M.E.(cvs)-wetenschap

november 9, 2019

Her-denken va de standaard-zorg bij M.E.(cvs)

Filed under: Behandeling — mewetenschap @ 7:52 am
Tags: , , , , , , ,

We gaven hier al meermaals kritiek weer op het ‘biopsychosociaal’ model dat cognitieve gedrag therapie en graduele oefen/inspanning therapie als enige ‘zaligmakende’ behandeling naar voor schuift. Zie ook ‘Kritiek op het biopsychosociaal model (& CGT) bij M.E.(cvs)’, ‘CGT superioriteit is een mythe’, ‘Bezorgdheid over Cognitieve Gedrag Therapie (CGT) en Graduele Oefen Therapie (GOT)’, ‘Schade door CGT + GOT’ enz.. De zgn. ‘professionals’ van de psychosomatische school blijven er zich echter aan vastklampen en we vinden het daarom nuttig de mening van andere kritici te blijven bekendmaken.

Fred Friedberg (klinisch psycholoog/ gedrag-researcher die al lang over de beperkingen/fouten van het model en de doeltreffendheid van CGT schrijft), Madison Sunnquist (psycholoog, M.E.(cvs)-researcher en collega van Prof. Leonard Jason) & Luis Nacul (directeur van de Britse M.E.(cvs) Biobank) beschrijven hieronder nogmaals kort (maar krachtig) waar de fouten liggen…

————————-

Journal of General Internal Medicine (2019) [pre-print]

Rethinking the Standard of Care for Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome

Friedberg F1, Sunnquist M2, Nacul L3,4

1 Stony Brook University, Stony Brook, NY, USA

2 DePaul University, Chicago, IL, USA

3 London School of Hygiene & Tropical Medicine, London, UK

4 Complex Chronic Diseases Program, British Columbia Women’s Hospital, Vancouver, Canada

 

De voorbije twintig jaar was cognitieve gedrag therapie (CGT) en graduele oefen therapie (GOT) de standaard-zorg voor Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS). Beide interventies werden aanbevolen door de Amerikaanse ‘Centres for Disease Control’ en de Britse ‘NICE guidelines’. CGT kreeg een aanzienlijke boost als klinische standaard door de PACE-test, een grote gerandomiseerde test van CGT en GOT opgezet in 2007. De door de Britse overheid gefinancieerde proef was bedoeld om een definitief antwoord te geven over het nut van dergelijke interventies bij M.E./CVS. In publicaties van 2011 & 2013 kondigden de PACE-test auteurs met veel publiciteit aan dat 22% van hun patiënten was “hersteld” en 59-61% zou klinisch verbeterd zijn.

Meer algemeen hebben meerdere literatuur-overzichten gerapporteerd dat deze therapieën niet alleen doeltreffend zouden zijn om vermoeidheid en, in minder mate, lichamelijk funktioneren bij M.E./CVS te verbeteren, maar ook veilig. Het lijkt dan vanzelfsprekend dat goede klinische zorg voor deze patiënten deze interventies zou omvatten. Maar een nauwkeuriger kijk naar deze testen deed veel bezorgdheid ontstaan omtrent hun toepasbaarheid voor deze patiënten. Ons perspectief onderzoekt kritisch hun bevindingen en bespreekt de literatuur omtrent gedragsmatige interventie bij M.E./CVS. Ten slotte beschrijven we in het kort een pragmatische klinische benadering voor deze dikwijls gemarginaliseerde patiënten.

CLAIMS OVER HERSTEL EN KLINISCHE VERBETERING

De lang bestaande controverse omtrent claims over herstel en verbetering bij klinische testen aangaande M.E./CVS is uniek voor deze gestigmatiseerde ziekte. Substantieel herstel van M.E./CVS is natuurlijk wenselijk maar nogal ongewoon. Een systematisch overzicht [Cairns R, Hotopf M. A systematic review describing the prognosis of Chronic Fatigue Syndrome. Occup Med. (2005) 55: 20-31] rapporteerde dat slechts 5% van deze patiënten volledig terug een normale gezondheid bereikten. Het was daarom verrassend dat de PACE-test meldde dat een meerderheid van de patiënten klinisch verbeterde en ca. 1/5 herstelde na CGT & GOT. Deze breed gepubliceerde bevindingen hebben een significante invloed gehad op gouvernementele agentschappen, gezondheidszorg-instituten en klinische richtlijnen die CGT & GOT hebben gepromoot als standaard zorg voor M.E./CVS.

Deze studies, gebaseerd op psychologische modellen voor oorzaak en genezing, hebben waarschijnlijk ook een impact gehad op biomedisch onderzoek. Kijk maar naar de lage mate van financiering van M.E./CVS-onderzoek door de ‘National Institutes of Health’ (gemiddeld 5-6 miljoen $/jaar), dikwijls bij de laatste 10 van meer dan 200 aandoeningen in de laatste twintig jaar. Dit is verbeterd met de financiering van drie research-centra maar ligt nog steeds substantieel onder wat evenredig zou zijn met de ziekte-last.

Sinds de publicatie, werd de PACE-test alom bekritiseerd omwille van een aantal studie-ontwerp kwesties, inclusief (i) gebruik van een definitie voor herstel of die geen herstel van de gezondheid vereiste; en (ii) minder strikt worden van de criteria voor de klinische uitkomst tijdens de test, wat het succes dramatisch groter deed lijken. Bijvoorbeeld: veranderingen van de herstel-criteria resulteerde in het feit dat 13% van de patiënten voldeden aan een belangrijk herstel-criterium (lichamelijk funktioneren) bij ‘baseline’ vóór het starten van de test. Formele her-analyse van de gegevens van de PACE-test, gebruikmakend van de oorspronkelijke uitkomst-criteria i.p.v. de veel lossere in het midden van de test herziene criteria, vond dat de klinische verbetering door CGT & GOT daalde van 59-61 naar 20-21% en de herstel-niveaus van 22 tot 4-7%. Dit is gelijkaardig met de 3% herstel bij hun controles die gewone medische zorg kregen en het laag herstel-percentage dat werd gevonden in het literatuur-overzicht van Cairns & Hotopf [zie hierboven].

ONGEBLINDEERDE TESTEN EN SUBJECTIEVE METINGEN

Over het algemeen waren studies omtrent CGT & GOT bij deze ziekte niet geblindeerd en niet gevestigd op subjectieve uitkomst-metingen, wat courant is bij testen van gedragsmatige interventie. Gezien de belangrijke invloed van de PACE-test op de zorg-standaard werden de potentiële bias-effekten van subjectieve metingen echter nauwer onderzocht. Globaal bleken objectieve uitkomsten geen steun te geven aan claims over PACE-doeltreffendheid gebaseerd op zelf-gerapporteerde metingen te geven. Van de vier objectieve metingen bij de PACE-test, nl. 6-min wandelen test, fitness stap test, dagen niet aan het werk en percentage dat een invaliditeit-uitkering krijgt, was er geen enkele die een selektief voordeel voor CGT of GOT toonde. Daarnaast leverde de 6-min wandelen test, een beknopte meting van funktionele capaciteit, post-behandeling gegevens op die ver verwijderd lagen van normatieve waarden die herstel zouden suggereren. [Agardy S. Chronic Fatigue Syndrome patients have no reason to accept the PACE trial results. J Health Psychol. (2017) 22: 1206-1208] Ten slotte werden geen geverifieerde rapporten over terugkeer naar een job gepubliceerd, een andere belangrijke indicator voor herstel.

Het gebrek aan objectieve verbetering bij de PACE-test is consistent met drie CGT-testen bij M.E./CVS die verbeterde zelf-gerapporteerde uitkomsten vonden, maar geen significante verbetering qua objectieve aktiviteit-niveaus. Dit is tegengesteld aan het alom geciteerde gedrag-model voor Chronische Vermoeidheid Syndroom dat verhoogd lichamelijk funktioneren voorspelt ten gevolge graduele inspanning. Anderzijds werd gesuggereerd dat door patiënten gerapporteerde verbeteringen van subjectieve metingen een verbeterde ‘coping’, stress-reductie of verbeterde aanpassing aan beperkingen kan weerspiegelen, i.p.v. robuuste winsten qua lichamelijk funktioneren.

AL TE BREDE ZIEKTE-CRITERIA

De meest courant gebruikte research-criteria die het Chronische Vermoeidheid Syndroom definiëren, zijn gebaseerd op de ‘Centres for Disease Control’ (‘Fukuda’) definitie uit 1994. De PACE-test en veel andere CGT/GOT-studies bij M.E./CVS gebruikten echter de breedste definitie van de ziekte, nl. de Oxford-criteria, die enkel chronische vermoeidheid vereist, i.p.v. de typische multi-symptoom presentatie van niet-verfrissende slaap, cognitieve problemen en post-exertionele malaise (aanhoudende post-exertionele verslechtering van de symptomen). Deze bijkomende symptomen identificeren een meer geïnvalideerde groep in vergelijking met enkel chronische vermoeidheid, die misschien meer responsief is voor gedragsmatige interventie. Met name het gebruik van de Oxford-criteria had de overhand bij literatuur-overzichten […] waarbij significante minderheden van behandelde deelnemers positieve effekten van gedragsmatige interventie rapporteerden.

Het overzicht over CGT/GOT-studies gesponsord door het Amerikaans ‘Agency for Health Care Research and Quality’ (AHRQ, 2014) meldde matige effekt-groottes voor beide therapieën, voor een groot deel gebaseerd op Oxford-gedefinieerde ziekte. Maar dat overzicht besloot ook dat de Oxford-definitie mogelijks “patiënten met een alternatieve vermoeiende ziekte (d.i. een andere dan M.E./CVS)” zou kunnen omvatten. Wanneer het AHRQ Oxford-gebaseerde studies van de analyse uitsloot, waarbij enkel Fukuda-gedefinieerde Chronische Vermoeidheid Syndroom studies overbleven, vond men onvoldoende bewijs voor voordelige effekten van GOT en nauwelijks enig voor CGT. Het AHRQ-rapport merkte ook op dat studies die het kern-symptoom post-exertionele malaise vereisten “schaamteloos ontbrekend” waren in het bewijsmateriaal. In een rapport (2015) besloot het ‘National Institutes of Health’ dat het gebruik van Oxford-gedefinieerde ziekte kon “zorgen voor benadeelde vooruitgang” en “veroorzaakt schade” en beval aan dat deze zou worden teruggetrokken.

GEBREKKIG ZIEKTE-MODEL

Het cognitieve gedrag model voor het Chronische Vermoeidheid Syndroom stelt dat de symptomen en zwakheid bij M.E./CVS het resultaat zijn van deconditionering, voortvloeiend uit de angst voor aktiviteit van de patiënten en hun verkeerde cognities dat ziekte lichamelijk is. Zoals vermeld in het PACE-trial handboek: “Volgens dit model, worden de symptomen en invaliditeit bestendigd … door onnuttige (op angst gebaseerde) ziekte-overtuigingen en (vermijdend) ‘coping’-gedrag. Dus: CGT-interventies voor Chronische Vermoeidheid Syndroom focussen op het veranderen van ziekte-overtuigingen (cognities) om verhoogde aktiviteit (gedrag) te bevorderen. Het GOT-programma werd ontworpen om M.E./CVS-patiënten te helpen deze zogenaamde angst voor inspanning te overwinnen via graduele blootstelling aan inspanning, die ook de deconditionering zou omkeren. Beide behandelingen suggereren dat stijgende aktiviteit de symptomen zal verlichten en de gezondheid herstellen. De her-analyse van de PACE-test zet belangrijke vraagtekens bij het cognitieve gedrag model.

Eén van de jammerlijke gevolgen van het model is dat M.E./CVS wordt gezien, niet als een ziekte met een biologische basis, maar eerder als een psychologische kwaal die omkeerbaar zou zijn m.b.v. gedrag-therapie. [Geraghty KJ, Blease C. Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome and the biopsychosocial model: a review of patient harm and distress in the medical encounter. Disabil Rehabil. (2018) 1-10 /// Geraghty K, Jason L et al. The ‘cognitive behavioural model’ of Chronic Fatigue Syndrome: Critique of a flawed model. Health Psychol Open. (2019) 6: 2055102919838907] Dit model staat in schril contrast met de brute realiteit van deze invaliderende aandoening en het significant bewijsmateriaal voor neurologische, immunologische, autonome en energie-metabolisme stoornissen, zoals werd besproken in een invloedrijk rapport van het ‘Institute of Medicine’ uit 2015. Het gepast gebruik van CGT, wat geïndiceerd kan zijn voor een aantal selekte chronische ziekten (zoals kanker), is bedoeld ter bevordering van het vermogen van de patiënten om met hun ziekte om te gaan en zo hun levenskwaliteit te verbeteren. CGT wordt niet gezien als een genees-wijze voor deze ziekten, noch wordt het gebruikt om patiënten te overtuigen dat ze psychologisch ziek of eenvoudig weg niet ziek zijn, zoals wel wordt gedaan bij in M.E./CVS [zie Geraghty & Blease (2018) hierboven]. Dus: het gebruik van CGT als een genezende interventie voor Chronische Vermoeidheid Syndroom wijkt af van het beoogde doel van de behandeling.

BEWIJS VOOR NADELEN

Literatuur-overzichten hebben dikwijls gerapporteerd dat CGT & GOT veilig zijn voor patiënten met M.E./CVS. Maar de claims over veiligheid worden niet voldoende ondersteund door bewijs en worden tegengesproken door de ervaringen van klinici en patiënten. Het AHRQ overzicht uit 2014 rapporteerde: “ Er werd bij testen over het algemeen onvoldoende melding gemaakt van schade (verslechtering van symptomen en/of invaliditeit).”. Wanneer schade werd gerapporteerd, besloot het AHRQ-rapport dat GOT-studies melding maakten van meer nadelige gebeurtenissen en terugtrekkingen. Ervaren klinici bevelen ook geen GOT of CGT als behandeling aan.

Bovendien rapporteerden (in een analyse van grote internationale patiënten-bevragingen) meer dan 50% van de patiënten dat CGT & GOT niet enkel te kort schoten wat betreft het bieden van significante verbeteringen maar dikwijls leidden tot verslechterde gezondheid door slecht advies omtrent aktiviteit en inspanning. Het verrassend gebrek aan aandacht voor deze door patiënten gemelde negatieve uitkomsten lijkt het resultaat te zijn van scepticisme omtrent M.E./CVS en het vooropstellen van resultaten van klinische testen, zonder de belangrijke input van doorwinterde artsen en patiënten in beschouwing te nemen.

ZORGEN VOOR M.E./CVS-PATIËNTEN

In de klinische praktijk zouden veel individuen met het courant symptoom aanhoudende vermoeidheid voordeel kunnen halen uit op aktiviteit-gebaseerde gedragsmatige interventies. Persistente vermoeidheid is echter niet equivalent met de multi-symptoom invaliderende ziekte M.E./CVS. Ondanks het gebrek aan goedgekeurde behandelingen of een volledig duidelijk uitgesproken standaard voor medische zorg, zijn er nog steeds veel zaken die artsen kunnen ondernemen om deze onder-bediende patiënten te helpen. Eerst kunnen artsen de biomedische realiteit van de ziekte bevestigen en hun geloven dat de patient oprecht ziek is. Dan kunnen klinici patiënten helpen om een belangrijke ziekte beter te managen: hoe reduceer je invaliderende post-exertionele malaise door te leren binnen hun ‘energie-enveloppe’ te blijven. [Goudsmit EM et al. Pacing as a strategy to improve energy management in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome: a consensus document. Disabil Rehab. (2012) 34: 1140-1147]

De energie-enveloppe bakent de energie af die een M.E./CVS-patient ter beschikking heeft om alle aktiviteiten uit te voeren. [Jason L et al. Energy Conservation/Envelope Theory Interventions. Fatigue: Biomedicine, Health & Behavior (2013) 1: 27-42; zie ook ‘‘Energie Enveloppe Theorie’ en ‘Energie Quotient’ bij M.E.(cvs)] De grootte van deze energie-enveloppe kan van dag tot dag en tussen patiënten variëren, waarbij het sommige patiënten ontbreekt aan energie voor de basis-aktiviteiten van het dagelijks leven. Wanneer patiënten hun beperkte energie-waarden overschrijden, ervaren ze post-exertionele verslechtering van de symptomen en funktioneren. Medische behandelaars kunnen patiënten aanleren hoe hun eigen persoonlijke energie-grenzen te herkennen en ‘pacing’ (symptoom-veroorzakende aktiviteiten opdelen in kleinere delen met afwisselende rust-intervallen) te gebruiken om binnen die grenzen te blijven. Eens ‘pacing’ doeltreffend wordt gebruikt, zullen sommige patiënten in staat zijn een geïndividualiseerd inspanning-plan aan te wenden om beschikbare energie te verhogen en te funktioneren met vermijding van post-exertionele verslechtering.

Artsen kunnen patiënten ook helpen met geschikte farmacologische en niet-farmacologische behandelingen. Dit omvat behandelingen voor de niet-verfrissende slaap en slaap-hygiëne maatregelen. Daarnaast kan pijn worden aangepakt met ‘low-dose naltrexone’ [zie bv. ‘Gebruik van lage-dosis naltrexon (LDN) als anti-inflammatoire behandeling voor chronische pijn] en anti-epileptica (bv. gabapentine), en orthostatische intolerantie kan worden behandeld met fludrocortison en zout. Co-morbiditeiten kunnen worden aangepakt met standaard medische zorg. Medicijnen dienen gewoonlijk aan een lage dosis te worden opgestart omdat patiënten gevoelig kunnen zijn voor medicatie. Inden nodig kunnen patiënten worden doorverwezen voor ‘counseling’ om beter te leren omgaan met de ernstige impact van M.E./CVS op de levenskwaliteit.

Voor een optimale patiënten-zorg bevelen we een M.E./CVS-specialist of een specialistisch centrum ondersteund door een multi-disciplinair team aan. Jammer genoeg zijn er slechts weinig van deze artsen of centra beschikbaar, wat de nood aan opleiding en training voor verzorgenden aangaande deze ziekte beklemtoont. Realistisch gezien wordt, wanneer geen specialisten beschikbaar zijn, de zorg best aangeboden door een generalist (interne geneeskunde of huisarts) binnen een multi-disciplinair team, inclusief expertise (indien beschikbaar) in immunologie, infektueuze ziekten, cardiologie of neurologie, psychologie, ergotherapie en sociaal werk. Met deze inter-professionele benadering kunnen artsen de schade beperken en patiënten helpen bij het verbeteren van gun gezondheid, funktioneren en levenskwaliteit in de mate van het mogelijke. Verdere informatie over het klinisch management kan worden gevonden bij de volgende bronnen: een gratis gids over M.E./CVS voor artsen [Friedberg F, Bateman L et al. ME/CFS: A primer for clinical practitioners. Chicago: International Association for Chronic Fatigue Syndrome/ Myalgic Encephalomyelitis. 2012], een overzicht met klinische focus [Bested A, Marshall L. Review of Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome: An Evidence-Based Approach to Diagnosis and Management by Clinicians. Rev Environ Health. (2015) 30: 223-49] en een pragmatisch klinisch artikel [zie Goudsmit et al. hierboven].

oktober 30, 2019

Neuro-inflammatie aandoeningen verergerd door milieu-stressoren

Filed under: Immunologie,Neurologie — mewetenschap @ 12:35 pm
Tags: , , , ,

Lange tijd werd de naam Myalgische Encefalomyelitis of zelfs Encefalopathie voor de ziekte afgewezen daar er geen sprake zou zijn van ontsteking of inflammatie. Ondertussen wordt door de meeste onderzoekers en klinici toch al M.E./CVS gebruikt. Wat daar dan wordt mee bedoeld is natuurlijk afhankelijk van de gehanteerde definitie. Maar M.E. raakt dus ingeburgerd. Hieronder wordt de aandoening omschreven als één waar de onderliggende neuro-inflammatie kan verergerd en bestendigd worden door milieu-stressoren. Deze onderzoekers – verbonden aan de Amerikaanse ‘Centres for Disease Control and Prevention’ (CDC) – leggen uit hoe neuro-inflammatie ook kan voorkomen zonder dat een cerebrale pathologie/ degeneratie/ schade aanwezig is. M.E.(cvs) wordt hier voorgesteld als een chronische aandoening “zonder een onderliggende oorzaak of begeleidende neuropathologie”. Een belangrijk deel van de wetenschappelijke literatuur is hen blijkbaar toch ontgaan want er is al bewijsmateriaal voor neuro-inflammatie. Hun uitleg lijkt ons dus niet altijd strokend met de stand van zaken qua wetenschappelijk bewijs maar hoe dan ook is ’t naar ons weten de eerste keer dat vanuit het CDC er in de context van M.E.(cvs) wordt naar verwezen. Een ommekeer? Er lijkt nog een lange weg te gaan als men leest dat er “weinig bewijs” is “dat duidt op therapeutische doelwitten/mechanismen” en dat “preventie de beste strategie” zou zijn…

————————-

Metabolism Vol 100, Supplement (November 2019)

Neuroinflammation disorders exacerbated by environmental stressors

James P. O’Callaghan & Diane B. Miller

Centres for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, Morgantown, WV 26505, United States of America

[Prof. O’Callaghan is hoofd van het Molekulair Neurotoxicologisch Lab van de West Virginia Universiteit & CDC consultant; mede-auteur van ‘A Logic Model of Neuronal-Glial Interaction Suggests Altered Homeostatic Regulation in the Perpetuation of Neuroinflammation’ (Front Cell Neurosci. 2018) – Prof. Miller was (R.I.P. 2017) hoofd van het ‘Chronic Stress & Neurotoxicology Lab’ van het ‘National Institute for Occupational Safety and Health’]

Samenvatting

Neuro-inflammatie is een aandoening die wordt gekenmerkt door de uitwerking van pro-inflammatoire mediatoren in het centraal zenuwstelsel [CZS]. Neuro-inflammatie dook op als een dominant thema in de hedendaagse neurowetenschap omwille van z’n verband met neurodegeneratieve ziekte-toestanden zoals Alzheimer’s, Parkinson’s & Huntington’s. Hoewel neuro-inflammatie dikwijls geassocieerd bleek met schade aan het CZS, kan het ook voorkomen in afwezigheid van neurodegeneratie, bv. in associatie met systemische infektie. De ‘acute fase’ inflammatoire respons op weefsel-schade of infekties zet door neuro-inflammatie aangestuurd ‘ziekte-gedrag’ [lees hierover meer op onze pagina’s via de zoektermen ‘’ziekte-gedrag’ & glia] in gang, d.i. een constellatie van symptomen gekenmerkt door verlies van eetlust, koorts, spierpijn, vermoeidheid en cognitieve problemen. Ziekte-gedrag gaat typisch gepaard met een inflammatoire respons die snel oplost en dient om het lichaam te laten herstellen tot homeostase. Terugkerende en soms chronische ziekte-gedrag aandoeningen kunnen echter voorkomen zonder een onderliggende oorzaak of begeleidende neuropathologie. Hier herbekijken we Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS), Golf Oorlog Ziekte (GWI) & ‘chemo-brein’ als voorbeelden voor dergelijke aandoeningen, en stellen voor dat ze verergerd en misschien geïnitieerd kunnen worden door een waaier aan omgeving-stressoren. Diverse omgeving-stressoren kunnen de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA) as ontwrichten en bijdragen tot de mate en duur van een reeks door neuro-inflammatie gedreven ziekten.

1. Inleiding

Research op het vlak van de psychoneuro-immunologie toont dat neuro-immune ontregeling diepgaande effekten heeft op neuronale funktie en gedrag. Een breed spectrum symptomen zoals lethargie, anorexie, aandacht-stoornissen en slaap-ontregeling, vormen de basis voor voorbijgaand ziekte-gedrag. Chronische mentale gezondheid kwesties, zoals majeure depressie of cognitieve dysfunktie, kunnen ook afwijkingen wat betreft neuro-immune signalisering inhouden. Op molekulair en cellulair niveau zijn deze symptomen het gevolg van gewijzigde funktie van immuun-cellen in de periferie en het brein die leidt tot upregulering van pro-inflammatoire mediatoren. Dienoveréénkomstig worden gedragsmatige responsen beïnvloed door de grootte-orde en de duur van de expressie van pro-inflammatoire mediatoren in het brein, waar naar algemeen wordt gerefereerd als neuro-inflammatie. Fysiologische neuro-inflammatie (bv. ten gevolge systemische infektie) verdwijnt typisch met verloop van tijd en de homeostase wordt hersteld; persistente ontregeling is echter geassocieerd met chronische of terugkerende gedragsmatige effekten die ten grondslag liggen aan een reeks neurologische ziekten.

2. Het continuüm van neuro-inflammatoire responsen: van acute fase letsel tot neurodegeneratie

Voorbijgaande, door aangeboren immuniteit gemedieerde inflammatie in de periferie (de acute fase respons), te wijten aan mild trauma/ infektie van een wonde, leidt tot neuro-inflammatie die zich manifesteert als ziekte-gedrag. Deze respons is een positief aspect van neuro-inflammatie omdat het weefsel-hermodelering toelaat op de plaats van het letsel en een vertraging van het globaal gedrag, wat energie-behoud en herstel toelaat. Aan het ander eind van het neuro-inflammatie continuüm is er een link van neuro-inflammatoire responsen met neurodegeneratie. Dienoveréénkomstig zit de wetenschappelijke en populaire literatuur vol voorbeelden van een verband van neuro-inflammatie met neurodegeneratieve aandoeningen, zoals Alzheimer’s, Parkinson’s, Huntington’s & Multipele Sclerose. Er zijn echter andere neuro-inflammatoire aandoeningen die kunnen optreden zonder bewijs voor onderliggende neurodegeneratie. Bijvoorbeeld: chronisch ziekte-gedrag aandoeningen lijken in het midden van het neuro-inflammatoir continuüm te liggen, waar neuro-inflammatie persisteert maar zonder een begeleidende neuropathologische onderbouwing. Zoals we hieronder opmerken, hebben dergelijke ziekte-gedrag aandoeningen relatief weinig aandacht gekregen in vergelijking met deze die geassocieerd zijn met neuropathologische ziekten. Onze focus hier zal zijn: het in het voetlicht stellen van voorbeelden van neuro-inflammatoire aandoeningen die zich manifesteren als ziekte-gedrag en suggereren dat milieu-stressoren kunnen bijdragen tot de etiologie van deze aandoeningen.

3. Wat is een omgeving-stressor?

Klassiek vertegenwoordigen stressoren factoren die homeostase veranderen en een verschuiving van het organisme ter herstel van de homeostase voortbrengen. Fysiologisch kunnen deze stressoren deze vormen aannemen: hitte, koude, inspanning, enz. Breder bekeken kunnen agentia en omstandigheden in iemand’s persoonlijk milieu, zoals chemische stoffen (inclusief farmaceutica), infektueuze agentia, ontregelingen van het circadiaans ritme, lawaai en luchtvervuiling, alsook psychologische en sociale stressoren, echter samenkomen om de stressor-omgeving te vormen. Alleen of in combinatie kunnen deze stressoren een impact hebben op de neuro-immune/ neuro-inflammatoire as door werkingen in de periferie, een directe werking op het CZS of door interakties met de HPA-as. Deze effekten kunnen zich, op hun beurt, zelf manifesteren als neuro-inflammatie met de begeleidende symptomen (lethargie, anhedonie, anorexie, depressie & cognitieve dysfunktie), d.i. de constellatie van veel van de kenmerken of van veel van de kenmerken van ‘ziekte-gedrag.

Naast leeftijd en geslacht, dienen stressoren (psychologische & fysiologische) als omgeving-factoren dien kunnen bijdragen tot neurodegeneratieve ziekten en geassocieerde neuro-inflammatie. Er zijn echter weinig gegevens die een rol voor milieu-stressoren bij neuro-inflammatoire aandoeningen, die geen neurodegeneratieve component hebben, te documenteren. Psychologische stress en geassocieerde neuro-inflammatie kan de vatbaarheid voor majeure depressie (MDD) verhogen en MDD blijft één van de enkele erkende langdurige neurologische aandoeningen geassocieerd met pro-inflammatoire mediatoren in afwezigheid van neurodegeneratie. Bewijs voor een rol van neuro-inflammatie en stressoren is echter te voorschijn aan het komen voor andere chronische neurologische aandoeningen.

4. De mogelijkheid van chronische niet-neurodegeneratieve ziekte-gedrag aandoeningen

Een neuro-immune/ neuro-inflammatoire respons op infektie (dikwijls gemodeleerd met bakteriële endotoxinen bij research) vertegenwoordigt wellicht het breedst erkende en fysiologisch adaptief mechanisme dat ziekte-gedrag veroorzaakt. Deze aandoening is voorbijgaand en neemt af met de infektie maar verscheidene componenten van ziekte-gedrag en de onderliggende neuro-inflammatie kan verergerd en bestendigd worden door milieu-stressoren. Onder deze omstandigheden wordt neuro-inflammatie geïnitieerd door een inflammagen [molekule die inflammatie uitlokt], zoals endotoxinen, en houdt aan door de voortgezette aktivatie van de HPA-as door verscheidene stressoren. Sommige van de aandoeningen waarbij deze ontregelde neuro-immune respons betrokken kunnen zijn, omvatten: Chronische Vermoeidheid Syndroom, Golf Oorlog Ziekte en ‘Chemo-brein’. Gegevens over deze aandoeningen, met overlappende symptomen die de onderliggende neurodegeneratie niet weerspiegelen, zullen worden bekeken om mogelijke directe en indirecte initiatie van neuro-inflammatie te verkennen en te illustreren, en hoe milieu-stressoren de HPA-as ‘kidnappen’ om een chronische niet-degeneratieve neurologische aandoening te creëeren.

5. Nabootsing van fysiologische stressoren in het laboratorium met het knaagdier stress-hormoon corticosteron: verslechtering, niet inhibitie van neuro-inflammatoire aandoeningen

Behandeling met het klassiek anti-inflammatoir stress-hormoon, cortisol (CORT) (corticosteron bij knaagdieren), kan neuro-inflammatie en neuro-inflammatoire signalisering – veroorzaakt door blootstelling aan neurotoxinen, het bakterieel endotoxine LPS of het virus-nabootsend polyinosine-polycytidine zuur (PIC), een synthetisch dsRNA – onderdrukken. Paradoxaal is dat de literatuur van dieren-experimenten toont dat voorafgaande behandeling met CORT de neuro-inflammatoire respons op neurotoxische stoffen, organofosfaat acetylcholinesterase-inhibitoren en LPS kan versterken i.p.v. van te onderdrukken. Deze resultaten suggereren dat glucocorticoïden de respons op een neuro-inflammagen ofwel kunnen verbeteren of potentiëren, afhankelijke van het feit of de behandeling gebeurt vóór of na een inflammatoire blootstelling. Verder suggereren ze dat milieu-stressoren die de HPA-as aktiveren neuro-inflammatoire aandoeningen kunnen versterken. Deze observaties zijn reeds toepasbaar op de menselijke toestand. Bijvoorbeeld: terugkerende fysiologische stressoren die CORT doen stijgen, kunnen leiden tot versterkt ziekte-gedrag te wijten aan bakterieel endotoxine of virale inflammagenen. Pesticide-sproeiers of het publiek in ‘t algemeen blootgesteld aan organofosfaten voor de bestrijding van Zika [virus-ziekte] (door het elimineren van de overdragende mug), kunnen een versterkte of langdurige neuro-inflammatie/ ziekte-gedrag ondervinden als ze aan een voorafgaande stressor werden blootgesteld. De chronische multi-symptoom aandoening met kenmerken van ziekte-gedrag die bekend staat als Golf Oorlog Ziekte kan een ander voorbeeld zijn van een stressor-versterkt pro-inflammatoir effekt van blootstelling aan insecticide, in dit geval te wijten aan blootstelling in het kader van de 1991 Golf Oorlog. Ten slotte kan de steeds algemener wordende erkenning dat kanker-chemotherapie kan resulteren in cognitieve deficieten met ziekte-gedrag symptomen, wellicht een onderliggende neuro-inflammatoire respons vertegenwoordigen, één die geïnitieerd wordt door of minstens versterkt door de immunosuppressieve werkingen van de therapie.

6. Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS)

Volgens de ‘Centres for Disease Control and Prevention’ en rapporten van de ‘National Academy of Medicine’, treft M.E./CVS meer dan 2,5 miljoen Amerikanen. Omwille van de moeilijkheid bij het stellen van de diagnose van deze aandoening, hebben wellicht een extra miljoen of meer de aandoening. M.E./CVS wordt gekenmerkt door vermoeidheid die 6 maanden of langer aanhoudt in afwezigheid van ziekten of andere bijdragende factoren die de aandoening kunnen verklaren. De huidige definitie voor M.E./CVS omvat een uitbreiding van de criteria van Fukuda: met een minimum van 4 van 8 symptomen, inclusief geheugen-stoornissen, pijn, hoofdpijn en verstoorde slaap. De pathofysiologische basis van M.E./CVS blijft onbekend maar de etiologie werd toegeschreven aan een aantal factoren, inclusief blootstelling aan chemische en infektueuze agentia. Zoals bij andere ‘ziekte-gedrag’ aandoeningen, wordt gedacht dat neuro-inflammatoire mediatoren ten grondslag liggen.

Vooruitgang bij het begrijpen van de CVS-pathogenese heeft geleid tot de opheldering van patronen van CVS-biomerker expressie, wat de eerste aanwijzingen voor een molekulaire signatuur voor de aandoening opleverde, inclusief factoren geassocieerd met inflammatie, aktivatie van het immuunsysteem, autonome dysfunktie, neuro-endocriene problemen en gewijzigde funktie in de HPA-as. Verdere diepgaande systeem-biologische analyse heeft meerdere cytokinen (bv. IL-1a, IL-6 & IL-8) geïdentificeerd die kunnen funktioneren als biomerkers van M.E./CVS en een indicatie kunnen geven van de duur en ernst van de ziekte [Russell L, Broderick G et al. Illness progression in Chronic Fatigue Syndrome: a shifting immune baseline. BMC Immunol (2016) 17: 1-11]. Het gebruik van deze biomerkers zal een opportuniteit bieden om de mogelijke blootstellingen/triggers die resulteren in CVS te begrijpen en om doeltreffende behandelingen te ontwikkelen.

Stressoren, zowel psychologische (bv. emotioneel trauma) en fysiologische (bv. inspanning) bleken betrokken als bijdragende factor voor het begin, de ernst en duur van de symptomen van M.E./CVS. Stressor en M.E./CVS-symptomen warden gelinkt aan een toename qua waarden van het stress-hormoon cortisol in het speeksel, ’s avonds afgenomen, alsook verhoogde pro-inflammatoire cytokinen in het serum. Deze bevindingen ondersteunen een rol voor HPA-as dysfunktie waarvan is geweten dat die ook geassocieerd is met depressie en verhoogde inflammatie. Hoewel nog niet oorzakelijk gelinkt, zijn deze globale verbanden van stressor/neuro-immune effekten met de ernst van M.E./CVS consistent met een chronische neuro-inflammatoire aandoening die optreedt in afwezigheid van CZS-pathologie. Suggesties over een betrokkenheid van de hippocampus bij M.E./CVS [Saury J-M. The role of the hippocampus in the pathogenesis of Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS). Medical Hypothesis (2016) 86: 30-8] waar een ‘allostatic overload’ [overbelasting van regelsystemen zoals de HPA-as en het sympathisch zenuwstelsel; veroorzaakt een afname van de soepelheid van de adaptatie] homeostatische aansturingen ontwricht op een manier dat hippocampus neurocognitieve stoornissen resulteren in een wisselende homeostatische toestand [Craddock TJA, Klimas NG, Broderick G et al. A role for homeostatic drive in the perpetuation of complex chronic illness: Gulf War Illness and Chronic Fatigue Syndrome. PloS One (2014) 9: e84838], leveren de basis voor het integreren van veel van de symptomen van M.E./CVS via de hippocampus en andere hogere centra van het CZS.

7. Golf Oorlog Ziekte

[…]

8. ‘Chemo-brein’

Cognitieve verstoring volgend op chemotherapie […]

9. Mogelijke therapeutica ter behandeling van chronische ziekte-gedrag aandoeningen

Zoals kan worden opgemerkt op basis van de beschrijvingen van M.E./CVS, GWI en ‘chemo-brein’, zijn dit op symptomen gebaseerde aandoeningen. Als dusdanig blijven de etiologie en pathofysiologie van deze ziekten onbekend. Verder dan een sterke link met verstoorde neuro-immune signalisering, en een verslechtering door milieu-stressoren, bestaat er weinig bewijs dat duidt op therapeutische doelwitten/mechanismen. Selekte immuun-therapieën op basis van kleine molekulen, biologische stoffen of stamcellen werden uitgeprobeerd maar de doelwit-selektie blijft moeilijk en waarschijnlijk te gefocust, gezien de complexiteit van deze aandoeningen. Waarschijnlijk zal preventie de beste strategie zijn, en het erkennen en beperken van de rol milieu-stressors lijkt een doeltreffend beginpunt wat betreft het beperken van de ernst en de duur van deze chronische aandoeningen.

10. Richtingen voor de toekomst

Diagnose en behandeling van neuro-inflammatoire aandoeningen zoals deze die hierboven in het voetlicht werden gesteld, zou voordeel kunnen halen uit een beter begrijpen van de pro-inflammatoire mediatoren die aan de basis liggen van deze en verwante ziekte-gedrag syndromen. Diverse maar overlappende groepen cytokinen en chemokinen zijn gestegen in de hersenen bij dieren-modellen voor deze aandoeningen. We dienen te weten of er courante mediatoren zijn voor deze aandoeningen of dat er onderscheidende pro-inflammatoire mediatoren en hun ‘downstream’ effectoren zijn die een bepaalde aandoening kenmerken. De grote aantallen pro-inflammatoire mediatoren en de mogelijke communicatie-mechanismen ertussen zijn een argument voor de noodzaak om niet alleen over te gaan tot uitgebreide analyses van deze signalisering-molekulen maar het ook een computer-biologische te benaderen, om er betekenis aan te geven en medicinale doelwitten te vinden. Verder dienen we te weten of neuro-inflammatie zich vertaalt naar een voorspelbare manier waarop inflammatoire mediatoren zich in het bloed ontwikkelen, en zelfs of veranderingen in het bloed wijzigingen in de hersenen kunnen voorspellen. Weerom: het is waarschijnlijk dat een computer-benadering antwoorden zal bieden op deze vragen. Terwijl versterkte expressie van cytokinen/chemokinen aan de basis ligt van met neuro-inflammatie gerelateerde symptomen, ten minste in dieren-modellen, is er geen vereiste dat deze mediatoren toegenomen zijn opdat het stress-hormoon ze zou voorbestemmen tot uitgesproken expressie volgend op een inflammatoire uitdaging. Dus: een bestaande neuro-inflammatoire aandoening is geen vereiste voor CORT-‘priming’ [voorbereiding/voorbestemming; zie hierboven] van de neuro-inflammatoire respons op een daaropvolgende inflammatoire belasting. We moeten weten wat de basis is voor de voorbereidende respons. Dit stelt de vraag of een stress-hormoon respons bijdraagt tot neuro-inflammatie en wanneer dit zelfde hormoon verbeterende effekten kan hebben. Zonder antwoorden op deze vragen op molekulair niveau, zal de timing wat betreft toediening van CORT als therapeuticum om neuro-inflammatie te behandelen, een vraag blijven.

11. Besluit

Dit overzicht benadrukt de mogelijkheid dat hersen-inflammatie (neuro-inflammatie) in afwezigheid van hersen-schade het gevolg kan zijn van wisselende blootstellingen/stressoren en dat een geaktiveerde HPA-as de neuro-inflammatie toestand versterkt. Deze uitkomsten toen het potentieel van terugkerende stressoren in het milieu om chronische inflammatoire aandoeningen in sterke mate te verergeren en verlengen. De complexiteit van deze aandoeningen blijft een barrière voor het ontwikkelen van therapeutische benaderingen.

oktober 19, 2019

HERV-K & HERV-W transcriptie-aktiviteit bij M.E.(cvs)

Filed under: Diagnostiek,Infektie — mewetenschap @ 6:29 am
Tags: , , , ,

Retrovirussen zijn RNA-virussen die bij alle gewervelde dieren worden gevonden. Een retrovirus reproduceert/copieert zijn RNA naar DNA door ‘reverse (omgekeerde) transcriptie’, wat dan wordt geïntegreerd in het genoom van een gastheer zodat het kan worden overgeschreven in virussen. Veel retrovirale sequenties blijven permanent geïntegreerd in het menselijk genoom als humane endogene retrovirussen of HERVs. Het menselijk genoom (alle genomen) bevatten ook retrovirus-achtige retrotransposons, mobiele elementen die zich vermenigvuldigen door RNA-copieën te maken die via ‘reverse’ transcriptie in DNA geïntegreerd worden op nieuwe plaatsen in het genoom. Het voornaamste verschil tussen een retrovirus en een retrotransposon is dat het laatste geen enveloppe (omhulsel) heeft. De meeste HERVs en retrotransposons zijn defekt (er ontbreken één of meerdere gen-funkties) maar kunnen zich niettemin vermenigvuldigen en ‘bewegen’ m.b.v. andere elementen of infekterende virussen.

Prof. Brigitte Huber van de ‘Tufts University School of Medicine’ – de persoon die aantoonde dat XMRV bij M.E.(cvs) niet bestaat en het als een contaminant bestempelt) – presenteerde op de ‘Invest in ME’ conferentie in London (2010) bewijsmateriaal dat suggereerde dat een geaktiveerd aloud retrovirus dat in het menselijk genoom is ingebed (HERV-K18), aktief zou kunnen zijn bij M.E.(cvs). In een later artikel (2013) waarvan ze mede-auteur is (zie Oakes B et al. in onderstaande tekst) kon niet worden aangetoond dat er een verschil is qua HERV-K18 enveloppe (proteïne-omhulsel) transcripten tussen M.E.(cvs) en controles, en dat die ook niet werden gereaktiveerd door humaan herpes-virus 6 of 7. Het bleef dan lange tijd stil rond deze kwestie…

Een nieuwe studie gepubliceerd met Luis Nacul (‘Associate Professor, Faculty of Infectious and Tropical Diseases’ van de ‘London School of Hygiene & Tropical Medicine’) als co-auteur, steunend op een ‘bredere’ techniek en uitgevoerd op materiaal van de Britse ‘M.E./CVS Biobank’ (UKMEB), toont aan dat er een over-expressie is van een bepaalde famile (HERV-K) maar enkel bij de matig zieke individuen. De studie werd mede gefinancierd door de amerikaanse ‘National Institutes of Health’ (NIH).

————————-

BioRxiv [“bio-archive” – gratis online archief voor ongepubliceerde pre-prints (vóór peer-review en formele publicatie)] (juli 2019)

HERV-K and HERV-W transcriptional activity in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome

Lucas S Rodrigues (1), Luiz H da Silva Nali (1,2), Cibele O D Leal (1), Ester C Sabino (1,3), Eliana M Lacerda (4), Caroline C Kingdon (4), Luis Nacul (4), Camila M Romano (1,5)

1 Instituto de Medicina Tropical de Sao Paulo, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil

2 Universidade Santo Amaro, Pos-Graduacao em Ciencias da Saude

3 Departamento de Molestias Infecciosas e Parasitarias, Faculdade de Medicina da Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil

4 Department of Clinical Research, Faculty of Infectious and Tropical Diseases, London School of Hygiene and Tropical Medicine, London, United Kingdom

5 Hospital das Clinicas HCFMUSP (LIM52), Faculdade de Medicina, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil

Samenvatting

Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) is een invaliderende chronische ziekte die de levenskwaliteit dramatisch compromitteert. De M.E./CVS-pathogenese is multifactorieel en er wordt gedacht dat immunologische, metabole en omgeving-factoren een rol spelen. Er is goede documentering van een verhoogde aktiviteit van humane endogene retrovirussen (HERVs) van verschillende families bij auto-immune en neurologische ziekten, wat er voor zorgt dat deze elementen goede kandidaten voor biomerkers of zelfs triggers voor dergelijke ziekten zijn. Hier werden de expressie van endogene retrovirussen K en W (HERV-K & HERV-W) bepaald in het bloed van matig en ernstig zieke M.E./CVS-patiënten. voor HERV-K was er over-expressie enkel bij de matig zieke individuen en HERV-W vertoonde geen verschil. Dit is de eerste melding omtrent differentiële expressie van HERV-K bij matige M.E./CVS.

Inleiding

[…] De pathofysiologie van M.E./CVS wordt nog niet begrepen en er is geen diagnostische biomerker beschikbaar. Er is nog controverse over de etiologie maar er is echter brede acceptatie dat meerdere immunologische veranderingen aanwezig zijn bij M.E./CVS-patiënten. Daarnaast is er steeds meer bewijs voor een associatie van M.E./CVS met virale infekties en veel patiënten melden dat hun symptomen begonnen tijdens of net na een griep-achtige ziekte [Rasa S et al. Chronic viral infections in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS). J Transl Med. (2018) 16: 268]. Daarna zou een ongewone auto-immune respons tegen de infektie verantwoordelijk zijn voor de bestendiging van de M.E./CVS-symptomen. Tenslotte wordt de deelname van virussen ondersteund door het bewijs van klinisch nut van valganciclovir [antiviraal medicijn; synthetisch analoog van 2′-deoxy-guanosine, wordt ingebouwd in viraal DNA waardoor dit niet meer kan worden overgeschreven] voor patiënten. Jammer genoeg belemmert de afwezigheid van studies bij grote groepen die de bijdrage van infektueuze agentia aan de M.E./CVS-pathogenese op molekulair niveau onderzoeken ons begrip van deze ziekte.

Humane Endogene Retrovirussen (HERVs) komen voort uit exogene retrovirale infekties, die optraden vroeg in de evolutie van gewervelden. Door aktieve replicatie- en transpositie-gebeurtenissen, worden HERVs uitgebreid verspreid over het gastheer-genoom en vormen ze ca. 8% van het menselijke genoom. Omwille van geaccumuleerde mutaties doorheen de evolutie van primaten en mensen, zijn de meeste HERVs niet-funktioneel, maar er blijven intacte ‘open-reading frames’ [delen van het RNA ‘lees-raam’ die kunnen worden vertaald; ORF = een doorlopende reeks codons beginnend met een start- en eindigend met een stop-codon] van enkele HERVs bestaan en deze kunnen gereaktiveerd worden in respons op systemische en omgeving-factoren (zoals hormonen, stress en infektie door exogene virussen, inclusief bijna alle menselijke herpes-virussen, HIV en andere). Gezien hun potentiële pathogene effekten (inclusief ‘molecular mimicry’ [‘mimic’ = imiteren of nabootsen; een deel van een bepaald proteïne (peptide) gelijkt sterk op een deel van een totaal verschillend proteïne; speelt een rol bij auto-immuniteit] en immune ontregeling), wordt dikwijls gepostuleerd dat HERVs mogelijke oorzaken zijn van auto-immune ziekten. Onder de meer dan 30 families, zijn het de K & W families die het meest recent geïntegreerd werden, die meest aktief zijn en frequent geassocieerd werden met neurologische en auto-immune ziekten zoals Multipele Sclerose, diabetes mellitus, S.L.E., A.L.S. en Reumatoïde Artritis.

Naar ons weten zijn er slechts twee studies die de participatie van endogene retrovirussen in M.E./CVS hebben onderzocht; dit met tegenstrijdige resultaten. Gezien de uitgebreid beschreven gewijzigde patronen van HERVs bij meerdere ziekten en het gebrek aan kennis omtrent hun expressie bij M.E./CVS, onderzochten we de expressie van de HERVs K & W bij patiënten met een diagnose van M.E./CVS.

Methodes

Deelnemers

We gebruikten PBMC-stalen van 100 patiënten met de diagnose van M.E./CVS opgeslagen in de ‘UK M.E./CVS Biobank’ (UKMEB) aan de ‘London School of Hygiene and Tropical Medicine’. […]. Er werden 75 stalen gevraagd van deelnemers met een diagnose van matige vermoeidheid (M.E./CVSm) en 25 van deelnemers met ernstige vermoeidheid (M.E./CVS). Er werden ook stalen van 70 gezonde controles (ook geleverd door de UKMEB) opgenomen. […].

RNA-extractie & ‘real-time’ PCR

[…]

[…] De HERV-aktiviteit werd kwalitatief (aan-/afwezigheid) en kwantitatief (mate van expressie) geëvalueerd. Als positieve controle gebruikten we een plasmide dat zowel HERV-W enveloppe en HERV-K polymerase fragmenten corresponderend met het gebied tussen de primers. […] De stalen werden enkel positief voor HERVs beschouwd en onderworpen aan de analyses als de expressie van de endogene controle ook werd gedetekteerd.

Resultaten

[…] Zoals verwacht waren er 4 maal meer vrouwen dan mannen [bij de patiënten]. Daarom pastten we de controle-groep aan zodat deze dezelfde gender-prevalentie had.

[Kwalitatief] De expressie van HERV-K & -W werd geëvalueerd bij M.E./CVS-patiënten en gezonde controles; en er werd enig niveau van expressie van HERV-W gedetekteerd bij alle patiënten met ernstige vermoeidheid [100%] en bij 72/75 M.E./CVSm (96%). HERV-K werd ook gedetekteerd bij alle ernstige gevallen [100%] maar bij 65/75 van de matige gevallen (86,6%). De gezonde controle-groep was zeer gelijkend met de matige groep: 68/70 (97%) en 60/70 (85,7%) met expressie van HERV-W & HERV-K respectievelijk. Slechts één patient met matige vermoeidheid en één controle-individu vertoonden helemaal geen HERV-aktiviteit. Er werd geen verband gezien betreffende HERV-detektie en ziekteduur.

Betreffende de mate van expressie (kwantitatieve analyse), onthulden ‘real-time’ resultaten dat HERV-W geen significante verschillen vertoonde wanneer de gezonde controles (HCs) of de twee M.E./CVS-groepen met elkaar werden vergeleken: M.E./CVSs vs. HCs (p = 0.89), M.E./CVSm vs. HCs (p = 0.77), M.E./CVSs vs. M.E./CVSm (p = 0.95), alle M.E./CVS-patiënten vs. HCs (p = 0.78).

Anderzijds was er een significant verschil voor HERV-K expressie tussen de M.E./CVSm-groep en de HCs (p = 0.050). HERV-K aktiviteit was niet verschillend tussen de M.E./CVS-groepen: M.E./CVSs vs. M.E./CVSm (p = 0.12), M.E./CVS vs. HCs (p = 0.17). M.E./CVSs vs. HCs (p = 0.97).

Bespreking

De meest erkende en veel-gebruikte definities (Fukuda & Canadese Consensus criteria) zijn gebaseerd op zelf-gerapporteerde symptomen. Studies aangaande energie-metabolisme, oxidatieve stress en immunologische wijzigingen bij M.E./CVS hebben een onevenwicht in al deze mechanismen aangetoond, maar het gebruik van dergelijke informatie voor diagnostische doeleinden is nog geen realiteit.

Hier werden HERV-K & -W transcripten gedetekteerd in alle onderzochte groepen, en we vonden dat HERV-K over-expressie vertoonde bij matige M.E./CVS. Het is mogelijk dat de immunologische, genetische expressie en metabole veranderingen verschillen naargelang de ernst van de ziekte.

De interaktie tussen endogene retrovirussen en het immuunsysteem is complex. ERVs maken deel uit van het gastheer-genoom en in theorie worden ze verondersteld te worden herkend als zelf-antigenen, en er zou een immuun-tolerantie moeten gevestigd zijn tijdens de vroege stadia van de ontwikkeling van het organisme. HERV-produkten kunnen echter interageren met componenten van het aangeboren immuunsysteem, leidend tot de aktivatie van pro-inflammatoire mechanismen of, in sommige bijzondere gevallen, hun suppressie. Bv. het syncytin-2 proteïne [van belang bij de ontwikkeling van de placenta] is een produkt van het ERV-FRD [endogeen retrovirus groep FRD] Enveloppe gen dat een immunosuppressieve rol speelt bij het voorkomen van de maternale immuun-respons tegen de foetus. In een ander scenario werd aangetoond, gebruikmakend van een psoriasis-model, dat een pro-inflammatoir milieu in staat kan zijn de expressie van repetitieve elementen, inclusief HERVs, te onderdrukken. Het zou redelijk zijn om te suggereren dat de immunologische intensifiëring die wordt gezien bij ernstiger M.E./CVS werkt via het verstillen van de HERV trans-aktivatie [gen-expressie getriggered door biologische of kunstmatige processen, via de expressie van een intermediair trans-aktivator proteïne] die optreedt bij matige gevallen. Dergelijke trans-aktivatie zou veroorzaakt kunnen worden door exogene virale replicatie of een ander nog niet gekende factor. Overéénkomstig hiermee vonden Montoya en z’n collega’s (2017) een cytokine-signatuur voor de ernst bij mensen met M.E./CVS. Ze toonden aan dat van de 17 cytokinen die met ernst gerelateerd zijn, er 13 pro-inflammatoir zijn en die (naast het verslechteren van de symptomen) de terugval van de HERV-K aktiviteit, naar waarden gelijkaardig aan deze die worden gezien bij gezonde individuen, kunnen veroorzaken. Het kan evenzo gebeuren met HERV-W, waarvan – ondanks het feit dat er geen significante waarden werden gevonden – er een lichte daling was bij mensen die ernstige M.E./CVS hadden, vergeleken met degene die matig waren aangetast.

Infektie wordt dikwijls beschouwd als een trigger voor M.E./CVS. Veel patiënten melden dat de vermoeidheid begon tijdens of kort na een een infektueuze ziekte. Een aantal pathogenen, inclusief virussen, werden geassocieerd met deze ziekte [zie Rasa S et al. hierboven]. En, omwille van de levenslange persistentie en breed cel-tropisme, werd de herpes-virus familie (bijzonderlijk HHV-6) door velen beschouwd als een mogelijke trigger voor M.E./CVS, zelfs al bleek een dergelijk verband niet consistent [Oakes B, Komaroff AL et al. Human Endogenous Retrovirus-K18 Superantigen Expression and Human Herpesvirus-6 and Human Herpesvirus-7 Viral Loads in Chronic Fatigue Patients. Clin Infect Dis. (2013) 56: 1394-1400]. Interessant: HHV-6 is net zoals andere herpes-virussen, ook in staat om HERVs te trans-aktiveren, bijzonderlijk HERV-K. Een dergelijke trans-aktivatie kan direct (door LTR-aktivatie door virale produkten [een ‘long terminal repeat’, lange DNA-sequentie dat een gen aan beide zijden flankeert; zorgt er voor dat het gen in het genoom wordt opgenomen; bij retrovirussen zorgt voor de integratie van het pro-virus (virus-DNA dat in het genoom van de gastheer is opgenomen)] of indirect (via transcriptionele binding-factoren en cytokinen geproduceerd bij virale replicatie) gebeuren. Het is mogelijk dat naar mate de ziekte vordert, wat ook de exogene infektie was die als triggerende factor kon optreden, deze gecontroleerd raakt, en bijgevolg, de trans-aktivatie van HERVs vermindert. Jammer genoeg hebben we geen serologische of molekulaire testen voor exogene virussen uitgevoerd.

Er werden eerder twee rapporten over HERV-aktiviteit bij M.E./CVS gepubliceerd maar de resultaten waren tegenstrijdig. In 2013 vonden een team rond Prof. Komaroff [Oakes et al.; zie hierboven] geen verschil qua expressie van HERV-K18 enveloppe bij mensen met M.E./CVS vergeleken met gezonde controles. In hetzelfde jaar vonden een research-team rond een commercieel privé lab d.m.v. immunohistochemische methodes, immunoreaktiviteit [antilichamen; dus niet de sequenties zelf] tegen HERV-proteïnen (HERV-K, HERV-18, HERV-R & HERV-FRD) in dendritische cellen van de twaalfvingerige darm van individuen met de diagnose van het syndroom, suggestief voor het feit dat veranderingen qua expressie-patroon van endogene retrovirussen kunnen optreden bij M.E./CVS. De verschillen tussen de resultaten van Oakes et al. en de onze kunnen te wijten zijn aan de gebruikte methodes om HERV-K te detekteren. Hoewel het huidig werk gebruikt maakte van generische primers voor HERV-K (die de detektie van honderden elementen van de meeste sub-families toelaat), zocht het team van Oakes enkel naar transcripten van de HERV-K 18 enveloppe, met een methode specifiek voor dit bepaald element, waarbij alle resterende pro-virussen van de K-familie werden genegeerd. Aan de andere kant waren wij niet in staat na te gaan welke K-familie pro-virussen betrokken zijn bij de geobserveerde differentiële expressie.

De molekulaire methode die hier werd gebruikt om HERV-W te detekteren, was ook generisch en werd alom gebruikt in meerdere studies die differentiële expressie van dit element vonden bij pathologische aandoeningen, waaronder in het bloed, de hersenen en het cerebrospinaal vocht van patiënten met Multipele Sclerose (M.S.). Daarom, ondanks de gelijkenissen van een aantal symptomen en de sterke immunologische component van M.E./CVS en M.S., zijn de mechanismen verantwoordelijk voor HERV-reaktivatie bij die ziekten waarschijnlijk verschillend.

Tot besluit: dit is het eerste rapport dat verhoogde expressie van een endogeen retrovirus aantoont in het bloed van individuen met matige M.E./CVS. Hoewel de verhoogde expressie van deze retro-elementen niet direct geassocieerd is met de M.E./CVS-pathogeniteit, kan de observatie van dit fenomeen niet worden genegeerd.

————————-

In een ‘review-artikel’ (‘Epigenetic Components of Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome Uncover Potential Transposable Element Activation’ in Clinical Therapeutics; 2019) vonden Spaanse en Amerikaanse onderzoekers via een zoektocht in de literatuur met betrekking tot de epigenitica bij M.E.(cvs) bepaalde verbanden tussen ‘transposable elements’ (TEs) en epigenetische kenmerken. Ze bedachten een model met betrekking tot transcriptionele inductie van endogene ‘slapende’ transposons en gestruktureerde cellulaire RNA interakties, die de aktivatie van het aangeboren immuunsysteem triggeren zonder bijbehorende aktieve infektie.

Als voorbeelden voor het feit dat TE-aktiviteit een rol speelt bij belangrijke biologische funkties vermelden ze: HERV-H bij de handhaving en differentiatie van stamcel-pluripotentie, HERV-W & HERV-FRD enveloppe proteïnen bij immuun-tolerantie van de foetus, HERV-K gecodeerd Rec proteïne voor de bescherming van het embryo tegen virale infekties, enz.

Ze verwijzen ook naar studies die toonden dat uitdagingen zoals infekties, stress en veroudering TE-transcriptie aktiveren door het destabiliseren van epigenetische merktekens met mogelijks pathogene gevolgen. Het is dus plausibel dat afwijkende TE-aktivatie de kern is van de molekulaire mechanismen betrokken bij M.E.(cvs). Dit dient verder te worden onderzocht.

oktober 5, 2019

Complex-V inefficiëntie & ontregelde mitochondriale funktie bij M.E.(cvs)

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

Een complex artikel waarvan de bespreking voor leken wellicht moeilijk te begrijpen is. We kunnen onmogelijk een cursus mitochondriale biochemie doceren. Veel termen kwamen al aan bod in onze eerdere stukken. Wij vragen de geïnteresseerde lezer de moeite te doen via het intikken van de zoekterm ‘Mitochondria’ (op deze website) zich verder te informeren…

Is er sprake van een mitochondriaal probleem bij M.E.(cvs)? Door de aanhoudende vermoeidheid en post-exertionele malaise lijkt een probleem qua cellulaire energie-voorziening (en dus de mitochondrieën) aannemelijk. Niettemin is (was) de wetenschappelijke literatuur (nog) niet éénduidig.

In een review (‘Pathological Mechanisms Underlying Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic fatigue Syndrome’ in Diagnostics (2019) 9) besprak de gerenommeerde onderzoeker professor Paul R. Fisher – specialist in neurodegeneratieve aandoeningen, mitochondriale biologie en de mitochondrieën bij ziekte – waarom mensen met M.E.(cvs) misschien niet adequaat reageren op hogere energie-vereisten. De regulering van het cellulair energie metabolisme draait rond twee stress-voelende enzyme, AMP-geaktiveerd proteïne kinase (AMPK) en ‘target of rapamycin’ (TOR). Chronische ontregeling van hun aktiviteiten zouden er toe kunnen leiden dat de bijkomende energie-eisen niet voldaan worden. “Er werd al melding gemaakt over contractie geïnduceerde ATP-depletie. Een dergelijke ongevoeligheid kan het gevolg zijn van het feit dat AMPK al in geaktiveerd is in de cellen of van z’n inhibitie door chronisch hyper-geaktiveerd TOR complex 1 (TORC1)”…

Onderstaand artikel (door een Australische groep, o.l.v. Fisher) heeft de kwestie op een alternatieve manier aangepakt: door gebruik te maken van onsterfelijk gemaakte immuuncellen, lymfoblasten (die veel beter lijken op in het lichaam metaboliserende cellen dan de bij andere studies gewoonlijke gebruikte immuuncellen: lymfocyten verkeren buiten het lichaam in een toestand van fysiologische inakiviteit/rust en zijn dus wellicht niet representatief voor metabool aktieve cellen; lymfocyten van M.E.(cvs)-patiënten sterven ook sneller dan die van controles.)…

Er lijkt wel degelijk spraken van een dysfunktie, nl. van Complex-V van de mitochondriale ademhaling keten (één van de stappen die leidt tot de aanmaak van de cellulaire energiebron, ATP). In rust blijkt dit echter te worden gecompenseerd door upregulering van TORC1-aktiviteit en expressie van mitochondriale proteïnen. De belangrijkste verhoogde parameters bleken allemaal gecorreleerd met klinische symptomen, wat bewijst dat de gevonden mitochondriale abnormaliteiten klinisch relevant zijn.

