study. Pain Med (2009) 10: 663-672], verminderde LDN significant fibromyalgie-pijn (hoger dan placebo bij 6 van de 10 vrouwen). Hoewel de piloot-studie bemoedigend was, waren er ook beperkingen – zoals een enkelvoudige blindering. Om de bevindingen te helpen valideren, werd een tweede studie bij 30 vrouwen met fibromyalgie uitgevoerd [Younger J, Noor N, McCue R, Mackey S Low-dose naltrexone for the treatment of fibromyalgia: findings of a small, randomized, double-blind, placebo-controlled, counter-balanced, cross-over trial assessing daily pain levels. Arthritis Rheum (2013) 65: 529-538]. In deze dubbel-blinde studie, bleken 57% van de deelnemers een significante (1/3) vermindering qua pijn tijdens LDN te vertonen. Aan het einde van de LDN-behandeling rapporteerde de helft van de deelnemers zich “veel verbeterd” of “zeer veel verbeterd” te voelen met LDN. Tesamen suggereren deze twee studies dat LDN beter is dan placebo wat betreft het verminderen van de pijn geassocieerd met fibromyalgie.

Bewijs voor een nieuwe centrale anti-inflammatoire werking van naltrexon

Hoewel voorlopig bewijs bestaat voor de doeltreffendheid van LDN, is het essentieel dat we het mechanisme van de klinische werking beter begrijpen. Deze informatie zou onderzoekers toelaten nog meer doeltreffende behandelingen te ontwikkelen voor fibromyalgie en andere pijn-aandoeningen. We presenteren drie stukken bewijs voor het ondersteunen van de stelling dat LDN een bruikbaar therapeutisch middel zouden kunnen zijn bij pijn-aandoeningen waar aanhoudende inflammatie bij betrokken is. Eerst zullen we in vivo en in vitro fundamenteel wetenschappelijk bewijs voor naltrexon’s anti-inflammatoire effekten bespreken. Ten tweede zullen we een relatie tussen LDN en baseline inflammatie identificeren. Ten derde zullen we andere inflammatoire aandoeningen noemen waarbij de klinische werkzaamheid van LDN is aangetoond.

Anti-inflammatoire effekten van LDN in vivo & in vitro

Bij het beschrijven van LDN’s klinisch nut is het belangrijk om de dubbele fysiologische mechanismen van naltrexon en andere opioïde antagonisten te begrijpen. De meeste klinici kennen naltrexon als een krachtige en niet-selektieve opioïde receptor antagonist en de behandeling van opioïde verslaving. Bij typische doseringen blokkeert naltrexon significant de aktiviteit van mu- en delta-opioïde receptoren alsook (in mindere mate) kappa-opioïde receptoren [mu-, delta- & kappa-opioïde receptoren binden opium-achtige molekulen in de hersenen]. Omdat beta-endorfine aktiviteit op mu-opioïde receptoren wordt geassocieerd met endogene analgetische processen, lijkt het contra-intuïtief om naltrexon toe te dienen aan mensen met chronische pijn, aangezien we kunnen verwachten dat de medicatie de analgesie – geproduceerd door heilzame endogene opioïde aktiviteit – vermindert.

Naltrexon oefent zijn effekten bij de mens echter uit via minstens twee verschillende receptor-mechanismen. Naast het antagonistisch effekt op de mu-opioïde en andere opioïde receptoren, heeft naltrexon tegelijkertijd een antagonistisch effekt op niet-opioïde receptoren (‘Toll-like’ receptor 4 of TLR4 [TLR = ‘Toll-like receptoren’ = op het oppervlak van leukocyten voorkomende receptoren]) die worden gevonden op macrofagen zoals microglia. Het is via het niet-opioïde antagonistisch mechanisme dat LDN vermoedelijk zijn anti-inflammatoire effekten uitoefent. Microglia zijn immuun-cellen van het centraal zenuwstelsel die worden geaktiveerd door een groot aantal triggers. Eénmaal geaktiveerd, produceren microglia inflammatoire en exciterende factoren die ziekte-gedrag zoals pijn-gevoeligheid, vermoeidheid, cognitieve verstoring, slaap-aandoeningen, stemming-stoornissen en algemene malaise kan veroorzaken. Bij chronische aktivatie kan de resulterende pro-inflammatoire cascade neurotoxisch worden, wat aanleiding geeft tot diverse schadelijke effekten. Gezien de grote verscheidenheid aan inflammatoire factoren geproduceerd door geaktiveerde microglia (bv. pro-inflammatoire cytokinen, substantie-P, stikstof-monoxide en exciterende aminozuren), zou een scala aan symptomen en medische uitkomsten onderdeel kunnen zijn van het pathofysiologisch mechanisme van centrale inflammatie. Bij aandoeningen zoals fibromyalgie zou chronische glia-cel aktivatie en de daaropvolgende aanmaak van pro-inflammatoire factoren kunnen betrokken zijn. De hypothese wordt indirect en gedeeltelijk ondersteund door de hoge mate van symptomatische overlap tussen fibromyalgie en door cytokine geïnduceerd ziekte-gedrag.

Er werd aangetoond dat zowel naloxon en naltrexon neuroprotectieve en analgetische effekten uitoefenen. De neuroprotectieve werking lijkt te ontstaan wanneer microglia aktivatie in de hersenen en het ruggenmerg wordt geïnhibeerd. Door het onderdrukken van microglia aktivatie vermindert naloxon de produktie van reaktieve zuurstof soorten en andere potentieel neuro-exciterende en neurotoxische stoffen. De anti-inflammatoire werking van opioïde antagonisten kan zich ook uitstrekken tot de periferie, zoals blijkt uit onderdrukt TNF-alfa, IL-6, MCP-1 [monocyten chemo-attractant proteïne; een inflammatoire mediator gesecreteerd door geaktiveerde microglia] en andere inflammatoire agentia in perifere macrofagen. Er dient te worden opgemerkt dat bij het meeste onderzoek bij dieren naloxon werd gebruikt, terwijl dat bij het meeste onderzoek bij mensen naltrexon was (omwille van zijn hogere orale beschikbaarheid). We kunnen de mogelijkheid dat de bevindingen van de ene verbinding onvolmaakt zouden vertalen naar de andere, niet uitsluiten.

De hypothese dat naltrexon en naloxon via glia-cellen opereren om hun heilzame werkingen uit te oefenen, wordt ondersteund door het werk met dextro-naltrexon. Dextro-naltrexon is een stereo-isomeer [met een andere ruimtelijke struktuur] van naltrexon dat aktief is op microglia-receptoren maar geen aktiviteit heeft op opioïde receptoren. Dextro-naltrexon heeft analgetische en neuroprotectieve eigenschappen. Daarom lijken de analgetische, anti-inflammatoire en neuroprotectieve effekten van naltrexon niet afhankelijk te zijn van opioïde receptoren.

Het merendeel van het werk tot nu toe heeft zich gericht op de werking van naloxon/naltrexon op microglia TLR4. Er moet echter worden gemeld dat de gegevens niet perfect passen in een TLR4-hypothese en dat andere doelwitten werden voorgesteld, met inbegrip van astrocyten en NADPH-oxidase 2 [enzyme dat ROS genereert; zie bv. Kim D, You B, Jo EK, Han SK, Simon MI & Lee SJ. NADPH-oxidase 2 derived reactive oxygen species in spinal cord microglia contribute to peripheral nerve injury-induced neuropathic pain. Proc Natl Acad Sci USA (2010) 107: 14851-14856]. Andere werking-sites, inclusief de opioïde groeifactor receptor (OGFr) [een receptor voor Met(5)-encefaline, een natuurlijk voorkomend endogeen opioïd peptide met relatief kortdurende opioïde effekten], worden ontdekt; wat nog meer potentiële werking-mechanismen opwerpt. Gezien de vele en gevarieerde sites waar naltrexon significante farmacologische aktiviteit vertoont, zal het moeilijk worden om met zekerheid te bepalen welke mechanismen zijn voor de klinisch gunstige effekten. Dit onderzoek-gebied wordt in sterke mate door meerdere laboratoria ter hand genomen.

Associatie met algemene merkers voor inflammatie

Aangezien het klinisch onderzoek naar LDN nog in de kinderschoenen staat, beschikken we niet over studies bij mensen die parallel lopen met het werk uitgevoerd in dier-modellen. Er is echter wat indirect bewijs dat het concept van LDN als nieuw anti-inflammatoir middel ondersteunt. In onze eerste piloot-studie met LDN bij fibromyalgie was de baseline erytrocyten-sedimentatie-snelheid [ESR; de snelheid waarmee rode bloedcellen naar de bodem van een smalle tube zakken in één en/of twee uur] een significante voorspeller voor de klinische respons op LDN. ESR is een algemeen gebruikte klinische test die gevoelig is voor zowel chronische als acute ontsteking-processen. In onze studie ervaarden personen met grotere ESR bij aanvang een grotere daling van de pijn bij inname van LDN, ondanks het feit dat FM niet als een klassieke inflammatoire aandoening wordt beschouwd en ESR-waarden normaal tot hoog-normaal waren.

