Hieronder volgt een gedetailleerde bespreking van het laatste onderzoek van Cara Tomas en haar collega’s aan Newcastle University, die onlangs resultaten gepubliceerd hebben van hun studie over bio-energetische afwijkingen bij ME/cvs.
Auteurs
Cara Tomas, Joanna L Elson, Victoria Strassheim, Julia L Newton, Mark Walker
Instituut
Translational and Clinical Research Institute, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, VK
Publicatie
PLoS One, 2020 April 10; 15(4):e0231136
Belangrijkste bevindingen
- Matig zieke (huisgebonden) patiënten hebben een mitochondriale stoornis
- Ernstig zieke (bedgebonden) patiënten hebben mitochondriale en glycolytische stoornissen
Commentaar door ME Research UK
Onderzoekers van Newcastle University hebben geprobeerd de oorzaak te achterhalen van de ernstige vermoeidheid en postexertionele malaise die patiënten met ME/cvs ervaren.
ME Research UK heeft in de loop der jaren verschillende projecten van het team gefinancierd. De resultaten waren vaak opmerkelijk. Ze vonden bijvoorbeeld een vermindering van de cellulaire ATP-niveaus (energie) bij ME/cvs-patiënten, en potentiële problemen met AMPK-signalering (verantwoordelijk voor het reguleren van de energieniveaus in de cellen).
In deze laatste studie hebben de auteurs een aantal van de bevindingen uit hun eerdere werk opnieuw geanalyseerd, waarbij ze ME/cvs-patiënten in twee groepen hebben ingedeeld: matig ziek (huisgebonden) en ernstig ziek (bedgebonden).
Ze bepaalden de ademhalingsfrequentie in de bloedcellen van ME/cvs- patiënten en controles om te achterhalen of er een verschil was in de mitochondriale functie en in de metabole reactiepaden zoals glycolyse. (Mitochondriën zijn verantwoordelijk voor het grootste deel van de energieproductie in de cellen, terwijl glycolyse het proces is waarbij glucose wordt afgebroken om energie vrij te maken).
De onderzoekers vonden dat de mitochondriale functie in gelijke mate verminderd was in zowel de matig als de ernstig zieke ME/cvs-patiënten, in vergelijking met de gezonde controles. Daarom werd de verminderde mitochondriale functie niet in relatie gebracht met de ernst van de ziekte. Dit laat zien dat de verminderde mitochondriale functie een gevolg is van ME/cvs en niet van deconditionering als reactie op ernstige symptomen.
Beide patiëntengroepen hadden ook lagere percentages aan ATP-gekoppelde ademhaling, wat wijst op een mogelijk defect in de metabole reactiepaden van ME/cvs-patiënten zoals glycolyse en/of de OXPHOS-reactiepaden (beide belangrijke reactiepaden voor ATP-productie en dus voor de energievoorziening). Deze verminderde productie was gekoppeld aan de ernst van de ziekte. Er werd een grotere vermindering gezien in de groep ernstig zieken.
In hun vorige studie vonden de auteurs geen verschil in glycolyse tussen controles en ME/cvs-patiënten. Doordat de patiënten werden gescheiden in de twee groepen (matig en ernstig zieken) zien we nu echter wel duidelijk dat de zwaarst getroffen patiënten verminderde glycolyseniveaus hebben, terwijl matig zieke patiënten dat niet hebben.
Samenvattend toont deze studie aan dat matig zieke (huisgebonden) patiënten een mitochondriale stoornis hebben en dat ernstig zieke (bedgebonden) patiënten zowel een mitochondriale als een glycolytische stoornis hebben.
Wat betekent dit? De bevindingen tonen een mitochondriaal defect in zowel matig als ernstig zieke ME/cvs-patiënten. Dit suggereert dat de postexertionele malaise en vermoeidheid bij ME/cvs kan worden veroorzaakt door een defect in – of gerelateerd aan – een van de metabole reacitepaden zoals glycolyse of OXPHOS.
De studie benadrukt ook het belang om waar mogelijk onderzoek te doen naar de ernstig zieke ME/cvs-patiënten. Dit is ongewoon, er komen namelijk veel uitdagingen kijken bij het onderzoeken van deze groep, zoals het team uit Newcastle eerder heeft onderzocht.
Mogelijke vervolgstappen zijn het testen van deze methoden bij andere ziekten met symptomen van ernstige vermoeidheid, om te bepalen of de bevindingen een gevolg zijn van de symptomen (vermoeidheid) of van de onderliggende ziekte (ME/cvs).
Samenvatting
ME/cvs is in verband gebracht met afwijkingen in de mitochondriale functie. In deze studie hebben we eerdere bio-energetische gegevens over perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC’s) geanalyseerd met behulp van nieuwe technieken om de verschillen tussen ME/cvs en gezonde controles verder op te helderen. We hebben het ME/cvs-cohort gestratificeerd in twee individuele cohorten die respectievelijk matig en ernstig zieke patiënten vertegenwoordigen om te bepalen of de ernst van de ziekte samen hangt met de bio-energetische functie in PBMCs. Beide ME/cvs-cohorten vertoonden een verminderde mitochondriale functie in vergelijking met het gezonde controlecohort.
Dit toont aan dat de ernst van de ziekte niet correleert met de mitochondriale functie omdat ook degenen die matig ziek zijn, mitochondriale disfunctie laten zien. Een andere onderzoeksgroep gaf ons een methode om ATP-gerelateerde ademhalingsfrequenties en glycolytische parameters te berekenen. De parameters van de glycolytische functie werden berekend door rekening te houden met respiratoire verzuring. Dit toonde aan dat ME/cvs-patiënten een hogere mate van respiratoire verzuring hadden en gaf tevens het belang aan om rekening te houden met respiratoire verzuring bij het berekenen van parameters van de glycolytische functie. Analyse van eerder gepubliceerde glycolysegegevens, na rekening te hebben gehouden met de respiratoire verzuring, toonde aan dat ernstig zieke patiënten minder glycolyse hebben dan matig zieke patiënten en gezonde controles. De percentages van ATP-gekoppelde respiratie werden ook berekend en bleken lager te zijn in beide ME/cvs-cohorten. Deze studie toont aan dat ernstig zieke patiënten mitochondriale en glycolytische stoornissen hebben, wat hen onderscheidt van matig zieke patiënten die alleen een mitochondriale stoornis hebben. Dit kan verklaren waarom deze patiënten een ernstiger fenotype vertonen.
© ME Research UK. Vertaling tanto, redactie Zuiderzon en Abby, ME-gids.
