Charlotte Stephens, onderzoekscorrespondent, ME Association
Cara geeft momenteel een presentatie op de onderzoeksconferentie over ME/cvs van Emerge Australia.
Cara Tomas is een doctoraatsstudent aan de Newcastle University en heeft persoonlijk ervaring met ME. In 2017 deelde ze haar ideeën met ons over onderzoek dat mitochondriale functie onderzocht.
Dat onderzoek en Cara’s eigen ervaringen met ME werden behandeld in een veel gedeeld artikel van de New Scientist.
Cara is de energieproductie en de rol van mitochondriën bij ME/CVS blijven bestuderen en publiceerde in februari een review die gericht was op het samenvatten van wat we geleerd hebben, vanuit het oogpunt van dit team:
“Tot nu toe hebben we aangetoond dat ME/CVS-patiënten geen bewezen mutaties in het mtDNA hebben, wat weer een uitsluiting is, zij het een belangrijke. Als dusdanig valt deze groep van patiënten niet binnen de categorie van patiënten met een mitochondriale aandoening.
“Als ME/CVS-patiënten een vorm van mitochondriale disfunctie hebben, dan moet de soort en de oorzaak van deze disfunctie besproken worden.”
Eerder in maart heeft het team van Newcastle (Cara Tomas, Joanna Elson, Julia Newton en Audrey Brown) een nieuwe studie gepubliceerd die de mitochondriale activiteit onderzocht in gepermeabiliseerde cellen van mensen met ME/CVS. Cara is zo vriendelijk om ons opnieuw een korte uitleg te geven over deze eerdere complexe studie en dit kan hieronder gelezen worden.
Abstract (Uittreksels)
Afwijkingen in mitochondriale functie werden eerder aangetoond bij patiënten met chronisch vermoeidheidssyndroom (CVS), wat impliceert dat mitochondriale disfunctie kan bijdragen aan de pathogenese van de ziekte. Deze studie bouwt voort op eerder werk dat aantoont dat mitochondriale ademhalingsparameters verstoord zijn in hele cellen van CVS-patiënten door de activiteit te onderzoeken van individuele mitochondriale ademhalingsketens. Resultaten toonden aan dat er geen significante verschillen zijn in individuele mitochondriale complexe activiteit of ademhalingsactiviteit ondersteund door vetzuuroxidatie of glutaminolyse tussen gezonde controles en CVS-cohorten in ofwel skeletspieren, ofwel PBMC’s. Dat er geen verschil is in complexe activiteit in PBMC’s bij CVS doet vermoeden dat de vroeger opgemerkte mitochondriale disfunctie in hele PBMC’s te wijten is aan oorzaken stroomopwaarts in de mitochondriale ademhalingsketen.
Abnormaal reactiepad van energieproductie bij ME/CVS
“Ons eerder werk toonde aan dat mitochondriale ademhaling, het proces waarbij ATP gegenereerd wordt, verminderd is bij ME/CVS-patiënten. We wilden proberen te identificeren welk deel van het reactiepad van energieproductie abnormaal is.”
Mitochondriën worden de ‘krachtcentrale’ van een cel genoemd. Het lijken wel energiefabrieken die cellulaire energie genereren in de vorm van een kleine molecule die ‘ATP’ genoemd wordt.
“Het finaal proces van mitochondriale ATP-productie wordt uitgevoerd door de beweging van subatomische partikels die elektronen genoemd worden, door vijf eiwitcomplexen. De beweging van elektronen tussen de eiwitcomplexen wordt gebruikt om ATP te genereren door de energie van de elektronen te vangen.”
“Ons werk heeft twee celtypes gebruikt om te zien hoe de eiwitcomplexen functioneren bij patiënten en gezonde controles. We hebben perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC’s) gebruikt die werden gebruikt voor ons vorig onderzoek. We gebruikten skeletspiercellen, aangezien postexertionele malaise en spierpijn symptomen zijn die vaak ervaren worden door patiënten.”
PBMC’s zijn een soort witte bloedcellen die veel worden gebruikt in onderzoek aangezien ze een gemakkelijk toegankelijke vorm van immuuncellen zijn die doorheen de bloedbaan gevonden worden.
“Werk door andere ME/CVS-onderzoeksgroepen heeft eerder gekeken naar mitochondriale ademhalingsketenactiviteit in beide celtypes. De technieken die wij toepasten, waren verschillend en nieuw in deze context.”