We hebben nu meer gegevens verzameld over de relatie tussen baseline ESR en LDN (38 personen met fibromyalgie in totaal). Bij het bijéénbrengen van studies zien we dat fibromyalgie-patiënten met grotere ESR-waarden bij aanvang meestal een grotere pijn-vermindering aangeven bij het nemen van LDN (p = 0,0001). In tegenstelling daarmee, is er geen verband tussen de baseline ESR en pijn-vermindering met placebo (p = 0.744). Elke deelnemer kreeg zowel LDN en placebo op een geblindeerde manier. Het verschil qua correlaties is significant (p = 0.012), wat suggereert dat het klinische effekt van LDN fysiologisch geassocieerd kan zijn met de vermindering van inflammatie. Aangezien we ESR enkel als een screening bloedonderzoek deden (om majeure inflammatoire aandoeningen uit te sluiten), hebben we helaas de ESR niet gemeten op het einde van de LDN-toediening en daarom kunnen we niet vaststellen of LDN-responders een sterke daling van hun ESR hadden.

We merken ook op dat de etiologie van FM controversieel is en er geen consensus bestaat over de pathofysiologische mechanismen. FM is waarschijnlijk geen inflammatoire aandoening in de traditionele zin, maar eerder een centrale immuun-aandoening geassocieerd met amplificatie van pijn waarbij minstens een laag niveau qua perifere cytokine-expressie betrokken is. De hier gepresenteerde resultaten moeten voorzichtig worden geïnterpreteerd, totdat ze worden gerepliceerd bij een grotere groep. Indien dit wordt ondersteund door toekomstig onderzoek, roept de waargenomen relatie tussen ESR en LDN-respons de intrigerende mogelijkheid op dat andere chronische aandoeningen gekenmerkt door hoge ESR ook hun voordeel kunnen halen bij LDN-therapie.

LDN is werkzaam bij het behandelen van gekende inflammatoire aandoeningen

Een derde bewijs dat suggereert dat LDN anti-inflammatoire eigenschappen bij de mens zou kunnen hebben, wordt gevonden in de aard van de chronische aandoeningen die lijken te reageren op LDN-behandeling. De aandoening met de meeste wetenschappelijke ondersteuning voor werkzaamheid van LDN is de ziekte van Crohn (CD). CD is een inflammatoire darm-ziekte die effekten heeft op het maag-darm-kanaal en systemisch. Er werd gemeld dat LDN niet alleen zelf-gerapporteerde pijn reduceert bij die aandoening maar ook objectieve merkers van inflammatie en ziekte-ernst (inclusief de ernst vastgesteld bij endoscopische beoordeling). De respons-graad van LDN bij de ziekte van Crohn zou zelfs hoger kunnen zijn dan die bij fibromyalgie: meer dan 80% van de deelnemers vertoonden een significante verbetering.

Naltrexon bleek ook beloftevol bij het verbeteren van de ziekte-ernst bij Multipele Sclerose, een inflammatoire demyeliniserende aandoening van het centraal zenuwstelsel. Het bewijs voor de werkzaamheid van LDN is niet zo robuust als bij de eerder genoemde aandoeningen. Er is enig bewijs van verminderde spasticiteit en een betere geestelijke gezondheid, maar veel klinische eindpunten laten geen verschil zien vergeleken met placebo, en één studie vond geen verbetering bij de klinische eindpunten.

Beperkt bewijs bij een gevallen-studie suggereert dat LDN ook doeltreffend kan zijn bij het controleren van de symptomen van complex regionaal pijnsyndroom [CRPS; uitermate pijnlijke en vaak invaliderende aandoening die meestal ontstaat na een bot-breuk, een operatie of een ander lichamelijk trauma, ook Sudeck dystrofie, genaamd], een ziekte waar vaak lokale zowel als laag-gradige systemische inflammatie blijkt. Grotere studies zijn nodig om opvolging te geven aan deze ene beschikbare gevallen-studie. Kortom, terwijl de hoeveelheid literatuur vrij klein is, is er het consistent thema van de werkzaamheid van LDN bij de bestrijding van ziekten met inflammatoire componenten.

Een alternatieve verklaring van het LDN-mechanisme

Hoewel we geloven dat veel gegevens consistent zijn met de claim dat LDN werkt via nieuwe anti-inflammatoire kanalen, zijn er dwingende alternatieve verklaring-modellen voor het LDN-mechanisme. De meest voorkomende hypothese, naar voor gebracht door Dr. Ian Zagon en collegas, stelt dat het induceren van een kleine en voorbijgaande opioïde blokkade het lichaam ertoe zal aanzetten dit te compenseren door upregulering zowel endogene opioïden en opioïde receptoren. Het opioïde upregulering effekt van een tijdelijke naltrexon- of naloxon-blokkade werd eerder meerdere malen aangetoond. Dit “opioïde rebound” effekt zou meerdere gevolgen voor de gezondheid en leven-kwaliteit kunnen hebben, waaronder verbeterde endogene pijnstilling en onderdrukking van kritieke immuun-factoren.

Verder onderzoek met naltrexon en naloxon-stereo-isomeren is nodig om het ware mechanisme van de klinische werking te bepalen. Ondertussen merken we op dat zowel TLR4 en opioïde receptor mechanismen een rol kunnen spelen bij de werking van LDN, aangezien de hypothesen elkaar niet uitsluiten.

Waarom een lage dosering?

Voor de succesvolle behandeling van chronische pijn met naltrexon kunnen lage doseringen vereist zijn. Theoretisch is een volledige blokkade van endogene opioïde systemen niet wenselijk bij een patient met chronische pijn. Fundamenteel wetenschappelijk bewijs ondersteunt dit concept door te laten zien dat lage een hoge dosis opioïde antagonisten heel verschillende effekten hebben op het fysiologisch systeem.

Het kan in eerste instantie vreemd lijken dat een medicijn een tegengesteld effekt kan hebben wanneer het in een lage dosering wordt gegeven. Er is een sterk precedent voor dit concept – en bij opioïden-gerelateerde medicijnen in het bijzonder. Een paradoxaal hyperalgetisch effekt [verhoogde pijngevoeligheid] van een lage dosis morfine werd voor het eerst gerapporteerd in 1987. Morfine werd intraveneus toegediend aan ratten nadat artritis werd geïnduceerd met Freund’s adjuvans [stimuleert de cel-gemedieerde immuniteit]. Een dosis van 100 µg/kg gaf een duidelijke analgesie, 50 µg/kg gaf minder significante analgesie en 30 µg/kg gaf geen verschil vergeleken met toediening van een zout-oplossing. Bij ongeveer 10 µg/kg zagen de onderzoekers echter de ontwikkeling van morfine-hyperalgesie, die meest uitgesproken werd bij 6 µg/kg. Deze bevinding, die meerdere malen werd gerepliceerd, suggereert dat er een klein venster is waarbij opioïde analgetica het tegenovergestelde effekt dan gewoonlijk geeft. De dosering van morfine die paradoxale hyperalgesie lijk te veroorzaken is ongeveer 1/10e van de dosering die doorgaans wordt gebruikt om analgesie te geven. We merken op dat de dosis naltrexon die gebruikt wordt om pijn te verminderen ongeveer 1/10e is van de dosering die gebruikt wordt bij de behandeling van verslaving.

Gebruik van LDN bij research-studies

Het is belangrijk op te merken dat er momenteel geen richtlijnen zijn voor het klinisch gebruik van LDN. Er is geen FDA-goedgekeurd gebruik van naltrexon bij om het even welke dosering voor de behandeling van chronische pijn en inflammatoire ziekten. Er is ook geen FDA-goedgekeurd gebruik van LDN voor de behandeling van enige medische aandoening. Onderzoekers die LDN gebruiken, moeten dit doen als ‘FDA Investigational New Drug’ (IND). Terwijl artsen wisselende strategieën voor het gebruik van LDN hebben ontwikkeld, zijn er geen die empirisch werden gevalideerd. Daarom behandelen we in deze paragraaf het gebruik van LDN in gepubliceerde onderzoeken en deze discussie moet niet worden gezien als richtlijn voor het klinisch gebruik van LDN.