TOR Complex I (TORC1) is één van de belangrijkste regulatoren van de expressie van mitochondriale proteïnen. De auteurs vonden dat de aktiviteit er van verhoogd is bij M.E.(cvs). mTORC1 (‘mammalian target of rapamycin complex 1’ of ‘mechanistic target of rapamycin complex 1’, is een proteïnen-complex dat werkt als een sensor voor nutriënten/energie/redox-toestand en proteïnen-synthese controleert. Het mTOR Complex 1 (mTORC1) is samengesteld uit mTOR (een kinase-enzyme) zelf en ‘regulatory-associated protein of mTOR’. Torin2, een krachtige en selektieve mTOR inhibitor, bleek een effekt te hebben op de TORC1-aktiviteit…

We merken op dat het artikel niet ‘peer-reviewed’ is maar zover we kunnen oordelen is dit héél gedegen werk. Paul Fisher en zijn collega’s hebben bijkomende fondsen verkregen en starten verder onderzoek op (in samenwerking met de ‘Australian Registry and Biobank for Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome’)…

————————-

Preprints 2019090043 (september 2019)

An isolated Complex V inefficiency and dysregulated mitochondrial function in immortalized lymphocytes from ME/CFS patients

Daniel Missailidis, Sarah Annesley, Claire Allan, Oana Sanislav, Brett Lidbury, Don Lewis, Paul Fisher

Physiology Anatomy & Microbiology, La Trobe University, Melbourne, Australia

Samenvatting

Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) is een enigmatische aandoening die wordt gekenmerkt door vermoeidheid die niet wordt verholpen door rust en door verergering van symptomen na inspanning (post-exertionele malaise of ‘PEM’). Er is geen definitieve molekulaire merker of gekend onderliggend pathologisch mechanisme voor de aandoening. Er is steeds meer bewijsmateriaal voor een afwijkend energie-metabolisme, suggestief voor een rol voor mitochondriale dysfunktie bij M.E./CVS. Onze doelstelling was daarom het meten van de mitochondriale funktie en cellulaire stress voelende mechanismen in aktief metaboliserende cellen van patiënten. We immortaliseerden lymfoblasten geïsoleerd uit het bloed van 51 M.E./CVS-patiënten die de diagnose kregen op basis van de Canadese Consensus Criteria, en van een voor leeftijd en geslacht gematchte controle-groep. Parameters voor de mitochondriale funktie en het ‘voelen’ van energie-stress werden bepaald d.m.v. Seahorse extracellulaire flux analyse [voor beschrijving, zie ‘Mitochondriale complex aktiviteit in gepermeabiliseerde cellen bij CVS], proteomica en een waaier aan bijkomende biochemische testen. Als proportie van het basaal zuurstof-verbruik (OCR), bleek de mate van ATP-synthese door Complex-V significant gereduceerd in M.E./CVS-lymfoblasten, terwijl significante verhogingen werden geobserveerd wat betreft Complex-I OCR, maximum OCR, reserve respiratoire capaciteit, niet-mitochondriale OCR en ‘proton-lek’ als onderdeel van de basale OCR. Dit ging gepaard met een stijging van het mitochondriaal membraan-potentiaal, chronicsche hyper-geaktiveerde TOR Complex-I stress-signalisering en ge-upreguleerde expressie van mitochondriale respiratoire complexen, vetzuur-transporters en enzymen van de beta-oxidatie en TCA cycli. In tegenstelling daarmee bleken de mitochondriale massa en het genoom ‘copy-number’ [aantal copieën], alsook de mate van glycolyse en ‘steady-state’ [stabiele rust/evenwicht-toestand] ATP-waarden onveranderd. Onze resultaten suggereren een model waarbij M.E./CVS-lymfoblasten een Complex-V defekt hebben, vergezeld door compenserende upregulering van hun respiratoire capaciteit (de mitochondriale respiratoire complexen, membraan-transporters en enzymen betrokken bij vetzuur beta-oxidatie omvattend). Dit doet de ATP-synthese en ‘steady-state’ naar ‘normaal’ terugkeren in rustende cellen, maar kan er voor zorgen dat ze niet in staat zijn om adequaat te reageren op acute toenames van de energie-vereiste aangezien de relevante homeostatische mechanismen reeds geaktiveerd zijn.

1. Inleiding

Myalgische Encefalomyelitis (M.E.), ook Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) genoemd, is een aandoening die slecht wordt begrepen, met als kenmerken chronische, onverklaarde vermoeidheid en de invaliderende ‘payback’ bij over-inspanning – post-exertionele malaise (PEM). PEM kan optreden na een simpele dag-dagelijkse fysieke taak en kan gepaard gaan met symptomen die een reeks lichamelijke systemen aantasten. Het gebrek aan objectieve en accurate diagnostische criteria zorgt er voor dat patiënten gedurende lange tijd moeten wachten op een duidelijke diagnose of begrip voor de aandoening. Het is van het grootste belang dat er wordt gestreefd naar fundamentele molekulaire verklaringen voor de onderliggende pathofysiologie van M.E./CVS en betrouwbare biomerkers. Deze kunnen leiden tot een betrouwbare, snellere diagnose en, op langere termijn, rationele, doeltreffende behandelingen.

De mitochondriale funktie is van belang voor M.E./CVS-research aangezien een bio-energetische verklaring de terugkerende vermoeidheid en het groot aantal links tussen de karakteristieke immune inflammatie en de mitochondrieën. Er werd de laatste tien jaar bewijsmateriaal voor mitochondriale dysfunktie bij M.E./CVS gezocht maar dit blijft inconsistent. Er werd gedaalde mitochondriale biogenese gerapporteerd maar geen genormaliseerde respiratoire keten enzyme-aktiviteiten in de spieren van M.E./CVS-individuen. De mitochondriale biogenese in spieren wordt ge-upreguleerd door inspanning [studie bij muizen], dus wordt deze reductie waarschijnlijk veroorzaakt door de noodzakelijkerwijs verminderde inspanning die M.E./CVS-patiënten kunnen uitvoeren. Er werd gerapporteerd dat mitochondriale funktie in M.E./CVS-neutrofielen [gecontesteerde resultaten van Myhill S et al.] of respiratie in M.E./CVS perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMCs) [Tomas C et al. Cellular bioenergetics is impaired in patients with Chronic Fatigue Syndrome. PLoS One (2017) 12: e0186802] gereduceerd zijn maar toch lijken de Oxidatieve Fosforylatie (OXPHOS) complexen normaal [Vermeulen RC et al. Patients with Chronic Fatigue Syndrome performed worse than controls in a controlled repeated exercise study despite a normal oxidative phosphorylation capacity. J Transl Med (2010) 8: 93 /// Lawson N et al. Elevated energy production in Chronic Fatigue Syndrome patients. J Nat Sci (2016) 2], terwijl de expressie van mitochondriale proteïnen in speeksel, bloedplaatjes en lymfocyten van patiënten gestegen zijn [Kaushik N et al. Gene expression in peripheral blood mononuclear cells from patients with Chronic Fatigue Syndrome. J Clin Pathol (2005) 58: 826-832 /// Ciregia F et al. Bottom-up proteomics suggests an association between differential expression of mitochondrial proteins and Chronic Fatigue Syndrome. Transl Psychiatry (2016) 6: e904].

Verschillen (patient vs. controle) qua serum- en urine-metabolomen werden toegeschreven aan gedaalde voorziening van acetyl-CoA aan de TCA-cyclus veroorzaakt door een defekt in de glycolyse [Armstrong CW et al. Metabolic profiling reveals anomalous energy metabolism and oxidative stress pathways in Chronic Fatigue Syndrome patients. Metabolomics (2015) 11: 1626-1639] of een defekt pyruvaat-dehydrogenase (PDH) [Fluge O et al. Metabolic profiling indicates impaired pyruvate dehydrogenase function in Myalgic Encephalopathy/ Chronic Fatigue Syndrome. JCI Insight( 2016) 1: e89376]. Hoewel inconsistent, trekken beide voorstellen de aandacht naar een mogelijke rol voor verstoorde voorziening van reducerende equivalenten aan de mitochondriale OXPHOS (door de TCA-cyclus) bij M.E./CVS. Ondanks de gedeelde overtuiging dat M.E./CVS-cellen fundamentele problemen in het energie-metabolisme vertonen, zetten de tegenstrijdige rapporten aangaande de aard van deze problemen ons aan om de kwestie van de mitochondriale funktie en z’n regulering in M.E./CVS-cellen te her-onderzoeken.

Een belangrijke regulator van de mitochondriale funktie is TORC1 (‘Target of Rapamycin Complex-I’) die cel-groei en energetica reguleert bij verscheidene cellulaire stress voelende mechanismen. Dit mechanisme upreguleert de expressie of nucleair gecodeerde mitochondriale proteïnen, waaronder subunits van de OXPHOS-complexen. Ondanks deze connectie, en de tussenkomst van TORC1 binnen een complex regulerend netwerk dat reageert op intracellulaire stressoren (waaronder energie-voorziening), werd ontregeling van dit signalisering-mechanisme nog niet eerder onderzocht in M.E./CVS-cellen.

Om de rollen van afwijkende mitochondriale funktie en TORC1-signalisering bij M.E./CVS te verduidelijken, hebben we parameters van de mitochondriale funktie in geïmmortaliseerde lymfocyten (genaamd lymfoblasten) uit bloed van patiënten vergeleken met die van gezonde voor leeftijd en geslacht gematchte controles. We vonden dat de mitochondriale funktie in M.E./CVS-cellen inderdaad abnormaal is: een geïsoleerde Complex-V deficiëntie vergezeld van gestegen capaciteit van Complexen I tot IV, verhoogd membraan-potentiaal, upregulering van TORC1-aktiviteit en gestegen expressie van diverse mitochondriale proteïnen betrokken bij ATP-genererende katabole mechanismen. Dit patroon van veranderingen qua mitochondriale funktie in M.E./CVS-lymfoblasten is duidelijk verschillend van wat we observeerden als we gebruik maakten van dezelfde benadering bij andere neurologische aandoeningen (bv. de mitochondriale hyperaktiviteit in lymfoblasten bij Parkinson’s en Fragiel X syndroom [erfelijke aandoening] die we rapporteerden). Het suggereert een model waarbij een primaire deficiëntie qua Complex-V funktie is betrokken, gecombineerd met homeostatische, compenserende upregulering van TORC1-aktiviteit en expressie van mitochondriale proteïnen.

2. Materialen & Methodes

2.1. Deelnemers

Twee groepen: M.E./CVS-patiënten (n = 51, 86% vrouwen, mediane leeftijd 50, leeftijden 26-70) of gezonde controles (n = 22, 68% vrouwen, mediane leeftijd 41, leeftijden 21-58) zonder enige familiale geschiedenis van M.E./CVS of spierpijn en ook niet samenwonend met M.E./CVS-patiënten. […]

M.E./CVS-diagnose op basis van de Canadese Consensus Criteria. Beoordeling van post-orthostatisch tachycardie syndroom co-morbiditeit. ‘Depression, Anxiety and Stress Scale’ vragenlijst [angst, depressie en veralgemeende stress] & ‘Epworth Sleepiness Scale’ vragenlijst [slaap-patroon]. Beoordeling van M.E./CVS-ernst op basis van Richardson & Lidbury’s ‘Weighted Standing Time’ [Weighting of orthostatic intolerance time measurements with standing difficulty score stratifies ME/CFS symptom severity and analyte detection. J Transl Med (2018) 16: 97 => 20 min staan zonder hulp; hartslag, bloeddruk en zuurstof-saturatie meting vóór en om de 2 min + score van de ondervonden moeite]. […]

[…]

2.2. PBMC-isolatie uit bloedstalen en immortalisatie

[…]

2.3. Lymfoblast-culturen

[…]

2.4. Telling van levensvatbare cellen

[…]

2.5. Mitochondriale massa & mitochondriaal membraan potentiaal (MMP)

Testen met de mitochondriale kleurstoffen MitoTracker® Green FM & MitoTracker® Red CMXRos. Beide binden specifiiek op mitochondriale membranen, MitoTracker® Red binding is afhankelijk van het membraan-potentiaal (Δψm), MitoTracker® Green niet. […]

[…]

2.6. Mitochondriale Stress Test (Seahorse respirometrie)

[…] Het zuurstof-verbruik (‘oxygen consumption rate; OCR in pmol/min) werd gemeten vóór (basale OCR) en nadat 1 µM oligomycine (ATP-synthase inhibitor), 1 µM CCCP (carbonyl-cyanide m-chlorofenyl hydrazone, [chemische inhibitor van de oxidatieve fosforylatie, vernietigt het mitochondriaal membraan-potentiaal]), 1 µM rotenon (Complex-I inhibitor) & 5 µM antimycine-A (Complex-III inhibitor) werd toegevoegd. Dit levert OCR-waarden op voor respiratoire ATP-synthese (oligomycine-sensitief), de maximum OCR bij CCCP-ontkoppelde mitochondrieën en de rotenon-sensitieve OCR (toe te schrijven aan ontkoppelde Complex-I aktiviteit), de antimycine-sensitieve Complex-II/III aktiviteit, de OCR door mitochondriale werking (bv. proteïnen-import) buiten de ATP-synthese […] (zgn. ‘proton-lek’ [diffusie van protonen zodat die niet meer kunnen bijdragen tot de synthese van ATP, die energie gaat verloren], niet-respiratoire zuurstof-consumptie (bv. door cellulaire en mitochondriale oxygenasen & oxidasen), en de respiratoire ‘reserve-capaciteit’ (over-capaciteit van de respiratoire elektron-transport-keten die niet wordt gebruikt bij basale respiratie).

2.7. Glycolytische stress test

De extracellulaire verzuring (‘Extracellular Acidification Rate’, ECAR) van levende, intacte lymfoblasten werd gemeten via een gemodificeerde glycolyse stress-test in de ‘Seahorse XFe24 Extracellular Flux Analyzer’ […]. Via de injektie-poorten van het toetsel werden de volgende molekulen (chronologisch) tot de aangegeven finale concentraties toegediend: glucose (10 mM), oligomycine (2 μM), rotenon (1 μM) & antimycine-A (5 μM) (gecombineerd), 2-deoxyglucose (50 mM). De behandeling met rotenon/antimycine liet de bepaling toe van de impact van elektron-transport op de ECAR door respiratoire verzuring gekoppeld aan de passage van glycolytisch pyruvaat door de TCA-cyclus. […]

2.8. ‘Steady-state’ ATP-analyse

De ‘steady-state’ intracellulaire ATP-concentratie werd bepaald d.m.v. luciferine bioluminescentie.

2.9. Intracellulaire Reactive Zuurstof Soorsten Species (ROS)

[…]

2.10. Mitochondriaal of EBV genoom ‘copy-number’

Amplificatie en detektie van twee mitochondriaal gecodeerde genen (mtND1 & mtND4).

[…]

2.11. 4E-BP1 fosforylatie (TOR aktiviteit)

TOR inhibitie door 0,5 μM Torin2 […]

2.12. ‘Western blotting’

[…]

2.13. Cel-proteomica

[…]

2.14. Kwantificatie & statistische analyse

[…]

3. Resultaten

3.1. Ex vivo lymfocyten zijn metabool ‘quiescent’ en die van M.E./CVS-patiënten sterven sneller dan die van controles

Hoewel de expressie van mitochondriale proteïnen gestegen is in het speeksel, de lymfocyten en de bloedplaatjes bij M.E./CVS [zie hierboven], zijn fysiologische metingen van de respiratoire funktie en capaciteit in M.E./CVS lymfocyt-mitochondrieën naar verluidt gereduceerd [zie Myhill S et al. eerder]. Een mogelijke verklaring is dat de ex vivo [buiten het lichaam] M.E./CVS-lymfocyten dieper ‘quiescent’ [in een staat of periode van inakiviteit of rust] zijn (metabolisme meer onderdrukt) dan controle-cellen. We onderzochten dit door het vergelijken van de respiratie in geïmmortaliseerde lymfocyten (lymfoblasten) van M.E./CVS-patiënten en controles met deze van lymfocyten van een subgroep van dezelfde deelnemers-groep. Hoewel de M.E./CVS-lymfocyten lagere graad qua respiratie leken te hebben dan controles, was het verschil niet significant. De basale respiratie in patiënten- zowel als controle-lymfocyten lag 2 orden van grootte lager dan in de geïmmortaliseerde cellen, en benaderde de ondergrens van wat detekteerbaar is voor het instrument, zoals bij eerder gerapporteerde experimenten met dit cel-type [zie Tomas C et al. (2017) eerder]. Dit bevestigde dat ex vivo lymfocyten van zowel patiënten als controles in een toestand van fysiologische quiescentie verkeren en zodoende wellicht niet representatief voor metabool aktieve cellen in vivo.

Een andere mogelijke bijdragende factor tot de gerapporteerde daling qua mitochondriale aktiviteit in M.E./CVS-lymfocyten t.o.v. controles, is een verhoogde sterfte van M.E./CVS-lymfocyten vergeleken met controles. We bepaalden daarom de leefbaarheid met verloop van tijd voor M.E./CVS-lymfocyten versus gezonde controles. Er was een dramatisch grotere sterfte van de M.E./CVS-lymfocyten dan die van controles, suggererend dat eerder gerapporteerde reducties qua M.E./CVS-lymfocyten mitochondriale funktie wellicht het resultaat is van een hoger aandeel dode cellen bij de onderzochte populatie. Als dit de in vivo levensduur van ongeaktiveerde lymfocyten weerspiegelt, zou dit resultaat ook suggereren dat de ‘turn-over’ van ongeaktiveerde lymfocyten bij M.E./CVS-patiënten wellicht dramatisch gestegen is.

3.2. ATP-synthese door Complex-V is inefficiënt in M.E./CVS-lymfoblasten

De voornoemde resultaten suggereren dat lymfoblasten wellicht beter de funktie van aktief metaboliserende cellen in vivo weerspiegelen, inclusief geaktiveerde leukocyten zoals deze die betrokken kunnen zijn bij inflammatoire processen voorkomend bij M.E./CVS-patiënten. We gebruikten daarom in de rest van de studie lymfoblasten om de mitochondriale funktie in M.E./CVS-cellen te onderzoeken. De creatie van lymfoblasten omvat immortalisatie door EBV-infektie en integratie van het EBV-genoom in het lymfocyt-genoom. We bepaalden daarom de EBV-genoom ‘copy-numbers’ (d.m.v. qPCR) en vonden geen significant verschil tussen patiënten en controles [het genoom ‘copy-number’ van een EBV-gen is onveranderd]. Bovendien was er geen effekt van het EBV-genoom ‘copy-number’ op de parameters voor mitochondriale en cel stress-signalisering parameters die we maten, bij geen van de groepen ([…] p > 0.05).

In M.E./CVS-lymfoblasten, was de basale respiratie lichtjes verhoogd en de mate van O2-verbruik door ATP-synthese (oligomycine-sensitieve component van de basale respiratie) lichtjes onderdrukt, maar geen van beide veranderingen was statistisch significant. De mate van ATP-synthese door Complex-V, als deel [%] van de basale OCR, was echter significant gedaald (ca. 15% t.o.v. controles) in M.E./CVS-lymfoblasten, wat duidt op een inefficiëntie qua respiratoire ATP-synthese. Deze inefficiëntie, specifiek door Complex-V, impliceert een Complex-V defekt of inhiberende ontregeling.

Aangezien de absolute mate van ATP-synthese niet significant was gewijzigd, ondanks het Complex-V defekt, anticipeerden we dat rustende [‘steady state’] M.E./CVS-cellen homeostatisch normale ATP-waarden behouden. Om dit te verifiëren, bepaalden we de totale-cel ATP-waarden en vonden geen verschil tussen M.E./CVS- en controle-lymfoblasten.

3.3. M.E./CVS-lymfoblasten vertonen gestegen respiratoire capaciteit, aktiviteit en expressie van OXPHOS-complexen die funktioneel normaal zijn (uitgezonderd Complex-V)

Om een normale mate van ATP-synthese en ‘steady-state’ waarden te bereiken, kunnen M.E./CVS-lymfoblasten compenseren voor de verminderde efficiëntie van respiratoire ATP-synthese door het upreguleren van respiratoir elektronen-transport. Dit bleek het geval te zijn gezien de gestegen maximum OCR van de CCCP-ontkoppelde mitochondrieën [zie ‘methodes’] en de voornaamste bijdragen factor hieraan, ontkoppelde O2-consumptie door Complex-I (rotenon-sensitief) alsook de reserve respiratoire capaciteit die niet wordt aangewend bij basale respiratie. Deze verhoogde respiratoire capaciteit in M.E./CVS-mitochondrieën impliceert een toename van de expressie, import of aktiviteit van de proteïnen van deze complexen en de ondersteunende mechanismen. Om na te gaan of dit het geval was, gebruikten we semi-kwantitatieve ‘western blotting’ op ruwe lysaten van M.E./CVS- en controle-lymfoblasten om de relatieve expressie-waarden van indicatieve subunits van elk van de 5 mitochondriale respiratoire complexen te testen. We vonden significante stijgingen van de waarden voor Complex-I, -II & -IV subunits. Kleinere toenames van de waarden van subunits in de anderen complexen (III, V) waren niet statistisch significant.

Deze resultaten suggereren dat de expressie van de respiratoire complexen in M.E./CVS-cellen homeostatisch toegenomen is om te compenseren voor inefficiënte ATP-synthese. Om deze hypothese verder te testen, voerden we een totale-cel proteomica analyse uit van 16 controle- and 22 patient-lymfoblast cellijnen. Voor meerdere van de individuele subunits van zowel Complex-I en -V, overschreed de gemeten toename in expressie van die subunit alleen de drempel voor statistische significantie. 31 van de 44 Complex-I subunits werden gedetekteerd, 26 daarvan in meer dan 5 stalen, en de meeste vertoonden toenames van hun waarden in M.E./CVS-cellen vergeleken met de controles, significant meer dan wat door toeval zou worden verwacht. De gemiddelde expressie van de Complex-I subunits in M.E./CVS-cellen was significant hoger dan in de controles (1,48 maal, p = 6.3 x 10-3). 11 van de 12 Complex-V subunits waren ge-upreguleerd, een significant groter deel dan wat door toeval zou worden verwacht. De gemiddelde expressie-waarden waren ook significant gestegen voor de subunits van Complex-V (1,1 maal, p = 3.0 x 10-3). […]. Als we deze 10% hogere expressie van Complex-V subunits in acht nemen, is de relatieve inefficiëntie van Complex-V in de M.E./CVS-cellen zelfs groter dan gemeten via respirometrie – bijna 25% lager dan de controles.

De expressie van subunits van de andere respiratoire complexen was ook hoger in M.E./CVS-lymfoblasten in onze proteomica-analyse, maar de stijgingen bereikten geen statistisch significante waarden. Hoewel het klein aantal van Complex-II subunits onvoldoende statistische ‘power’ opleverde om significante upregulering te detekteren bij een dergelijke test, leken de waarden van elk van de gedetekteerde subunits gestegen, wat consistent is met de significante toename gezien via ‘western blotting’. Tesamen tonen deze resultaten dat waarden van de belangrijkste mitochondriale OXPHOS-proteïnen verhoogd zijn in M.E./CVS-cellen, wat de gestegen maximum OCR van de Seahorse respirometrie-testen verklaart.

De elekronen-flow van Complex-I naar Complex-III & -IV is de belangrijkste bijdragende factor aan het respiratoir elektronen-transport; de bijdragen van Complex-II in deze cellen is zeer klein. Bij de observatie dat Complex-V inefficiënt funktioneert, een kleinere fraktie bijdraagt aan de basale respiratie in M.E./CVS-cellen dan in controle-cellen, bepaalden we of Complex-I, -III & -IV normaal funktioneren.

In tegenstelling met de partiële bijdrage van Complex-V aan de basale respiratie, vonden we dat de partiële O2-consumptie bij ontkoppelde elekronen-flow van Complex-I [Complex I OCR als percentage van de ontkoppelde maximum OCR] door Complexen III & IV aan de molekulair zuurstof onveranderd was in M.E./CVS-cellen. Zodoende is het elekronen-transport functioneel normaal in M.E./CVS-cellen en de inefficiëntie qua oxidatieve fosforylatie geïsoleerd tot ATP-synthese door Complex-V. Dit kan worden besloten aangezien een defekt in Complex-I, -III of -IV zou resulteren in het feit dat de elektronen-flow door deze complexen proportioneel minder zou bijdragen aan de totale OCR, zelfs als compenserende upregulering van expressie de respiratie zou normaliseren of zelfs naar hoger dan normale absolute waarden zou brengen. We concludeeren dat elektronen-transport in de M.E./CVS-cellen functioneel normaal is maar qua capaciteit gestegen omwille van verhoogde expressie van de betrokken respiratoir complex proteïnen.

Een andere indicator voor abnormaliteiten qua elektronen-transport is de concentratie radikale zuurstof-soorten (ROS). Deze worden aangemaakt bij elektronen-‘lekkage’ op het punt waar elektronen normaal van Complex-I of -II naar Complex-III gaan. ROS-produktie kan gestegen zijn door een verhoogde flux van elektronen door de elektron-transport-keten of door een ‘downstream’ blokkage die de elektronen-flow afleidt. We hebben daarom de ROS-waarden gemeten in patiënten- en controle-cellen, en vonden geen verandering qua intracellulaire ROS in M.E./CVS-lymfoblasten vergeleken met controles. Dit is consistent met de niet-significante veranderingen qua basale respiratie en suggereert ook dat de elektron-transport-keten (ETC) funktioneel normaal is.

De compenserende stijging van de expressie en aktiviteit van mitochondriale respiratoire complexen aangetoond door onze gegevens, suggereert dat M.E./CVS-mitochondrieën verhoogde door ‘proton motive force’ (PMF [beweging van ionen door het membraan]) aangedreven transport-processen in het mitochondriaal membraan zou moeten vertonen, die mitochondriale biogenese en funktie ondersteunen en behouden. Bijvoorbeeld: de waarden van sleutel proteïnen van de mitochondriale proteïnen-import complexen waren gestegen in de M.E./CVS-proteomen, alsook de waarden van meerdere SLC25 transporters [mitochondriale transporter proteïnen] in het binnenste mitochondriaal membraan. Dergelijke ondersteunende transport-mechanismen dragen bij tot het zogenaamde ‘proton-lek’, dat refereert naar de depletie van de PMF door mitochondriale transport-processen buiten de ATP-synthese door Complex-V. Het proton-lek was significant verhoogd als aandeel van het basaal metabolisme in M.E./CVS-lymfoblasten bij vergelijking met controles.

De voornoemde gegevens duiden er op dat de mitochondriale respiratoire capaciteit in M.E./CVS-lymfoblasten ge-upreguleerd is, vermoedelijk in respons op de inefficiënte ATP-synthese. Dit is gekoppeld met verhoogde depletie van energie door transport-processen waarvan we hypothiseerden dat ze deze zouden omvatten die oxideerbare substraten leveren aan de mitochondrieën. We verwachten daarom dat de niet-mitochondriale katabole processen die deze substraten leveren ook verhoogd zijn. Onze gegevens ondersteunen een dergelijke verschuiving in het metabolisme aangezien de ‘niet-mitochondriale’ OCR, een indicator voor de katabole graad, significant verhoogd was in M.E./CVS-lymfoblasten.

3.4. Mitochondriale abnormaliteiten in M.E./CVS-lymfoblasten zijn gecorrelereerd met ziekte-ernst

Gelet op de voornoemde funktionele abnormaliteiten in M.E./CVS-mitochondrieën, testten we de belangrijkste verhoogde parameters wat betreft correlatie met ziekte-ernst (beoordeling via de ‘Richardson and Lidbury Weighted Standing Test’) [zie ‘methodes’]. We vonden dat ze allemaal gecorreleerd waren met de klinische uitkomsten. Dit levert sterk bewijsmateriaal voor het idee dat de gevonden mitochondriale abnormaliteiten klinisch relevant zijn.

3.5. Mitochondriaal genoom ‘copy-number’ en massa per cel zijn ongewijzigd in M.E./CVS-lymfoblasten maar het mitochondriaal membraan potentiaal is verhoogd

De mitochondriale massa refereert naar totaal mitochondriaal membraan binnen het dynamisch netwerk van mitochondrieën in de cel, terwijl het membraan-potentiaal de lading-gradient over het binnenste mitochondriaal membraan is – wat deel uitmaakt van de totale PMF, die de ATP-synthese door Complex-V (ATP-synthase) aandrijft. Aangezien de expressie van mitochondriale proteïnen ge-upreguleerd is in M.E./CVS-lymfoblasten, was het mogelijk dat dit zou worden weerspiegeld in een toename van de totale cellulaire mitochondriale inhoud. Om dit te beoordelen, hebben we zowel mitochondriaal genoom inhoud t.o.v. het nucleair genoom bepaald, alsook de mitochondriaal membraan ‘massa’ per cel en zagen geen verschillen tussen M.E./CVS- en controle-lymfoblasten. Dit suggereert dat de M.E./CVS-mitochondrieën een hogere concentratie mitochondriale respiratoire proteïnen dan controle-cellen bevatten.

De inefficiënte ATP-synthese door Complex-V betekent dat basale respiratie door M.E./CVS-mitochondrieën ook gereduceerd zou zijn, ware het niet van de compenserende upregulering van hun waarden van het respiratoir complex. Dit laat hen toe normale ATP-synthese te behouden en, zoals werd gezien, gaat dit gepaard met een gestegen respiratoire capaciteit van de elektron-transport-keten (hoofdzakelijke Complex-I aktiviteit). Dit zou resulteren in een overmatig proton-pompende capaciteit met de betrekking tot de gecombineerde vereisten van ATP-synthese door Complex-V en het ‘proton-lek’. De verwachte uitkomst van deze toegenomen reserve qua respiratoire capaciteit zou een verhoogd mitochondriaal membraan-potentiaal in M.E./CVS-cellen zijn, die we hebben bevestigd via het onderzoeken van de verhouding MitoTracker® Red op MitoTracker® Green fluorescentie in M.E./CVS-lymfoblasten.

3.6. De glycolyse in M.E./CVS-lymfoblasten is onaangetast maar waarden van enzymen betrokken bij vetzuur β-oxidatie en de TCA-cyclus zijn verhoogd

Gepubliceerd metabolomica-werk suggereert dat het metabolisme bij M.E./CVS ontregeld is, zodanig dat de voorziening van acetyl-CoA [intermediair voor de TCA-cyclus: pyruvaat + acetyl-CoA => citraat, enz.; levert energie] aan de TCA-cyclus via pyruvaat (afkomstig van de glycolytse) verminderd is en er in plaats daarvan een verschuiving weg van het koolhydraten-metabolisme is, naar alternatieve oxideerbare substraten [zie Armstrong CW et al. hierboven]. Ander werk suggereert dat de glycolyse zelf onverstoord is en dat gereduceerde omzetting van pyruvaat naar acetyl-CoA door PDH verantwoordelijk is voor een gelijkaardig ‘downstream’ gevolg [zie Fluge O et al. hierboven]. Tomas C et al. (2017) [zie eerder] vonden echter geen verschil qua glycolyse tussen lymfocyten van M.E./CVS- en controle-individualen, terwijl Nguyen T et al. [Reduced glycolytic reserve in isolated natural killer cells from Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome patients: A preliminary investigation. Asian Pac J Allergy Immunol (2018) 10] een daling van de glycolytische capaciteit rapporteerden voor een klein staal NK-cellen van M.E./CVS-patiënten. Om de glycolyse in intacte M.E./CVS-lymfoblasten te onderzoeken, ontwierpen we een geoptimaliseerde Seahorse test om de glycolytische produktie van of lactaat in ‘real-time’ in levende cellen te beoordelen, door het meten van de extracellulaire verzuring (ECAR) van het cultuurmedium. We vonden geen verschil tussen M.E./CVS- en controle-cellen wat betreft de mate, reserve of capaciteit van glycolyse.