“We gebruikten een geavanceerde techniek (extracellulaire fluxanalyse met gepermeabiliseerde cellen) om de mitochondriale ademhalingscomplexfunctie te bepalen.
“Deze techniek liet ons toe om de activiteit van elk van de mitochondriale complexen op hun beurt te onderzoeken, door gebruik te maken van combinaties van chemicaliën die elk van de complexen stimuleerden en dempten.”
Stroomopwaartse afwijkingen in de energieproductie worden nu als meest aannemelijk geacht.
Zouden energieproductieproblemen bij mensen met ME/CVS voor problemen kunnen zorgen die verklaard worden door PEM?
“Onze resultaten toonden geen verschil aan in activiteit van een van de mitochondriale complexen in beide celtypen.”
“Onze experimenten die gebruik maken van PBMC’s, toonden vergelijkbare niveaus van mitochondriale complexfunctie tussen de cellen van de patiënt en de controles. Dit is vergelijkbaar met wat Lawson et al. aantoonden met behulp van een andere techniek.”
“Dit impliceert dat wat we waargenomen hebben in ons vorige experiment met behulp van hele cellen (lagere mitochondriale ademhaling in ME/CVS) veroorzaakt worden door afwijkingen in de reactiepaden van de energieproductie stroomopwaarts van de mitochondriale complexen.”
“Er is echter voorzichtigheid vereist bij het interpreteren van deze resultaten aangezien we de celmembranen moesten permeabiliseren (gaten inbrengen) om deze experimenten uit te voeren, waardoor de resultaten fysiologisch minder relevant zijn dan de experimenten die uitgevoerd zijn met hele cellen, wat een meer natuurlijke omgeving is voor de mitochondriën.”
Toekomstige onderzoeksrichtingen
“Hoewel onze skeletspiercelresultaten overeenkomen met eerder onderzoek dat geen verschil aantoont in complexactiviteit tussen ME/CVS en controles, waren onze resultaten zeer variabel.”
“Uiteindelijk laten onze resultaten zien dat toekomstige studies die het proces of de processen willen lokaliseren die in ME/CVS verschillend zijn wat betreft ATP-productie door mitochondriën,, zich zullen moeten richten op delen van de reactiepaden die aan de mitochondriale complexen voorafgaan.”
Cara’s werk ondersteunt de resultaten van ander onderzoek in dit gebied dat suggereert dat het misschien niet de mitochondriën zelf zijn die ‘defect’ zijn, zoals eerder aangenomen werd, maar eerder iets net stroomopwaarts van de mitochondriën dat een effect heeft op hun functie.
De ME Association werkt momenteel aan een grote onderzoekssamenvatting die zal uitleggen waar de zaken staan met onderzoek over energieproductie en mitochondriën bij ME/CVS. We hopen dit te publiceren voor einde maart.
- De onderzoeksconferentie over ME/CVS van Emerge Australia, die momenteel plaatsvind in Australië, omvat lezingen over energieproductie en mitochondriën. Cara Tomas presenteerde haar werk over ‘cellulaire bio-energetica.’
- Dr. Luis Nacal van de UK ME/CFS Biobank heeft het ook over de immunologie van ME/CVS en over de voortgang van de longitudinale studie die veel financiering gekregen heeft van de National Institutes of Health (NIH) in Amerika.
Als je meer wilt lezen over de onderzoekssamenvattingen van de ME Association, bezoek dan het onderdeel ‘Onderzoek’ van de website of het onderdeel ‘Wetenschappelijk’ bij ME-gids. We maken ook een gratis index van gepubliceerd onderzoek over ME/CVS dat elke maand bijgewerkt wordt en een handige gids voor al het onderzoek met betrekking tot deze ziekte.
© ME Association. Vertaling Zuiderzon, redactie Abby, ME-gids.
Opnieuw gepubliceerd met vriendelijke toestemming van de Britse ME Association.
Engelse versie beschikbaar op hun website: www.measociation.org.uk
Citeren?
Tomas, C. & Elson, J.L. (2019) The role of mitochondria in ME/CFS: a perspective, Fatigue: Biomedicine, Health & Behavior, DOI: 10.1080/21641846.2019.1580855
Tomas, C., Brown, A. E., Newton, J. L., & Elson, J. L. (2019). Mitochondrial complex activity in permeabilised cells of chronic fatigue syndrome patients using two cell types. PeerJ, 7, e6500. doi:10.7717/peerj.6500