De typische dosering van LDN in gepubliceerd onderzoek is 4,5 mg. De medicatie wordt meestal gegeven ongeveer een uur voor het slapen gaan, hoewel sommige individuen die slapeloosheid als bijwerking melden een ochtend-dosis krijgen. Bij personen met bijwerkingen werd ook hun dosering verlaagd tot 3,0 mg. Op het moment van schrijven, is naltrexon enkel commercieel verkrijgbaar in de vorm van 50 mg tabletten, hoewel een Amerikaans bedrijf reglementaire goedkeuring lijkt te proberen krijgen voor het marketen van de 4,5 formulering. Omdat er geen commerciële formulering voor LDN is, bekomen researchers de medicatie via samenstelling-apotheken. Standaard gelatine-capsules en microkristallijne cellulose vulstof worden courant gebruikt.

In onze onderzoek-studies waren de eerste klinische voordelen specifiek voor LDN moeilijk te onderscheiden van voorbijgaande placebo-effecten. Het kan dat het onderscheid met placebo niet wordt waargenomen tot ten minste 1 maand na het starten van de behandeling, waarbij 2 maanden over het algemeen nodig zijn om een schatting van de werkzaamheid te verkrijgen.

Er zijn geen meldingen van LDN-interakties met andere medicijnen. De grootte van de groepen bij studies waren echter erg klein en er zijn ongetwijfeld een groot aantal interakties die niet getest werden. Farmacologisch gezien valt er weinig te verwachten wat betreft interakties, hoewel synergetische effekten met anti-inflammatoire en anti-reumatische geneesmiddelen moeten worden onderzocht. Een voor de hand liggende uitzondering is LDN samen toegediend met een opioïde pijnstiller. De meest voorkomende vraag die we krijgen over LDN is of het kan worden gegeven met opioïde analgetica. Het is mogelijk dat zelfs een lage dosis naltrexon een voldoende blokkade van opioïde receptoren kan veroorzaken om de doeltreffendheid van opioïde analgetica te verminderen. In onze studies sloten we alle personen uit die opioïde analgetica namen. Terwijl er gepubliceerde gegevens over de mens zijn met betrekking tot ultra-lage dosis naltrexon toegediend met opioïde analgetica, hebben we geen weet van het bestaan van studies over gelijktijdige toediening met LDN. Toekomstige studies zouden het gelijktijdig gebruik van LDN en opioïde analgetica kunnen onderzoeken – aangezien het waarschijnlijk een veel gevraagde combinatie zal zijn.

Voordelen van LDN

Omdat LDN nog steeds een experimentele therapie is voor chronische pijn, moet ze een significante belofte inhouden om de aanbeveling van het gebruik ervan te rechtvaardigen. LDN heeft verschillende voordelen die het tot een aantrekkelijke behandeling-optie maken; deze worden hieronder besproken.

Lage kostprijs

Als generisch geneesmiddel is naltrexon-HCI niet duur. Terwijl de prijs sterk kan verschillen per regio en apotheek, lijkt de maandelijkse kost van LDN gemiddeld 35 US$ per maand te bedragen. Die kostprijs omvat het samenstellen en veronderstelt dat er geen dekking door een verzekering is. De prijs is lager dan wat zou worden betaald voor de huidige gepatenteerde medicijnen voor fibromyalgie, die kunnen oplopen tot meer dan 100 US$ per maand.

Weinig bijwerkingen

Eén van de meest opwindende aspecten van LDN is het feit dat weinig ongunstige bijwerkingen worden gemeld. We hebben geen gevallen van maagzweren, nier-insufficiëntie, interferentie met warfarine [antistollingsmiddel] en andere courante geneesmiddelen, hoger aantal hartaanvallen of meer stolling-risico, of andere problemen die worden gezien bij niet-steroïdale anti-inflammatoire geneesmiddelen. We hebben geen gevallen van ernstige bijwerkingen in ons onderzoek waargenomen en er werden er geen gemeld door andere laboratoria. We hebben geen stopzetting-symptomen waargenomen wanneer LDN-behandeling wordt beëindigd en afkick-verschijnselen zijn geen gekend effekt van de beëindiging van de behandeling. De volledige groep van alle gecombineerde LDN-studies is echter nog vrij klein en dus zijn de klinisch bruikbare gegevens en ervaringen nog beperkt.

De bijwerkingen van LDN-behandeling zijn mild. In ons onderzoek hebben de deelnemers LDN beoordeeld als ietsje meer verdraagbaar dan placebo (91,0 versus 89,5%; niet significant). De meest courante bijwerking die we hebben waargenomen is de rapportering van levendiger dromen; dit wordt gezien bij ongeveer 37% van de deelnemers. Bij een minderheid van de gevallen melden patiënten nachtmerries. Als neven-effekt ontwikkelen levendige dromen zich snel (van bij de eerste dosis) en nemen met de tijd af. Het is onduidelijk welk mechanisme de levendiger dromen zou kunnen aansturen. Individuen rapporteren over ‘t algemeen zelf een betere slaap, dus is het onwaarschijnlijk dat de levendige dromen een negatieve verstoring van normale slaap-patronen betekenen. Het is belangrijk op te merken dat de toegenomen levendigheid van dromen ook de meest gemelde bijwerking is tijdens toediening van placebo, zodat sommige gevallen zouden kunnen worden aangestuurd door verwachting.

De frequentie van hoofdpijn bij het nemen van LDN was iets hoger dan tijdens toediening van placebo, maar er meer deelnemers moeten worden beoordeeld om de statistische significantie van het verschil bepalen. Spontane hoofdpijn is courant bij mensen met fibromyalgie en komt frequent voor in alle fasen van de klinische proeven.

Hoewel niet waargenomen in research-studies, hebben sommige artsen anecdotisch angst en tachycardie gemeld als bijwerkingen van LDN. Aangezien angst een bekend symptoom is van ontwenning van opioïden, is het mogelijk dat sommige individuen bezorgdheid/angst kunnen ervaren door blokkade van endogene opioïden. Nadere analyse zal moeten worden uitgevoerd om te bepalen hoe vaak deze bijwerking voorkomt en hoe ze ‘t beste te beheersen.

Voor personen zonder ernstige lever-aandoening, lijkt er geen behoefte aan het regelmatig monitoren van de lever-funktie. Zelfs bij veel grotere doseringen, verandert naltrexon de aktiviteit van lever-enzymen niet significant. We hebben geen toxiciteit-problemen waargenomen bij chronisch gebruik.

Geen gekend misbruik-potentieel

Als opioïde antagonist wordt naltrexon gebruikt als behandeling voor verslaving/misbruik. LDN heeft geen euforische of versterkende effekten en we hebben geen gevallen van verkeerd gebruik of misbruik van LDN waargenomen. Verder hebben we geen ontwikkeling van afhankelijkheid en tolerantie gezien bij de medicatie. In onze studies werd de beëindiging van de LDN algemeen gevolgd door een langzame terugkeer van de symptomen naar basale waarden.

Nadelen van LDN

Als ‘off-label’ [niet-geregistreerd gebruik; van een geneesmiddel voor een indicatie of in een dosering waarvoor het geneesmiddel niet geregistreerd werd] en experimentele medicatie voor pijn, heeft LDN enkele nadelen. Deze worden hier besproken.

Patiënten die hun eigen dosis creëeren

Op het moment van dit schrijven, is LDN in de 4,5 mg dosering – die typisch is voor de behandeling van chronische pijn – niet beschikbaar. Zodoende zouden veel mensen kunnen proberen hun eigen dosering te creëren door het splitsen van 50 mg tabletten. Er zijn internet-bronnen te vinden die het splitsen van 50 mg tabletten of van het maken van een oplossing en verdeling in vloeibare dosissen uitleggen. Dergelijke benaderingen zullen wellicht leiden tot onbedoelde variabiliteit in de dag-op-dag dosering. De schade van een dergelijke inconsistentie wordt beperkt door het feit dat het zeer onwaarschijnlijk is dat iemand een gevaarlijke overdosis naltrexon neemt. Toch is het verre van optimaal dat patiënten de verantwoordelijkheid nemen voor het creëeren van dosissen.

Gebrek aan experimenten betreffende geschikte dosering

Het is zeer waarschijnlijk dat 4,5 mg niet de optimale dosering voor alle personen met fibromyalgie is, want het is zeldzaam dat een farmaceutisch middel een ‘one-size-fits-all’ dosering zou hebben. Naast de voor de hand liggende variabelen zoals ‘body-mass-index’, kunnen individuen verschillen qua metabolisme, opioïde receptor gevoeligheid of microglia gevoeligheid voor LDN. Het is aannemelijk dat personen die niet reageren op 4,5 mg/dag zouden kunnen reageren op lagere of hogere doseringen. Andere dosering-schemas zoals tweemaal per dag werden niet onderzocht in klinische studies. Tot nu toe lijkt het er op dat een dosering-schema van éénmaal 4,5 mg daags zonder veel kritische analyse zal worden gebruikt, omdat er geen gepubliceerde rapporten zijn van zelfs maar elementaire dosis-bepaling bij mensen. Geschikte dosering-studies moeten worden uitgevoerd om het therapeutische bereik van het geneesmiddel te bepalen en een werkwijze te identificeren voor het bepalen van de optimale dosering voor een een individu. Het belang van het bepalen van een gepaste dosering-strategie wordt benadrukt door dieren-onderzoek dat suggereert, bv., dat terwijl LDN tumoren zou kunnen onderdrukken bij gebruik op de typische manier, het eigenlijk tumor-groei zou kunnen versterken als het vaker wordt toegediend.