Eerdere metaboloom-studies suggereerden dat het lipiden-metabolisme ontregeld is bij M.E./CVS [bv. Nagy-Szakal D et al. Insights into Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome phenotypes through comprehensive metabolomics. Sci Rep (2018) 8: 10056 /// Germain A et al. Metabolic profiling of a Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome discovery cohort reveals disturbances in fatty acid and lipid metabolism. Mol Biosyst (2017) 13: 371-379 /// Naviaux RK et al. Metabolic features of Chronic Fatigue Syndrome. Proc Natl Acad Sci USA (2016) 113: E5472-5480]. Aangezien het vergroot ‘proton-lek’ en ‘niet-mitochondriale’ OCR consistent waren met een toename qua mitochondriale opname en katabolisme van alternatieve oxideerbare substraten, onderzochten we de expressie van mitochondriale vetzuur-transporters en enzymen verantwoordelijk voor vetzuur β-oxidatie in cel-proteomen van M.E./CVS- en controle-lymfoblasten. We vonden dat proteïnen bij beide groepen significant gestegen waren in de M.E./CVS-cellen. De waarden van alle drie de vetzuur-transport-proteïnen (carnitine-acyltransferase-I & -II alsook acyl-carnitine ‘carrier’-proteïne) gestegen waren, hoewel er dit enkel statistische significantie bereikte in het geval van carnitine-acyl-transferase-II. Bovendien waren 17 op 20 proteïnen betrokken bij mitochondriale β-oxidatie ge-upreguleerd (p = 2.6 x 10-3), met gemiddelde waarden 23 ± 13% hoger dan controles (p = 9.4 x 10-4). Alle 6 de centrale enzymen van de mitochondriale β-oxidatie cyclus waren ge-upreguleerd (p = 0.016) en de waarde van één ervan (enoyl-CoA hydratase) was significant verhoogd. Als de mate van mitochondriale β-oxidatie verhoogd was in M.E./CVS-cellen in overéénkomst met de expressie van de betrokken proteïnen, zouden deze mechanismen acetyl-CoA aan de TCA-cyclus leveren in een sneller tempo. In overéénstemming hiermee, vonden we dat de expressie van TCA-cyclus proteïnen ook was gestegen in M.E./CVS-cellen. Zodoende bleken 16 op 19 gedetekteerde proteïnen betrokken bij de TCA-cyclus overvloediger aanwezig in het M.E./CVS-proteoom (p = 2.2 x 10-3). De gemiddelde expressie-waarden van TCA-cyclus proteïnen in M.E./CVS-lymfoblasten lag 17 ± 10% hoger dan in controle-cellen (p = 1.0×10-3). Tesamen genomen tonen deze resultaten dat M.E./CVS-lymfoblasten een verhoogde capaciteit hebben om mitochondriale β-oxidatie aan te wenden, de oxidatieve fosforylatie aan te drijven met een hoger tempo dan anders het geval zou zijn.

3.7. Stress-voelende mechanismen bij M.E./CVS zijn verstoord – TORC1 is chronisch gehyperaktiveerd

De compenserende werking om ATP-waarden terug naar normaal te brengen in M.E./CVS-lymfoblasten, ondanks de Complex-V inefficiëntie, wordt waarschijnlijk aangedreven door de signalisering-netwerken die diverse soorten cellulaire stress ‘voelen’ en er homeostatisch een antwoord op bieden. Een centraal element bij deze mechanismen, onderling verbonden met alle andere, is het proteïne-kinase TORC1 (‘Target of Rapamycin Complex-I’), dat zorgt voor de coördinatie de translationele upregulering van belangrijke funktionele groepen proteïnen, inclusief nucleair gecodeerde mitochondriale proteïnen. We hebben de aktiviteit ervan gemeten in M.E./CVS- en controle-lymfoblasten door de fosforylatie-toestand te meten van één van z’n belangrijke substraten, 4E-BP1 (‘Eukaryotic translation initiation factor 4E-Binding protein 1’). 4E-BPs worden gefosforyleerd door TORC1, waarvan de katalytische subunit mTOR (‘mechanistic Target Of Rapamycin’) is. Samen met S6-kinase (S6K), medieert 4E-BP1 de rollen van TORC1 bij het reguleren van de translatie van mRNAs coderend voor belangrijke funktionele groepen proteïnen (in het cytosol). Als één van de sleutel-substraten van TORC1 betrokken bij het reguleren van de proteïne-synthese, wordt 4E-BP1 dikwijls gebruikt als een merker van TORC1-aktiviteit. We vonden dat de waarden van 4E-BP1 fosforylatie significant gestegen waren in M.E./CVS-lymfoblasten en vergezeld gingen van een corresponderende verhoogde respons op de mTOR-inhibitor Torin2. Deze chronische toename van TORC1-aktiviteit zou de verhoogde expressie van mitochondriale proteïnen en respiratoire capaciteit die we vonden in M.E./CVS-lymfoblasten kunnen verklaren.

4. Bespreking

Eerdere ‘steady-state’ metingen en metabole flux metingen van de mitochondriale respiratoire funktie in M.E./CVS-lymfocyten hebben gesuggereerd dat er in M.E./CVS-cellen een veralgemeende reductie qua mitochondriale aktiviteit en respiratoire capaciteit is [zie Tomas C et al. (2017) hierboven]. Het is paradoxicaal dat funktioneel normale OXPHOS complex-I tot -IV aktiviteit [Tomas C et al. Mitochondrial complex activity in permeabilised cells of Chronic Fatigue Syndrome patients using two cell types. PeerJ (2019) 7: e6500] en gestegen niet-mitochondriale ATP-produktie [zie Lawson N et al. hierboven] ook werden gerapporteerd voor M.E./CVS-lymfocyten, terwijl de expressie van mitochondriale proteïnen ge-upreguleerd bleek in speeksel, bloedplaatjes en lymfocyten van patiënten [zie hierboven].

In dit werk hebben we deze inconsistenties opgelost door de kwestie van mitochondriale funktie en capaciteit in geïmmortaliseerde lymfocyten (lymfoblasten) te herbekijken. Zoals we hier toonden zijn ongeaktiveerde ex vivo lymfocyten ‘quiescent’ en stervend, zodat een verschil tussen patiënten- en controle-groepen van deze quiescentie en/of de mate van cel-dood de eerder gerapporteerde reductie qua mitochondriale aktiviteiten in M.E./CVS-lymfocyten kunnen verklaren. We vonden dat in cultuur-medium M.E./CVS-lymfocyten dramatisch sneller sterven dan controle-lymfocyten. Het is waarschijnlijk dat de M.E./CVS-lymfocyten waarvan de mitochrondriale aktiviteit werd getest in eerdere studies, een groter deel dode cellen omvatte dan de controles. De hogere mortaliteit voor M.E./CVS-lymfocyten is niet verrassend gezien het feit al lang geweten is dat farmacologische inhibitie van mitochondriale respiratie, inclusief Complex-V stoornis, resulteert in apoptotische cel-dood in ex vivo lymfoïde cellen.

In tegenstelling daarmee, zijn de lymfoblasten die in ons werk werden gebruikt metabool aktieve lymfoïde cellen die geaktiveerde lymfocyten, die neuro-inflammatie in vivo aandrijven, beter vertegenwoordigen. Onze resultaten tonen dat M.E./CVS-lymfoblasten een geïsoleerde Complex-V inefficiëntie vertonen die vergezeld gaat wordt door upregulering van mitochondriale proteïnen expressie, inclusief mitochondriale respiratoire complexen en enzymen betrokken bij de TCA-cyclus, vetzuur-opname en β-oxidatie. Deze bevindingen bevestigen dat M.E./CVS-cellen inderdaad een mitochondriale deficiëntie qua generatie van ATP vertonen maar onthullen dat deze specifiek Complex-V omvatten i.p.v. een veralgemeende reductie van alle mitochondriale funkties. Dit profiel van mitochondriale dysfunktie in intacte M.E./CVS-lymfoblasten is anders dan deze die we eerder vonden bij Parkinson’s lymfoblasten, dus kan het geen simpele weerspiegeling zijn van de neuro-inflammatoire processen waarvan wordt geloofd dat ze optreden bij beide ziekten.

Wat kan de oorzaak zijn van een dergelijke mitochondriale Complex-V inefficiëntie? Er zijn drie mogelijkheden: een mutatie in één van de subunits van Complex-V of assemblage-proteïnen, een ontregeling van Complex-V of een vermeerdering van het relatief gebruik van de ‘proton motive force’ voor andere doeleinden (‘proton-lek’) waardoor er minder beschikbaar is voor ATP-synthese. Een mutatie-defekt in Complex-V lijkt onwaarschijnlijk gezien het feit dat eerdere onderzoeken geen ‘single nucleotide’ polymorfisme konden aantonen in Complex-V genen dat verband houdt met de ziekte-toestand [Schlauch KA et al. Genome-wide association analysis identifies genetic variations in subjects with Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome. Transl Psychiatry (2016) 6: e730 /// Billing-Ross P et al. Mitochondrial DNA variants correlate with symptoms in with Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome. J Transl Med (2016) 14: 19]. Ontregelende inhibitie van Complex-V is een tweede mogelijkheid. Het is geweten dat mitochondriale ATP-synthase aktiviteit door een waaier aan proteïnen, kleine molekulen en signalisering-mechanismen kan gereguleerd worden, waarvan sommige werken via Complex-V’s eigen inhiberende subunit AIF1. De derde mogelijkheid, dat Complex-V inefficiënt is in M.E./CVS-cellen omwille van het gestegen gebruik van de ‘proton motive force’ door andere processen, wordt gesuggereerd door het vergroot proton-lek dat we hebben gemeten in M.E./CVS-lymfocyten. De M.E./CVS-mitochondrieën vertonen echter een overmaat aan onbenutte respiratoire capaciteit en een gestegen ‘proton motive force’. Dit zou suggereren dat het membraan-potentiaal en de elektron-transport capaciteit in M.E./CVS-cellen meer dan voldoende zijn om toe te laten dat Complex-V met een normale efficiëntie funktioneert. Deze mogelijke oorzaken voor Complex-V inefficiëntie in M.E./CVS-mitochondrieën dient te worden onderzocht.

De verhoogde maximum respiratoire capaciteit, mitochondriale Complex-I aktiviteit en het proton-lek die we vonden in M.E./CVS-lymfoblasten zijn consistent met de hogere expressie van mitochondriale proteïnen die we in deze cellen zagen (beoordeeld via zowel semi-kwantitatieve ‘western blots’ en cel-proteomica. Consistent hiermee werd eerder gerapporteerd dat mitochondriale proteïnen ge-upreguleerd zijn in de M.E./CVS-proteomen van speeksel, lymfocyten en bloedplaatjes [zie hierboven], terwijl verhoogde translocase-aktiviteit [translocasen = transporter-proteïnen] naar de mitochondriale matrix ook werd gerapporteerd [Myhill S]. Alles tesamen suggereren onze resultaten een model waarbij het Complex-V defekt een proximale aktivator is van compenserende upregulering van de expressie van mitochondriale proteïnen.

De gestegen waarden van diverse mitochondriale proteïnen in M.E./CVS-cellen suggereren de mogelijkheid dat mitochondriale biogenese breder geaktiveerd is in deze cellen. We vonden echter dat de mitochondriale membraan ‘massa’ per cel (Mitotracker Green fluorescentie) en het ‘copy-number’ van het mitochondriaal genoom t.ov. het nucleair genoom ongewijzigd waren. Dienoveréénkomstig lijken M.E./CVS-mitochondrieën hogere concentraties van mitochondriale respiratoire proteïnen en katabole enzymen te hebben.

Eén van de belangrijkste ‘upstream’ regulatoren van mitochondriale proteïne expressie is TOR Complex I (TORC1 waarvan de katalytische subunit mTOR (‘mechanistic Target Of Rapamycin’) is. We vonden dat TORC1 aktiviteit gestegen is in M.E./CVS-cellen. Het is geweten dat de expressie van mitochondriale enzymen betrokken bij elektron-transport ge-upreguleerd wordt door TORC1 via selektieve aktivatie van translatie via inhiberende fosforylatie van het TORC1 ‘target’ 4E-BP1. Naast zijn werkingen op de translatie van nucleair-gecodeerde mitochondriale proteïnen, zorgt TORC1 voor upregulering van de expressie van transcriptie-factoren PGC-1α [‘peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1-α’; lid van een familie van transcriptie co-aktivatoren die een centrale rol speelt bij de regulering van het cellulair energie-metabolisme] […] & TFAM [mitochondriale transcriptie-factor A; aktivator van mtDNA-transcriptie] (translationeel), wat respectievelijk de transcriptie van nucleaire en mitochondriale genen coderend voor mitochondriale proteïnen induceert. Het meest opmerkelijk bij de mitochondriale proteïnen waarvan de translatie ge-upreguleerd wordt door TORC1 zijn de nucleair-gecodeerde subunits van Complexen I & V, de twee respiratoire complexen waarvan de expressie het meest evident verhoogd bleek in de cel-proteomen van M.E./CVS-lymfoblasten.

Mitochondriale enzymen betrokken bij de β-oxidatie van vetzuren behoren tot de vele proteïnen waarvan de expressie ge-upreguleerd wordt door PGC1α en dus indirect door TORC1. Vetzuur β-oxidatie levert acetyl-CoA aan de TCA-cyclus, net zoals de glycolyse, maar het levert meer ATP op. Thermodynamisch klinkt dit logisch, gezien de hogere reductie-toestand van vetzuur-ketens vergeleken met suiker-molekulen. M.E./CVS-cellen zouden hun metabolisme kunnen verschuiven ten voordele van vetzuur β-oxidatie omwille van een deficiëntie van de glycolyse [zie Armstrong CW et al. eerder] of pyruvaat-dehydrogenase die gedeeltelijk pyruvaat oxidieert en acetyl-CoA levert aan de TCA-cyclus [zie Fluge O et al. eerder]. Er werd ook gesuggereerd dat het metabolisme in M.E./CVS-cellen verschuift weg van de glycolyse ten voordele van het pentose-fosfaat pad [proces waarbij o.a. NADPH gegenereerd wordt] dat suikers in het cytosol kan oxideren om reducerende kracht te genereren die kan worden getransporteerd in de mitochondrieën om elektronen-transport aan te drijven [zie Germain A et al. eerder]. Onze resultaten ondersteunen het bestaan van een dergelijke verschuiving maar we vonden geen deficiëntie qua glycolyse-graad, glycolytische reserve of glycolytische capaciteit. Hoewel er rapporten zijn geweest omtrent verminderde mate van glycolyse in M.E./CVS-lymfocyten [zie Nguyen T et al. eerder], contrasteert dit met meldingen van anderen [zie Tomas C et al. (2017) eerder]. In plaats van gereduceerde glycolytische capaciteit die de verschuiving in het metabolisme aandrijft, suggereren onze resultaten dat de veranderingen kunnen worden aangedreven door verhoogd verbruik van alternatieven zoals de β-oxidatie van vetzuren. Er werd eerder gerapporteerd dat de mate van vetzuur-gebruik ongewijzigd was in gepermeabiliseerde M.E./CVS-lymfocyten [zie Tomas C et al. (2019) eerder]. Het permeabilisatie-proces (met verlies van cytoplasmatische cellulaire inhoud, bv. metabolieten) of de metabole quiescentie en hogere sterfte van M.E./CVS-lymfocyten kan echter de resultaten in die eerdere studie hebben verdoezeld. Het zou waardevol zijn om bij toekomstige experimenten de mate van vetzuur-verbruik in M.E./CVS- en controle-lymfoblasten te meten.

TORC1 is niet het enige cellulaire stress waarnemende proteïne dat expressie van proteïnen betrokken bij cellulair metabolisme en mitochondriale funktie reguleert. Het werkt in overleg met AMPK als onderdeel van een complex stress-‘voelend’ netwerk. AMPK wordt geaktiveerd door een waaier aan cellulaire stressoren inclusief ATP-insufficiëntie, verhoogde cytosol Ca2+-concentraties en oxidatieve stress. Als primaire ATP-sensor is AMPK betrokken bij mitochondriale ziekte en aktiveert meerdere katabole mechanismen die alternatieve oxideerbare substraten aan de mitochondrieën leveren – inclusief aminozuren en vetzuren. In M.E./CVS-cellen, met hun chronisch inefficiënte ATP-synthese, wordt verwacht dat AMPK chronisch geaktiveerd is en deelneemt aan de compenserende upregulering van de mitochondriale respiratoire capaciteit die we observeren. Ondanks lagere ‘steady-state’ ATP-waarden, was de AMPK-aktivatie toestand echter niet significant verschillend tussen gecultiveerde spiercellen van CVS-patiënten (Fukuda criteria) en gezonde controles [Brown AE et al. Abnormalities of AMPK activation and glucose uptake in cultured skeletal muscle cells from individuals with Chronic Fatigue Syndrome. PLoS One (2015) 10: e0122982]. Toekomstig werk zou daarom de hypothese moet testen dat AMPK chronisch geaktiveerd is in M.E./CVS-lymfoblasten.

5. Besluiten

Onze resultaten tonen dat in M.E./CVS-lymfoblasten er een geïsoleerde Complex-V inefficiëntie is voor ATP-synthese in de laatste stap van de mitochondriale oxidatieve fosforylatie. Dit gaat gepaard met meerdere homeostatische compensaties, inclusief verhoogde respiratoire capaciteit, Complex-V expressie en capaciteit voor vetzuur β-oxidatie. Tesamen lijken deze compenserende veranderingen voldoende om te voldoen aan de normale noden van een aktief metabolisme ondanks de inefficiëntie van ATP-synthese door Complex-V. Zodoende bleken de ‘steady-state’ ATP-waarden en absolute ATP-synthese beiden bijna normaal in M.E./CVS-cellen. Dit kan er echter voor zorgen dat cellen minder in staat zijn te reageren op verdere acute toenames qua ATP-vereisten, omdat de betrokken signalisering en metabole mechanismen al chronisch ge-upreguleerd zijn. Er werd gerapporteerd dat AMPK-aktiviteit in gecultiveerde spiercellen van CVS-patiënten (Fukuda criteria) niet reageren op door elektrische puls geïnduceerde contractie in vitro, maar niet omdat AMPK zelf niet responsief is voor aktivatie door een inhibitor van mitochondriaal Complex-I (metformine) of een directe AMPK-activator (‘compound 991’) [Brown AE et al. Pharmacological activation of AMPK and glucose uptake in cultured human skeletal muscle cells from patients with ME/CFS. Biosci Rep (2018) 38]. De auteurs suggereerden dat het feit dat CVS-cellen niet reageren op bijkomende energie-vereisten elders ligt. Een mogelijkheid is de reeds gestegen TORC1-aktiviteit, aangezien TORC1 een inhibitor is van de upstream mechanismen die AMPK aktiveren. In elk geval kan deze ‘cellulaire chronische vermoeidheid’ bijdragen tot de onverklaarde vermoeidheid die wordt ervaren door M.E./CVS-patiënten, zoals wordt gesuggereerd door het feit dat alle door ons geobserveerde mitochondriale abnormaliteiten gecorreleerd waren met de ernst van de symptomen (gemeten via de ‘Weighted Standing Time’). Deze correlaties verifiëren ook dat de mitochondriale abnormaliteiten die we hebben gevonden klinisch relevant zijn voor de onderliggende cytopathologische mechanismen en kunnen dienen als biomerkers voor de ziekte.

september 20, 2019

Bloed-volume bij M.E.(cvs) & verband met klachten

Filed under: Fysiologie — mewetenschap @ 1:48 pm
Tags: , , , ,

Er zijn reeds meerdere publicaties verschenen (ook op onze pagina’s) omtrent een verlaagd bloedvolume bij M.E.(cvs). Dit wordt in onderstaand artikel bevestigd. Het betreft een studie bij een kleine groep (omwille van de hoge kostprijs van de bloed-volume metingen) vrouwelijke patiënten. Er werd dan nog onderscheid gemaakt tussen mensen mét en zonder orthostatische intolerantie (OI) – wat bij andere studies niet werd gedaan. Bij het eerste groepje waren de resultaten significant lager dan bij het tweede. Het in acht nemen van symptomen van OI kan dus helpen bij het detekteren van een subgroep met gereduceerd bloed-volume.

De resultaten werden ook gepubliceerd in ‘Frontiers in Pediatrics’ (2018; Volume 6) met Peter C. Rowe van de ‘Johns Hopkins University’ als co-auteur: ‘Blood volume status in CFS/ME correlates with the presence or absence of orthostatic symptoms’. Daar heeft men het over 12 patiënten: het gemiddelde absolute bloed-volume was 59 (± 8) ml/kg (-11 (± 7) ml/kg onder het referentie bloed-volume). Bij de 8 patiënten met OI waren de absolute bloed-volumes ook significant lager dan bij de 4 zonder OI (56 vs. 66) en de verschillen met het referentie bloed-volume -14 vs. -4.

————————-

International Journal of Clinical Medicine (2018) 9: 809-819

Blood volume status in patients with Chronic Fatigue Syndrome: Relation to complaints

(Linda) M.C. van Campen, Frans C. Visser [cardioloog]

Stichting CardioZorg, Hoofddorp, The Netherlands

Samenvatting

Er zijn vier studies die een mogelijke daling qua volume circulerend bloed bij patiënten met Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) vergeleken met een gezonde populatie. Een andere studie toonde een correlatie aan tussen RBC-volume en orthostatische intolerantie bij patiënten met chronische OI zonder de diagnose van M.E./CVS. Het doel van de huidige studie was de gemeten bloed-, RBC- en plasma-volumes (absoluut & percentage) in verband te brengen met de klachten van orthostatische intolerantie bij M.E./CVS-patiënten. Bij de in de studie opgenomen 11 vrouwelijke M.E./CVS-patiënten was het percentage afname qua genormaliseerd bloed-, RBC- & plasma-volume gelijkaardig voor alle drie de componenten: 83% p/m 12%, 83% p/m 12% & 83% p/m 11%. Bij patiënten met een klinisch vermoeden van OI (n = 7) waren alle 3 de volume-componenten significant lager vergeleken met patiënten zonder klinisch vermoeden van OI (n = 4). Het verschil in percentage genormaliseerd bloed-volume was 77 (± 7) vs. 94 (± 10) (p < 0.02), het verschil in percentage genormaliseerd RBC-volume was 76 (± 7) vs. 96 (± 10) (p < 0.01) en het verschil in percentage genormaliseerd plasma-volume was 77 (± 7) vs. 93(± 10) (p < 0.05) bij OI aanwezig tegen afwezig. De plasma-volumes werden uitgezet tegen de RBC-volumes: het gevonden verband was RBC-volume = 0,99 x plasma-volume + 1,55 (p < 0.001). Overéénkomstig met literatuur-gegevens toont deze ‘pilot’-studie dat het totaal bloed-volume en z’n componenten RBC- & plasma-volume verminderd kunnen zijn bij M.E./CVS-patiënten, in het bijzonder bij aanwezigheid van een klinische vermoeden van OI.

1. Achtergrond

Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) wordt o.a. gekenmerkt door een persistente ernstige vermoeidheid, verminderde inspanning-tolerantie, post-exertionele malaise, spierpijn, slaap-aandoeningen, en geheugen- en concentratie-stoornissen. Bovendien is een prominent kenmerk dat patiënten met M.E./CVS dikwijls klagen over duizeligheid en/of lichthoofdigheid zowel bij inspanning als in rust. Meer dan in de algemene bevolking, ervaren patiënten syncope [flauwvallen of verlies van bewustzijn uitgelokt door een plotse vagale stimulatie die een onvoldoende doorbloeding van de hersenen uitlokt – een acute reflex-matige verlaging van de bloeddruk] of bijna-syncope [bv. Rowe PC et al. Is Neurally Mediated Hypotension an Unrecognised Cause of Chronic Fatigue? Lancet (1995) 345: 623-624]. Enkele studies toonden dat het circulerend bloed-volume van CVS-patiënten gedaald is in vergelijking met een gezonde populatie [Streeten DH et al. The Roles of Orthostatic Hypotension, Orthostatic Tachycardia, and Subnormal Erythrocyte Volume in the Pathogenesis of the Chronic Fatigue Syndrome. The American Journal of the Medical Sciences (2000) 320: 1-8 /// Farquhar WB et al. Blood Volume and Its Relation to Peak O2 Consumption and Physical Activity in Patients with Chronic Fatigue. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology (2002) 282: H66-H71 /// Hurwitz BE et al. Chronic Fatigue Syndrome: Illness Severity, Sedentary Lifestyle, Blood Volume and Evidence of Diminished Cardiac Function. Clinical Science (2010) 118: 125-135]. Belangrijk: Farquhar et al. toonden aan dat er een verband is tussen inspanning-capaciteit en de vermindering qua bloed-volume. Een andere studie vond een omgekeerde relatie [Newton JL et al. Reduced Cardiac Volumes in Chronic Fatigue Syndrome Associate with Plasma Volume but Not Length of Disease: A Cohort Study. Open Heart (2016) 3: e000381] tussen de ernst van de CVS-symptomen en de gereduceerde volumes rode bloedcellen (RBC) en plasma. Een Chinese studie [Lin CJ et al. RBC Volume Deficiency in Patients with Excessive Orthostatic Decrease in Cerebral Blood Flow Velocity. Journal of the Chinese Medical Association (2014) 77: 174-178] leverde bewijs voor een verband tussen RBC-volume deficiëntie en de aanwezigheid van orthostatische intolerantie bij patiënten met chronische orthostatische intolerantie en in het bijzonder bij mensen met posturale orthostatische tachycardie syndroom (POTS). Gezien deze observatie een meer algemene populatie [niet M.E.(cvs)] betrof, was de doelstelling van de huidige studie het relateren van de gemeten volumes bloed, RBC en plasma – alsook het verschil in percentage tussen de gemeten volumes en de genormaliseerde volumes – met de klachten van orthostatische intolerantie bij M.E./CVS-patiënten.

2. Patiënten, materialen & methodes

Er werden elf vrouwelijke M.E./CVS-patiënten bestudeerd (2010-2011). M.E./CVS werd als aanwezig beschouwd als de deelnemers voldeden aan de 1994 ‘International Chronic Fatigue Syndrome Study Group’ criteria voor CVS én de 2011 internationale consensus definitie voor M.E. Het klinisch vermoeden van orthostatische intolerantie (OI) werd gemaakt op basis van de gevoelens van het individu onder de volgende omstandigheden: tijdens het wachten in een rij, bij recepties, tijdens het winkelen of in het winkelcentrum, tijdens het gedurende lange tijd stil zitten en bij blootstelling aan warmte/stressvolle omstandigheden (bv. zomer-weer; na warme douches, baden en sauna’s; na episodes van angst, pijn of blootstelling aan bloed […]. Een klinisch vermoeden van OI werd niet gesteld als slechts enkele van deze symptomen maar zelden optrad of zonder een duidelijke basis. Er was informatie over het percentage van de maximale voorspelde VO2 piek bij een cardiopulmonaire inspanning test beschikbaar voor alle patiënten en deze werd gebruikt om het verband tussen bloed-volume en percentage voorspelde maximale VO2 piek (zoals gerapporteerd in een eerdere studie [zie Farquhar WB et al. hierboven]) te bestuderen.

De patiënten ondergingen de standaard tweevoudige isotopen erythrocyten labeling-techniek [51Na2CrO4 & 125I-humaan serum albumine] ter bepaling van het bloed-, erythrocyten- & plasma-volume […]. Dit werd gedaan op de afdeling nucleaire geneeskunde van het Vrije Universitair Ziekenhuis Amsterdam. De volumes werden uitgedrukt als percentage van de gemiddelde normale referentie-waarden […]. In de rest van dit artikel zal naar deze waarden worden gerefereerd als percentage genormaliseerd volume, voor bloed, rode bloedcellen en plasma. De volumes werden ook uitgedrukt als absolute waarden (totaal en per kg lichaamsgewicht). Dit werd gedaan om het mogelijk te maken een duidelijke vergelijking te maken met eerdere literatuur en bevindingen. […]

Statistische analyse

[…] Een p-waarde van < 0.05 werd als significant verschillend beschouwd. […]

3. Resultaten

Er namen 11 vrouwelijke M.E./CVS-patiënten deel aan de studie. De gemiddelde leeftijd was 33 ± 11 jaar, de mediane ziekteduur was 7 (6-10) jaar. Het percentage genormaliseerd bloed-, RBC- & plasma-volume was gelijkaardig, in de groep als geheel, voor alle drie de componenten: 83% ± 12%, 83% ± 12% & 83% ± 11%. De volumes totaal bloed, RBC & plasma waren 3.707 ± 818 ml, 1.280 ± 316 ml & 2.427 ± 509 ml. De bloed-, RBC- & plasma-volumes uitgedrukt als ml per kg [‘absolute waarden’] waren 59 ± 8 ml/kg, 20 ± 3 ml/kg & 39 ± 5 ml/kg. Wat betreft het verschil tussen gemeten en genormaliseerde volumes uitgedrukt als een percentage van het genormaliseerd volume voor bloed, RBC & plasma voor de ganse groep: van de 11 patiënten was er voor 4 geen klinisch vermoeden van OI-klachten terwijl er voor 7 een klinisch vermoeden van OI-klachten aanwezig was. Die 7 patiënten met een klinisch vermoeden van OI waren huis-gebonden en de 4 patiënten zonder klinisch vermoeden van OI niet. Van de 7 patiënten met een klinisch vermoeden van OI, hadden er slechts 2 POTS (posturale orthostatische tachycardie syndroom), geen enkele patient vertoonde orthostatische hypotensie, vasovagale syncope [tijdelijk en omkeerbaar bewustzijnsverlies (syncope) veroorzaakt door een verwijding van de bloedvaten door stimulatie van de nervus vagus, waardoor de bloeddruk sterk daalt] of neuraal gemedieerde syncope [stoornis van de autonome regulering van de houding, resulterend in hypotensie, verlaagde hartslag en bewustzijnsverlies].

