Persbericht 9 juli 2018
Onderzoekers van het Center for Infection and Immunity combineerden data van het metaboloom en microbioom en konden daarmee voorspellen wie de ziekte had met een zekerheid van 84 procent.
COLUMBIA UNIVERSITY’S MAILMAN SCHOOL OF PUBLIC HEALTH
Een studie onder leiding van onderzoekers aan het Center for Infection and Immunity (CII) aan de Mailman School of Public Health van de Columbia University heeft een reeks metabolieten geïdentificeerd die verband houden met myalgische encefalomyelitis / chronisch vermoeidheidssyndroom (ME/CVS). Door het combineren van deze data met data van een eerdere studie naar het microbioom, rapporteren onderzoekers nu dat ze met een betrouwbaarheid van 84 procent kunnen voorspellen of iemand de ziekte al dan niet heeft.
Het onderzoeksteam analyseerde bloedstalen verstrekt door 50 patiënten met ME/CVS en 50 volgens leeftijd en geslacht gepaarde controles , die gerekruteerd werden op vier klinische locaties in de Verenigde Staten. Met behulp van massaspectrometrie, een laboratoriumtechniek die gebruikt wordt om moleculen te identificeren door hun massa te meten, vonden de wetenschappers 562 metabolieten – microscopische bijproducten van menselijke en microbiële processen zoals suiker-, vet- en eiwitmoleculen. Ze sloten moleculen uit die gerelateerd waren aan antidepressiva en andere geneesmiddelen die patiënten mogelijk namen.
Hun metabolomica-analyse, een van de meest gedetailleerde en nauwgezette ooit, ontdekte afwijkende metabolietwaarden, waaronder choline, carnitine en verschillende complexe vetten die aanwezig waren in patiënten met ME/CVS. De afwijkende metabolietwaarden suggereren disfunctie van de mitochondriën, de cellulaire krachtbron, een bevinding die overeenstemt met bevindingen die gerapporteerd zijn door andere onderzoeksteams. Uniek is dat de studie van het CII ook een tweede onderscheidend patroon van metabolieten rapporteert bij patiënten met ME/CVS en prikkelbaredarmsyndroom (PDS), wat overeenkomt met eerdere bevindingen van hun fecale microbioomstudie uit 2017. De helft van de patiënten met ME/CVS had ook PDS.
Toen de onderzoekers biomarkers van zowel de microbioomstudie als de nieuwe metaboloomstudie combineerden, rapporteerden ze een voorspellende score van 0.836, wat wijst op een zekerheid van 84 procent over de aanwezigheid van ME/CVS – beter dan met elk van beide studies apart.
“Dit is een sterk voorspellend model dat suggereert dat we een labotest benaderen die met een hoge mate van zekerheid zal kunnen zeggen wie deze aandoening heeft,” zegt eerste auteur Dr. Dorottya Nagy-Szakal, PhD, een onderzoeker aan het CII.
De nabije toekomst
De onderzoekers zeggen dat hun gegevens vanaf nu gebruikt zouden kunnen worden om een diermodel voor ME/cvs te ontwikkelen dat hetzelfde afwijkende metaboloom en microbioom vertoont. Als het gedrag van dieren vergelijkbaar is met de symptomen die gezien worden bij ME/cvs-patiënten, zou dat betekenen dat het metaboloom en microbioom waarschijnlijk een oorzakelijke rol spelen in de manifestatie van de ziekte. Een diermodel zou onderzoekers ook toelaten om behandelingen te testen. Momenteel zijn er geen goedgekeurde behandelingen voor ME/cvs.
Onderzoekers aan het CII, die al sinds de jaren 1990 actief zijn in het bestuderen van ME/cvs, hebben bijgedragen aan verschillende belangrijke mijlpalen in de studie van de ziekte. In 2012 hebben ze verbanden uitgesloten tussen de retrovirussen XMRV en PMLV en ME/cvs. In de daaropvolgende jaren hebben ze de aanwezigheid van cytokines en chemokines in het bloed en in het hersenvocht gerapporteerd, en bewijs van een afzonderlijke subgroep van patiënten met PDS. In een studie die aan de gang is, onderzoekt het team de immuunrespons van patiënten op inspanning.
“We begrijpen steeds meer over hoe deze ziekte in elkaar zit”, zegt Dr. W. Ian Lipkin, directeur van het CII en het NIC Center for Solutions for ME/CFS; en de John Snow Professor of Epidemiology aan de Mailman School. “Het zal niet lang meer duren voor we diermodellen zullen kunnen ontwikkelen die ons in staat zullen stellen om verschillende hypothesen te testen, evenals potentiële therapieën. Sommige patiënten kunnen bijvoorbeeld baat hebben bij probiotica om hun gastro-intestinale microflora bij te stellen of bij geneesmiddelen die bepaalde neurotransmittersystemen activeren.”
