Forskning på potensielle biomarkører publisert – kan ha store implikasjoner

Posted on 03/06/2011

2


Som det skrives på Research1st (en side dedikert til å samle forskning på ME/CFS), har ikke denne publikasjonen om gen-uttrykk og biomarkører for ME fått så veldig stor oppmerksomhet oppe i hele «XMRV-dramaet». Men det er vel verdt å få med seg!

Denne forskningen kommer fra universitetet i Utah (jeg har jo sagt vi må følge med på dem!), ved Alan R. Light, Kathleen C. Light og Lucinda Bateman.

“Gene expression alterations at baseline and following moderate exercise in patients with CFS and FM syndrome,” (PubMed) er tittelen på artikkelen, og de konkluderer med at «post-aktivitet økninger i fire gener møter de publiserte kriteriene for en objektiv biomarkør for CFS, og kan være nyttig i å velge behandlingsalternativer for ulike undergrupper.»

Studien ble finansiert av  CFIDS Association of America, National Institutes of Health og American Fibromyalgia Syndrome Association.

I denne studien, undersøkte forskerne tre grupper pasienter:

  • Bare fibromyalgi (FM): 18 pasienter som møtte kriteriene for FM, men ikke for CFS eller ME/CFS.
  • CFS/CFS+FM: 48 pasienter som møtte CDCs kriterier (Fukuda) for CFS, hvor 96% også møtte de Canadiske kriteriene, og 69% møtte kriteriene for FM.
  • Kontroller: 49 personer som ble ansett for «friske»;  og som ikke møtte kriteriene for FM, CFS, ME/CFS eller andre sykdommer som ville ha utelukket dem.

Flesteparten (34 av 48) fra gruppen med både CFS og ME hadde fått en plutselig virus- eller influensalignende start på sykdommen, 5 hadde blitt syke etter et fysisk traume, 3 etter operasjoner og 5 visste ikke nøyaktig når de ble syke. 33 kvinner og 15 menn var med, og kjønn og alder var matchet med kontrollgruppen for CFS. Medikamenter brukt av pasientene ble evaluert i forhold til mulig påvirkning på resultater.

Deltakerne i studen ble målt på mental og fysisk utmattelse, og hvor alvorlige smerter de har både før, under og etter den treningsutfordringen de fikk i studien. De ble også rangert etter hvor alvorlig syke de var på en skala fra 1 til 4, hvor 1 er «hus- eller sengebundet med miniman toleranse fra aktivitet» opp til 4 – i stand til å gjøre deltids skole/arbeid/andre aktiviteter 10-30 timer i uken, men «ingenting igjen» da.

Deltakerne i studien fordelte seg slik:

Alvorlighetsgrad 1: 4 pasienter (9%)

Alvorlighetsgrad 2: 15 pasienter (33%)

Alvorlighetsgrad 3: 20 pasienter (45%)

Alvorlighetsgrad 4: 6 pasienter (13%)

Treningsutfordring

Alle deltakerne i studien ble bedt om å ikke ha noen større fysisk aktivitet (mer enn fem minutters gange) to dager før og etter studien.

De ble testet om morgenen, og blodprøver ble tatt fem ganger:

– Like før testen

– 30 minutter, 8 timer, 24 timer og 48 timer etter testen

Symptomer på smerter og utmattelse ble registrert før, midt under og rett etter treningsutfordringen.

De brukte en ergometersykkel hvor deltakerne måtte bruke både armer og føtter (det vi kaller en «trekke-tråkke» hjemme hos oss) for å simulere 25 minutter gjennomført moderat trening.

Forskerne rapporterer at flertallet av CFS- og FM-pasientene klarte å gjennomføre treningsutfordringen, og oppnå 70% av maksimal puls. «Det mest beskjedne nivået for fysisk trening i 25 minutter forårsaket aktivitetsutløst sykdomsforverring (post-exertional malaise) som varte i 48 timer hos alle CFS og FM-pasientgruppene, men ikke hos kontrollpersonene.»

Resultatene for gen-uttrykk

Slik forklarer de hvilke metoder de brukte for å teste genene:

Using real-time quantatative polymerase chain reaction (PCR), changes in messenger RNA (mRNA) gene expression were measured for each of the subjects at the five different time points. The technicians performing the PCR were blinded to the subjects’ identities and group assignments. Candidate genes were selected on the basis of prior studies that showed their direct involvement in signaling fatigue by the skeletal muscle. These genes fell into three categories: sensory (pertaining to the body’s sensory nerve network), adrenergic (pertaining to the sympathetic nervous system and release of epinepherine) and immune.

