Sasha Nimmo, MEAustralia.net, 6 juli 2016

In Melbourne, Australië onderzocht een studie met 34 patiënten en 25 controles het energiemetabolisme, chronische immuunactivatie en problemen met oxidatieve stress bij ME/cvs-patiënten (Canadese Consensus Criteria). De studie vond significante verschillen in metabolieten en stelde een nieuwe marker voor: nachtelijke opeenhoping van allantoïne in de urine.

De patiënten waren allemaal jonge volwassen vrouwen, zoals de auteurs het zeiden “wij verwijderden met leeftijd- en seksegerelateerde variabelen, om een meer samenhangend inzicht mogelijk te maken van metabolische afwijkingen bij ME/cvs-patiënten”. De patiënten waren allemaal onder behandeling bij één arts, (vermoedelijk Dr. Lewis bij CFS Discovery, hoewel dit niet specifiek wordt vermeld). Dit voorspelt consistentie in de groep onderzochte patiënten die voldeed aan de Canadese Consensus Criteria, omdat Dr. Lewis één van degenen was die heeft bijgedragen aan de criteria en de medische primer. (Een recente studie vond dat slechts 32% van de patiënten die met CVS/ME werd gediagnosticeerd door een huisarts in Australië, voldeed aan de CCC criteria.)

De paper Metabolic profiling reveals anomalous energy metabolism and oxidative stress pathways in chronic fatigue syndrome patients door Amstrong, McGregor, Lewis, Butt en Gooley werd geaccepteerd door het wetenschappelijk tijdschrift Metabolomica.

De auteurs van deze paper zijn van de universiteit van Melbourne, de CFS Discovery Kliniek en Bioscreen. Zij schreven ook een hoofdstuk in het boek Advances in Clinical Chemistry, Chapter 5 Metabolism in Chronic Fatigue Syndrome.

Het hoofdstuk in het boek legt de studie naar het metabolisme uit bij CVS :

“Studies naar het metabolisme en CVS suggereren onregelmatigheden in het energiemetabolisme, aminozuurmetabolisme, nucleotidemetabolisme, stikstofmetabolisme, hormonaal metabolisme en het metabolisme van oxidatieve stress. De overweldigende hoeveelheid bewijs suggereert een oxidatieve omgeving met het minimale gebruik van mitochondriën voor efficiënte energieproductie. Dit is gekoppeld aan een verminderde uitscheiding van aminozuren en stikstof in het algemeen.

Metabolomica is een zich ontwikkelende wetenschap die het metabolisme binnen een levend systeem bestudeert onder variërende omstandigheden van prikkels. Door zijn ontwikkeling is er optimalisering geweest van technieken om op grote schaal hypothesegenererende ongerichte studies te doen naast hypothesetestende gerichte studies.

Deze technieken …. laten een belangrijke toekomstige richting zien voor onderzoek naar complexe ziekten zoals CVS.

Een metaboliet is “een aangeboren kleine molecule die deel uitmaakt van meerdere metabolische reacties en vereist is voor het behoud, de groei en normale functies van de cellen.” Zij behoren tot een divers scala aan klassen: organische zuren, aminozuren, vetzuren, suikers, suikeralcoholen, steroïden, vitamines, cofactoren en nucleïnebasen.

De studie uit Melbourne identificeerde veranderde metabolieten, gebruikmakend van Student T-testen en PCA-analyse. De onderzoekers identificeerden vervolgens veranderde metabolietenpatronen en de correlaties van veranderde metabolieten, en daarna de reactiepaden.

Ze ontdekten dat er zes metabolieten in het bloed significant veranderd waren: het glucosegehalte was verhoogd, terwijl acetaat, glutamaat, hypoxanthine, lactaat en fenylalanine verminderd waren bij ME/cvs-patiënten.

Er waren vijf metabolieten in de urine van patiënten verminderd: acetaat, alanine, formiaat, pyruvaat, serine, valine en verhoogd allantoïne en creatinine.