Over ME/cvs
Experts schatten dat er tussen de 800.000 en 2 miljoen Amerikanen zijn met ME/cvs, een complexe, invaliderende aandoening die gekenmerkt wordt door extreme vermoeidheid na inspanning en andere symptomen waaronder spier- en gewrichtspijn, cognitieve stoornissen, slaapstoornissen, en orthostatische intolerantie. Momenteel is er geen diagnostische test voor de ziekte; in plaats daarvan worden de patiënten gediagnosticeerd op basis van een klinisch onderzoek en geschiedenis en uitsluiting van andere aandoeningen.
De studie, gepubliceerd op 3 juli in Scientific Reports, een Open Access medisch vakblad van de Nature Publishing Group, is getiteld “Insights into myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome phenotypes through comprehensive metabolomics.” [“Inzichten in fenotypes van myalgische encefalomyelitis / chronisch vermoeidheidssyndroom door middel van uitgebreide metabolomica”, n.v.d.r.].
###
Onderzoekers van UC Davis, Bateman Horne Center, Nova Southeastern University, Harvard Medical School, Levine Clinic, Stanford University, en Sierra Internal Medicine hebben ook bijgedragen aan de studie. Financiering werd verstrekt door het Chronic Fatigue Initiative van de Hutchins Family Foundation, de National Institutes of Health (R56 AI120724, U19 AI109761 [Center for Research in Diagnostics and Discovery], U24 DK097154) en anonieme donoren via het Crowdfunding Microbe Discovery Project. De auteurs verklaren geen belangenconflicten te hebben.
© Columbia University, Mailman School of Public Health. Vertaling Zuiderzon, redactie abby, ME-gids.
Persbericht verspreid via EurekAlert.
Tijdschrift Nature publiceert studie over het metabolisme [bij ME/cvs]
Sasha Nimmo, ME Australia, 7 juli 2018
Een nieuwe studie, gepubliceerd in het prestigieus medisch tijdschrift Nature, onderzocht het metabolisme van mensen met ME en/of chronisch vermoeidheidssyndroom en keek naar het prikkelbaredarmsyndroom (PDS), waarbij het verschillen vond tussen patiënten en controles evenals patiëntensubgroepen met en zonder PDS. Het bevestigde ook eerdere metabolische studies.
De studie, ‘Insights into myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome phenotypes through comprehensive metabolomics’ [ Inzichten in fenotypes van myalgische encefalomyelitis / chronisch vermoeidheidssyndroom door middel van uitgebreide metabolomica , n.v.d.r.], keek of de pathogenese (biologisch mechanisme dat tot een ziektestaat lijdt) van ME en/of CFS en subgroepen aanwijzingen zou geven voor de ontwikkeling van diagnostische en therapeutische strategieën. (Metabolomica is een domein in ontwikkeling dat het metabolisme bestudeert binnen een levend systeem onder verschillende omstandigheden van stimuli. Fenotype is de reeks waarneembare kenmerken, waaronder verschijningsvorm, ontwikkeling en gedrag.)
Wetenschappers bestudeerden 50 mensen die voldeden aan de Fukuda-criteria voor chronisch vermoeidheidssyndroom (CVS) en/of de Canadese Consensus Criteria (CCC) en 50 controles. De paper specificeert niet hoeveel er aan de Fukuda-criteria voor CVS voldeden, hoeveel aan de CCC of hoeveel aan beiden. Er waren 41 vrouwen en 9 mannen in elke groep, wat weerspiegelt dat ME vier keer meer voorkomt bij vrouwen dan bij mannen. Ze bestudeerden mensen van vier locaties: New York, New York; Salt Lake City, Utah; Incline Village, Nevada; en Miami, Florida.
Comorbiditeit met PDS was gebaseerd op zelfgerapporteerde diagnose op het formulier van de medische voorgeschiedenis. PDS werd gediagnosticeerd bij 24 van de 50 ME/cvs-patiënten (48%).
Net als bij het werk over metabolomica van Australische onderzoekers (Armstrong et al.), vonden onderzoekers in de VS veranderingen in metabolieten geassocieerd met mitochondriaal energiemetabolisme. De studie onderzocht klinische data, plasma en faeces op de aanwezigheid van bacteriële species. Het testte ook potentiële biomarkers.
“Onze resultaten zijn consistent met eerdere rapporteringen die suggereren dat metabolieten gekoppeld aan vet- en energiemetabolisme, aangetast zijn in ME/CVS. Ze breiden eerder werk uit door aan te tonen dat personen met ME/CVS met comorbide PDS, een verschillend metabolisch profiel hebben in vergelijking met personen zonder PDS en controles.”