Wat betreft de ‘baseline’ gegevens en de gegevens omtrent bloed-volume componenten bij patiënten zonder (n = 4) en mét (n = 7) een klinisch vermoeden van OI: er werden geen verschillen gevonden tussen de twee groepen met betrekking tot lengte, gewicht en ziekteduur. De patiënten met OI waren wel significant jonger (p < 0.05). Wanneer de volumes werden gemeten en uitgedrukt per kg bleek een significant verschil in bloed-volume (66 ± 9 vs. 55 ± 4: p < 0.05) en in RBC-volume (23 ± 3 vs. 19 ± 1: p < 0.05). Er werd een trend getoond voor het plasma-volume per kg (43 ± 6 vs. 37 ± 9: p = 0.09). De patiënten met een klinisch vermoeden van OI bleken lagere waarden te vertonen terwijl patiënten zonder een klinisch vermoeden van OI hogere waarden hadden. Wanneer deze verschillen tussen gemeten en genormaliseerde volumes werden uitgedrukt als percentages van dat genormaliseerde volume, werd een significant verschil gevonden wanneer de individuen met én zonder OI werden vergeleken voor alle 3 genormaliseerde volume-componenten: bloed-volume (94% ± 10% vs. 77% ± 7%: p < 0.02), RBC-volume (96% ± 10% vs. 76% ± 7%: p < 0.01) & plasma-volume (93% ± 10% vs. 77% ± 7%: p < 0.05). De gemeten volume-componenten in ml/kg, alsook de verschillen tussen gemeten en genormaliseerde volume-componenten uitgedrukt als percentage van genormaliseerde volumes, werden beide gevisualiseerd. Er werd geen significante correlatie gevonden tussen de ziekteduur en het percentage genormaliseerde volume-componenten of de absolute gemeten volume-componenten. De plasma-volumes werden uitgezet tegen de RBC-volumes. Het wiskundig verband wordt weergegeven door de volgende formule: RBC-volume = 0,99 x plasma-volume + 1,55 (p < 0.001). [regressie-coëfficient 0.90; dus nagenoeg rechtlijnig].

Er werd geen significante correlatie gevonden tussen bloed-volume in ml/kg en het percentage piek VO2. Wanneer echter het gemeten bloed-volume werd uitgedrukt als percentage van een berekend genormaliseerd bloed-volume, werd wel een significant verband gevonden. Aangezien de patiënten met een klinisch vermoeden van OI aan huis gebonden waren, werd dit verschil (vergeleken met degenen zonder een klinisch vermoeden van OI) qua ernst bevestigd door een significant verschil in percentage van voorspelde piek VO2 (95% ± 10% in de groep zonder OI vs. 67% ± 17% in de groep met OI, p < 0.02).

4. Bespreking

De kenmerkende elementen van patiënten die lijden aan Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) zijn vermoeidheid, orthostatische intolerantie en talrijke somatische klachten. De afwezigheid van een detekteerbare routine laboratorium-test om de diagnose van M.E./CVS te stellen, heeft geleid tot veronderstellingen dat CVS een triviale ziekte of een psychosomatische aandoening zou zijn. Metingen van het bloed-volume worden traditioneel aangewend bij het management van polycytemie [abnormale toename van het aantal rode bloedcellen in het bloed] maar niet bij de evaluatie van CVS. Er werd slechts een beperkt aantal studies aangaande bloed-volume uitgevoerd bij M.E./CVS-patiënten. De belangrijkste bevinding van deze studie was dat een significant lager gemeten bloed-volume per kg en RBC-volume per kg, alsook genormaliseerd percentage bloed-, RBC- & plasma-volumes werden gevonden bij patiënten met een klinisch vermoeden van OI t.o.v. patiënten zonder een klinisch vermoeden van OI. De gegevens omtrent RBC-volumes zijn gelijkaardig met een studie waar enkele OI-patiënten werden onderzocht [zie Lin CJ et al. hierboven]. Deze onderzoekers vonden een RBC-volume tussen 78% (POTS-patiënten) en 85% (non-POTS patiënten), vergeleken met een referentie RBC-volume van 100%. Een daling van het RBC-volume bij OI komt overéén met onze studie waar patiënten met OI een genormaliseerd RBC-volume van 77% hadden.

Een andere bevinding van onze studie was het significant verband tussen gemeten bloed-volume uitgedrukt als percentage van een genormaliseerd bloed-volume en het percentage van voorspelde piek VO2. Dit bevestigde de beinding van Farquhar et al. [ref. zie hierboven] Zij vonden een trend naar lager bloed-volume bij 17 CVS-patiënten versus 17 controles, maar dit bereikt geen significantie (p = 0.08). De bloed-volumes die werden gevonden voor controle-individuen (64,2 ± 2,5 ml/kg) kwamen overéén met deze in de groep M.E./CVS-patiënten zonder OI (66 ± 9 ml/kg), en het bloed-volume van CVS-patiënten in die proef (58,3 ± 2,1 ml/kg) was gelijkaardig met de bevinding in onze studie bij CVS-patiënten met OI (55 ± 4 ml/kg). Dit kwam overéén met bevindingen van twee andere gepubliceerde studies die deze bevinding beschreven bij gezonde vrouwelijke individuen en bij gezonde mannelijke individuen. Deze beide proeven bij gezonde individuen vond een afname qua total bloed-volume bij stijgende leeftijd. Dit werd reeds in 1937 […] beschreven. Het feit dat we een significant lager bloed-volume vonden bij de patiënten met symptomen van orthostatische intolerantie, die jonger waren dan de patiënten-groep zonder een klinisch vermoeden van OI, zou kunnen suggereren dat het absoluut verschil qua bloed-volume groter geweest zou kunnen zijn, als de patiënten gematcht zouden geweest zijn voor leeftijd. [Het bloed-volume lijkt in de literatuur stabiel te zijn of af te nemen met het ouder worden.]

Streeten et al. [zie hierboven] vond dat RBC-volumes lager waren bij 12 vrouwelijke CVS-patiënten t.o.v. RBC-volumes bij vrouwelijke controle-individuen. In tegenstelling daarmee bleken de volumes van plasma en totaal bloed niet significant verschillend van die van controle-individuen. Het door hen gemeten bloed-volume […] was gelijkaardig als bij ons […]; net zoals het RBC-volume […] en het plasma-volume […]. Informatie aangaande klinische symptomen van orthostatische intolerantie werden niet duidelijk vermeld, informatie over bloeddruk tijdens langdurig staan (tot 84 minuten) suggereerde echter orthostatische hypotensie (systolisch bloeddruk daling ≥ 20 mmHg), zonder klachten tijdens staan of voorgeschiedenis bij 7 op 12 patiënten.

Hurwitz et al. [zie hierboven] vonden dat bij 30 patiënten met ernstige CVS en 26 niet ernstige CVS, het totaal bloed-volume (TBV), RBC- & plasma-volume niet significant verschillend waren van 21 sedentaire […].  Dit is gelijkaardig met de bevindingen van de onderhavige studie waar het gemiddeld TBV 59 ± 8, het gemiddeld PV 39 ± 5 & het gemiddeld RBCV 20 ± 3 ml/kg was. Wanneer echter het verschil met ideale volumes werd herberekend, waren het percentage totaal bloed-volume, percentage plasma-volume en percentage RBC-volume significant verschillend van sedentaire controles en ook lager bij patiënten met ernstige CVS, vergeleken met patiënten met minder ernstige CVS […]. In onze studie waren de verschillen qua percentage van genormaliseerde volumes veel groter bij de patiënten met een klinische- vermoeden van OI. Hurwitz et al. [zie hierboven] keken ook naar maximaal-verbruik bij inspanning maar vonden geen verschil voor de drie groepen (met een verschil voor voorspelde VO2 max van -25,1 ± 3,2 vs. -32,7 ± 2,9 vs. -25,7 ± 3,3 bij ernstige CVS, niet-ernstige CVS en sedentaire controles respectievelijk). Dit is in tegenstelling met de onderhavige studie. Hoewel de aantallen werden uitgedrukt op een gelijkaardige manier (verschil met voorspelde piek VO2 van 100%): -6% ± 9% bij de patiënten zonder klinisch vermoeden van OI en -33% ± 16% in de groep met een klinisch vermoeden van OI. Ze vergeleken de resultaten van het zuurstof-verbruik niet met de volume-resultaten.

Newton et al. [zie hierboven] toonden enkel een trend naar lagere bloed-volumes t.o.v. controles. Ze vonden echter dat 68% van een groep van 41 CVS-patiënten een genormaliseerd RBC-volume onder de ondergrens van de normaal-waarde van < 95% had. Een genormaliseerd plasma-volume onder de ondergrens van de normaal-waarde van < 95% was aanwezig bij 32% van de bestudeerde 41 CVS-patiënten. Dit suggereert een verschil in afname tussen plasma- en RBC-volumes. In de huidige studie was de reductie gelijkaardig voor RBC- en plasma-volumes. De curve van de lineaire regressie tussen plasma- en RBC-volumes was nagenoeg identiek. Verder: in de huidige studie had slechts één een RBC-volume > 95%. Dit laag aantal kan te wijten zijn aan de beperkte grootte van het staal in de studie. Het TBV in de studie was 4.236 ± 139 ml bij de 41 CVS-patiënten en 4.396 ± 180 ml bij 10 gezonde controles. Dit komt overéén met de TBV-waarde van patiënten zonder een klinisch vermoeden van OI in onze studie (4.281 ± 821). Het TBV bij de patiënten met een klinisch vermoeden van OI was significant lager (3.380 ± 609 ml). Deze studie toonde dat er geen correlatie tussen ziekteduur en hart-volumes bestond, wat suggereert dat deconditionering niet de oorzaak was van die abnormaliteiten. Dit komt overéén met de bevinding van onze studie wat betreft de ziekteduur en volume-metingen. In geen enkele van de hierboven vermelde studies werd een verband tussen de volume-componenten met OI-symptomen onderzocht.

Beperkingen

In deze studie werden geen gematchte controle-individuen beoordeeld via metingen van circulerend bloed-volume en dus dienen de dit te worden beschouwd als een preliminair rapport. Aangezien een significante reductie van het totaal en RBC bloed-volume één van de weinige objectief aantoonbare laboratorium-abnormaliteiten zou kunnen zijn bij een meerderheid van de M.E./CVS-patiënten met een klinisch vermoeden van OI of wanneer dit werd aangetoond d.m.v. een ‘tilt-table’ [kantel-tafel] test, geloven we dat verdere studies gerechtvaardigd zijn. [Grotere groep patiënten!]

5. Besluit

Overéénkomstig met gegevens in eerdere literatuur, toont deze ‘pilot’-studie dat totaal bloed-volume en z’n componenten – RBC- & plasma-volume – gedaald kunnen zijn bij CVS-patiënten. We bevestigden de bevinding dat er een verband is tussen bloed-volume en percentage voorspelde piek VO2. Dit werd ondersteund door de bevinding dat een lager bloed-volume leidde tot slechtere uitkomsten van een cardiopulmonaire inspanning test. Eén andere studie bekeek het verband tussen bloed-volume en orthostatische intolerantie en de resultaten komen overéén met die van ons, hoewel de bestudeerde patiënten-populatie er één was met chronische orthostatische incompetentie, met gelijkaardige klachten als bij M.E./CVS, maar zonder dat de diagnose van M.E./CVS was gesteld [zie Lin CJ et al. hierboven]

september 7, 2019

Significant aantal patiënten met ‘single-fibre’ polyneuropathie heeft symptomen die M.E./CVS-diagnose ondersteunen

Filed under: Neurologie — mewetenschap @ 7:53 am
Tags: , , , , , , , ,

In een artikel (Unexplained exertional dyspnea caused by low ventricular filling pressures: results from clinical invasive cardiopulmonary exercise testing. Pulmonary Circulation (2016) 6: 55-62) o.l.v. David M. Systrom (‘Brigham and Women’s hospital’ in Boston) – niet zo zeer over M.E.(cvs) maar over onverklaarde inspanning-intolerantie – wordt besloten: “Ontoereikende ventrikel-vulling die verband houdt met lage veneuze druk is klinisch relevant voor inspanning-intolerantie. Deze onderzoekers gaven de bertrokken individuen ook een IV zout-oplossing. Velen verbeterden en dit suggereert dat lage bloed-volumes een deel van het probleem zijn. Maar sommige problemen bleven en dat zette de researchers aan te zeggen dat ‘venous capacitance’ (“ontoereikende veneuze terugkeer – mogelijks een gevolg van verstoorde venoconstrictie van uitzetbare bloedvaten”) belangrijker is dan het totaal intravasculair volume.” Andere studies hadden het over een mogelijke bijdrage van ontoereikende perifere vasoconstrictie, cardiale sympathische dysautonomie of auto-immune autonome neuropathie. (Deconditionering is dus niét de oorzaak van inspanning-intolerantie.) Zie ‘Gedaald hart-volume bij CVS geassocieerd met plasma-volume maar niet met ziekte-duur’.

 

Voor terminologie, zie verwante artikels: ‘Verhoogd BNP bij CVS – verband met cardiale dysfunktie’, ‘Renine-aldosteron paradox bij patiënten met M.E. & orthostatische intolerantie’, ‘Verstoorde hart-funktie bij CVS (MR ‘tagging’)’, ‘Verstoorde cardiovasculaire respons op staan bij CVS’, ‘Arteriële Stijfheid en Inflammatie bij CVS’, …

 

Een uitgebreid artikel aangaande eventuele neuropathie bij M.E.(cvs) is nog niet gepubliceerd (wel bij FM; zie ‘‘Small-fibre’ polyneuropathie i.p.v. fibromyalgie’) maar er is wel een zgn. ‘Meeting Abstract’ – een korte samenvatting voorgesteld op een internationaal congres – dat een gelijkaardige problematiek linkt aan ‘small-fibre’ polyneuropathie (SFPN).

————————-

American Thoracic Society 2019 International Conference (ATS 2019) * Pulmonary Function and Exercise Testing and Training Thematic Poster Session – ATS Journals (mei 2019)

The pathophysiology of Chronic Fatigue Syndrome: Results from an invasive cardiopulmonary exercise laboratory

Joseph (1), J. Sanders (1), A.L. Oaklander (2), T.C.A. Arevalo Rodriguez (1), R. Oliveira (2), M. Faria Urbina (1), A.B. Waxman (1), D.M. Systrom (1)

1 Pulmonary and Critical Care Medicine, Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA, United States

2 Department of Neurology, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, United States

3 Respiratory Medicine, Federal University of Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil

Rationale: Chronische Vermoeidheid Syndroom en Myalgische Encefalomyelitis (ME/CFS) presenteren zich met een wisselende mate van inspanning-vermoeidheid en kortademigheid. Er is een klinische overlap tussen posturaal orthostatisch tachycardie syndroom [POTS], fibromyalgie en M.E./CVS, waarbij de eerste twee gelinkt zijn met ‘small-fibre’ polyneuropathie (SFPN). We hebben getoond dat lage vulling-drukken in de twee ventrikels (“pre-load failure”) [pre-load = uitrekking van de myocard-spier vóór de contractie; druk waarmee het hart zich vult] tijdens inspanning een oorzaak is van onverklaarde kortademigheid, waarbij een aantal van deze individuen positief testen voor autonome dysfunktie. De doelstelling van deze studie is het beoordelen van de prevalentie van ‘small-fibre’ polyneuropathie bij patiënten met lage vulling-drukken en M.E./CVS.

Methodes: We voerden een review uit van 1.516 invasieve cardiopulmonaire inspanning testen (iCPET) afgenomen in het ‘Brigham and Women’s Hospital’ van 2008 tot 2018. De iCPET omvat het plaatsen van katheters in de long- en pols-arterie. Elke minuut worden de druk van de hart-kamer en gas-uitwisseling gemeten, en arteriële en veneuze bloedstalen afgenomen. De ‘cardiale output’ [hoeveelheid bloed die per minuut door het hart wordt voortgestuwd] kan worden berekend via de vergelijking van Fick [wiskundige schatting van iemand’s theoretische VO2max]. Patiënten met pre-load’ falen worden gedefinieerd door een piek druk in het rechter atrium [hart-boezem] < 6,5 mmHg bij exclusie van sub-maximum inspanning, pulmonaire mechanische beperkingen, exertionele pulmonaire hypertensie en inspanning-geïnduceerd hart-falen bij behouden ejectie-fractie [fractie van het bloed dat per hartslag uit het linker ventrikel wordt gepompt]. Gegevens werden verkregen uit elektronische medische dossiers betreffende de aanwezigheid van skin-biopt resultaten en symptomen van M.E./CVS.

Resultaten: Er voldeden 712 patiënten aan de criteria voor ‘pre-load’ falen. Daarvan ondergingen 229 een klinisch geïndiceerde huid-bioptie voor de evaluatie van SFPN. Uit 43% (99/229) van de huid-biopten bleek onherroepelijk of zeer waarschijnlijk de diagnose van SFPN. 30% (69/229) had definitief SFPN, gedefinieerd als een epidermale zenuw-vezel densiteit onder het 5e percentiel, aangepast voor geslacht, leeftijd en ras. Uit 13% (30/229) van de huid-biopten bleek waarschijnlijk SFPN, gedefinieerd als een zenuw-vezel densiteit tussen het 5e & 15e percentiel. Er waren geen significante correlaties tussen fysiologische metingen en de mate van SFPN. Een significant aantal patiënten met SFPN had symptomen die een diagnose van M.E./CVS ondersteunen.

Besluiten: Het is mogelijk dat een ‘small-fibre’ (autonome) polyneuropathie een onderliggend mechanisme voor exertionele intolerantie van ‘pre-load’ falen en M.E./CVS betekent. SFPN is geassocieerd met een gebrek aan perifere sympathische tonus, verzwakte venoconstrictie [samentrekking van bloedvaten] tijdens inspanning, lage vul-drukken in het hart, verminderde ‘cardiale output’ en exertionele intolerantie. De anatomische graad van SFPN correleert niet met inspanning-problemen. Er zijn verdere studies nodig om de funktionele stoornis achter SFPN, de perifere vasculaire veranderingen in respons op SFPN en de inspanning-respons op sympathische stimulatie te evalueren bij patiënten met ‘pre-load’ falen en SFPN.

————————-

David Systrom, een long-arts die een klinisch cardiopulmonair lab leidt, onderzoekt – op vraag van behandelende artsen – mensen met inspanning-intolerantie (niet enkel patiënten met M.E.(cvs) maar ook fibromyalgie, POTS, enz.) d.m.v. invasieve cardiopulmonaire inspanning testen (iCPET). Dank zij een beurs van het ‘Solve ME/CFS Initiative’ kon zijn gegevens-database herbekijken met een focus op M.E.(cvs).

Een iCPET kan aantonen of er al dan niet sprake is van inspanning-intolerantie, de aërobe en anaërobe bijdragen aan inspanning definiëren, long-problemen beoordelen, enz. Hierbij wordt de bloeddoorstroming, zuurstof-inhoud en andere parameters gemonitord via het inbrengen van katheters in de long-slagader en pols-slagader, dit om te bepalen of de zuurtsof-opname problemen optreden in de longen of de spieren. Door het bepalen van de veranderingen qua zuurstof-gehalte in het bloed tijdens inspanning kan men vaststellen hoeveel zuurstof de spieren gebruiken. De techniek kan daarom ook worden aangewend voor de diagnose van mitochondriale kwesties.

 

M.E.(cvs)-aktivist Cort Johnson ‘onderzocht’ het werk van Systrom en legt uit:

iCPET-testen kunnen verschillende types inspanning-intolerantie identificeren. Van belang voor M.E.(cvs) is het zgn. ‘pre-load’ falen of het onvermogen van de bloedvaten die het hart voorzien van genoeg bloed om doeltreffend te kunnen pompen. Er zijn meerdere studies die suggereren dat dit ‘pre-load’ falen het voorkomen van een ‘klein hart’ veroorzaakt (Miwa K. Cardiac dysfunction and orthostatic intolerance in patients with Myalgic Encephalomyelitis and a small left ventricle. Heart Vessels (2015) 30: 484-9). [Zie ook ‘Evenwicht-stoornis als oorzaak van orthostatische intolerantie bij M.E.’]

In een ‘review’ (Circulation (2013) 127: 1157-1164) verklaarden Systrom et al. wat zou kunnen gebeuren als M.E.(cvs)-patiënten zich inspannen: spieren hebben zuurstof nodig om energie te genereren, bij inspanning verhoogt de ademhaling zodat de longen het bloed van meer zuurstof kunnen voorzien; eerst verhoogt het hart z’n slag-volume zodat meer bloed naar de spieren gaat; als het maximum slag-volume is bereikt verhoogt de hartslag om meer bloed rond te pompen. Om te voldoen aan de verhoogde behoefte aan bloed naar het hart, worden de aders die er naar leiden groter zodat ze meer bloed kunnen bevatten.

Wanneer de limieten van het aëroob metabolisme worden bereikt (anaërobe ‘threshold’, AT, of drempel) schakelt het lichaam over op het anaëroob metabolisme (waarbij lactaat wordt gevormd, wat vermoeidheid en pijn veroorzaakt). Een CPET geeft de AT aan: er is een abrupte toename van de CO2. Van belang bij M.E.(cvs), FM & POTS is – zo staat in het artikel dat in 2016 verscheen in het tijdschrift Pulmonary Circulation (ref. zie hierboven): “Mensen met een lage anaërobe drempel (d.i. mensen die waarbij het vermogen om energie te genereren snel uitgeput raakt en vlug omschakelen naar het anaëroob metabolisme) hebben één of twee problemen: ofwel raakt de zuurstof niet in de mitochondrieën van de spieren, ofwel nemen de mitochondrieën de zuurstof niet op…”

In een interview stelde Systrom dat zowat de helft van de patiënten die hij onderzocht POTS, M.E.(cvs) of FM hebben. Analyse onthulde een aantal patronen: 1) dysautonomie (weerspiegelt problemen met de bloedvaten: ‘inadequate venoconstrictie’ – de autonome zenuwen doen de aders onvoldoende samentrekken om zo voldoende bloed/zuurstof rond te brengen), 2) verminderde zuurstof-opname (door skeletspieren – de mitochondrieën krijgen niet zo veel zuurstof als nodig), 3) genetische kwesties (minder courant). De eerste twee problemen zijn de belangrijkste.

(1) Dysautonomie, ‘small-fibre’ neuropathie & auto-immuniteit:

Systrom gelooft dat een auto-immuun proces optreedt dat de autonome zenuwen beschadigt. Alles begint in de huid: wat daar optreedt, gebeurt ook op andere plaatsen (autonome zenuwen rond de aders die hun aktiviteit reguleren, en waarschijnlijk die van de slagaders). De problemen met de autonome zenuwen zijn waarschijnlijk verwant met en een voortzetting van de ‘small-fibre’ neuropathie. Samen met Anne Oaklander (die in feite de ‘small-fibre’ neuropathie (SFN) bij FM ontdekte – zie ‘‘Small-fibre’ polyneuropathie i.p.v. fibromyalgie’) onderzoekt hij deze hypothese verder.

Een andere studie [Cort Johnson vermeldt geen referentie] vond bij fibromyalgie inderdaad schade aan de autonome zenuwen die de bloeddoorstroming van de microcirculatie naar de longen reguleren. Analyses toonden dat verminderde diffusie-capaciteit van de longen waarschijnlijk te wijten was aan een significante reductie van het capillair volume in de longen. De auteurs stelden voor dat de receptoren op de endotheliale cellen die ervoor zorgen dat bloedvaten uitzetten, bij FM-patiënten zodanig over-gestimuleerd zijn dat ze niet meer reageren op de signalen om te dilateren (uit te zetten); zodat ze samengetrokken blijven en resulteren in gedaalde bloeddoorstroming.

De problemen met de autonome zenuwen in de endotheliale cellen van de bloevaten zijn zoals gezegd dus wellicht waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verminderde ‘pre-load’ en kleine harten bij M.E.(cvs).

Systrom test regelmatig het autonoom zenuwstelsel bij z’n patiënten. Huid-biopten tonen verlies van autonome zenuwen aan bij ca. 70% van z’n patiënten met M.E.(cvs)/FM/POTS. (Blijkbaar is hij de eerste die zoekt naar the SFN bij M.E.(cvs).) Hij kijkt ook naar ev. aanwezigheid van auto-immune ziekte. Er duiken frequent auto-antlichamen op tegen acetylcholine (neurotransmitter vereist voor spier-funktie en aanwezig in beide takken van het autonoom zenuwstelsel) – zie ‘POTS & auto-immuniteit’. Het feit dat auto-antilichamen tegen acetylcholine worden gevonden, betekent wellicht dat de problemen niet beperkt zijn tot de bloedvaten…

(2) Gedaalde zuurstof-opname:

Omdat Systrom de zuurstof-waarde in het bloed kan meten vóór inspanning en nadat de spieren het hebben verbruikt, kan hij zeggen hoeveel zuurstof de longen opnemen en hoeveel er over is nadat de spieren het verbruikt hebben. Hij vond dat de zuurstof-waarden in het bloed van M.E.(cvs)-patiënten gewoonweg te hoog zijn; d.w.z. dat er bij inspanning niet genoeg zuurstof wordt opgenomen door de mitochondrieën van de spieren. Ook de gereduceerde zuurstof-opname is waarschijnlijk te wijten aan beschadiging van de autonome zenuwen rond de bloedvaten, of aan een vertakking van de micro-circulatie die er voor zorgt dat de ‘slow-twitch’ [traag samentrekkende] spiervezels onvoldoende bloed krijgen (reductie van bloedvoorziening aan de mitochondrieën) of aan problemen met de mitochondriale energie-produktie (ofwel bereikt te weinig zuurstof de spier-mitochondrieën, ofwel verbruiken deze het niet).

Samengevat: er is een circulatie-probleem of een probleem met de cellulaire energie-produktie (of misschien wel beide…)

In het gesprek zei Systrom ook dat er een samenspel is tussen dysautonomie en de hyperventilatie die bij inspanning courant wordt vastgesteld bij veel M.E.(cvs)-/FM-/POTS-patiënten. Deze hyperventilatie wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een dysfunktie van de kleine zenuwen die de metaboreflex [reflex waarbij metaboreceptoren van de spieren signalen versturen omtrent de metabole omstandigheden (lactaat, kalium, adenosine) om de bloeddoorstroming te regelen – verhoging van de hartslag en hart-contractiliteit] reguleren. Misschien veroorzaakt een over-reaktie op het laag zuurstof-gehalte tijdens inspanning de versnelde hartslag en ademhaling?) Vernselde ademhaling of hyperventilation veroorzaakt echter meer verlies van CO2 (wat aanleiding geeft tot hersenmist, vermoeidheid, enz.). Hoe CO2 wordt geregeld bij M.E.(cvs)-/FM-/POTS interesseert Systrom en z’n team ook…

Een behandeling zou pyridostigmine-bromide [cholinesterase-remmer; tracht de prikkeloverdracht van de zenuw naar de spier te verbetere door de afbraak van acetulcholine te vertragen] kunnen zijn… Eén van z’n POTS-patiënten – een moeilijk geval met mitochondriale myopathie en uitgebreide dysautonomie – verbeterde enorm. Het zou mogelijks ook nuttig kunnen zijn bij ‘small-fibre’ neuropathie. Het heeft geen effekt op mitochondrieën maar door het bevorderen van het ‘vuren’ door zenuwen, verhoogt het de doorstroming van bloed (en zuurstof) naar de mitochondrieën van de spieren. Het verhoogt ook het bloed-volume.

Onderzoek loopt…

 

Jammer genoeg zijn weinig artsen in de lage landen bereid te controleren op de aanwezigheid van ‘small-fibre’ neuroptahie.

augustus 25, 2019

Effekten van zachte vibrotactiele stimulatie op symptoom-verlichting bij fibromyalgie

Filed under: Behandeling — mewetenschap @ 12:19 pm
Tags: , , , , ,

In een bijdrage getiteld ‘Vibratie-therapie voor M.E.(cvs)?’ probeerden we aanwijzingen te vinden voor het nut van een dergelijke behandeling. Het team rond de italiaanse professor Pizzigallo rapporteerde positieve resultaten bij een kleine groep M.E.(cvs)-patiënten die dit combineerde met sub-maximale inspanning.

Er werd ook verwezen naar gelijkaardig onderzoek bij fibromyalgie-patiënten. Ook daar werd een traditioneel inspanning-programma gecombineerd met vibratie-therapie: de pijn en vermoeidheid bleek te verminderen (inspanning alleen kon geen verbeteringen induceren). Het verschil tussen FM en M.E.(cvs) is natuurlijk de post-exertionele malaise… Wellicht is dat laatste moeilijker of niet aan te pakken met vibratie-therapie. Er is weinig tot geen gepubliceerd onderzoek bij M.E. (cvs).

Hier maken we melding van een alternatieve aanpak bij FM-patiënten (vibratie-therapie tijdens de slaap; dus niet de traditionele ‘tril-plaat’) die blijkbaar voor een significante reductie van de pijn en de vermoeidheid zorgde, en de slaap-kwaliteit verbeterde. Wegens de overlap/co-morbiditeit van beide aandoeningen toch mogelijks relevant…

————————-

Arthritis Res Ther. (2019) 21: 148

Testing the effects of gentle vibrotactile stimulation on symptom relief in fibromyalgia

Pujol J1,2, Ramos-López D3, Blanco-Hinojo L3,4, Pujol G3, Ortiz H5, Martínez-Vilavella G3, Blanch J6, Monfort J6, Deus J3,7

1 MRI Research Unit, Department of Radiology, Hospital del Mar, Passeig Marítim 25-29, 08003, Barcelona, Spain

2 Centro Investigación Biomédica en Red de Salud Mental, CIBERSAM G21, Barcelona, Spain

3 MRI Research Unit, Department of Radiology, Hospital del Mar, Passeig Marítim 25-29, 08003, Barcelona, Spain

4 Centro Investigación Biomédica en Red de Salud Mental, CIBERSAM G21, Barcelona, Spain

5 Department of Project and Construction Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Barcelona, Spain

6 Rheumatology Department, Hospital del Mar, Barcelona, Spain

7 Department of Clinical and Health Psychology, Autonomous University of Barcelona, Barcelona, Spain

Samenvatting

ACHTERGROND: Zintuigelijke stoornissen bij fibromyalgie reiken verder dan nociceptie [pijn-waarneming]. Er werd voorgestel dat een onevenwicht in de onderlinge competitie tussen pijn-input en niet-pijnlijke sensorische aktiviteit, in belangrijke mate, verantwoordelijk kan zijn voor de verhoogde subjectieve perceptie van pijn. In deze context zou niet-nociceptive somatosensorische stimulatie misschien fibromyalgie-symptomen kunnen verlichten door het herstellen van het sensorisch evenwicht. We testten specifiek het effekt van vibrotactiele [met betrekking tot of betrokken bij de perceptie van trillingen door aanraking] stimulatie op symptoom-verlichting bij fibromyalgie-patiënten via een gerandomiseerde, dubbel-blinde, ‘sham’ [nep/namaak] gecontroleerde, ‘crossover’ klinische proef.