Geen harde gegevens over lange-termijn veiligheid

Hoewel naltrexon een lange geschiedenis van veilig gebruik bij een breed scala aan hoge doseringen heeft, weten we heel weinig over de veiligheid op lange termijn van het geneesmiddel bij chronisch gebruik in lage doseringen. De lage dosering wordt vaak aangehaald als een reden voor artsen en patiënten om niet bezorgd te zijn over de veiligheid. We moeten echter openstaan voor de mogelijkheid dat de unieke klinische effekten die mogelijk zijn bij lage dosering ook nieuwe gezondheid-risicos kunnen stellen. Er werden tot op heden geen gevallen van ernstige bezorgdheid gerapporteerd. Terwijl inhibitie van immuunsysteem-parameters theoretisch het risico op infekties of kanker zou kunnen verhogen als gevolg van verminderde immunosurveillance, zijn er geen meldingen van een dergelijke bijwerking bij om eender welke dosis naltrexon.

Niet erkend door verzekering-maatschappijen

Als een ‘off-label’, niet-‘mainstream’ behandeling, kan het gebeuren dat LDN niet worden gedekt door de verzekering. Zoals eerder opgemerkt, kan de lage totale kost van LDN het zelfs toegankelijk maken voor patiënten die niet gedekt zijn door een verzekering. Toch zullen er ongetwijfeld een groot aantal individuen zijn die zelfs een maandelijkse kost van ongeveer 35 US$ niet betaalbaar vinden. Daarom is het mogelijk gebrek aan verzekering-dekking een nadeel van LDN.

Verder dan LDN

Als glia-cel modulator wordt LDN als geschikt medicijn beschouwd. Naltrexon werd niet gecreëerd als microglia-modulator. Het is daarom onwaarschijnlijk dat LDN de belofte van glia-cel modulatie in de behandeling van chronische pijn en ontstekingen helemaal kan waarmaken. We bespreken nu een aantal van de meest veelbelovende molekulen die in de nabije toekomst zouden kunnen worden getest.

Dextro-naltrexon

Hoewel er naar commercieel beschikbaar naltrexon gewoonlijk kortweg wordt gerefereerd als naltrexon-HCl, is het eigenlijk de levo (ook bekend als ‘links’ en ‘-’) enantiomeer van naltrexon [2 enantiomere molekulen van een verbinding zijn elkaars spiegelbeeld]. De levo-vorm van naltrexon heeft grotendeels opioïde antagonistische effekten. De dextro (‘rechts’ of ‘+’) vorm van naltrexon werd waarschijnlijk overboord gegooid tijdens de ontwikkeling want er waren geen bekende anti-verslaving eigenschappen voor het enantiomeer.

Dextro-naltrexon zou echter veel interessanter kunnen zijn wat betreft de anti-inflammatoire en microglia-modulerende eigenschappen. Preliminaire gegevens van dier-modellen hebben al gesuggereerd dat dextro-naltrexon een rol zou kunnen spelen bij het verminderen van pijn en inflammatie kan hebben. Het lijkt niet alleen krachtig microglia te onderdrukken maar het oefent ook weinig aktiviteit uit op opioïde receptoren, wat zich zou kunnen vertalen in een verminderd risico op bijwerkingen gerelateerd aan systemische opioïde blokkade. Daarom zou dextro-naltrexon aan in hogere dosissen kunnen worden toegediend, wat hogere microglia-onderdrukkende aktiviteiten oplevert terwijl bijwerkingen worden geminimaliseerd. Het is ook mogelijk dat dextro-naltrexon, gelijktijdig toegediend met opioïde analgetica, er voor kan zorgen dat patiënten alle voordelen van opioïde analgetica krijgen en tegelijkertijd vele van de negatieve effekten worden geblokkeerd.

Momenteel is dextro-naltrexon niet beschikbaar voor menselijk gebruik en we zijn niet op de hoogte van studies die de molekule testen bij mensen. Er is geen bron voor het verkrijgen van dextro-naltrexon voor menselijke consumptie. Dextro-naltrexon verkrijgen voor klinische proeven zou veel tijd en geld vereisen om de nodige FDA en om andere regelgeving zo te sturen dat de veiligheid van de patient wordt gegarandeerd. Het is onduidelijk of er groepen zijn die op dit front vooruitgang boeken (hoewel er naar de medicatie wordt gerefereerd in een Amerikaanse octrooi-aanvraag van 2013 – US 13/799, 287). Wij stellen voor dat deze onderzoek-lijn worden goedgekeurd en dextro-naltrexon wordt getest op ten minste een kleine groep patiënten met chronische pijn, om te kijken naar mogelijke toepassingen.

Andere molekulen

LDN is niet uniek wat betreft het krijgen van een goedkeuring door de FDA voor een bepaald doel en dan vervolgens ook blijkt te fungeren als een glia-cel modulator. Dergelijke molekulen die worden getest in klinische proeven omvatten minocycline [synthetisch tetracycline-derivaat waarvan werd aangetoond dat het microgliale aktivatie vermindert] en dextromethorfan [een NMDA-receptor antagonist; ook werkzaam op opiaat-receptoren in het centraal zenuwstelsel als agonist – in tegenstelling tot andere opiaten geen pijnstillende werking, noch acuut gevaar voor verslaving]. Verder onderzoek zal waarschijnlijk andere verbindingen met glia-cel modulerende eigenschappen opleveren, en opioïde antagonisten die vergelijkbaar zijn met naltrexon – zoals nalmefeen [opioïde receptor antagonist ontwikkeld voor het behandelen van alkohol-verslaving] – kunnen goede doelwitten voor verdere studie zijn.

Veel andere middelen worden momenteel getest in dier-modellen, zoals fluorocitraat [preferentieel opgenomen door gliale cellen waardoor ze worden geïnhibeerd] en 3hydroxymorfinan [aktief metaboliet van dextromethorfan], en het is waarschijnlijk dat nu verbindingen worden ontwikkeld specifiek voor hun TLR4-modulerende eigenschappen. Andere ‘Toll-like’ doelwitten zijn ook van belang, zoals TLR-7 en TLR-9 blokkade door hydroxychloroquine [middel tegen malaria; door zijn ontsteking-remmende eigenschappen ook gebruikt bij auto-immuunziekten], dat met succes werd gebruikt bij inflammatoire aandoeningen zoals Systemische Lupus Erythematosus en post-Lyme arthritis. We verwachten dat glia-cel modulatoren een centraal thema zullen zijn bij toekomstige medicijn-ontwikkeling.

Het potentieel van agentia om microglia te onderdrukken, gaat verder dan de bestaande geneesmiddelen en omvat botanica. Meerdere plantaardige middelen, zoals brandnetel, Reishi paddestoel en curcumine, bezitten veel belangrijke kenmerken van krachtige glia-cel modulatoren. De meeste van deze verbindingen en extracten zijn als supplementen beschikbaar voor menselijk gebruik. Onderzoek op dit gebied bleef echter beperkt tot in vitro en in vivo dier-studies. Toekomstige klinische proeven zouden verschillende van deze plantaardige middelen kunnen testen voor de behandeling van fibromyalgie en andere aandoeningen.

Publieke opinie

LDN heeft een publieke reputatie vergaard die niet vaak wordt gezien bij farmaceutische behandelingen. Er is een aanzienlijke ‘grassroots’ inspanning in het Verenigd Koninkrijk om de medicatie erkend te krijgen door de ‘National Health Service’ (NHS). In de Verenigde Staten werd een boek specifiek over LDN gepubliceerd. Er is een aanzienlijke hoeveelheid informatie en mis-informatie op het internet te vinden. Sommige bronnen adviseren LDN voor een breed scala aan medische aandoeningen – de meerderheid daarvan komt niet uit wetenschappelijke studies. Tot op heden weten we enkel over initieel klinisch bewijs van de werkzaamheid bij fibromyalgie, de ziekte van Crohn, Multiple Sclerose en complex regionaal pijnsyndroom. Welk gebruik van LDN er uiteindelijk ook wordt gevonden: het is het duidelijk dat er momenteel een grote kloof is tussen de claims en het wetenschappelijke bewijs.