Het in kaart brengen identificeerde verstoringen in het tryptofaanmetabolisme, carnitinetransport/energiehomeostase en complexe lipiden. Metabolieten die het reactiepad van tryptofaan en carnitine vertegenwoordigen, waren verlaagd bij ME/cvs in vergelijking met controles. Daarentegen waren threonzuur, aminozuren (tyrosine, methionine en lysine), fenylacetylglutamine, panthoteenzuur, hexaethyleenglycol en ε-caprolactam verhoogd in ME/cvs.
Ze vonden verlaagde niveaus van betaïne, complexe vetten (lysofosfatidylcholine [LPC], fosfatidylcholine [PC]) en sfingomyeline (SM), en verhoogde niveaus van triglyceriden (TG), ), α-N-fenylacetyl-glutamine, ε-caprolactam en urobiline.
“We bevestigen meldingen van veranderde plasmagehaltes van choline, carnitine en complexe vetmetabolieten en tonen aan dat patiënten met ME/cvs en PDS verhoogde gehaltes van ceramide hebben.”
Ceramide is een wasachtig lipide dat betrokken is bij de onderdrukking van elektronentransport, insuline- en leptineresistentie en apoptose (celdood).
Met betrekking tot de ernst waren ceramides geassocieerd met verhoogde fysieke vermoeidheid. 5-methylthioadenosine (een metaboliet afgeleid van S-adenosylmethionine als een bijproduct van polyaminebiosynthese dat toxisch kan zijn voor zoogdiercellen) was geassocieerd met functionele beperkingen.
De studie werd uitgevoerd door het Center for Infection and Immunity, Columbia University Mailman School of Public Health, New York, VS. De hoofdauteur is Dr. Dorottya Nagy-Szakal die haar doctoraat in Hongarije voltooide voordat ze postdoctorale studies deed in Texas, VS. Wetenschappers waaronder Bateman, Klimas, Komaroff, Levine, Montoya, Peterson, Levin, Hornig en Lipkin staan vermeld onder de 17 auteurs.
Lees de volledige paper.
© Sasha Nimmo, ME Australia. Vertaling Zuiderzon, redactie abby, ME-gids.
Article | OPEN | Published: 03 July 2018
Insights into myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome phenotypes through comprehensive metabolomics
[Inzichten in fenotypes van myalgische encefalomyelitis / chronisch vermoeidheidssyndroom door middel van uitgebreide metabolomica]
Dorottya Nagy-Szakal, Dinesh K. Barupal, Bohyun Lee, Xiaoyu Che, Brent L. Williams, Ellie J. R. Kahn, Joy E. Ukaigwe, Lucinda Bateman, Nancy G. Klimas, Anthony L. Komaroff, Susan Levine, Jose G. Montoya, Daniel L. Peterson, Bruce Levin, Mady Hornig, Oliver Fiehn & W. Ian Lipkin
Scientific Reports volume 8 , Article number: 10056 (2018) https://doi.org/10.1038/s41598-018-28477-9
Abstract
De pathogenese van ME/CVS, een ziekte die gekenmerkt wordt door vermoeidheid, cognitieve stoornissen, slaapstoornissen, orthostatische intolerantie, koorts, prikkelbaredarmsyndroom (PDS) en lymfadenopathie, wordt slecht begrepen. We rapporteren de ontdekking van een biomarker en topologische analyse van metabolomische data in plasma, metagenomische data van fecale bacteriën , en klinische data van 50 ME/cvs-patiënten en 50 gezonde controles. We bevestigen rapporteringen over veranderde plasmagehaltes van choline, carnitine, en complexe vetmetabolieten en tonen aan dat patiënten met ME/CVS en PDS verhoogde plasmaniveaus hebben van ceramide. Integratie van metagenomische data uit feces en metabolomische data uit plasma resulteerden in een sterker voorspellend model van ME/cvs (onderling gevalideerd AUC=0.745) dan hetzij metagonomische (onderling gevalideerd AUC = 0.745) of metabolomische (onderling gevalideerd AUC : 0.820) analyse alleen. Onze bevindingen kunnen inzichten verschaffen in de pathogenese van ME/CVS en zijn subgroepen en suggereren paden voor de ontwikkeling van diagnostische en therapeutische strategieën.
© Nagy-Szakal et al., 2018
Insights into myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome phenotypes through comprehensive metabolomics
The pathogenesis of ME/CFS, a disease characterized by fatigue, cognitive dysfunction, sleep disturbances, orthostatic intolerance, fever, irritable bowel syndrome (IBS), and lymphadenopathy, is poorly understood. We report biomarker discovery and topological analysis of plasma metabolomic, fecal bacterial metagenomic, and clinical data from 50 ME/CFS patients and 50 healthy controls.
