Een onderzoek van prof. Julia Newton et al.

Achtergrond

Er is voldoende aanwijzing dat een afwijking van het autonome zenuwstelsel een bindende pathologische factor is. (Newton et al.)

Prof. Newton heeft aangetoond dat mensen met ME/cvs vaak drie met elkaar verband houdende problemen vertonen: een toename van melkzuur in de spieren bij inspanning, een verminderde hartdynamiek en autonome zenuwstelselproblemen. Zij gelooft dat een autonome stoornis al deze problemen kan veroorzaken.

In dit onderzoek concentreert ze zich op de hersenen. Ze bekijkt of een slechte pH-verwerking (melkzuurverwijdering) in de spieren verband houdt met een verminderde bloedtoevoer naar de hersenen. Als dit blijkt te kloppen, zal ze de problemen in de hersenen verbinden met lichamelijke problemen met het autonome zenuwstelsel.

Cerebrale vasculaire controle wordt geassocieerd met de pH in het skeletspierweefsel bij ME/cvs-patiënten, zowel tijdens de rust als gedurende dynamische stimulatie. (He J, Hollingsworth KG, Newton JL, Blamire AM) 

Omdat dit een studie van correlaties betreft, zal het geen bewijzen opleveren. Een positieve uitkomst zal echter wel de rol van het autonome zenuwstelsel bij ME/cvs staven.

Houd dit in gedachten

De groep stipte eerst een studie aan waaruit bleek dat orthostatische intolerantie in verband kan worden gebracht met aanhoudende aanvallen van vaatvernauwing in de bloedvaten van de hersenen.

Opmerkelijk was dat de mensen bij wie dit gebeurde noch een versnelde hartslag (POTS – posturale orthostatische tachycardie syndroom) noch een verlaagde bloeddruk (orthostatische hypotensie) hadden bij het staan, maar wel orthostatische intolerantie. De bloedvaten in hun hersenen vernauwden zich bij het opstaan – een normale reactie – maar ze bleven vernauwd op het moment dat ze zich hadden moeten verwijden. Dit is mogelijk een gebruikelijk verschijnsel bij ME/cvs.

De bloedvaten zouden zich herhaaldelijk moeten vernauwen en daarna verwijden; de verwijde bloedvaten vullen zich met bloed, waarna de vernauwing het bloed voortstuwt. Chronisch vernauwde bloedvaten zorgen dan ook voor een belemmering van de bloedstroom.

Een aandoening die reversibel cerebraal vaatvernauwingssyndroom wordt genoemd, zorgt ervoor dat de vaten in de hersenen zich vernauwen waardoor ernstige hoofdpijn, misselijkheid, zwakte, lichtgevoeligheid en verwarring worden veroorzaakt. Dit kan soms maandenlang aanhouden. Deze aandoening wordt, weinig verrassend, vaak verkeerd gediagnosticeerd als migraine. Vrouwen lijken vaker te worden getroffen dan mannen, net als bij ME/cvs/FM en andere verwante aandoeningen.

Het Onderzoek

Voor dit onderzoek heeft prof. Newton de pH-belasting van de spieren en de cerebrale doorbloeding gemeten terwijl ME/cvs patiënten het Valsalva manoeuvre uitvoerden, een stressor voor het autonome zenuwstelsel waarbij het gewoon nodig is de neus dicht te knijpen, de mond te bedekken en hard te blazen.

De verbinding tussen lichaam en hersenen

Mogelijk wordt ME/cvs aangedreven door een primaire perifere afwijking, waarbij een slecht werkende cellulaire membraanfunctie van de skeletspieren de waargenomen afwijkingen versterkt. Newton et al.

Het Newton-team ontdekte dat een verhoogde pH in de spieren samengaat met een verminderde bloedstroom in de hersenen en met een aanhoudende vernauwing (vasoconstrictie) in de bloedvaten van de hersenen.

Het meeste ME/cvs/FM-onderzoek naar het centrale zenuwstelsel (CNS) richt zich op de invloed van het CNS op het lichaam, maar deze studie suggereert het tegenovergestelde – dat problemen in het lichaam, vooral in de spieren, de hersenen aantasten.

Tasten vrije radicalen cellulaire membranen aan?

Deze problemen kunnen volgens Newton en haar team voortkomen uit de membranen rond de spiercellen. Ze merkten op dat verschillende studies suggereren dat celmembranen bij ME/cvs kunnen beschadigd zijn.