METHODES: Er werden 77 vrouwelijke patiënten willekeurig verdeeld en er werden gegevens van 63 geldige gevallen geanalyseerd. De aktieve interventie omvatte uitgebreide lichamelijke stimulatie door zachte mechanische vibraties toegediend gedurende 3 h ‘s nachts gedurende 3 weken, en er werd gecontroleerd op een placebo-effekt gebruikmakend van identieke instrumenten om een alternatieve behandel-optie te simuleren. De primaire uitkomst-meting combineerde pijn, vermoeidheid en klachten over slechte cognitie.

RESULTATEN: Vibrotactiele stimulatie bleek significant beter dan ‘sham’ wat betreft het verlichten van fibromyalgie-symptomen (globaal). De statistische analyses toonden echter dat het effekt niet universeel was. Er werden voordelen ondervonden voor onaangename somatische sensaties zoals veralgemeende pijn en vermoeidheid, maar niet voor slechte cognitie, bezorgdheid en depressie. De vibrotactiele stimulatie werd bijzonderlijk goed getolereerd en de slaap-kwaliteit verbeterde significant ondanks het feit dat de vibraties ’s nachts werden toegediend.

BESLUITEN: De resultaten bieden dus nieuw bewijs dat niet-nociceptive somatosensorische stimulatie gunstig kan zijn voor het gewijzigd somatosensorisch evenwicht bij fibromyalgie. Vanuit een klinisch perspectief lijken zowel de mate van verbetering en de gemakkelijke toepassing een mogelijke rol te ondersteunen voor vibrotactiele stimulatie bij de symptomatische behandeling van fibromyalge.

REGISTRATIE VAN DE PROEF: ClinicalTrials.gov #NCT03227952

Achtergrond

Fibromyalgie is een controversiële aandoening in bepaalde medische contexten door de subjectieve aard van de symptomen. Patiënten klagen inderdaad van veralgemeende pijn, vermoeidheid, niet-verfrissende slaap en slechte cognitie in afwezigheid van een observeerbare organische oorzaak. Niettemin bieden de huidige methodes voor het bestuderen van de neurale funktie nieuwe mogelijkheden om subtiele klinische fenomenen te verkennen. Een dergelijk instrument dat bijdraagt tot het karakteriseren van de pathofysiologie van fibromyalgie is funktionele MRI. Door middel van funktionele connectiviteit en taak-aktivatie benaderingen hebben we funktionele wijzigingen gezien die verder reiken dan het domein van de nociceptie, en die suggereren een zwakke integratie van andere sensorische input bijdragend tot de klinische pijn bij fibromyalgie. Andere research heeft gegevens opgeleverd die consistent zijn met een dergelijke downregulering van de niet-nociceptieve component van somatosensorische verwerking.

Er werd voorgesteld dat een onvenwicht in de onderlinge competitie tussen pijn-input en niet-pijnlijke sensorische aktiviteit in belangrijke mate verantwoordelijk kan zijn voor de verhoogde subjectieve perceptie van pijn en fysiek ongemak. In deze context zou niet-nociceptieve somatosensorische stimulatie mogelijks fibromyalgie-symptomen kunnen afzwakken door het herstellen van het sensorisch evenwicht, ongeacht of niet-pijnlijke sensorische aktiviteit verandering een primair fenomeen is of een bijwerking van oorspronkelijke gefaciliteerde (of ontoereikend gefilterde) nociceptieve signalen. Er zijn empirische studies die de voordelige effekten aantonen van behandelingen die gebaseerd zijn op fysieke/sensorische stimulatie die zich niet direct richten op het nociceptief systeem. Geteste procedures (met een verschillende mate van succes) omvatten, bijvoorbeeld, fysieke inspanning en op beweging gebaseerde behandelingen, hydrotherapie en stimulatie van perifere zenuwen. Interessant: de voordelen van niet-nociceptieve stimulatie contrasteren met de paradoxale slechte doeltreffendheid van authentieke analgetische medicijnen bij het verlichten van fibromyalgie-pijn.

Een manier om de niet-nociceptieve component van het somatosensorisch systeem selektief te stimuleren, is het aanwenden van mechanische vibraties. Vibrotactiele stimuli worden gecapteerd door een waaier van wijdverspreide huid en musculoskeletale weefsel-receptoren, en doorgegeven via gemyeliniseerde vezels met grote diameter afgescheiden van het nociceptief mechanisme. Het is interessant dat experimentele studies suggereren dat fibromyalgie-pijn doeltreffend kan worden gemoduleerd door vibrotactiele stimuli [Staud R et al. Attenuation of experimental pain by vibrotactile stimulation in patients with chronic local or widespread musculoskeletal pain. Eur J Pain. (2011) 15: 836-842 — Hier werd gebruik gemaakt van de Bio-Thesiometer (Biomedical Instrument Co., Ohio), een instrument dat gradueel vibratie-stimuli met een frequentie van 100 Hz doorgeeft via een ronde voet-plaat (diameter 4 cm) aan de huid en diepe weefsels.]. Bovendien zijn er empirische studies die specifiek het potentieel nut van verticale oscillerende platformen testten; die hebben optimistische resultaten gerapporteerd [referenties voor FM beschikbaar; zie ook ‘Vibratie-therapie voor M.E.(cvs)?]. Er zijn echter geen studies geweest die controleren voor mogelijke placebo-effekten van op vibratie gebaseerde behandelingen toegepast bij fibromyalgie-patiënten.

In onze studie testten we het effekt van vibrotactiele stimulatie op de verlichting van symptomen bij fibromyalgie-patiënten via een gerandomiseerde, dubbel-blinde, ‘sham’-gecontroleerde, ‘crossover’ klinische proef. De interventie omvatte uitgebreide lichaam-stimulatie met zachte mechanische vibraties toegediend gedurende 3 h ‘s nachts (3 weken) en het placebo-effekt werd gecontroleerd gebruikmakend van identieke instrumenten om een alternatieve behandel-optie te simuleren. De primaire uitkomst was verandering van de sleutel-symptomen van fibromyalgie (combinatie van pijn, vermoeidheid en klachten over slechte cognitie.

Studie-interventies

De aktieve behandeling omvatte sensorische stimulatie van het ganse lichaam met mechanische stimuli van het vibrotactiele (pallesthetische [pallesthesie = gevoeligheid voor/appreciatie van vibraties]) type aan een relatief hoge snelheid, lage intensiteit en lange duur toegediend tijdens het slapen. Om mechanische vibrotactiele stimuli te genereren, werden 6 vibratie-motoren (t.t.z. conventionele elektrische motoren met een excentrische massa aan de rotor bevestigd) aangebracht in een standaard matras (80 x 190 cm), symmetrisch gepositioneerd om deze volledig te beslaan, met uitzondering van het gebied waar het hoofd van de patient zou komen te liggen tijdens het slapen. De 6 vibratie-motoren genereerden een traag variërend spectrum aan frequenties (2 tot 90 Hz), die mechanisch werden overgebracht naar de ganse matras. Er werd een elektronisch programmatie-apparaat gebouwd om de stimulus-afgifte voor duur en intensiteit te controleren. Het ganse vibratie-systeem werd vervaardigd door LED SpA (Aprilia, Italië).

De behandeling omvatte de toepassing van vibrotactiele stimulatie met een totale dagelijkse duur van 3 h verdeeld over een periode van 2 h in bed en 1 h vóór het opstaan. De intensiteit werd ingesteld op 30% tijdens het slapen en op 45% vóór het opstaan. Er werd de patiënten voorgeschreven het systeem aan te zetten voor het slapengaan en te proberen op een natuurlijke manier te gaan slapen. Het systeem werd geprogrammeerd om automatisch te stoppen 2 h later. De volgende morgen, als de patiënten natuurlijk waren wakker geworden, moesten ze het apparaat instellen om een uur verder te gaan en in hun bed blijven. De patiënten mochten tijdens deze periode weer in slaap vallen.

De intensiteit en frequenties van de vibraties werden gemeten onder reëele omstandigheden d.m.v. een tri-axiale accelerometer die specifiek was ontworpen om de blootstelling de vibraties te meten die arbeiders ondervonden […] volgens de ‘International Organization for Standardization’ norm ISO 2631-1. De accelerometer werd gecalibreerd gebruikmakend van een multi-frequentie vibratie calibrator. Het vibratie-spectrum werd bepaald via een vibratie-analyse camera […].

De verkregen metingen gaven aan dat de genormaliseerde vibratie-intensiteit toegepast over het lichaam aan 30% van de kracht gedurende een blootstelling van 3 h 0,03 m/s2 was en gedurende 3 h aan 45% was dit 0,04 m/s2. Een dergelijke energie-afgifte is veel lager dan de dagelijkse beroepsmatige blootstelling toegelaten voor vibraties over het ganse lichaam bij arbeid (1,15 m/s2) volgens de Europese regelgeving […]. En ook lager dan de grens die aanbevolen wordt voor risico-preventie bij arbeid (0,5 m/s2). Wanneer de stimulus werd ingesteld op 30% van de kracht, bleken de dominante frequenties wijd verspreid met een piek op 22 Hz en secundaire pieken van 4 tot 90 Hz. Wanneer de stimulus werd ingesteld op 45%, piekte de dominante frequentie op 30,6 Hz.

Er werd een namaak-behandeling toegepast gebruikmakend van identieke instrumenten, en met een kracht en duur die identiek werden geprogrammeerd. In dit geval was de output echter niet het signaal dat de vibratie-motoren aktiveert maar enkel een elektrisch signaal, dat een ingebouwd indicatie-lichtje – dat aangeeft dat de (gesimuleerde) behandeling in werking is – aanzet. Er werd de patient verteld dat “de studie vergelijkingen van 2 behandel-opties (vibratie vs magnetische golven) omvatte die beide potentieel doeltreffende behandelingen voor fibromyalgie zijn”. De patiënten werden echter duidelijk geïnformeerd dat de studie-interventies al dan niet doeltreffend konden zijn in de context van een klinische test. De deelnemers werden ook geïnformeerd dat de interventies geen gekende relevante gezondheidsrisico’s inhielden onder de toegepaste omstandigheden.

Er werd speciale aandacht geschonken aan het verzekeren van blindering. Eén geblindeerde researcher verzamelde alle uitkomst-metingen. Ook de beoordeling-interviews waren volledig gestruktureerd, en de interaktie tussen persoon die de gegevens verzamelde en de patiënten was strikt beperkt tot de vragen die van belang zijn. Er waren geen andere conversaties toegelaten tijdens het interview. Voorafgaand aan de studie verklaarden de patiënten zich formeel akkoord om niet te interageren met de researcher die de uitkomst-metingen verzamelde. Een andere onderzoeker was gedurende de ganse studie beschikbaar voor consultatie door patiënten in geval van twijfel, nadelige effekten of incidenten. De beoordeling en monitoring werden uitgevoerd in verschillende centra, zonder interaktie tijdens de evolutie van de studie.

Bespreking

Vibrotactiele stimulatie bleek significant superieur aan een nep-behandeling wat betreft het verlichten van fibromyalgie-symptomen in het algemeen. Statistische analyses toonden echter dat het effekt niet universeel was. Er werden voordelen ervaren aangaande onaangename somatische sensaties zoals veralgemeende pijn en vermoeidheid, maar niet voor slechte cognitie, bezorgdheid en depressie. Vibrotactiele stimulatie werd opmerkelijk goed getolereerd en de slaap-kwaliteit verbeterde significant ondanks het feit dat de vibraties ’s nachts werden toegediend. De mate waarop de symptomen verbeterden is voldoende relevant om een potentiële rol voor vibrotactiele stimulatie als symptomatische behandeling bij fibromyalgie te suggereren. Bovendien kan het gemak waarmee het kan worden toegediend tijdens de slaap, met geen andere vereiste aktie dan het systeem aan te zetten voor het slapen-gaan, de naleving op lange termijn vergemakkelijken, wat een relevante beperkende factor is voor het succes wat betreft het behandelen van chronische aandoeningen.

We hebben voorgesteld dat niet-nociceptieve somatosensorische stimulatie, hier toegediend onder de vorm van uitgebreide en zachte mechanische vibraties, het herstel van het sensorisch evenwicht bij fibromyalgie kan begunstigen. Onze empirische resultaten zijn inderdaad consistent met deze hypothese. Het effekt van vibrotactiele stimulatie op het sensorisch systeem werd echter niet direct getest in deze studie. Het bewijs voor sensorische veranderingen in het centraal zenuwstelsel werd verkregen uit funktionele connectiviteit en taak-aktivatie MRI. Er is dus verder ‘neuro-imaging’ research noodzakelijk om specifiek de effekten van vibrotactiele stimulatie op het sensorisch evenwicht te testen. Niettemin is het belangrijk om te benadrukken dat symptoom-verbetering in onze studie overdag (zonder vibraties) werd ervaren en dat de effekten aanhielden 2 weken nadat de behandeling werd stopgezet. Het feit dat de effekten aanhielden na de stimulatie geeft wellicht aan dat er enige funktionele herschikking is opgetreden in tegenstelling tot een voorbijgaande interferentie met ingaande pijn-signalen.

Symptomen van het fibromyalgie-syndroom zijn geen onafhankelijke klinische expressies maar zijn zeer sterk onderling verbonden. Bijvoorbeeld: chronische pijn, een stressvolle situatie, kan vermoeidheid bevorderen en, omgekeerd, kan vermoeidheid de pijn-perceptie vermeerderen. Verder kan een niet-verfrissende slaap zowel pijn als vermoeidheid versterken. De slaap-kwaliteit verbeterde significant in onze studie. Daarom bestaat er een mogelijkheid dat verbetering van de slaap in zekere mate een primaire aansturende factor was voor de verbeterde pijn en vermoeidheid. Op z’n beurt kan een significante mate van pijn-verlichting bijdragen tot het verbeteren van de slaap-kwaliteit. Toekomstig onderzoek kan worden opgezet om symptoom-interakties bij fibromyalgie te ontwarren.

Belangrijke methodologische aspecten van onze studie omvatten de controle van therapeutische effekten met strikte ‘sham’ behandeling en de rigoureuze inachtneming van geblindeerde omstandigheden. Onze studie nam de strategie aan van het gebruik van hetzelfde apparaat om beide interventie-types toe te dienen, aan de patiënten aangeboden als twee mogelijks doeltreffende opties. De uitrusting rond de interventies, die de installatie thuis van een gemotoriseerde matras gecontroleerd door een gecomputeriseerd apparaat impliceren, was identiek voor vibrotactiele stimulatie en ‘sham’. Het placebo-effect was onder deze omstandigheden inderdaad groot en significant (bv. De vermindering van de vermoeidheid in de eerste periode in de ‘sham’-groep bleek eerst signifcant; p = 0.001). Het placebo-effect was echter virtueel onbestaand wanneer ‘sham’ werd toegediend in de tweede periode. Dit is relevant op een manier dat het er kan op kan wijzen dat de controle van de effekten van de behandeling met onze ‘sham’-benadering niet volledig was in deze periode, wat – toegegeven – een beperking is bij onze studie. Aan de andere kant kunnen de gegevens ons ook informeren over de grootte-orde van de placebo-respons en z’n dynamiek bij dergelijke ingewikkelde chronische pijn aandoening als fibromyalgie en draagt dit bij tot de inspanningen om de karakterisatie van placebo-effekten op pijn te verbeteren. Het is ook opmerkenswaardig dat, in studies die rapporteren over het effekt betreffende niet-farmacologische behandeling van chronische pijn, de meest courante vergelijking deze tegen ‘gewone zorg’ is, zonder controle van het placebo-effect.

Een beperking bij onze studie betreft echter net de ‘carry-over’ effekten [aanhoudende effekten van een behandeling nadat deze is gestopt]. Hoewel een complete tegengewicht-vorming in onze studie inflatie-effekten van om ‘t even welke behandel-optie voorkomt, was er geen significante invloed van ‘carry-over’ op de grootte-orde van de verandering tijdens de tweede periode, op twee manieren. Ten eerste: symptoom-verandering was verzwakt in de tweede periode (het eerder beschreven ontbreken van significante placebo-effekten) en, ten tweede, het effekt van vibrotactiele stimulatie hield aan, ten minste tot week 5. Hoewel dit kan suggereren dat het effekt van vibrotactiele stimulatie bij fibromyalgia langdurig is, zou de ‘wash-out’ tijd [periode in een klinische studie waar de deelnemers geen behandeling krijgen en de effekten van eerdere behandeling uitgeschakeld (of verondersteld geëlimineerd) worden] beter aangepast moeten worden bij toekomstige studies.

Een andere studie-beperking heeft betrekking tot de algemene problemen inherent aan subjectieve symptoom-metingen. Het is zeer moeilijk voor personen, bijzonderlijk voor patiënten met chronische pijn, om op een betrouwbare manier de hoeveelheid ervaren pijn, of gevoelens in het algemeen, in te schatten. We opteerden om uitkomst-metingen vast te stellen aan het einde van de studie ten einde de vergelijking van de behandel-effekten te vergemakkelijken, gebruikmakend van ‘baseline’ scores als referentie.

Besluiten

Het effekt van zachte vibrotactiele stimulatie van het lichaam op symptoom-verlichting werd getest binnen het kader van een gecontroleerde klinische proef bij fibromyalgie-patiënten. De resultaten tonen een significante reductie van pijn en vermoeidheid, en de slaap-kwaliteit verbeterde ondanks het feit dat de stimulatie tijdens de slaap gebeurde. De mate van verbetering en de makkelijke toepassing lijkt voldoende relevant om een mogelijke rol voor vibrotactiele stimulatie bij de behandeling van fibromyalgie-symptomen te suggereren.

————————-

Ter info: Braziliaanse onderzoekers rapporteerden (zie ‘Inflammatory biomarkers responses after acute whole body vibration in fibromyalgia’ in Braz J Med Biol Res. (2018) 51: e6775) dat zelfs één enkele sessie ‘whole body’ vibratie (WBV) op het vibratie-platform FitVibe (GymnaUniphy nv, België) (frequentie 40 Hz, amplitude 4 mm) – maar dan weer samen met hurk-oefeningen – de inflammatoire toestand van patiënten met FM kan verbeteren. Er was een “ziekte vs vibratie interaktie” voor de plasma-waarden van de adipo(cyto)kinen adiponectine (P = 0.0001) & leptine (P = 0.0007), de oplosbare tumor necrose factor receptoren sTNFR1 & sTNFR2 (P = 0.000001 & P = 0.0052), het vetweefsel-secifiek hormoon resistine (P = 0.0166), en BDNF (P = 0.0179).

augustus 15, 2019

Effekten van zalmkuit-extract op TNF & substantie-P, en fibromyalgie-symptomen

Filed under: Behandeling — mewetenschap @ 6:48 am
Tags: , , , , , ,

Onderstaand artikel geeft de resultaten van een studie waarbij vermoeidheid en pijn werd beoordeeld bij fibromyalgie-patiënten vóór en tijdens een behandeling van 4 weken met het voeding-supplement Celergen® (dat anti-inflammatoire en anti-oxidante eigenschappen zou hebben): de significante verbeteringen kunnen verband houden met een daling van Tumor Necrose Factor & Substantie-P in het serum. (ClinicalTrials.gov identifier: NCT03911882)

Het toegediende product – “een marine sperm extract” met toegevoegd gehydrolyseerd collageen, CoQ10, luteïne en selenium – is gepatenteerd en wordt verdeeld door de firma Celergen (gevestigd Luxemburg maar blijkbaar eigenlijk Zwitsers) die ook de studie financierde. Het wordt blijkbaar in de markt gezet als “een cel-therapie die de genezende krachten van ons eigen lichaam stimuleert”…

We willen hier dus zeker geen publiciteit voor maken maar eerder patiënten waarschuwen niet al te voorbarig naar dergelijke ‘voedingsupplementen’ te grijpen. Laat u begeleiden door professionele behandelaars. De studie werd dan wel mede uitgevoerd door Prof. Theoharides (de mest-cel specialist die op deze pagina’s reeds aan bod kwam); de studie werd gepubliceerd in het officieel tijdschrift van de ‘European Association for Clinical Pharmacology and Therapeutics’ (peer-reviewed) waarvan hij in de ‘editorial board’ zit. Een dergelijke kritische houding omtrent de bronnen blijft noodzakelijk bij het interpreteren van ‘wetenschappelijke studies’.

Voor meer achtergrond-informatie lees o.a. ‘Mest-cellen & Substantie-P’ & ‘Systemische inflammatie & neuro-inflammatie bij fibromyalgie’. Ons verslag hier handelt dus over fibromyalgie maar wegens de overlap aan symptomen en/of co-morbiditeit met M.E.(cvs) blijft het ook hierbij relevant. Zie bv. ‘Karakterisatie van mest-cel fenotypes uit PBMCs bij M.E.(cvs)’ & ‘Mogelijke rol van mest-cellen bij inflammatie in de hypothalamus bij M.E.(cvs)’.

————————-

Clinical Therapeutics. 2019 [pre-print]

Effects of an Extract of Salmon Milt on Symptoms and Serum TNF and Substance P in Patients With Fibromyalgia Syndrome

Tsilioni I1, Pipis H2, Freitag MSC2, Izquierdo MDC3, Freitag K2, Theoharides TC4

1 Immunopharmacology & Drug Discovery Laboratory, Department of Immunology, Tufts University School of Medicine, Boston, MA, USA

2 Clinica DKF, Madrid, Spain.

3 Clinica Medica Clinalgia, Murcia, Spain

4 Immunopharmacology & Drug Discovery Laboratory, Department of Immunology, Tufts University School of Medicine, Boston, MA, USA; Department of Internal Medicine, Tufts University School of Medicine & Tufts Medical Centre, Boston, MA, USA; Department of Psychiatry, Tufts University School of Medicine & Tufts Medical Centre, Boston, MA, USA

Samenvatting

DOELSTELLING: Het doen van deze studie was het evalueren van de effekten van een voeding-supplement met in hoofdzaak een extract van zalm-kuit (-sperma) op de symptomen en bloedwaarden van pro-inflammatoire molekulen bij patiënten met het fibromyalgie-syndroom (FMS), een chronische, pijnlijke musculoskeletale ziekte zonder een uitgesproken pathogenese of behandeling. We rapporteerden eerder verhoogde serum-waarden van de pro-inflammatoire molekulen substantie-P (SP) en tumor necrose factor (TNF) bij patiënten met FMS vergeleken met die van normale controles.

METHODES: Deze prospectieve, open-label studie werd uitgevoerd bij patiënten met FMS (n = 87; 80 vrouwen, 7 mannen; leeftijd 18-80 jaar) geselekteerd uit 2 klinische centra in Spanje. De patiënten kregen het supplement toegediend en werden geëvalueerd op week 1 (vóór behandeling), 4, 8 & 12 (eind van de behandeling) wat betreft klinische parameters (funktioneren, vermoeidheid & pijn), alsook globale impressie. Er werd de patiënten opgedragen om 1 capsule per dag (‘s morgens) in te nemen gedurende de eerste 4 weken, gevolgd door 1 capsule ’s morgens en 1 capsule ’s avonds voor de resterende 8 weken. De verschillen qua symptoom-scores van de FMS-patiënten tussen week 1 & week 4, 8 & 12 werden statistisch geëvalueerd. Er werd bloed afgenomen en serum afgescheiden op week 1 & 12 bij de FMS-patiënten en een afzonderlijke populatie gezonde controles (n = 20; 15 vrouwen, 5 mannen; leeftijd 25-65 jaar). De serum-waarden van SP & TNF werden gemeten bij de FMS-patiënten op week 1 & 12 week, en bij de gezonde controles, via ELISA. De TNF- & SP-waarden van de FMS-patiënten werden statistisch vergeleken tussen week 1 & 12, alsook tussen de patiënten en onbehandelde controles.

BEVINDINGEN: De klinische parameters voor funktioneren, vermoeidheid en pijn, alsook de globale impressie, waren significant verbeterd op week 4 vergeleken met week 1 en bleven onveranderd voor de duur van de studie (P < 0.0001). Serum TNF- & SP-waarden waren significant verhoogd op week 1 bij de FMS-patiënten t.o.v. de controles en waren significant gedaald op week 12 week t.o.v. week 1 (P < 0.0001).

IMPLICATIES: Onze bevindingen geven aan dat dit voeding-supplement de symptomen bij patiënten met FMS significant kan verbeteren. Dit is naar ons weten de eerste keer dat een molekule geassocieerd bleek met een reductie van de waarde van SP in het serum. Bijgevolg kan het supplement of z’n hypothetisch aktief hoofd-bestanddeel, spermine, aanleiding geven tot een nieuwe behandel-benadering voor FMS of andere neuro-inflammatoire aandoeningen.

INLEIDING

Het fibromyalgie-syndroom (FMS) wordt wereldwijd gekenmerkt door chronische breed-verspreide musculoskeletale pijn, slaap-stoornissen, stijfheid, vermoeidheid en cognitieve dysfunktie, en er wordt geschat dat het 2%-8% van de volwassen bevolking aantast. FMS wordt beschouwd als de meest courante oorzaak van veralgemeende, musculoskeletale pijn bij vrouwen van 20 tot 55 jaar. De diagnostische criteria voor FMS zijn over de jaren geëvolueerd. De pathogenese van FMS wordt nog niet goed begrepen. Verscheidene studies rapporteerden problemen met allergenen, centrale sensitisatie, chemische blootstellingen, infektueuze agentia, inflammatie, irriterende stoffen en stress.

Er bleken enkele neuro-immune mediatoren abnormaal bij patiënten met FMS maar de bevindingen waren niet éénduidig. TNF was het meest dikwijls verhoogd in het serum van FMS-patiënten. [Theoharides TC et al. Fibromyalgia, a syndrome in search of pathogenesis and therapy. J Pharmacol Exp Ther (2015) , 355: 255-263] We hebben bevestigd dat TNF gestegen is in het serum van patiënten met FMS en toonden verder significant verhoogde serum-waarden van het neuropeptide substantie-P (SP) [Tsilioni I et al. Neuropeptides CRH, SP, HK-1, and inflammatory cytokines IL-6 and TNF are increased in serum of patients with fibromyalgia syndrome, implicating mast cells. J Pharmacol Exp Ther (2016) 356: 664-672] dat bekend staat voor z’n pro-inflammatoire aktiviteit. SP kan afgegeven worden in respons op fysiologische of psychologische stressoren waarvan is gekend dat ze FMS verergeren. SP kan dan immuun-cellen, bijzonderlijk mest-cellen, stimuleren tot het sekreteren van TNF; mest-cellen zijn de enige immuun-cellen die TNF opslaan en het snel kunnen afgeven. Mest-cellen zijn niet alleen betrokken bij allergische aandoeningen maar ook bij inflammatoire ziekten. We hebben eerder gesuggereerd dat mest-cellen mogelijks betrokken zijn bij FMS en andere co-morbide aandoeningen. In het bijzonder: mest-cellen bleken significant verhoogd in de papillaire dermis [dunne laag net onder de buitenste laag van de huid, bestaande uit bindweefsel] van FMS-patiënten, die ook dikwijls chronische netelroos ervaren. Geaktiveerde mest-cellen sekreteren talrijke neuro-sensitiserende en pro-inflammatoire mediatoren die kunnen bijdragen tot FMS-symptomen. Mest-cellen zijn perivasculair gelokaliseerd, gelegen bij neuronen van de huid en het brein, en bleken geassocieerd met pijn. [Aich A et al. Mast cell-mediated mechanisms of nociception. Int J Mol Sci (2015), 16: 29069-29092]

Deze studie werd ondernomen om de effekten te bepalen van een voeding-supplement op basis van een gepatenteerde mix van ingrediënten afkomstig van zalm, in het bijzonder de ‘milt’ (mannelijk voorplantingsorganen als ze sperma – kuit – bevatten), op de symptomen van FMS alsook op de serum-waarden van de pro-inflammatoire molekulen TNF & SP. Er werd eerder gerapporteerd dat dit supplement anti-inflammatoire aktiviteit vertoonde in primaire huid-fibroblasten. [Squadrito F et al. Pharmacological activity and clinical use of PDRN. Front Pharmacol (2017), 8: 224 — PDRN = gepatenteerd mengsel van deoxyribonucleotiden gepurifieerd uit zalm-sperma DNA]

Hier rapporteren we de effekten van een voeding-supplement met voornamelijk zalm-kuit op de symptomen van FMS en op de serum-waarden van TNF & SP.

MATERIALEN & METHODES

Studie-formulering

Het voeding-supplement [merknaam: Celergen (Celergen Ltd, Luxemburg, Luxemburg)] in deze studie bevat een gepatenteerd mengsel van ingrediënten uit zalm-kuit (mannelijke genitalia van zalm wanneer deze sperma bevatten; 46 mg), gehydrolyseerd collageen [proteïne dat een zeer belangrijk onderdeel vormt van het bindweefsel] (35 mg), zalm proteïnen-hydrolysaat (6 mg), CoQ10, luteïne [carotenoïde, biologische kleurstof] en selenium [spoor-element met anti-oxidatieve eigenschappen], zoals eerder gemeld. [Catanzaro R et al. Effect of Celergen, a marine derivative, on in vitro hepatocarcinogenesis. Drug Discov Ther (2013), 7: 196-200 — Celergen van Swisscap company]

Evaluatie-formulering

De instrumenten die werden gebruikt om dit produkt te evalueren omvatten: (1) de ‘Fibromyalgia Impact Questionnaire-Revised’ (FIQ-R), de schaal die het meest courant wordt gebruikt om de ernst en impact van FMS te beoordelen; (2) de ‘Brief Pain Inventory’ (BPI) ([…] die zowel pijn-intensiteit als interferentie met aktiviteiten van het dagelijks leven evalueert; (3) de ‘Health Short Form’ (SF)-12, een verkorte vorm van de SF-36 [‘36-item Short-Form’ vragenlijst naar medische uitkomsten] […] & (4) de ‘Clinical Global Impression-Improvement’ schaal […] gebruikt bij klinische proeven en andere studies om de percepties van patiënten over de evolutie van de ziekte in relatie met een behandeling te beoordelen.

Studie-ontwerp

Deze prospectieve, open-label, ongecontroleerde studie werd uitgevoerd bij patiënten met een voorgeschiedenis van ≥ 13 weken van FMS (n = 87; 80 vrouwen, 7 mannen; leeftijd 18-80 jaar). Er werden volwassen blanke patiënten geselekteerd uit 2 reumatologie-centra in Spanje […] als ze voldeden aan de 1990 ‘American College of Rheumatology Research Classification Criteria’ […] en ‘consent’/toestemming gaven. De patiënten werden uitgesloten als één van de volgende zaken vertoonden: (1) een co-morbide reumatische ziekte; (2) ernstige osteoartritis in gewicht-dragende gewrichten; (3) een onstabiele of onbehandelde endocrinopathie [hormonale ziekte]; (4) congestief hart-, nier- of lever-falen; (5) kanker in de 6 voorafgaande maanden; (6) ongecontroleerde systemische hypertensie; (7) dementie; (8) drug- of alkohol-afhankelijkheid; (9) gebruik van lang-werkende opioïden in de 3 voorafgaande maanden; (10) gebruik van een experimenteel medicijn of apparaat 30 dagen vóór de start van de studie; (11) een psychiatrische aandoening (DSM-IV-R) maar niet majeure depressie; (12) een klinisch significante abnormaliteit bij klinisch laboratorium-onderzoek; (13) een allergie voor vis en/of (14) borstvoeding of zwangerschap.