Personen die normaal terughoudend zijn wat betreft het consumeren van reguliere geneesmiddelen zijn toch vaak bereid om LDN uit te proberen. De patiënten-affiniteit voor LDN kan enigszins worden aangedreven door het voorvoegsel “lage dosis”, wat mensen die negatieve bijwerkingen van andere medicijnen hebben ervaren kan welgevallen. Klinici die LDN voorschrijven, moeten zich ervan bewust dat veel patiënten grote verwachtingen koesteren, die placebo-effekten kunnen oproepen. Patiënten kunnen een dokter zelfs benaderen met een specifiek verzoek om LDN voor te schrijven.

Verdere stappen

In deze review hebben we een aantal suggesties gedaan voor toekomstig onderzoek-projecten, waaronder dosering-studies voor LDN, ontwikkeling en klinische testen van dextro-naltrexon, klinische testen van andere beschikbare microglia modulatoren, en klinische proeven van LDN gelijktijdig toegediend met opioïde analgetica. We zullen nu enkele bijkomende onderzoek-richtingen belichten:

LDN testen bij andere inflammatoire aandoeningen

Onze bevinding dat basale ESR geassocieerd zou kunnen zijn met LDN-respons suggereert dat andere inflammatoire aandoeningen, zoals Reumatoïde Arthritis, polymyalgia rheumatica [spier-reuma; syndroom met ontstekingen aan bepaalde groepen spieren – nek, schouders of bekken] en lupus, voordeel kunnen halen van LDN. LDN kan dienen als een gelijktijdige medicatie wanneer immunomodulerende therapieën niet doeltreffend zijn of niet goed worden verdragen door de patient. Wij stellen voor dat de piloot-proeven worden opgezet bij inflammatoire en auto-immune aandoeningen kunnen om LDN te testen.

Betere opvolging van inflammatoire merkers tijdens LDN-behandeling

Toekomstige studies die LDN onderzoeken, moeten bepalen of de positieve respons geassocieerd is met een daling van de ESR of andere paramaters van inflammatie (hoge gevoeligheid C-reaktief proteïne, gesecreteerde cytokinen in het bloed-plasma, groei-factoren, matrix-metalloproteïnasen [MMPs; enzymen die in staat zijn de extracellulaire matrix (bindweefsel) af te breken], enz.). Dergelijke informatie zou helpen bij het vinden van mechanistische informatie over de behandeling. Onderzoek van intracellulaire immuun-processen kunnen verder een licht werpen op het mechanisme van LDN-behandeling. Metingen van immuun-aktiviteit zou moeten worden verzameld ten minste onmiddellijk vóór en na de behandeling of wanneer de primaire uitkomsten worden beoordeeld.

Besluiten

De totaliteit van het fundamenteel en klinisch onderzoek tot nu toe suggereert dat LDN een veelbelovende aanpak voor de behandeling van chronische pijn aandoeningen is, waarbij wordt gedacht dat inflammatoire processen betrokken zijn. De klinische gegevens ter ondersteuning van het gebruik ervan zijn zeer preliminair en er is meer onderzoek nodig vooraleer de behandeling op grote schaal kan worden aanbevolen. Kritieke parameters zoals de dosering moeten nog worden verfijnd. LDN kan te voorschijn komen als de eerste van vele glia-cel modulatoren die kunnen worden gebruikt om chronische aandoeningen te behandelen; meer specifiek gerichte geneesmiddelen zullen wellicht in de toekomst worden ontwikkeld. Aangezien conventionele anti-inflammatoire middelen slecht door de bloed-hersen-barrière dringen, verwachten we dat centraal aktieve immuun-modulatoren een gebied van belang zullen zijn in de toekomst.

maart 1, 2014

Endogene pijn modulatie in respons op inspanning bij CVS-FM

Er werd op deze paginas al eerder gewag gemaakt van het feit dat paracetamol (acetaminophen, in de V.S.) centraal werkt door het versterken van de dalende pijn-inhiberende mechanismen (nl. de serotonerge dalende pijn-banen) en over een mogelijke behandeling door combinatie van deze pijnstillers met oefen-therapie bij patiënten met chronische pijn en dysfunktionele EA tijdens inspanning.

Voor meer achtergrond zie ‘Pijn-inhibitie en post-exertionele malaise bij M.E.(cvs)’ & ‘Dysfunktionele endogene pijnstilling tijdens inspanning bij patiënten met chronische pijn’, ‘Pijn tast beweging-output aan’ & ‘Centrale sensitisatie & pijn-behandeling’.

Onderstaand artikel handelt over een studie (mede gefinancierd door ‘ME Research UK’ – een Britse vereniging die biomedisch onderzoek naar M.E./CVS ondersteunt) die daar op verder gaat en zoekt naar mechanismen die hierbij mogelijks spelen. Er dient te worden opgemerkt dat dit gaat om een kleine groep uitsluitend vrouwelijke patiënten die tegelijkertijd CVS en fibromyalgie hebben. Paracetamol bleek een beperkt positief effekt te hebben op pijn-inhibitie maar de resultaten waren niet éénduidig (Misschien was de populatie te heterogeen doordat de CDC-criteria en niet de Canadese consensus-criteria werden gebruikt!?); er dient verder te onderzocht welke factoren nog spelen…

Om zo maar te stellen dat inspanning-therapie voordelig is voor M.E.(cvs) lijkt ons nog steeds een brug te ver! Toedienen van paracetamol lijkt ook niet echt een oplossing te bieden. Misschien moet er gedacht worden aan het testen van de andere pijnstillende middelen die we hier al suggereerden (zie bv. ‘Onverzadigde vetzuren en pijn’ ‘Palmitoylethanolamide, een natuurlijk middel tegen neuropathische pijn’ & ‘Neuroprotectine-D1 (NPD1) – een optie bij M.E.(cvs)?’)…

————————-

Pain Pract (Pre-print)

Endogenous pain modulation in response to exercise in patients with Rheumatoid Arthritis, patients with Chronic Fatigue Syndrome and Comorbid Fibromyalgia and healthy controls: A double-blind randomized controlled trial

Mira Meeus (1,2,3,4), Linda Hermans (3,4), Kelly Ickmans (1,2,4), Filip Struyf (2,4), Deborah Van Cauwenbergh (2,4), Laura Bronckaerts (1), Luc S. De Clerck (5), Greta Moorkens (4,6), Guy Hans (7), Sofie Grosemans (7), Jo Nijs (4,8)

1 Departments of Human Physiology and Rehabilitation Sciences, Faculty of Physical Education and Physiotherapy, Vrije Universiteit Brussel, Brussels, Belgium

2 Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Faculty of Medicine and Health Sciences, University of Antwerp, Antwerp, Belgium

3 Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Faculty of Medicine and Health Sciences, Ghent University, Ghent, Belgium

4 ‘Pain in Motion’ Research Group

5 Department of Immunology, Allergy and Rheumatology, University of Antwerp (UA), Antwerp, Belgium

6 Department of Internal Medicine, University Hospital Antwerp (UZA), Antwerp, Belgium

7 Multidisciplinary Pain Centre (PCT), University Hospital Antwerp (UZA), Antwerp, Belgium

8 Department of Rehabilitation and Physiotherapy, University Hospital Brussels, Brussels, Belgium

Samenvatting

Doelstelling Temporale sommatie (TS) [sommatie slaat op het feit dat aanhoudende nociceptieve impulsen, prikkels niet eens de drempelwaarde moeten bereiken om toch door te worden gegeven aan de volgende zenuwcel. Zie ‘Centrale sensitisatie & pijn-behandeling] van pijn, geconditioneerde pijn-modulatie (CPM) [zie artikel voor uitleg] en door inspanning geïnduceerde analgesie (EIA) [analgesie = pijnstilling] worden dikwijls onderzocht bij populaties met chronische pijn, als een indicator voor versterkte pijn-facilitering en verstoorde endogene pijn-inhibitie, respectievelijk, maar de interakties zijn nog niet duidelijk, zowel bij gezonde controles als patiënten met chronische pijn. Daarom evalueert de huidige dubbel-blinde gerandomiseerde placebo-gecontroleerde studie pijn-scores, TS en CPM in respons op inspanning bij gezonde controles, patiënten met het Chronische Vermoeidheid Syndroom en co-morbide fibromyalgie (CVS/FM), en patiënten met Reumatoïde Arthritis (RA), met placebo en paracetamol.