Door vrije radicalen ontstane toegenomen gehaltes vetzuren die membranen beschadigen, worden constant gevonden bij ME/cvs-onderzoeken. Bovendien hebben Shungu et al. bewijs gevonden voor een verlaagde antoxidantreactie in de hersenen. (Van Shungu – “de resultaten van deze derde onafhankelijke studie ondersteunen een pathofysiologisch model vna ME/CVS waarbij verhoogde oxidatieve stress een sleutelrol kan spelen bij ME/CVS”)

Hyperventilatie

Het pH-probleem in de spieren kan ook de ademhalingspatronen van sommige mensen met ME/cvs beïnvloeden. Onderzoeken van Natelson en Naschitz wijzen uit dat ongeveer 20% van de volwassenen met ME/cvs last heeft van hyperventilatie. Uit Natelsons onderzoek bleek niet dat angst of emotionele problemen ten grondslag liggen aan de hyperventilatie.

Bij een eerder onderzoek door een CGT-groep werd een neiging tot hyperventilatie tijdens stress ontdekt die niet kon worden verklaard door psychologische stress. Die studie suggereerde dat de systemen van ME/cvs-patiënten op de rand van een fysiologisch schadelijke ademhalingsreactie balanceerden.

De afgenomen CO2-gehaltes bij hyperventilatie kunnen cerebrale vasoconstrictie, duizeligheid, problemen met het gezichtsvermogen, angst, spierkrampen en “prikkelbaarheid van zenuwen en spieren” veroorzaken.

Met het oog op recente bevindingen, die wijzen op de betrokkenheid van de hersenstam bij ME/cvs/FM, is het interessant te weten dat de hersenstam de ademhaling reguleert. De gereduceerde bloedstroom in de hersenstam die tijdens een groot Engels onderzoek in 1995 werd ontdekt, suggereert nog een reden voor de ademhalingsproblemen.

Het verband tussen de spieren en hyperventilatie

Wij veronderstellen dat een aangetaste celmembraanfunctie van de skeletspieren ertoe kan leiden dat het verschil van pH tussen de intracellulaire omgeving van de skeletspieren en het bloed wordt genivelleerd. De intracellulaire pH neemt toe (meer alkali), terwijl het pH in het bloed afneemt (verzuring), waardoor hyperventilatie wordt veroorzaakt om de pH-verandering in het bloed op te vangen. Newton et al.

Kunnen problemen met spiermembranen problemen met de ademhaling en bloedtoevoer naar de hersenen veroorzaken?

Newton stelt dat die hyperventilatie het gevolg kan zijn van zuurtegraden in de bloedstroom die een afspiegeling zijn van de meer alkalische omgeving in de spieren. Verschillende onderzoeken hebben problemen aangetoond met de pH-verwerking in de spieren van mensen met ME/cvs.

Toegenomen kooldioxide in de bloedstroom is een neveneffect van dit proces. Hogere kooldioxidegehaltes zullen een versnelde ademhaling veroorzaken in een poging het systeem weer in balans te brengen.

De versnelde ademhaling verhoogt het zuurstofgehalte in het bloed waardoor de bloedvaten vernauwen en de bloedstromen naar de spieren en de hersenen worden verzwakt. Bovendien hopen zich meer zuren en afvalproducten op.

Het zal moeite kosten om goed op een rij te krijgen wat er aan de gang is, en de Newton-groep heeft gezegd dat ‘uitgebreid verder werk’ op het gebied van de samenstelling van het bloed noodzakelijk is.

Een Groeiend Vertrouwen

Terwijl er van Newton meestal kleine maar positieve onderzoeken blijven komen, lijkt ze er steeds zekerder van dat ze een essentieel aspect van ME/cvs aan het uitspitten is. In een eerder interview zei ze dat ze het probleem met ME/cvs als systemisch ziet: iets wat elk lichaamssysteem beïnvloedt. Voor iets systemisch moet er natuurlijk iets ontregeld zijn wat elk lichaamssysteem beïnvloedt. Het vasculaire systeem, dat grotendeels wordt aangestuurd door het autonome zenuwstelsel, is hiervoor een uitstekende kandidaat.

“Een relatie tussen de door ons gevonden afwijkingen suggereert dat problemen niet aan een enkel orgaan zijn gebonden, maar circuleren in een aantal organen.” Dr. Newton

 

In dit onderzoek stelde ze zelfs dat functioneringsproblemen van het autonome zenuwstelsel volledig ten grondslag zouden kunnen liggen aan ME/cvs.