De studie stelt dat zij de eerste zijn die rapporteren over allantoïne als een marker (kijkend naar de nachtelijke opeenhoping van allantoïne in de urine) en de eersten om een reactiepad te suggereren die afbraak van ATP en oxidatieve stress met elkaar in verband brengt.

“De analyse onthult dat een geïnhibeerde glycolysereactieweg bestaat bij ME/cvs-patiënten naast een reactieweg van oxidatieve stress en een verminderd niveau van aminozuren … en dit ondersteunt de huidige literatuur die voorstelt dat er een chronische immuunactivatie en oxidatieve stress bestaat bij ME/cvs-patiënten. “Wij stellen voor dat aminozuren in toenemende mate gebruikt worden om een adequate bron van koolhydraten te verschaffen voor de citroenzuurcyclus.”

De auteurs suggereren dat de afname van creatinine in het bloed, maar de significante toename in de urine van ME/cvs-patiënten, een compensatiemechanisme zou kunnen zijn voor weefsels die afhankelijk zijn van anaerobe ademhaling gezien de voorgestelde ontregeling vanglycolyse. (Creatine wordt gebruikt om fosfaat van de lever naar de spieren te brengen voor de snelle synthese van ATP uit ADP.)

“Een disfunctioneel energiemetabolisme lijkt invloed te hebben op creatinine en de toename ervan in de urine suggereert dat het gebruikt zou kunnen worden als een alternatief voor anaerobe ATP-productie in de spieren zelf.”

“Conclusie: Onze waarnemingen van een milde hyperglykemische toestand en inhibitie van glycolyse zijn consistent met de hypothese dat chronische aangeboren activatie van het immuunsysteem en oxidatieve stress ten grondslag zouden kunnen liggen aan ME/cvs. Meer onderzoek naar de betrokkenheid van mitochondriale disfunctie is vereist, aangezien deze resultaten een remming van glycolyse aantonen die vooraf zou kunnen gaan aan mitochondriale functie.”

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de Judith Jane Mason & Harold Stannett Williams Memorial Foundation (de Mason Foundation) en subsidies voor apparatuur van de Rowden White Foundation en de staat Victoria. De auteurs bedankten de medewerkers van de CFS Discovery kliniek.

Metabolic profiling reveals anomalous energy metabolism and oxidative stress pathways in chronic fatigue syndrome patients

Christopher W. Armstrong, Neil R. McGregor, Donald P. Lewis, Henry L. Butt, Paul R. Gooley

Metabolomics (2015) 11: 1626. doi:10.1007/s11306-015-0816-5

Myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome (ME/CFS) is a debilitating long-term multisystem disorder with a central and inexplicably persistent fatigue symptom that is unable to be relieved by rest.

Energy metabolism and oxidative stress have been recent focal points of ME/CFS research and in this study we were able to elucidate metabolic pathways that were indicative of their dysfunction.

Blood and urine samples were collected from 34 females with ME/CFS (34.9 ± 1.8 SE years old) and 25 non-ME/CFS female participants (33.0 ± 1.6 SE years old). All samples underwent metabolic profiling via 1D ¹H Nuclear magnetic resonance spectroscopy and quantitated metabolites were assessed for significance.

Blood glucose was elevated while blood lactate, urine pyruvate, and urine alanine were reduced indicating an inhibition of glycolysis that may potentially reduce the provision of adequate acetyl-CoA for the citric acid cycle.

We propose that amino acids are being increasingly used to provide an adequate carbohydrate source for the citric acid cycle. We suggest that this is via glutamate forming 2-oxoglutarate through an enzyme that deaminates it and subsequently elevates blood aspartate.

Dysfunctional energy metabolism appears to have impacted creatinine and its elevation in urine suggests that it may be used as an alternative for anaerobic ATP production within muscle.

A decrease in blood hypoxanthine and an increase in urine allantoin further suggest the elevation of reactive oxygen species in ME/CFS patients.

These findings bring new information to the research of energy metabolism, chronic immune activation and oxidative stress issues within ME/CFS.