Methodes 53 vrouwelijke vrijwilligers – waarvan 19 patiënten met CVS/FM, 16 patiënten met RA en 18 gezonde controles – voerden een sub-maximale inspanning test uit op een fiets-ergometer onder 2 verschillende condities (paracetamol vs. placebo), met een interval van 7 dagen. Voor en na inspanning beoordeelden de deelnemers pijn-intensiteit tijdens TS en CPM.

Resultaten Patiënten met Reumatoïde Arthritis vertoonden verminderde TS na inspanning, zowel na paracetamol als na placebo (P < 0.05). Bij patiënten met CVS/FM waren de resultaten minder éénduidig. Er werd enkel een niet-significante vermindering qua TS geobserveerd na inname van paracetamol. De CPM-responsen op inspanning zijn niet overtuigend maar lijken te verslechteren na inspanning. Er werden geen nadelige effekten vastgesteld.

Besluit Deze studie evalueert pijn-scores, TS en CPM in respons op sub-maximale inspanning bij 2 verschillende populaties met chronische pijn en gezonde controles. Bij patiënten met RA had inspanning positieve effekten op TS, wat normale EIA suggereert. Bij patiënten met CVS/FM, werden deze positieve effekten slechts geobserveerd na paracetamol en de resultaten waren inconsistent.

INLEIDING

Inspanning komt dikwijls naar voor als een centraal onderdeel bij de behandeling van patiënten met chronische pijn, omdat het effektief is bij verschillende chronische pijn aandoeningen, waaronder osteoarthritis en Reumatoïde Arthritis (RA), Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) [de auteurs verwijzen naar Edmonds M, McGuire H, Price J. Exercise therapy for Chronic Fatigue Syndrome. Cochrane Database Syst Rev (2004) 3: CD003200 – waar bleek dat voor een groot deel de minder stikte Oxford criteria werden gebruikt en dus zijn de bevindingen niet toepasbaar zijn op ernstig zieke patiënten] en fibromyalgie (FM) [Busch AJ, Webber SC, Brachaniec M et al. Exercise therapy for fibromyalgia. Curr Pain Headache Rep (2011) 15: 358-367].

Hoewel echter werd vastgesteld dat inspanning pijn-remmende mechanismen aktiveert bij gezonde individuen – wat resulteert in verhoogde pijn-drempels [Nijs J et al. Dysfunctional endogenous analgesia during exercise in patients with chronic pain: to exercise or not to exercise?; zie inleiding] – en bij patiënten met centrale sensitisatie (hyper-exciteerbaarheid van het centraal zenuwstelsel), zoals CVS en FM, wordt een verschillende respons waargenomen. Ze zijn niet in staat om endogene pijn-remming in respons op verschillende vormen van inspanning te aktiveren, wat resulteert in verlaagde pijn-drempels en mogelijks de verergerde symptomen na inspanning verklaart.

Elke poging om endogene pijn-inhibitie te verbeteren in de klinische praktijk blijft echter speculatief. Op dit moment is behandeling die de dalende modulatie zou verbeteren momenteel niet beschikbaar voor klinisch gebruik bij patiënten met chronische pijn. Dit is niet verwonderlijk, gezien het gebrek aan inzicht omtrent de precieze mechanismen van slecht-funktionerende dalende pijn-inhibitie [Dalende paden omvatten zenuwen die (van de hersenen) naar het ruggemerg gaan.] bij mensen met centrale sensitisatie, ook tijdens inspanning.

Zelfs bij de frequent gebruikte pijn-paradigmas die endogene pijn-inhibitie evalueren – geconditioneerde pijn-modulatie [CPM; een test die de capaciteit meet van een individu om pijn centraal te dempen (zie ook bij de procedure)] en versterkte pijn-facilitering, temporale sommatie (TS) – zijn de exacte mechanismen niet overtuigend. TS refereert naar het optellend effekt van herhaalde stimulatie van de C-vezels [Pijn-prikkels worden voornamelijk gegenereerd door sensorische zenuw-uiteinden van ongemyeliniseerde Aδ- (snelle transmissie; reageren voornamelijk op sterke mechanische stimuli, zoals het prikken in de huid met een naald) en dun-gemyeliniseerde (trage transmissie) C-vezels.], resulterend in de progressieve toename van elektrische ontladingen van tweede-orde neuronen [krijgen de prikkels van de C- en Aδ-zenuwen door] in het ruggemerg en dit wordt ervaren door mensen met verhoogde pijn. CPM is het ‘pijn-inhibeert-pijn’ mechanisme [een nociceptieve stimulatie vermindert de pijn van een andere nociceptieve stimulatie] – dat de werking vertegenwoordigt van het dalend inhiberend mechanisme – het “focussen” van de excitatie van de neuronen in de dorsale hoorn van het ruggemerg door het onderdrukken van naburige neuronale aktiviteit.

De huidige ‘state of the art’ geeft versterkte TS, verstoorde CPM en verstoring van door inspanning geïnduceerde analgesie (EIA) aan bij patiënten met centrale sensitisatie. Het is echter nog niet bekend of mechanismen die betrokken zijn bij EIA, en mechanismen betrokken bij CPM en TS, gelijkaardig zijn en of ze steunen op soortgelijke neurotransmitters of hoe ze met elkaar in verband staan. Er wordt verondersteld dat EIA verder CPM kan versterken en TS kan tegengaan.

Voorts is het mogelijk dat serotonerge mechanismen betrokken zijn bij deze processen en dat medicatie die deze mechanismen beïnvloedt, TS zou kunnen dempen, en EIA en CPM ondersteunen. Acetaminophen (paracetamol) bv. werkt allereerst centraal: het versterkt dalende inhiberende mechanismen, namelijk de serotonerge dalende pijn-banen. Het feit dat meerdere genotypes van het serotonine-gen gerelateerd zijn met hogere niveaus qua pijn-intensiteit bij patiënten met centrale sensitisatie, ondersteunt de hypothese dat het aktiveren van serotonerge dalende mechanismen de CPM en het onderdrukken van TS verbetert. Bovendien lijkt het dat paracetamol de inspanning-capaciteit verbetert [Er wordt hierbij gerefereerd naar een studie bij getrainde competitie-fietsers !?], waarschijnlijk te wijten aan een afname van de waargenomen pijn. Dit kan er op wijzen dat paracetamol ook EIA kan ondersteunen.

De huidige studie onderzocht (1) of CPM en TS gerelateerd zijn met EIA bij gezonde controles en bij patiënten met chronische pijn; (2) of de werking van deze mechanismen serotonine-gemedieerd zijn (dit door het vergelijken van paracetamol met placebo); en (3) of verschillende populaties met chronische pijn anders reageren op verschillende condities. De huidige studie focust op 2 chronische pijn populaties: mensen met RA, en mensen met CVS en co-morbide FM (CVS/FM). Hoewel een hoeveelheid literatuur over chronische pijn beschikbaar is, hebben slechts weinig studies directe vergelijkingen gemaakt tussen verschillende chronische pijn aandoeningen. De vergelijking van verscheidene chronische pijn aandoeningen is cruciaal voor het ontrafelen van de verschillen en gelijkenissen wat betreft de aard van de of chronische pijn, bijzonderlijk naar behandeling toe. In de huidige studie werd een chronische pijn aandoening met een perifere pathologie van de gewrichten (RA) vergeleken met een chronische pijn populatie waar centrale sensitisatie wordt beklemtoond (CVS/FM).

METHODES

[…]

Individuen

2 chronische pijn populaties: RA en personen met een typisch beeld van centrale sensitisatie: individuen die voldoen aan de criteria voor zowel CVS [‘Centre of Disease Control’ criteria] als primaire fibromyalgie (FM) [‘American College of Rheumatology’]. Er werd ook een gezonde sedentaire pijn-vrije controle-groep opgenomen [op het moment van de deelname geen pijn-klachten]. Alle deelnemers waren vrouwen tussen 18 en 70 jaar. Sedentair werd gedefinieerd als het hebben van een sedentaire job en het uitvoeren van < 3 uur matige fysieke aktiviteit/week [matig = minstens 3 x de energie die passief wordt verbruikt]. Om verstorende factoren uit te sluiten, mochten de deelnemers niet zwanger zijn maar 1 jaar post-nataal, en werd hen gevraagd antidepressiva en andere medicatie te stoppen 2 weken voorafgaand aan de studie, alsook geen lichamelijke inspanning te verrichten en zich te onthouden van caffeïne, alkohol of nicotine op de dag van het experiment. Omwille van ethische redenen was niet-opioïde pijn-medicatie (niet-steroïdale anti-inflammatoire medicijnen & paracetamol) toegestaan […] tot 48 uur voor het experiment.