Dat ze zelfs in kleine studies zeer positieve resultaten (hoge significantie niveaus) bereikt bij een waarschijnlijk heterogene groep patiënten, suggereert dat een stoornis van het autonome zenuwstelsel niet alleen veelvuldig voorkomt bij ME/cvs, maar ook bij verschillende patiënten kan wijzen op verschillende oorzaken.

Dit snijdt hout, gezien haar bevindingen met het autonome zenuwstelsel bij andere vermoeidheidsziekten (primaire biliaire cirrose, het syndroom van Sjögren, HIV) en andere gesteldheden zoals ouderdom. In een interview stelde prof. Newton dat de spier- en hartproblemen bij ME/cvs precies overeenkomen met die van een andere extreem vermoeiende ziekte, primaire biliaire cirrose. Zelfs als er verschillen voorkomen, is het mogelijk dat een stoornis in dit veelzijdige systeem vermoeidheid, problemen met staan, problemen met denken, etc kan veroorzaken bij diverse aandoeningen.

© Bron: “Newton Study Suggests Muscle Problems Whack the Brain in Chronic Fatigue Syndrome”. Cort Johnson, Health Rising, 6 november 2013.

© Vertaling ME/cvs Vereniging, 19 februari 2014. [PDF]

Bewerkt door ME-gids.net

Cerebral vascular control is associated with skeletal muscle pH in chronic fatigue syndrome patients both at rest and during dynamic stimulation

He J, Hollingsworth KG, Newton JL, Blamire AM.

Neuroimage Clin. 2013 Jan 5;2:168-73. doi: 10.1016/j.nicl.2012.12.006. eCollection 2013.

Abstract

Cerebral blood flow (CBF) is maintained despite changing systemic blood pressure through cerebral vascular control, with such tight regulation believed to be under local tissue control. Chronic fatigue syndrome (CFS) associates with a wide range of symptoms, including orthostatic intolerance, skeletal muscle pH abnormalities and cognitive impairment. CFS patients are known to have reduced CBF and orthostatic intolerance associates with abnormal vascular regulation, while skeletal muscle pH abnormalities associate with autonomic dysfunction. These findings point to autonomic dysfunction as the central feature of CFS, and cerebral vascular control being influenced by factors outside of the brain, a macroscopic force affecting the stability of regional regulation. We therefore explored whether there was a physiological link between cerebral vascular control and skeletal muscle pH management in CFS.

Seventeen consecutive CFS patients fulfilling the Fukuda criteria were recruited from our local CFS clinical service. To probe the static scenario, CBF and skeletal muscle pH were measured at rest using MRI and ³¹P magnetic resonance spectroscopy (³¹P-MRS).

To examine dynamic control, brain functional MRI was performed concurrently with Valsalva manoeuvre (VM), a standard autonomic function challenge, while ³¹P-MRS was performed during plantar flexion exercise.

Significant inverse correlation was seen between CBF and skeletal muscle pH at rest (r = − 0.67, p < 0.01). Prolonged cerebral vascular constriction during the sympathetic phase of VM was associated with higher pH in skeletal muscle after plantar flexion exercise (r = 0.69, p < 0.008).

In conclusion, cerebral vascular control is closely related to skeletal muscle pH both at rest and after dynamic stimulation in CFS.

Highlights

► Cerebral vascular control in CFS is affected by factors external to the brain. ► Valsalva manoeuvre performed during fMRI probes cerebral vascular control. ► Cerebral blood flow is associated with skeletal muscle pH at rest in CFS. ► Cerebral vascular control relates to skeletal pH recovery after stimulation in CFS. ► Our results point towards a peripheral or systemic cause for CFS.

KEYWORDS:

31P MR spectroscopy, Arterial spin labelling (ASL), Autonomic function, Cerebral blood flow, Chronic fatigue syndrome, Dual echo fMRI

[PUBMED] [HTML] [PDF]

Hoe citeren?

He J, Hollingsworth KG, Newton JL, Blamire AM. Cerebral vascular control is associated with skeletal muscle pH in chronic fatigue syndrome patients both at rest and during dynamic stimulation. Neuroimage Clin. 2013 Jan 5;2:168-73. doi: 10.1016/j.nicl.2012.12.006