Bij het eerste bezoek (week 1) werd een algemene medische anamnese (inclusief eerdere of aan de gang zijnde interventies – farmacologisch of niet – voor de behandeling of FMS) opgetekend. De inclusie- en exclusie-criteria werden nagegaan, de ‘informed consent’ werd uitgelegd en ondertekend, en er werd bloed afgenomen (serum bewaard bij -80 °C).

Bij het tweede bezoek (week 1) werden de FIQ-R, de SF-12 & BPI vragenlijsten ingevuld. De studie-formule [preparaat, mengsel van molekulen] werd verstrekt met aanwijzingen omtrent de toediening: 1 capsule na het ontbijt gedurende 1 maand, gevolgd door 1 capsule ’s morgens en 1 ’s avonds (na de maaltijd) als toevoegsel bij andere medicatie die de patient al nam vóór het begin van de studie.

Bij het derde en vierde bezoek (week 4 & 8) werden de FIQ-R, BPI, SF-12 & PGI-I vragenlijsten ingevuld. De verdraagbaarheid van het supplement werd beoordeeld door het optekenen van het voorkomen van nadelige gebeurtenissen.

Bij het vijfde bezoek 5 (week 12) werden weer de FIQ-R, BPI, SF-12 & PGI-I vragenlijsten ingevuld. […] Verdere nadelige reakties die door de patiënten werden meegedeeld, werden opgetekend. Er werden weerom bloedstalen afgenomen en gestockeerd. Er werd van alle patiënten bloed verkregen bij het tweede en vijfde bezoek (week 1 & 12). Het serum werd afgescheiden en ingevroren. […] Er werd ook serum verkregen van gezonde individuen (15 vrouwen, 5 mannen; leeftijd 25-65 jaar) zonder voorgeschiedenis van musculoskeletale pijn of inflammatoire ziekten, en die niet verwant waren met de FMS-patiënten. De serum-stalen van de gezonde controles werden aangekocht […].

[…]

Biomerker-testen

[…] Commercieel beschikbare ELISA-kits […].

Statistische analyse

Alle gegevens werden gecontroleerd op uitschieters. […]

[…] Significantie: P < 0.05.

RESULTATEN

De studie ving aan met 100 deelnemers die eerder de diagnose van FMS hadden gekregen, daarvan verlieten er 10 de studie om persoonlijke redenen. 3 andere patiënten werden uitgesloten omwille van andere onderliggende medische problemen. De uiteindelijke FMS-groep bestond uit 87 blanke patiënten (80 vrouwen, 7 mannen) met een gemiddelde leeftijd van 56,81 (SD 13,49) jaar. Voor de subgroep mannen was het gemiddeld gewicht 82,13 (8,46) kg, voor de vrouwen 67,32 (12,78) kg. De opleiding-geschiedenis gaf aan dat > 70% hoger onderwijs had genoten. 30% waren in loondienst.

Klinische beoordeling

De invaliditeit bij de patiënten lag op > 50% voor alle symptoom-indexen (funktioneren, impact, symptomen) bij het begin van de studie (week 1). De scores voor alle indexen waren significant gedaald na de eerste week behandeling (week 4; P < 0.0001) en bleven daarna onveranderd voor de duur van de behandeling (week 12). Er was geen statistisch significant verschil tussen de scores op week 4, 8 & 12.

De patiënten vertoonden ook significante verbeteringen wat betreft pijn-interferentie en pijn-ernst (P < 0.0001; week 1 vs op week 4, 8 & 12). De mentale component van de SF-12 was ook verbeterd op week 4 (P < 0.0001) en de SF-12 fysieke aktiviteit component was verbeterd op week 12 (P = 0.0004).

Serum-biomerkers

Aan het begin van de studie was de gemiddelde serum-waarde voor TNF significant verhoogd bij de FMS-patiënten in vergelijking met gezonde controles (3,34 [3,1] vs 0,55 [0,41] pg/ml; p = 0.0001). De gemiddelde serum-waarde voor SP was ook significant verhoogd bij de FMS-patiënten in vergelijking met gezonde controles (0,68 [0,31] vs 0,41 [0,31] ng/ml; p = 0.0001).

Op het einde van de studie (week 12) was de gemiddelde serum-waarde voor TNF significant gedaald t.o.v. de aanvang van de studie, vóór de behandeling werd gestart (week 1) (3,34 [3,1] vs 1,64 [1.24] pg/ml; p = 0.0003). De FMS serum-waarde voor SP was significant gedaald vergeleken met deze aan het begin van de studie (0,68 [0,31] vs 0,27 [0,09] ng/ml; P < 0.0001).

Wat betreft de TNF serum-metingen: slechts 80 i.p.v. 87 stalen werden opgenomen omdat de statistische computer-software 7 waarden als uitschieters bestempelde die dienden te worden uitgesloten.

BESPREKING

Onze bevindingen geven aan dat het voeding-supplement geassocieerd was met significante verbeteringen van symptomen en significant gereduceerd serum-TNF bij patiënten met FMS. We rapporteerden eerder dat TNF verhoogd was in het serum van FMS-patiënten. TNF-waarden bleken ook verhoogd in het plasma van patiënten met FMS. TNF is, zowel lokaal als in het ruggemerg, ge-upreguleerd bij persistente pijn. Zelfs al wordt TNF gesekreteerd door vele immuun-cellen, is het interessant dat mest-cellen in het brein TNF kunnen synthetiseren en sekreteren. Bovendien zijn mest-cellen de enige immuun-cellen die vooraf gevormd TNF opslaan en snel kunnen afgeven. Dit is naar ons weten de eerste keer dat een interventie serum-waarden van SP bleek te reduceren bij een ziekte, specifiek: bij patiënten met FMS, zoals we aantonen bij dit supplement.

SP werd gekarakteriseerd in rat-hersenen en is betrokken bij de pathogenese van inflammatie. We hadden eerder getoond dat SP verhoogd is in het serum van FMS-patiënten. Er werden ook verhoogde waarden van SP gerapporteerd in het cerebrospinaal vocht (CSV) van patiënten met FMS. [Russell IJ et al. Elevated cerebrospinal fluid levels of substance P in patients with the fibromyalgia syndrome. Arthritis Rheum (1994) 37: 1593-1601] Het is interessant dat serum-waarden van SP gestegen zijn bij patiënten met mastocytose [ongecontroleerde groei van mest-cellen] die ook vermoeidheid ervaren en ook dikwijls de diagnose van FMS krijgen. SP kan de sekretie van TNF door mest-cellen stimuleren bij knaagdieren en mensen.

SP kan worden afgegeven in respons op fysiologische of psychologische stressoren, wat kan verklaren hoe stress FMS-symptomen verergert. Er is bewijs van verhoogde waarden qua corticotropine-afgevend hormoon (CRH) in het CSV van FMS-patiënten en een correlatie met pijn. We rapporteerden verhoogde serum-waarden van CRH, afgegeven onder stress bij patiënten met FMS. We hebben ook gemeld dat SP de expressie van CRH receptor-1 op mest-cellen induceert, de aktivatie daarvan induceert selektieve afgifte van vasculaire endotheliale groei-factor [VEGF; signalisering-proteïne], wat inflammatie toelaat. CRH-positieve zenuw-uiteinden komen overvloedig voor in de mediane verhevenheid van de hypothalamus [deel waaruit regulerende hormonen vrijkomen], waar mest-cellen het overvloedigst zijn. Mest-cellen komen voort uit voorlopers in het beenmerg en rijpen in weefsels afhankelijk van het micro-milieu. Mest-cellen zijn cruciaal voor de ontwikkeling van allergische reakties maar zijn ook betrokken bij immuniteit en inflammatie.

Het mechanisme voor de werking van het supplement aangaande de klinische verbetering bij FMS-patiënten, alsook voor de dalingen qua TNF & SP, is tot op heden onbekend. Het supplement bleek eerder lever-carcinogenese en pancreas-kanker te reduceren. Er werd gerapporteerd dat de poly-deoxyribonucleotiden van zalm anti-inflammatoire aktiviteit hebben mogelijks via de aktivatie van de adenosine A2A receptor.

We suggereren dat een plausibeler werking-mechanisme van het supplement verband zou kunnen houden met de polyaminen spermidine en spermine in de zalm-kuit. Bijvoorbeeld: er werd gerapporteerd dat de hoeveelheid spermine in zalm 5,96-6,04 mg/100 g bedraagt, en in makreel 22,1-26,9 mg/100 g. Deze natuurlijke kationische molekulen [dragen positief geladen amino-groepen; binden aan de negatief geladen fosfaat-groepen van nucleïnezuren] worden geproduceerd door [het enzyme] ornithine-decarboxylase, en bleken immunomodulerende en anti-inflammatoire aktiviteit te hebben. Spermine zou ook een directe inhiberende aktiviteit op SP uitoefenen. Bv.: er werd gerapporteerd dat spermine kan binden op SP en het inaktiveren. Polyaminen zouden ook conformationeel gelinkt kunnen zijn met SP via transglutaminase [enzyme] en z’n binding-capaciteit kunnen omschakelen van pro-inflammatoire neurokinine-1 naar neurokinine-3 receptoren. Bovendien werd gerapporteerd dat spermine een negatieve regulator van macrofagen-aktivatie in muis-lever en -huid is. Daarnaast meldden we dat geoxidieerde polyaminen mest-cellen kunnen inhiberen, de sekretoire granulen bevatten spermine, waar het hun vermogen om pro-inflammatoire mediatoren te sekreteren regelt.

Een andere mogelijkheid is dat de kuit in het supplement het cytokine interleukine (IL)-37 zou bevatten, wat werd geïdentificeerd in menselijk zaadvocht. Er werd gerapporteerd dat IL-37 anti-inflammatoire eigenschappen heeft. Serum-waarden van IL-37 werden echter nog niet gemeten bij patiënten met FMS.

Beperkingen

In deze open-label studie was de klinische beoordeling subjectief. Deze studie dient te worden herhaald op een dubbel-blinde, gerandomiseerde manier. Hoewel we hypothiseren dat de voordelige effekten van het supplement te wijten zouden kunnen zijn aan spermine, is het belangrijkste aktief ingredient van het supplement op dit moment niet gekend. Het controle-serum werd aangekocht en werd niet verkregen/gestockeerd door de onderzoekers van deze studie. De demografische gegevens van de donoren waren over het algemeen gelijkaardig met deze van de patiënten. Dergelijke aangekochte controle serum-stalen (van dezelfde firma) werden eerder gebruikt in een studie bij patiënten met FMS. Serum-TNF & -SP werden gemeten op een geblindeerde manier en fashion vormen cruciale objectieve bevindingen.

BESLUITEN

Onze bevindingen geven aan dat het gebruik van dit supplement kan resulteren in significant klinisch voordeel bij FMS-patiënten. Zelfs al werden SP receptor-antagonisten ontwikkeld: dit is naar ons weten de eerste maal dat werd gemeld dat een molekule geassocieerd was met significant gereduceerde serum SP-waarden. Bijgevolg kan dit supplement of z’n voornaamste aktief ingredient worden ontwikkeld als een nieuwe behandel-benadering voor FMS of andere neuro-inflammatoire aandoeningen.

augustus 2, 2019

Post-exertionele malaise is geassocieerd met hypermetabolisme, hypoacetylering & purine-metabolisme ontregeling bij M.E.(cvs)

Filed under: Celbiologie — mewetenschap @ 5:51 pm
Tags: , , , , , , , , ,

Het mag nu wel duidelijk zijn dat er bij M.E.(cvs) sprake is van een probleem met de cellulaire energie-voorziening/produktie. De voorbije jaren zijn er meerdere rapporten geweest over een verstoord metabolisme. Het werk van de Australische metaboloom-specialisten Prof. Neil McGregor & Christopher Armstrong kwam hier dan ook al meermaals ter sprake.

Op het EMERGE 2019 ‘ME/CFS International Research Symposium’ kondigde McGregor onderstaande studie al aan. De bevindingen van McGregor suggereerden nogmaals dat glycolyse – de vroege stap in het proces van energie-produktie – bij M.E.(cvs) uit de hand loopt. Er zijn flink wat enzymen bij glycolyse betrokken dus er kan heel wat mis gaan. Hier wordt weer een stukje van de puzzel ontrafeld…

McGregor gelooft dat een chronische depletie van essentiële metabolieten een cruciale rol speelt bij M.E.(cvs) en aanleiding geeft tot post-exertionele malaise, inflammatie, enz. Het probleem bij de glycolyse zou verband kunnen houden met veranderingen in de acetylering, wat een effekt heeft op de DNA-transcriptie, resulterend in de brede en systemische problemen.

————————-

Diagnostics Vol 9, #3, p 70 (juli 2019)

Post-Exertional Malaise is associated with hypermetabolism, hypoacetylation and purine metabolism deregulation in M.E./CVS cases

Neil R. McGregor (1), Christopher W. Armstrong (2), Donald P. Lewis (3), Paul R. Gooley (2)

1 Faculty of Medicine, Dentistry and Health Sciences, University of Melbourne, Parkville VIC 3010, Australia

2 Department of Biochemistry and Molecular Biology, Bio21 Molecular Science and Biochemistry Institute, 30 Flemington Road, Parkville VIC 3010, Australia

3 CFS Discovery, Donvale Medical Centre, Donvale VIC 3111, Australia

Samenvatting

Post-exertionele malaise (PEM) is een fundamenteel voorspellend symptoom voor de definitie van Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS). Als de patiënten zich te veel inspannen, ondervinden ze wat ‘payback’ wordt genoemd, resulterend in een verslechtering van de symptomen of een terugval die dagen, weken of zelfs maanden kan aanslepen. Het doel was het beoordelen van de veranderingen in de biochemie geassocieerd met de door de patiënten zelf-gerapporteerde PEM-scores over een periode van 7 dagen en de frequentie waarmee die worden gerapporteerd over een periode van of 12 maanden. 47 M.E./CVS-gevallen en voor leeftijd/geslacht gematchte controles werden klinisch onderzocht, vulden vragenlijsten in, werden onderworpen aan standaard serum-biochemie testen, en hun serum- en urine-metabolomen werden geanalyseerd in een observationele studie. 35 van de 46 M.E./CVS-patiënten rapporteerden PEM in de laatste 7 dagen en deze werden toegewezen aan de PEM-groep. De voornaamste biochemische verandering gerelateerd aan de PEM-ernst van deze 7 dagen was de daling van het purine-metaboliet, hypoxanthine. [purinen = bouwstenen, organische basen van DNA/RNA] Deze afname correleerde met wijzigingen van de glucose/lactaat-verhouding die zeer suggestief is voor een glycolytische anomalie. Verhoogde excretie van urine-metabolieten in de 7-daagse respons-periode geven een hyper-metabole gebeurtenis aan. Er werden stijgingen van de urine-excretie van methylhistidine (spier-proteïne afbraak), mannitol (ontregeling van de intestinale barrière) en acetaat opgemerkt bij het hyper-metabool voorval. Deze gegevens duiden er op dat hypo-acetylatie aan de gang was, wat ook gerelateerd kan zijn met ontregeling van meerdere cytoplasmatische enzymen en DNA-histoon regulering. [Histonen zijn specifieke eiwitten die samen met het DNA in de celkern het chromatine vormen. Een nucleosoom is een complex van DNA en histoon-eiwitten dat de gen-expressie regelt.] Deze bevindingen suggereren dat de primaire gebeurtenissen die gepaard gaan met PEM te wijten zijn aan hypo-acetylering [acetyleren = (enzymatisch) plaatsen van acetyl-groepen (O=C-CH3) op proteïnen; in het geval van histoon-eiwitten regelt dit de vertaling van DNA (dat rond de histonen is gewikkeld) naar RNA] en verlies van metabolieten tijdens de acute PEM-respons.

1. Inleiding

Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) is een medisch onverklaarde aandoening die overwegend voorkomt bij vrouwen. Ze wordt gekenmerkt door persisterende of terugkerende vermoeidheid en veranderde responsen op inspanning, en wijzigingen in de normale slaap-struktuur. Post-exertionele malaise (PEM) komt 10,4 keer frequenter voor bij M.E./CVS-patiënten vergeleken controles [Brown A & Jason LA. Meta-analysis investigating post-exertional malaise between patients and controls. J. Health Psychol. (2018)]. Er is echter weinig bekend omtrent de onderliggende pathofysiologie van PEM.

Er werd gerapporteerd dat vrouwen met M.E./CVS biochemische veranderingen vertonen die consistent zijn met de ontregeling van glycolyse en ureum-cyclus aktiviteit [Armstrong CW et al. Metabolic profiling reveals anomalous energy metabolism and oxidative stress pathways in Chronic Fatigue Syndrome patients. Metabolomics (2015) 11: 1626-1639]; deze werden aangegeven door stijgingen van de nuchtere serum metaboloom glucose ‘s morgens vroeg en dalingen qua lactaat en acetaat. De ontregeling van de glycolyse op het niveau van pyruvaat-dehydrogenase werd door andere researchers bevestigd [Fluge O et al. Metabolic profiling indicates impaired pyruvate dehydrogenase function in Myalgic Encephalopathy/ Chronic Fatigue Syndrome. JCI Insight (2016) 1: e89376]. Deze ontregeling van de glycolyse resulteert in afnames qua acetaat en aktivatie van histoon-deacetylatering, alsook ontregeling van acetylering van cytoplasmatische en mitochondriale enzymen. Belangrijk: histoon-deacetylase 2 (HDAC2) bleek 4 maal hoger en HDAC3 2 maal hoger bij M.E./CVS-patiënten vergeleken met controles [Jason L et al. Increased HDAC in association with decreased plasma cortisol in older adults with Chronic Fatigue Syndrome. Brain Behav. Immun. (2011) 25: 1544-1547]. Ter verdere ondersteuning: een studie van gen-upregulering bij M.E./CVS-patiënten, na een inspanning-test, onthulde dat twee histoon-genen ge-upreguleerd waren [Whistler T et al. Exercise responsive genes measured in peripheral blood of women with Chronic Fatigue Syndrome and matched control subjects. BMC Physiol. (2005) 5: 5]. Analyse van HDAC binding-plaatsen binnen de genen van die studie, toonde dat 19 van de 20 ge-upreguleerde genen binding-plaatsen hadden voor HDAC1 & HDAC2 maar ook leden van de SMAD transcriptie-factor familie [intracellulaire proteïnen die signalen van buiten de cel overbrengen naar de cel-kern waar ze gen-transcriptie aktiveren] die het signaal overbrengen van de ‘transforming growth factor’ beta (TGF-β) receptor, – namelijk SMAD1, SMAD4 & SMAD5. De studie door Whistler et al. [zie hierboven] ondersteunt ook de hypothese dat wijzigingen qua acetylering kunnen optreden wanneer M.E./CVS-patiënten PEM hebben. Er werden ook anomalieën in TGF-β geïdentificeerd in enkele M.E./CVS-studies [bv. Montoya JG et al. Cytokine signature associated with disease severity in Chronic Fatigue Syndrome patients. Proc. Natl. Acad Sci. USA (2017), 114: E7150-E7158; zie ook ‘TGF-β1 expressie in PBMCs bij CVS] maar niet bij alle. Geen enkele daarvan werden echter beoordeeld in funktie van PEM-aktiviteit. Deze gegevens duiden er op dat de verandering qua glycolyse bij M.E./CVS gerelateerd kan zijn met op z’n minst één of een combinatie van effekten: (1) histoon-deacetylering; (2) een chronische daling van de acetaat-produktie via glycolyse; (3) ontregeling van cytoplasmatische en mitochondriale enzyme acetylering.

Er werden ook dalingen van het purine-metaboliet, hypoxanthine, gevonden in de serum-metabolomen van vrouwen in ochtendlijke nuchtere stalen [zie Armstrong CW et al. hierboven] en die wezen mogelijks op reducties van de capaciteit om ATP aan te maken. Tijdens inspanning gebeurt de afgifte van hypoxanthine door spieren gedeeltelijk via een hyper-metabole gebeurtenis wanneer de waarden van mitochondriaal/cytoplasmatisch ATP dalen. De hyper-metabole gebeurtenis van de afgifte van metabolieten door de spieren gaat gepaard met inhibitie van proteïne-synthese in spieren op het moment dat de inspanning start. Die zelfde gebeurtenis treedt op in lymfocyten wanneer de glycolyse geïnhibeerd wordt. Hoewel er meerdere immune kwesties werden ontdekt bij M.E./CVS-patiënten, werd het onderliggende mechanisme achter de veranderingen nog niet geïdentificeerd. Aktivatie van glycolyse en histoon-acetylering zijn essentiële stappen bij in immuun-aktivatie, in het bijzonder voor T-cellen en NK-cellen. Een interessante studie [niet specifiek over M.E.(cvs)] met lymfocyten toonde dat wanneer de ATP-waarden daalden na inhibitie van de glycolyse en de adenosine afbraak-produkten stegen, het inbouwen van leucine [aminozuur] in proteïnen dramatisch werd geïnhibeerd. Dus: de immuunsysteem-kwesties bij M.E./CVS kunnen het resultaat zijn van glycolyse- en acetylering-ontregeling, resulterend in een verminderd vermogen om DNA te vertalen naar proteïnen en daardoor proteïne-synthese. Er is ook bewijsmateriaal dat een switch aangeeft naar het gebruiken van vertakte-keten aminozuren als energiebron, bijzonderlijk tijdens uitputtende omstandigheden [Georgiades E et al. Chronic Fatigue Syndrome: New evidence for a central fatigue disorder. Clin. Sci. (2003) 105, 213-218].

Acetaat [zout of ester van azijnzuur] wordt geassocieerd met controle van meerdere enzymen binnenin de cel, die cruciaal kunnen zijn voor de biochemische veranderingen bij M.E./CVS. Er werden in het totaal of 1.750 cellulaire proteïnen geïdentificeerd met het kenmerk acetaat te binden en de proteïne-funktie te wijzigen; deze omvatten DNA-replicatie (52 proteïnen), DNA-herstel (72 proteïnen), cel-cyclus omschakeling (132 proteïnen), nucleotide uitwisseling factoren (55 proteïnen), en acetylering en deacetylering (21 proteïnen). De biochemie van deze door acetaat gereguleerde gebeurtenissen kan secundair zijn aan de afname van acetaat maar hebben waarschijnlijk diepgaande effekten op de cellulaire funktie bij M.E./CVS.

De doelstelling voor dit artikel was het beoordelen van de 7-dagen PEM-ernst en 12-maanden symptoom-frequentie scores, en gerelateerde biochemie (bloed & urine) bij M.E./CVS-patiënten en controles. Verbanden tussen de PEM-scores werden onderzocht gebruikmakend van standaard serum-biochemie, beoordeling van 24uurs urine, en een bloed- en urine-metaboloom.

2. Methodes

Er werden 46 M.E./CVS-patiënten en 26 individuen voor leeftijd en geslacht gematcht, zonder vermoeidheid gerecruteerd. […] De M.E./CVS-groep had de diagnose gekregen op basis van de Canadese richtlijnen en bijbehorende exclusie-criteria. De ‘Depression Anxiety Stress assessment’ (DASS) werd gebruikt ter beoordeling van de psychiatrische co-morbiditeit. […]

2.1. Klinische metingen

De individuen ondergingen een volledig klinisch onderzoek […] criteria voor de Canadese M.E./CVS-richtlijnen. Ze vulden allemaal meerdere vragenlijsten in. […]

2.2. Biochemie

[…] Bloedafname voor standaard serum-biochemie […] of een metaboloom. Tweede urine-staal na het opstaan […]. Binnen 6 h bloedstaal […] opslag -80 °C […] voor NMR-analyse […]. Er werden 29 metabolieten per serum-staal en 30 per urine-staal geïdentificeerd.

2.3. Data-analyse

De metaboloom-gegevens werden voorbereid in µM en als % (metaboliet-concentratie gedeeld door totale concentratie of metabolieten in elk staal). […]

3. Resultaten

3.1. Demografie

Om de PEM biochemie te onderzoeken, kozen we voor een opdeling van de M.E./CVS-groep op basis van aan-/afwezigheid van significante PEM-responsen gedurende de laatste 7 dagen (PEM, NoPEM – d.w.z. degenen zonder huidige symptomen, controles (C)). […] Er werden geen verschillen gevonden voor plotse vs graduele aanvang of triggers bij aanvang (bv. infekties) (significantie p < 0.01). […] Los va de PEM-scores waren er geen verschillen qua symptoom-profielen tussen de NoPEM- en PEM-groepen. Beiden groepen vertoonden hogere scores t.o.v. controles.

3.2. Biochemie

[…] De M.E./CVS-groepen hadden significante dalingen qua serum-hypoxanthine (NoPEM 4,4 maal lager, PEM 2,4 maal lager vs controles), serum-lactaat (NoPEM 1,9 maal lager, PEM 1,6 maal lager vs controles), fenylalanine [aminozuur] (zowel NoPEM als PEM 1,3 maal lager vs controles). Glucose was gestegen bij de M.E./CVS-patiënten (zowel NoPEM als PEM 1,2 maal hoger vs controles). In de urine was de daling van acetaat het grootst (NoPEM 2,5 maal lager, PEM 1,5 5 maal lager vs controles) en dit was statistisch verschillend tussen de NoPEM- and PEM-subgroepen (p < 0.01). De excretie van methylhistidine was hoger in de PEM-subgroep (1,6 maal) en controle-groep (1,3 maal), respectievelijk, vergeleken met de NoPEM-subgroep. In het faecaal metaboloom was het % butyraat [boterzuur; een neven-produkt van fermentatie met een voordelige impact op de werking van de intestinale barrière en anti-inflammatoire effekten] verhoogd in de NoPEM-groep vergeleken met zowel de PEM- als controle-groep. […]

[…] Uit de correlatie-analyse van de totale groep bleek dat de 7-dagen PEM score en 12-maanden frequentie van PEM scores positief gecorreleerd waren met serum-glucose en negatief gecorreleerd met hypoxanthine, fenylalanine, lactaat en threonine. […] De absolute urine-waarden toonden een significante correlatie tussen de 7-dagen PEM score met mannitol, serine, acetaat, methylhistidine en glucose. De 12-maanden frequentie van PEM correleerde enkel met een afname qua acetaat. De gegevens omtrent urine-percentage toonden afnames qua ureum, pyruvaat en acetaat met zowel de 7-dagen PEM ernst als 12-maanden frequentie scores. De enige faecale component die statistische significantie bereikte, was het percentage uracil [RNA-base]. Deze gegevens tonen dat een significante renale concentrering kwestie speelt bij de M.E./CVS-groep tijdens een PEM-gebeurtenis en dit was hoofdzakelijk gerelateerd met afnames qua ureum en acetaat. Om dit na te gaan, berekenden we de serum/urine-verhoudingen van meerdere metabolieten. De 7-dagen PEM van PEM correleerde met de volgende verhoudingen: serum-acetaat/urine-acetaat (r = -0.44, p < 0.002), serum-tyrosine/urine-tyrosine (r = -0.40, p < 0.006), serum-serine/urine-serine (r = -0.39, p < 0.008), serum-creatine/urine-creatine (r = -0.38, p < 0.009) en serum-leucine/urine-leucine (r = -0.37, p < 0.01). Dus: de 7-dagen ernst van PEM was geassocieerd met een gestegen urinaire excretie van metabolieten in de M.E./CVS-groep en dit was geassocieerd met een reductie van meerdere serum-metabolieten inclusief het belangrijk proteïne-synthese regulerend aminozuur leucine.

De serum glucose/lactaat verhouding is zeer vergelijkbaar met de veranderingen in de urine glucose/lactaat verhouding, die consistent is met de verandering die wordt gezien in de serum-acetaat/urine-acetaat verhouding. Dit suggereert dat de serum en urine veranderingen zeer vergelijkbaar zijn. Het beschikbaar acetaat in het serum lijkt dus significant gereduceerd en is het laagst bij de NoPEM-patiënten.

3.3. Purine-metabolisme veranderingen

Aangezien serum-hypoxanthine de voornaamste voorspellende variabele voor wijzigingen van de PEM-scores was, beoordeelden we de verbanden tussen serum-hypoxanthine en de purine-gerelateerde metabolieten. Serum- en urine-hypoxanthine waren lager in de PEM-subgroep vs controles. Hoewel er geen verschil was qua serum-uraat waarden, was de merker voor purine-degradatie in de lever, de serum hypoxanthine/uraat verhouding lager in de M.E./CVS-groep. De verhouding in de NoPEM-subgroep was 5,4 maal lager terwijl in de PEM-groep ze 3,5 maal lager lag. De hypoxanthine/uraat verhouding was negatief gecorreleerd met serum-glucose (p < 0.001), en positief gecorreleerd met serum-lactaat (p < 0.001), de purine-ring precursor aminozuren (p < 0.001), acetaat (p < 0.001) en de totale serum aminozuren (p < 0.006). De correlatie tussen serum-hypoxanthine en de purine-ring precursoren, indicatief voor purine-synthese, was niet verschillend tussen de M.E./CVS-patiënten en de controles […]. De verhouding was echter was significant lager in de M.E./CVS-groep en de purine-ring precursor aminozuren correleerden positief met serum-acetaat (p < 0.001). Zodoende waren de synthese en mogelijks hergebruik van hypoxanthine gereduceerd terwijl purine-afbraak binnen de normale grenzen lag. De waarden van hypoxanthine in het serum waren geassocieerd met de beschikbaarheid van de purine-ring precursoren, de glucose/lactaat verhouding en acetaat. Dit suggereert dat acetylering een belangrijke factor voor de verandering in het purine-metabolisme ontregeling bij M.E./CVS is. De toename van het verlies qua urine-metabolieten tijdens inspanning bij M.E./CVS-patiënten resulteert dus in een verlies van purine-ring precursoren en een daling qua acetaat en hypoxanthine.

4. Bespreking

Dit artikel identificeerde dat de post-exertionele malaise die wordt ervaren door een Australische groep M.E./CVS-patiënten, geassocieerd is met een ontregeling van het purine-metabolisme en lage acetaat-concetraties. Deze ontregeling van het purine-metabolisme gaat gepaard met een wijziging qua glycolytische aktiviteit en een omschakeling naar de ureum-cyclus creatine-fosfaat energie-verbruik [zie Armstrong CW et al. hierboven]. Dit heeft het effekt van het reduceren van de beschikbaarheid van acetaat en upregulering van de histoon-deacetylase aktiviteit. Een 4- en 2-voudige toename van HDAC2 & HDAC3, respectievelijk, werden bevestigd bij M.E./CVS [zie Jason L et al. hierboven], en een zeer hoge waarde van HDAC1 & HDAC2 binding-plaatsen treedt op in de genen die ge-upreguleerd zijn bij M.E./CVS na inspanning [zie Whistler T et al. hierboven]. Hypoxanthine-fosforibosyltransferase is een belangrijk enzyme voor het hergebruik van purinen, adenosine en guanine. Het coderend gen (HPRT1) ligt op het X-chromosoom en geeft aanleiding tot een ongewoon probleem qua regulering. Acetylering en methylatie van één X-chromosom leggen de aktiviteit bij vrouwen stil, wat resulteert in het feit dat slechts één X-chromosoom aktief is voor transcriptie, zoals bij mannen. Dit vormt een mogelijks belangrijk probleem als er een verlies is wat betreft het stilleggen van het tweede X-chromosoom. Deze studie omvatte te weinig mannen om dit behoorlijk te kunnen beoordelen. Ontregeling van het stilleggen van een of X-chromosoom kan gerelateerd zijn met de daling qua hypoxanthine-hergebruik en het feit dat vrouwen ernstiger ziek zijn dan mannen [zie Brown A & Jason LA. hierboven]. Studies om deze interessante mogelijkheid te onderzoeken, zijn gerechtvaardigd.