[…]

Procedure

[…] De respons – verbale cijfer-schaal [VNRS; zelf-rapportering van acute pijn], temporale sommatie van pijn (TS) en CPM – bij sub-maximale inspanning werd geëvalueerd na placebo of paracetamol, om te kijken of aktivatie van serotonerge dalende paden een invloed hadden op de respons. Dit protocol werd herhaald in een ‘cross-over’-ontwerp (experimentele groepen werden controle-groep, en omgekeerd) met een week tussentijd. […]

Paracatemol en Placebo

Zowel placebo (1 g dextrose) en acetaminophen (1 g paracetamol) werden […] toegediend op een voor de patiënten en de onderzoekers geblindeerde manier. De capsules werden oraal toegediend 30 minuten voor de bepaling van de pijn-inhibitie […]. Randomisatie gebeurde via een computer-programma. […]

Endogene Pijn-inhibitie

De doeltreffendheid van endogene pijn-inhibitie werd bepaald d.m.v. een procedure voor TS en CPM [Cathcart et al. Reliability of temporal summation and diffuse noxious inhibitory control. Pain Res Manag (2009) 14: 433 438]. Deze procedure evalueert de mate van TS in respons op 10 pulsen van 1 sec van de Fischer algometer [instrument voor het bepalen van de gevoeligheid voor pijn veroorzaakt door druk] met ‘pressure-pain threshold’ [PPT; drempel waar druk-pijn wordt gevoeld] intensiteit (druk-verhoging 2 kg/sec). De TS procedure werd afzonderlijk uitgevoerd aan de dorsale oppervlakte van de midden-vinger van de rechter hand tussen de eerste en tweede distale gewrichten en aan het midden van trapezius [monnikskapspier] van de rechter arm. De PPTs werden opgenomen 2 minuten voor de TS-procedure (gemiddelde van 2 metingen – druk-toename 1 kg/s – met 30 sec tussenpauze). Er werd de individuen gevraagd de intensiteit en onaangenaamheid van de pijn van de 1e, 5e en 10e puls op een verbale numerische schaal (0 = geen pijn, 10 = ergst mogelijke pijn) aan te geven. CPM werd bepaald door het herhalen van de TS-bepaling samen met een conditionering-stimulus (om CPM op te wekken). De conditionering-stimulus was een afsluitend manchet aan de linker arm dat werd opgeblazen tot een pijnlijke intensiteit. Deze druk werd aangehouden gedurende 30 sec en dan aangepast tot een VNRS gelijk aan 3. Deze druk werd op dit niveau aangehouden terwijl de TS werd opgewekt. Deze procedure […] leek betrouwbaar. Bij gezonde controles is de CPM die wordt geïnduceerd door het ischemisch [zuurstof-gebrek] manchet in staat TS te dempen. Dezelfde methode bleek in staat dysfunktionele endogene analgesie aan te tonen bij patiënten met CVS/FM in rust. [verwant rapport: Meeus M et al. Does Acetaminophen activate endogenous pain inhibition in Chronic Fatigue Syndrome/fibromyalgia and Rheumatoid Arthritis? A double-blind randomized controlled cross-over trial. Pain Physician (2013) 16: E61–E70]

Uitkomst-metingen

Als uitkomst voor de 1e VNRS werd de eerste score van de eerste puls van de TS-procedure, zonder opgeblazen manchet, genomen (dus de pijn-score voor één enkele ongeconditioneerde druk-puls aan pijn-drempel intensiteit).

De temporale sommatie was het verschil tussen de 10e en de 1e pijn-score voor opblazen van het manchet. De toename voor CPM was het verschil tussen de 10e pijn-score vóór en de 10e tijdens afsluiting. Daartoe werden 8 TS-scores (TS1-TS4: met placebo en TS5-TS8 met acetaminophen) en 4 CPM-scores (CPM1-2: met placebo en CPM3-4: met acetaminophen) per test-plaats (vinger en schouder) verkregen voor elke deelnemer.

Sub-maximale Inspanning Test

De deelnemers voerden een gestandardiseerd protocol met sub-maximale inspanning uit op een fiets-ergometer, voorafgegaan en gevolgd door de pijn-metingen. Het protocol voor sub-maximale inspanning bestond uit het inspanning-protocol van de ‘Aerobic Power Index Test’ (een toename van 25 Watt/min tot 75% van de voor leeftijd voorspelde maximale hartslag was bereikt). De ‘Aerobic Power Index Test’ is een betrouwbaar en gevalideerd protocol voor sub-maximale inspanning test bij chronische patiënten en gezonde individuen. Dit inspanning-protocol verzekert dat de duur van de inspanning onder 15 min zal blijven bij de 2 patiënten-groepen, zodat vroege aanvang van vermoeidheid in de onderste ledematen door een onvoldoende conditie wordt vermeden.

Statistische Analyse

[…]

RESULTATEN

53 vrijwilligers namen deel aan de studie (19 patiënten met CVS/FM, 16 patiënten met RA en 18 gezonde controles), allen vrouwen tussen 23 en 69 jaar. […]

Post-exertionele Veranderingen binnen Groepen

Er werden geen significante veranderingen gezien in de controle-groep zowel na placebo als paracetamol. In de CVS/FM-groep steeg enkel de VNRS aan de schouder significant met placebo. Er werd enkel in de RA-groep een significante daling qua TS en een significante toename qua CPM gevonden onder beide omstandigheden.

Vergelijking van Post-exertionele Veranderingen tussen de Groepen

Buiten een significant groep-effect voor de VNRS (P tussen 0.004 & 0.049) met paracetamol en placebo, met hogere VNRS-scores voor de patiënten met CVS/FM vergeleken met de RA- en de controle-groep, waren er geen effekten.

Na inname van paracetamol, was er neiging tot vermindering qua TS na inspanning in alle groepen (zowel aan de vinger als de schouder), hoewel er geen significant tijd-effekt non worden getoond. Niettemin werd met placebo een significant interaktie-effekt aan de vinger geobserveerd (P = 0.016), het resultaat van een toename qua TS in de controle-groep en een daling qua TS de patiënten-groepen na inspanning. Omgekeerd vertoonden patiënten met CVS/FM een toename qua TS (aan de schouder), terwijl de controle- en de RA-groep een daling vertoonden […].

Voor CPM konden geen significante tijd-, groep- of interaktie-effekten worden gezien – CPM had te neiging te verminderen na inspanning in de RA- en de controle-groep.

Invloed van Paracetamol op Inspanning-geïnduceerde Veranderingen

Zowel voor TS als CPM lijkt paracetamol de respons die optrad bij placebo te “versterken” in de RA- en de controle-groep. Dit betekent dat baseline TS over het algemeen lager was na paracetamol en CPM over het algemeen hoger, en met relatief gelijkaardige wijzigingen na inspanning.

Bij patiënten met CVS/FM veroorzaakte paracetamol over het algemeen de tegengestelde reaktie vergeleken met placebo en daarnaast waren de resultaten aan de vinger de omgekeerde van die aan de schouder, wat zeer inconsistente bevindingen oplevert bij de CVS/FM-patiënten.

Blindering

[…] succesvol.

BESPREKING

Dit is de eerste studie die de respons van pijn, TS en CPM op inspanning controleerde, bij verschillende populaties (CVS/FM, RA & controles) en onder verschillende omstandigheden (placebo of paracetamol). Op deze manier betrachtten we de mechanismen achter en de relatie tussen verschillende aspekten van endogene pijn-inhibitie te ontrafelen, om meer inzicht te verwerven in centrale pijn-verwerking en verdere behandeling van chronische pijn patiënten te dirigeren.

Post-exertionele Veranderingen

In het algemeen werd een niet-significante vermindering qua VNRS (gerapporteerd bij een eerste druk-stimulus die gelijk was aan de PPT) gezien na inspanning, zowel bij de patiënten als de controles, na paracetamol of placebo.

Na het innemen van paracetamol, verminderde TS doorgaans na inspanning bij patiënten met RA en gezonde controles, met significante verminderingen in de RA-groep. Gereduceerde TS suggereert betere endogene pijn-inhibitie na inspanning.

Het feit dat, bij patiënten met RA en gezonde controles, de CPM daalde na inspanning is opvallend, omdat een reductie qua CPM wijst op slechtere CPM-funktie na inspanning.

De bevinding van verminderde TS na inspanning ligt in de lijn van werk door een andere onderzoekgroep, die gereduceerde TS na inspanning bij gezonde controles en gestegen TS bij patiënten met FM rapporteerden.

Om de gedaalde CPM na inspanning te verklaren, kunnen 3 mogelijke hypothesen worden geponeerd: (1) EIA en CPM steunen niet op gelijkaardige mechanismen; (2) CPM-effekten konden niet stijgen na inspanning omdat CPM-scores gebaseerd zijn op verschillen in TS-scores met en zonder afknelling, en TS-scores (zonder afknelling) reeds significant gereduceerd waren na inspanning, wat leidt tot een kleiner potentieel voor CPM-effekten; en (3) de accumulatie van 2 pijn-inhiberende stimuli (inspanning en conditionering-stimulatie) is minder efficiënt dan de som van de 2 individuele condities. De laatste hypothese kan worden ondersteund door de bevindingen van Arendt-Nielsen et al. [Experimental muscle pain impairs descending inhibition. Pain (2008) 140: 465-471], die vond dat 2 gelijktijdige conditionerende pijn-stimuli (spierpijn en ‘cold pressor pain’ [onderdompelen van de hand in ijs-water]) minder CPM veroorzaken vergeleken met één van de conditionering-stimuli alleen. Dit zou kunnen worden vertaald naar de accumulatie van de conditionering-stimuli inherent aan inspanning en de conditionering-stimulus van het opgeblazen manchet. EIA zou in feite (gedeeltelijk) kunnen worden veroorzaakt door CPM.

De tweede hypothese lijkt minder plausibel omdat de CPM-scores negatief werden. Dit betekent dat zelfs een pijn-toename werd geobserveerd tijdens opblazen van het manchet, wat wijst op spatiale [ruimtelijke] sommatie [Meerdere zenuwen sturen een zwakke prikkel, die normaal niet voldoende is om doorgegeven te worden, maar doordat er zoveel zwakke prikkels gelijktijdig aankomen leidt dit wel tot het doorgeven van het signaal.] van de 2 heterotopische stimuli [heterotopische pijn = pijn die opduikt in een ‘verkeerd’ deel van het lichaam], een fenomeen dat veeleer wordt verwacht bij gesensitiseerde patiënten. Daarom lijken de eerste en de laatste hypotheses de meest belovende, CPM en EIA zijn afhankelijk van verschillende mechanismen en versterken elkaar niet. Maar deze hypothese vereist meer onderzoek met verschillende inspanning-protocollen die meer belastend mogen zijn voor de gezonde controles.

Behalve de onverwachte observatie van gedaalde CPM na inspanning, vertonen patiënten met RA de meest consistente respons op inspanning en paracetamol, wat wijst op behoorlijke pijn-verwerking bij deze patiënten, analoog met gezonde controles. Centrale sensitisatie is daarom onwaarschijnlijk bij deze patiënten, zoals wordt ondersteund door het verwant rapport over normale CPM-funktie bij RA. Bijgevolg: inspanning-therapie is een bruikbaar instrument bij patiënten met RA om endogene pijn-inhibitie te aktiveren en pijn te beheersen bij deze patiënten. Aangezien ze een normale respons hebben op sub-maximale inspanning, worden gedacht dat gematigde inspanning-programmas voordelig zijn voor pijn-verlichting bij deze patiënten. In tegenstelling tot gesensitiseerde patiënten, wordt een normale inspanning-tolerantie verwacht bij deze patiënten.

Paracetamol vs. Placebo

De placebo-responsen lijken een afspiegeling van de paracetamol-responsen bij gezonde controles en patiënten met RA, maar de TS-scores zijn ietwat hoger en de CPM-scores lager, wat er op wijst dat paracetamol een analgetische werking heeft, maar het verandert de centrale pijn-verwerking niet. De responsen bij patiënten met CVS/FM zijn echter zeer inconsistent en geven aan dat inspanning geen veralgemeende EIA induceert, zelfs na inname van paracetamol. Dit verklaart waarom de meeste patiënten een verslechtering van de symptomen ervaren na inspanning. Bronnen van nociceptie zijn inherent aan inspanning (bv. micro-trauma in de werkende spieren en een laag-gradige inflammatoire respons op inspanning), en in afwezigheid van EIA kan inspanning leiden tot meer pijn op korte termijn. Bijgevolg: dysfunktioneren van endogene pijn-inhibitie bij mensen met chronische pijn wordt voor klinici vooral duidelijk tijdens lichamelijke aktiviteit. Deze bevindingen bevestigen eerdere observaties van dysfunktionele EIA bij patiënten met CVS en FM. Het feit dat TS gestabiliseerd of verminderd is na inspanning na inname van paracetamol, opent deuren voor het initiëren van inspanning-therapie bij deze patiënten. Het ultieme doel van inspanning-therapie bij deze patiënten is het behandelen van centrale sensitisatie door het her-trainen van de endogene pijn-inhibitie. Na het opstarten van behandeling worden inspanning-programmas dikwijls slecht verdragen omwille van verergeringen van de pijn. Om deze eerste barrière te overwinnen, zouden centraal werkende medicijnen een oplossing kunnen bieden. Door middel van het onderdrukken van inspanning-pijn, die niet voldoende wordt geïnhibeerd door endogene pijn-inhibitie, zouden patiënten in staat kunnen zijn een zachte her-training van hun endogene pijn-inhibitie op te starten, zonder een ernstige terugval na elke inspanning. Dit zou van bijzonder belang kunnen zijn, niet enkel voor het verbeteren van de opvolging van de behandeling, maar ook voor het vermijden van een herhaald spervuur van nociceptieve input in het centraal zenuwstelsel, wat typisch centrale sensitisatie onderhoudt of zelfs verergert.

Beperkingen en Suggesties voor Verdere Research

Of paracetamol echt kan helpen in de vroege stadia van een inspanning-programma om endogene pijn-inhibitie te behouden, zou onderwerp van verdere studie moeten worden. Nu lijkt het er op dat verstoorde endogene pijn-inhibitie bij deze patiënten te wijten is aan is verstoorde serotonerge transmissie, aangezien paracetamol allereerst serotonerge dalende inhiberende paden versterkt. Verder onderzoek zou de focus op andere neurotransmitters en molekulen zoals opioïden kunnen bevorderen. Bovendien zou het interessant zijn een baseline beoordeling op te nemen bij verdere research. In de huidige studie kon de paracetamol-conditie slechts worden vergeleken met een placebo-conditie, en het placebo-effekt zou deze resultaten kunnen beïnvloeden. Inderdaad: er werd aangetoond dat de modulatie van pijn door verwachtingen gemedieerd wordt door ‘top-down’ endogene pijn-modulerende systemen die nociceptieve signaal-verwerking aantasten. De blindering leek echter doeltreffend in de huidige studie; het effekt van pijn omwille van verwachtingen werd getemperd.

Het is mogelijk dat sommige onovertuigende resultaten in de huidige studie te wijten zijn aan een inspanning-test die onvoldoende was om de typische EIA te veroorzaken bij gezonde controles en om verstoorde EIA bij personen met centrale sensitisatie te ontwarren. Hetzelfde inspanning-protocol onthulde echter reeds significante veranderingen qua pijn-drempels bij zowel gezonde controles (verhoging), CVS-patiënten en patiënten met chronische met whiplash geassocieerde aandoeningen (verlaging).

Ten slotte: het mechanisme en de klinische relevantie achter de verminderde CPM na inspanning verdient verdere aandacht.

BESLUIT

Patiënten met RA vertonen EIA in respons op een sub-maximale fiets-inspanning, die tot expressie komt via gereduceerde TS na inspanning. Bij patiënten met CVS/FM zijn de resultaten meer tegenstrijdig maar er werden niet-significante verminderingen qua TS in respons op inspanning na het innemen paracetamol geobserveerd, wat suggereert dat een verstoring van de door inspanning geïnduceerde analgesie kan worden ondersteund door het aktiveren van serotonerge mechanismen of door het eenvoudig-weg onderdrukken van de pijn.

Verrassend is dat CPM-effekten verminderen na inspanning, hoewel niet significant. Dit betekent dat het “pijn-inhibeert- pijn” mechanisme minder efficiënt is of zelfs verdwijnt na inspanning.

De resultaten van patiënten met RA zijn gelijkaardig met die van de gezonde controles, wat het vermoeden van centrale sensitisatie bij deze patiënten weerlegt en dat paracetamol de respons op inspanning versterkt.

Bij patiënten met CVS/FM zijn de resultaten minder vanzelfsprekend en is verder onderzoek aangewezen. Het preliminair bewijsmateriaal van de huidige studie wijst naar een combinatie van centraal-werkende medicijnen en inspanning-therapie ter ondersteuning van pijn-inhibitie en om verergeringen te verkomen.

december 15, 2013

β-Endorfine concentratie is gedaald bij CVS & Fibromyalgie

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

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

————————-

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

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

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

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

Samenvatting

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

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

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

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

INLEIDING

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

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

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

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

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

MATERIALEN & METHODES

Individuen

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

Methodes

[…]

Statistische analyse

[…]

RESULTATEN

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

BESPREKING & BESLUITEN

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

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

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

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

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

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

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

Volgende pagina »

Maak een gratis website of blog op WordPress.com.