Er is verhoogde urine-excretie van metabolieten geassocieerd met de 7-dagen PEM scores, in het bijzonder van mannitol, methylhistidine, acetaat en glucose. Deze gestegen metabolieten-uitscheiding correleert met de door M.E./CVS-patiënten gerapporteerde 7-dagen ernst van PEM-symptomen. De beoordeling van de relatieve hoeveelheid toont dat de uitstroom van metabolieten geassocieerd is met dalingen qua urinair ureum, pyruvaat en acetaat, suggestief voor een energie- en renale concentrering -kwestie, mogelijks geassocieerd met hypo-acetylering, die hoogstwaarschijnlijk optreedt op het tijdstip van het metabolieten-verlies. Bij diabetische nefropathie [langdurig verhoogde glucose-waarden zijn nefast voor de filter-funktie van de nieren], zorgen de renale tubulaire cellen [tubuli = nierbuisjes, onderdelen van de nefronen (filter-eenheden)] voor upregulering van de glycolyse en lactaat-produktie. Dit zou ook het geval kunnen zijn bij deze studie, aangezien de uitscheiding van glucose & acetaat positief gecorreleerd waren met 7-dagen PEM-ernst. Belangrijk: acetaat was negatief gecorreleerd met de 12-maanden frequentie van PEM. Deze wijziging qua renale retentie [al dan niet uitscheiding via de nieren] van acetaat wordt ook ondersteund door de negatieve correlatie tussen de 7-dagen PEM score en de serum-acetaat/urine-acetaat verhouding. Dus: hoe hoger de frequentie aan PEM-gebeurtenissen, hoe groter het verlies aan acetaat. Renale glomerulaire podocyten [glomeruli = groepje capillairen die zorgen voor filtratie van het bloed in de nieren; podocyten = cellen met uitsteeksels die tussenliggende poriën open laten] raken beschadigd door verhogingen van het bloed-glucose bij diabetes-patiënten en dit werd gelinkt aan deacetylering van nefrine [proteïne dat een belangrijk bestanddeel vormt van de filtratie-spleten] en microRNA-aktiviteit. In deze studie lijkt de reductie qua serum-acetaat te resulteren in een conditionele renale hypo-acetylering die verhoogd metabolieten-verlies via de nieren zal toelaten. Renale veranderingen bij diabetes nefropathie gaan ook gepaard met downregulering van beender morfogeen proteïne (BMP [BMP’s = subgroep van de ‘transforming growth factor’s; signaal-molekulen die weefsel-architectuur dirigeren]) receptor funktie en TGF-β gemedieerde transcriptie-factor produktie, en het aanvoeren van BMP-7 herstelt de werking. Hoewel de renale veranderingen gelijkaardig zijn met deze die worden gezien bij centrale diabetes insipidus [stoornis in de produktie van anti-diuretisch hormoon door de hypofyse waardoor het lichaam teveel water gaan verliezen via de urine], proteïne-calorie restrictie en infektie/inflammatoir-gemedieerde gebeurtenissen, waren er geen individuen met diabetes insipidus of met proteïne-calorie restrictie, en ze hadden allemaal een gemiddeld BMI. Deze renale veranderingen bieden bijkomende ondersteuning voor ofwel een inflammatoire oorsprong of mogelijks een energie/acetylering of zelfs een transcriptie-factor probleem. Belangrijk: meerdere studies vonden dat de niveaus van serum-cytokinen niet significant verschillen tussen M.E./CVS en controles, en niet correleren met symptoom-expressie. Daarom zijn studies ter beoordeling van de aktiviteiten van HDAC en BMP transcriptie-factoren bij M.E./CVS aangewezen.

De verandering qua renaal metabolieten-verlies is geassocieerd met gestegen mannitol-excretie, wat suggereert dat een probleem met de gastro-intestinale barrière zou kunnen optreden. NoPEM M.E./CVS-patiënten hadden een 3,2 maal lager urinair mannitol [een suiker-alkohol], anders dan wat wordt gezien bij Multipele Sclerose patiënten. De waarde van urinair mannitol steeg echter met de 7-dagen PEM-scores. Deze toename van mannitol geeft een mogelijke verandering van de intestinale barrière aan, wat consistent is met de bevinding van bakteriemie [aanwezigheid van bakteriën in de bloedbaan] na inspanning bij M.E./CVS [Shukla SK et al. Changes in Gut and Plasma Microbiome following Exercise Challenge in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS). PLoS ONE (2015) 10: e0145453]. De aanwezigheid van bakteremie wordt ondersteund door de correlatie tussen faecaal uracil en de 7-dagen PEM-score. De stijging qua faecaal uracil was ook gecorreleerd met de serum-hypoxanthine waarde in de PEM-groep, die aantoont dat ze samen stegen als onderdeel van de PEM-geassocieerde hyper-metabole gebeurtenis. Uracil is een afbraak-produkt van RNA maar kan ook van bakteriële oorsprong zijn. Of dit een afbraak in enterocyten [darmcellen] aangeeft of een wijziging in de faecale flora of hun metabotoxinen/toxinen, is niet geweten. Verder onderzoek van deze veranderingen is gewenst.

Er werd ook een toename van 1,6 maal gezien qua urinaire excretie van methylhistidine bij de PEM-subgroep vergeleken met de NoPEM-subgroep. Methylhistidine is een afbraak-produkt van spier-samentrekking proteïnen, volgend op een kortdurende weerstand-inspanning. De synthese van spier-proteïnen wordt gecontroleerd door het beschikbaar leucine & fenylalanine [aminozuren], en door BMP proteïne receptor aktiviteit. In deze studie was urinair methylhistidine positief gecorreleerd met urinair creatine (p < 0.001), leucine (p < 0.001), fenylalanine (p < 0.001) & acetaat (r = +0.47, p < 0.001) voor alle groepen. Een daling qua beschikbaar acetaat tijdens inspanning is geassocieerd met een vermindering qua fosfocreatine-afbraak en is daardoor geassocieerd met verhoogd fosfocreatine [creatine-fosfaat; een gefosforyleerde creatine-molekule die een belangrijke energie-voorraad in spieren en in de hersenen vertegenwoordigt] en mitochondriale energie-voorziening, wat consistent is met de glycolyse/ureum-cyclus energie omschakeling die bij deze M.E./CVS-groep werd geïdentificeerd [zie Armstrong CW et al. hierboven]. Interessant: 3-methylhistidine in niet-geacetyleerde vorm wordt veel meer uitgescheiden wanneer ratten worden blootgesteld aan bakteriële lipopolysacchariden. Het is waarschijnlijk dat de toegenomen excretie van 3-methylhistidine, die we zagen tijdens de 7-dagen PEM-respons, het resultaat is van de verminderde energie-voorziening en de afname van aminozuren, die gemedieerd kan zijn door acetylering. De respons zou echter ook kunnen worden verslechterd door anomalieën van de gastro-intestinale barrière die wordt gesuggereerd door de gestegen bakteremie die wordt gezien bij M.E./CVS-patiënten [zie Shukla SK et al. hierboven]. Een alternatief: er kan ook een anomalie in de BMP-regulering betrokken zijn bij de verhoogde uitscheiding van 3-methylhistidine. Dus: een combinatie van minstens drie verschillende gebeurtenissen kan bijdragen tot de gestegen 3-methylhistidine excretie en dit kan worden weerspiegeld in verschillende genetische vatbaarheden binnen verschillende individuen.

De bevindingen dat de PEM geassocieerd is met een verlies aan metabolieten, daling van de acetylering, ontregeling van het purine-metabolisme, verhoogde afbraak van spier-samentrekking proteïnen en bakteremie geassocieerd met inspanning, suggereert dat behandeling zoals graduele inspanning meer schadelijk dan nuttig (wat in sommige studies wordt geclaimd) zijn. Tot het moment dat deze biologische veranderingen verder kunnen worden onderzocht, zou het gebruik van graduele inspanning als therapie voor mensen met een ernstige vorm van M.E./CVS als potentieel schadelijk worden beschouwd. Ter ondersteuning hiervan: het gebruik van graduele inspanning therapie heeft significant protest uitgelokt vanwege M.E./CVS-patiënten die het als nadelig ervaren [zie bv. Geraghty KJ. & Blease C. Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome and the biopsychosocial model: A review of patient harm and distress in the medical encounter. Disabil. Rehabil. (2018) 1-10].

Deze studie werd opgezet om metabole veranderingen te onderzoeken bij M.E./CVS-individuen op basis van een ontdekking-hypothese en niet een specifieke hypothese-gestuurde methode om specifieke biochemische gebeurtenissen te beoordelen. De studie, met deze beperkingen, resulteerde in de ontwikkeling van een hypothese die nu dient te worden nagegaan via een typisch hypothese-gestuurd proces. Hoewel de grootte van de studie-groep klein is, reproduceerde het toch eerdere bevindingen maar die dienen te worden bevestigd bij een grotere groep of via meerdere centra. Het gebruik van zelf-gerapporteerde symptomen kan een herinnering-bias introduceren bij de individuen subjects en in een grotere studie moet elke van de variabelen waarvan wordt gevonden dat ze geassocieerd zijn met de ernst van de symptomen (en de verdeling ervan) worden geëvalueerd via andere methodes. Studies die acetylering en z’n gerelateerde DNA-transcriptie veranderingen, en de wijziging van cytosol enzyme-aktiviteit onderzoeken, zouden moeten toelaten meer kennis te krijgen omtrent de mechanismen van het ontstaan van PEM en geschikte therapieën te vinden op basis van de onderliggende biochemie.

5. Besluiten

Deze studie onthulde dat post-exertionele malaise geassocieerd is met veranderingen in glycolyse en acetylering bij M.E./CVS. Deze wijzigingen zijn consistent met een toestand van hypo-acetylering en veranderen waarschijnlijk op een significante manier de histoon-acetylering, en de werking van acetylering en deacetylering bij het controleren van cellulaire enzymatische gebeurtenissen. Gedegen ontworpen studies die deze belangrijke factoren evalueren, zijn aangewezen.

juli 19, 2019

Verhoogd hsCRP bij fibromyalgie en CVS

Filed under: Diagnostiek — mewetenschap @ 7:18 am
Tags: , , , ,

In 2007 lieten Vance Spence en z’n medewerkers al optekenen (zie ‘Arteriële Stijfheid en Inflammatie bij CVS’): “Terwijl verhoogde CRP-waarden beperkte diagnostische waarde hebben bij CVS, zijn hsCRP-waarden indicatief voor chronische, laag-gradige, sub-klinische inflammatie en kunnen fungeren als een potentieel hulpmiddel bij de voorspelling van cardiovasculair risico.”.

De hsCRP: ‘high sensitivity’ (ultra-gevoelige) immuno-assay voor CRP (zie ‘Verband tussen CRP en vermoeidheid’) is een laboratorium-test met hogere gevoeligheid (kan waarden lager dan 10 mg/l meten) dan het gewone C-Reaktief Proteïne. Een hsCRP > 10 mg/l duidt op een acute ontsteking. Lagere waarden duiden op laag-gradige inflammatie. Het eigenlijk gebruik is om het risico op hart- en/of vaatziekte na te gaan (1-3 mg/l: licht verhoogd risico, > 3 mg/l: hoog risico).

Het Noorse research-team die de studie hieronder uitvoerde, vond ook dat de hsCRP-waarden significant hoger lagen (t.o.v. controles) bij de CVS- én de FM-groep die ze onderzochten, en dit ook na aanpassing voor ‘body-mass-index’. Tussen de CVS en FM onderling was er echter geen verschil. Er wordt nogmaals aangegeven dat bij beide aandoeningen inflammatie dus aanwezig is (zie tekst voor referenties met betrekking tot CVS). Het zou op basis van de hsCRP echter niet mogelijk zijn om CVS & FM van elkaar te onderscheiden. Maar het verdient zeker aandacht om verder onderzoek te doen naar deze klinisch relevante inflammatie.

————————-

Brain, Behavior and Immunity (Pre-print juni 2019)

Patients with fibromyalgia and Chronic Fatigue Syndrome show increased hsCRP compared to healthy controls

Nina Groven (a,c), Egil A. Fors (b), Solveig Klaebo Reitan (a,c)

a Department of Mental Health, Faculty of Medicine and Health Sciences Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway

b Department of Public Health and Nursing, General Practice Research Unit, Faculty of Medicine and Health Sciences, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway

c Department of Mental Health, St. Olav’s University Hospital, Trondheim, Norway

Samenvatting

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en fibromyalgie (FM) zijn allebei chronische aandoeningen die een desastreus effekt hebben op de levens van de aangetaste patiënten en hun families. Beide aandoeningen vertonen overlappende klinische kenmerken die gedeeltelijk gemeenschappelijk zijn met inflammatoire aandoeningen. De etiologie wordt nog niet goed begrepen en er wordt gesuggereerd dat het immuunsysteem mogelijks een bijdragende factor is. Tot op heden zijn de resultaten niet éénduidig. Het doel van deze studie was het vergelijken van de twee aandoeningen en het onderzoeken van de concentratie van de inflammatoire merker ‘high-sensitivity’ CRP (hsCRP) bij CVS- en FM-patiënten t.o.v. gezonde controles.

Vrouwelijke deelnemers met een leeftijd van 18-60 jaar werden in deze studie opgenomen. De groep omvatte 49 CVS-patiënten, 57 FM-patiënten en 54 gezonde controles. De hsCRP-waarden lagen significant hoger voor zowel de CVS- als de FM-groep vergeleken met de gezonde controles, ook na aanpassing voor leeftijd, roken en BMI (p < .001). Er was geen verschil tussen de twee patiënten-groepen. De waarde van hsCRP werd beïnvloed door BMI maar niet door leeftijd en roken.

Patiënten met CVS en FM hebben hogere hsCRP-concentraties t.o.v. gezonde controles. Dit blijft significant zelfs na aanpassing voor BMI. CVS en FM kunnen in deze studie echter niet van elkaar worden onderscheiden op basis hsCRP.

1. Inleiding

De aandoeningen Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS) en fibromyalgie (FM) zijn twee afzonderlijke diagnostische groepen; ze vertonen echter overlappende symptomen. CVS wordt gekenmerkt door ernstige vermoeidheid met een gekende duidelijke aanvang, die meer dan 6 maanden aanhoudt, niet noodzakelijkerwijs verband houdt met inspanning, niet wordt beïnvloed door rust en verminderd funktioneren veroorzaakt. Daarnaast worden vier van de acht volgende symptomen gezien: verstoring van het korte-termijn geheugen of de concentratie, pijnlijke keel, gevoelige hals of oksel lymfeknopen, spierpijn, pijn in meerdere gewrichten, nieuwe type/patroon/ernst qua hoofdpijn, niet-verfrissende slaap, en post-exertionele malaise die meer dan 24 h aanhoudt. Zowel de diagnoses van CVS en FM zijn gebaseerd op specifieke inclusie-criteria en uitsluiting van andere diagnoses die dezelfde symptomen veroorzaken […]. Deze twee aandoeningen veroorzaken lijden voor de patiënten en verhogen mogelijks de kosten voor het gezondheidszorg-systeem. Er is dus meer kennis nodig om de problemen die door CVS en FM worden veroorzaakt te verlichten.

Pijn en vermoeidheid zijn courante kenmerken bij meerdere inflammatoire aandoeningen. Inflammatie aktiveert pijn-systemen op een directe manier en veroorzaakt vermoeidheid. Een ander kenmerk van meerdere inflammatoire aandoeningen is ‘ziekte-gedrag’, refererend naar niet-specifieke symptomen zoals anorexie, neerslachtigheid, verlies van interesse en verdwijnen van lichaamszorg. Ziekte-gedrag kan worden veroorzaakt door immuun-mediatoren (bv. IL-1). Zodoende is het immuunsysteem een voor de hand liggende kandidaat die dient te worden onderzocht voor z’n rol bij CVS en FM. Tot op heden zijn de studies niet éénduidig. We [Groven N et al.] hebben eerder een tendens naar verhoogde inflammatie aangetoond via de meting van gestegen TNF-α bij CVS-patiënten (t.o.v. controles).

Omdat de etiologie van FM net zo vaag is als die van CVS, wilden we de gelijkenissen en verschillen tussen de twee aandoeningen bestuderen. In deze huidige studie wordt de algemeen gebruikte immuun-merker hsCRP onderzocht bij patiënten met CVS en FM, en bij gezonde controles. hsCRP is een meer accurate methode voor het meten van de CRP-waarden.

2. Methodiek

2.1. Populatie

2.1.1. Patiënten-groepen

De patiënten waren vrouwen, niet-zwanger, met een leeftijd van 18-60 jaar […]. Elke deelnemer werd uitgebreid klinisch onderzocht en grondig geëvalueerd door een experten-team (artsen, fysiotherapeuten en psychologen). De FM-patiënten (n= 58) kregen de diagnose op basis van de 1990 ACR criteria; CVS-patiënten (n = 49) op basis van de Fukuda criteria. Exclusie-criteria waren overéénkomstig diagnostische criteria voor gekende inflammatoire ziekte.

2.1.2. Gezonde controles

[…]

2.2. Procedure

[…]

2.3. Studie-ontwerp en ethiek

Beoordeling (30-40): interview, vragenlijsten en bloed-afname. […]

2.4. Vragenlijsten

‘Hospital Anxiety and Depression Scale’ (HADS, FM 2011 & 2016 criteria, ‘Chalder Fatigue Scale’ & ‘Brief Pain Inventory’ (BPI).

2.5. Interview

[…] Voorgeschiedenis betreffende infekties, immune aandoeningen, ziekte in het algemeen (somatisch & psychiatrisch), co-morbide ziekte, medicatie, menstruatie-cyclus, gebruik van contraceptiva, status van de menopause, ziekte-duur en fysieke aktiviteit de voorbije twee weken.

2.6. Bloedafname

[…] De stalen werden ook gescreend op tekenen van infektie en inflammatie (bv. microbiologische serologie, telling van de witte bloedcellen, enz.). Abnormaliteiten leidden tot exclusie.

2.7.Statistische analyse

[…]

3. Resultaten

[…] Het totaal aantal deelnemers was 160, als volgt verdeeld over de drie groepen: CVS (n = 49), FM (n = 58) & gezonde controles (n = 53). De mediane hsCRP-concentratie was 0,94 mg/l voor CVS, 1,30 mg/l voor FM & 0,60 mg/l voor de controle-groep. De hsCRP-waarden waren niet normaal verdeeld en daarom werden ze omgezet naar hun natuurlijke logaritme (lnCRP) voor verdere analyses.

Statistisch bleken er significante verschillen qua leeftijd & BMI tussen de groepen. […]

De BMI droeg aanzienlijk bij tot het model en was verantwoordelijk voor 23,1% van de variantie qua lnCRP (p < .001), terwijl dit voor de groep-parameter 6,9% was (p = .001). De leeftijd had geen effekt op de uitkomst (p = .200).

Er was geen verband tussen roken en hsCRP-concentraties (p = .925). Er was een sterke positieve correlatie tussen hsCRP & BMI voor de totale populatie (N = 150, p < .001). We zagen ook een correlatie tussen diagnostische groep & hsCRP (N = 153, p = .019).

Het verschil in lnCRP was significant hoger bij de FM- en CVS-groepen vergeleken met de controle-groep (p = .004 & p = .009, respectievelijk). Er was geen verschil tussen de twee patiënten-groepen (p = .902).

4. Bespreking

De CVS- en FM-groepen vertoonden significant hogere waarden qua hsCRP dan de gezonde controle-groep (p = .009 & p= .004, respectievelijk) maar konden niet van elkaar worden onderscheiden (p = .902). hsCRP bleek gecorreleerd met BMI maar niet met leeftijd of roken. Na aanpassing voor BMI was de gestegen hsCRP in beide patiënten-groepen (t.o.v. controles) nog steeds significant.

Hoewel er een rapport is dat geen associatie tussen inflammatie en CVS vond, werden een substantieel aantal rapporten gepubliceerd die een verband aangeven [Patarca-Montero R et al. Cytokine and other immunologic markers in Chronic Fatigue Syndrome and their relation to neuropsychological factors. Appl. Neuropsychol. (2001) 8: 51-64 /// Patarca R. Cytokines and Chronic Fatigue Syndrome. Ann. N. Y. Acad. Sci. (2001) 933: 185-200 /// Raison CL et al. Association of peripheral inflammatory markers with chronic fatigue in a population-based sample. Brain Behav. Immun. (2009) 23: 327-337 /// Russell A et al. Persistent fatigue induced by interferon-alpha: a novel, inflammation-based, proxy model of Chronic Fatigue Syndrome. Psychoneuroendocrinology. (2019) 100: 276-285]. Een ‘review’ aangaande CVS en auto-immuniteit maakt geen melding van CRP, hoewel andere immuun-merkers worden besproken [Sotzny F et al. Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome – evidence for an autoimmune disease. Autoimmun. Rev. (2018) 17: 601-609]. Een ander rapport [Giloteaux L et al. Reduced diversity and altered composition of the gut microbiome in individuals with Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome. Microbiome (2016) 4, 30] over een vergelijking van CVS-patiënten met gezonde controles vond een lichtjes, maar niet significant, hogere hsCRP bij de patiënten, terwijl een eerdere studie met CVS-patiënten (gerecruteerd op gastro-enterologie en reumatologie afdelingen) significant gestegen hsCRP-waarden vond bij CVS-patiënten vergeleken met controles [Groeger D et al. Bifidobacterium infantis 35624 modulates host inflammatory processes beyond the gut. Gut Microb. (2013) 4 325-339]. Beide studies omvatten mensen van beide geslachten en een breed leeftijd-bereik, en er werden niet aangepast voor BMI. Ook genetische studies bij adolescenten hebben een link aangegeven tussen immuun-aktiviteit en CVS [Nguyen CB et al. Associations between clinical symptoms, plasma norepinephrine and deregulated immune gene networks in subgroups of adolescent with Chronic Fatigue Syndrome. Brain Behav. Immun. (2019) 76: 82-96]. Raison CL et al. [zie hierboven] vonden dat een verhoogd hsCRP bij patiënten met CVS niet meer significant was na aanpassing voor leeftijd, geslacht, ras, woonplaats, BMI, depressie en immuun-modulerende medicatie. Wij hadden echter slechts één geslacht in onze studie en geen enkele deelnemer nam immuun-modulerende medicijnen, er was geen co-morbiditeit en we vonden geen effekt van de leeftijd in onze groepen. Betreffende ras en woonplaats: we registreerden deze gegevens niet maar al onze deelnemers werden gerecruteerd uit eerdere homogene gebieden in en rond Trondheim (Noorwegen). De rol en het type inflammatie bij CVS dient te worden opgehelderd om preventie en behandeling van de aandoening te verbeteren. Onze studie is een bijdrage op dit vlak omdat het fenomeen wordt onderzocht tussen groepen waarbij er weinig verschillen zijn buiten de aanwezigheid van CVS (t.t.z. anderzijds gezond, slechts één geslacht, socio-economisch homogene groep en klein leeftijd-bereik), en er werd aangepast voor BMI.

Een rapport dat CRP heeft gemeten bij FM-patiënten vond geen verschillen tussen patiënten en controles betreffende hsCRP, hoewel er een effekt werd vastgesteld voor leptine [door vetcellen gesecreteerd en nutritioneel gereguleerd hormoon dat de eetlust onderdrukt en een belangrijke regulator van de neuro-endocriene, metabole en immuun-funktie is]. Een grote populatie-studie vond verhoogd CRP bij deelnemers met een zelf-gerapporteerde FM-diagnose en suggereerde dat dit gedeeltelijk werd verklaard door BMI en co-morbiditeit. Verder vond een ‘review’ van studies die rapporteerden over het effekt van niet-farmacologische interventies bij FM-patiënten geen consistent effekt van CRP. Toch lagen de ‘baseline’ CRP-waarden hoger dan de referentie-waarde in drie van de opgenomen studies. Een subgroep FM-patiënten met inflammatoire veranderingen, inclusief gewijzigd CRP, werd ook gesuggereerd. Zoals door anderen werd aangetoond, vonden wij dat hsCRP geassocieerd is met BMI bij alle FM-patiënten alsook gezonde controles. Na aanpassen voor BMI was er echter nog een significant hogere hsCRP bij de patiënten t.o.v. de controles. Naar ons weten werd dit nog niet eerder consistent gerapporteerd en het fenomeen dient verder te worden onderzocht.

In onze studie vertonen beide patiënten-groepen significant hogere hsCRP-waarden dan gezonde controles. De patiënten-groepen wijken echter niet van elkaar af. CVS & FM worden als twee afzonderlijke aandoeningen gedefinieerd hoewel er een hoge co-morbiditeit is, en er zijn meerdere overlappende symptomen en bevindingen tussen de twee aandoeningen. Raison CL et al. [zie hierboven] vonden dat mensen met CVS en een groep met CVS-achtige ziekte niet van elkaar konden worden onderscheiden op basis van hsCRP-concentraties. Het is belangrijk om deze biologische gelijkenissen in gedachten te houden omdat er afwijkende rapporten zijn over de verschillen tussen CVS en FM betreffende klinische symptomen zoals persoonlijkheid, cognitie en evenwicht.

BMI had een duidelijk effekt op hsCRP. Dit komt overéén met bevindingen van meerdere andere studies en met het gekende effekt van vetweefsel op de produktie van CRP. Onze studie bevestigt dat studies aangaande CRP alsook inflammatie in het algemeen dienen te worden gecorrigeerd voor BMI.

We vonden geen effekt van leeftijd op CRP. Dit komt overéén met de studie van Xiao Y et al. [Elevated serum high-sensitivity C-reactive protein levels in fibromyalgia syndrome patients correlate with body mass index, interleukin-6, interleukin-8, erythrocyte sedimentation rate. Rheumatol. Int. (2013) 33: 1259-1264]. Dit kan verrassend zijn aangezien over het algemeen wordt verondersteld dat inflammatie verhoogt met de leeftijd. Onze populatie zou echter globaal te jong kunnen zijn om dit effekt te onthullen. CRP lijkt enkel verhoogd met de leeftijd bij mannen maar manifesteert zich bij vrouwen na de menopause. Er werd ook geen effekt of van roken gezien.

Er zouden verschillen kunnen zijn qua inflammatoire merkers tussen CVS van korte of lange duur. In een studie over FM leek weer-gevoeligheid en pijn, en de duur ook van belang; er werd besloten dat patiënten met FM van korte duur gevoeliger waren voor het weer. De duur van de ziekte beïnvloedde echter in het huidige materiaal de bevindingen niet (gegevens niet getoond).

4.1. Zwaktes & sterktes

De studie betreft informatie gebaseerd op een beperkte populatie, t.t.z. vrouwelijke individuen tussen 18 en 60 die wonen in een homogeen gebied met goed ontwikkelde sociale en gezondheid-diensten. Het zou kunnen dat voor andere groepen (mannen, kinderen en adolescenten, ouderen, en somatisch zowel als psychiatrisch zeer zieke mensen), de onthulde mechanismen misschien niet belangrijk zijn voor vermoeidheid en pijn. Geen enkele van de patiënten waren klinisch depressief. In onze studie registreerden we ook de symptomen angst en depressie d.m.v. de HADS. Aanpassing voor deze scores had geen effekt op hsCRP (gegevens niet getoond).

Een verondersteld laag aktiviteiten-niveau voor de patiënten en hoog aktiviteiten-niveau voor de gezonde controles zou een verstorende factor kunnen zijn die de resultaten beïnvloedt. De CVS-patiënten meldden de laagste aktivteit; die van de FM-patiënten was hoger; en de gezonde controle-groep rapporteerde de hoogste aktiviteit (gegevens niet getoond). Het verrast niet dat patiënten met CVS een hogere mate van inaktiviteit rapporteren omdat dit een deel van de karakteristieken van de aandoening uitmaakt. Toch waren meer dan de helft van de CVS-patiënten inderdaad aktief (gegevens niet getoond) en we geloven niet dat dit een bijdragende factor is tot de hogere mate van inflammatie die we in onze studie vonden. We namen ook de BMI op en controleerden zodoende voor de indirecte link tussen lage aktiviteit-niveaus en BMI.

De studie-populatie is eerder homogeen wat betreft leeftijd, geslacht en socio-economische status, en anderzijds gezond en niet gemediceerd. Dit laat ons toe verschillen te onthullen onafhankelijk van veel verstorende factoren. De studie heeft ook voldoende ‘power’ door de behoorlijke hoeveelheid klinisch materiaal. De patiënten kregen de diagnose volgens de Fukuda criteria in een gespecialiseerde multidisciplinaire eenheid van een universitair ziekenhuis, daarnaast werd nota genomen van de nieuwe FM-criteria, wat de klinische diagnoses valideert in vergelijking van wat kan worden gezien bij grotere populatie-studies.

5. Besluiten

CVS- & FM-patiënten hebben hogere hsCRP-concentraties vergeleken met gezonde controles. Dit blijft significant na aanpassing voor leeftijd en BMI. CVS & FM kunnen in onze studie niet van elkaar worden onderscheiden op basis van hsCRP.

Globaal levert onze studie een belangrijke bijdrage tot de kennis omtrent CVS & FM. Er lijkt een biologische inflammatoire aktiviteit aanwezig te zijn bij patiënten met CVS & FM die niet wordt gevonden bij gezonde controles van dezelfde leeftijd en geslacht. De inflammatoire veranderingen, of ze nu primair of secundair aan andere symptomen zijn, zouden verstorende symptomen kunnen zijn. Inflammatie is een bekende oorzaak voor vermoeidheid en pijn, en kan worden aangepakt via medicatie [inhibitie van NALP3 inflammasoom aktiviteit d.m.v. coenzyme Q10 (zie ‘NLRP3 Inflammasoom geaktiveerd bij Fibromyalgie: effekt van Coenzyme Q10’) & AMPK aktivatoren] of een merker zijn voor het monitoren van een behandeling voor deze aandoeningen. Overéénkomstig de aanbevelingen van de ‘Centres for Disease Control and Prevention’ en de ‘American Heart Association’ voor hsCRP, en bepaling van risico-factoren, waren de hsCRP-concentraties van onze patiënten-groepen matig tot hoog. Als zodanig heeft dit klinische relevantie die verder gaat dan het bepalen van de oorzaak van CVS & FM.

Volgende pagina »

Blog op WordPress.com.