FM-pasientene skilte seg ut ved baseline (før forsøket) på flere gener.

Etter forsøket viste CFS-pasientene høyere økninger i mRNA enn kontrollene for 7 av mål-genene. Det var også en distinkt fordeling på to grupper innen CFS-gruppen basert på gen-uttrykksresultater.

34 (71%) av CFS-pasientene hadde en økning i alpha-2A-reseptoren på et eller flere tidspunkt i løpet av treningsutfordringen, mens 14 (29%) hadde en stor nedgang i den samme reseptoren. Den største undergruppen hadde store økninger på 8 gener, mens den mindre undergruppen hadde ikke vesentlige endringer i noen av disse andre genene sammenlignet med kontrollgruppen. Disse endringene som man observerte i undergruppene vedvarte etter treningsutfordringen og i hele 48 timer, sammenlignet med kontrollgruppen.

Når man sammenlignet med kontrollgruppen, viste de mer alvorlig rammede CFS-pasientene mer dramatiske endringer i gen-uttrykk enn de mildere rammede pasientene. Klikk på grafen over for å se den større.

To subgrupper

Forskerne fant altså to CFS-subgrupper i forhold til hvordan gen-uttrykkene endret seg etter treningsbelastningen.

I den første gruppen, det de kaller «α-2A Increase Subgroup» (34/48 CFS-pas.) hadde pasientene en stor endring i gen-uttrykk etter treningsutfordringen for de følgende genene: P2X4, P2X5, TRPV1, α-2A, β-1, β-2, COMT and IL10.

”Det er interessant at genene vi fant ut var dysregulert i denne studien representerer de fleste kanalene andre har satt frem hypoteser om at er endret hos CFS-pasienter. Disse inkluderer immunsystemet (IL10 and leukocytter generelt), celler-energi (P2X4 og TRPV1) og hjerte-kar-systemet (α-2A, β-1, β-2 COMT).”

Forskerne rapporterer at ingen av disse genene hadde blitt funnet av andre forskere når man brukte en metode der man tok blodprøver bare på ett tidspunkt for å bestemme forskjeller mellom CFS-pasienter og kontroller (friske og andre sykdommer). «Dette er ikke overraskende siden gen-uttrykksforskjellene vi rapporterer her ikke ble observert ved baseline (før treningen), men krevde moderat trening for at de skulle uttrykke seg.»

Det de egentlig sier her er at man må undersøke CFS-pasientene etter at de har hatt en viss grad av fysisk aktivtet, for at man skal kunne finne disse forskjellene.

Den andre undergruppen – α-2A Decrease Subgroup – (14 av 48)

Her hadde flertallet (71%) av gruppen også klinisk ortostatisk intoleranse, og forskerne skriver at dette tyder på at det er andre mekanismer som forårsaker den invalidiserende utmattelsen for denne gruppen. Kanskje kan den store nedgangen i α-2A reflektere en spesifikk type dysregulering av det sympatiske nervesystemet. En effekt av en slik dysregulering kan være utilstrekkelig blodstrøm til muskler og hjernen. Dette må undersøkes nærmere, skriver de.

De to undergruppe var ikke forskjellige i forhold til rapportert alvorlighet av smerte/utmattelse før, under eller etter treningsutfordringen, ved å ha FM samtidig, alvorlighet av sykdommen eller bruk av medisiner som antidepressiva og sterke smertestillende (opioider). Fordelingen av disse karakteristikkene var lik for begge undergruppene.

Det var litt mindre økning i gen-uttrykk for de som gikk på anti-konvulsive medisiner (anti-epileptika), noe som tyder på at slike medisiner kanskje kan være et bidrag i behandlingen.

Biomarkører

Forskerne mener at denne analysen av gen-utrykk har potensiale for å gi oss to biomarkærer – en for den større undergruppen av CFS-pasienter, og en for FM.

Vurderingen av påliteligheten av diagnostisk verdi for nedgang i alpha-2A i den mindre undergruppen var ikke mulig å beregne nøyaktig fordi antallet pasienter i denne undergruppen var for lite.

Andre observasjoner

– Denne studien bekrefter disse forskernes tidligere funn om at «moderat trening for ME-pasienter førte til økt utrykk av visse sensoriske ion-kanaler, adrenergiske og immunologiske gener som ikke forekommer hos friske personer». (PubMed)

– Trening forårsaket signifikant økning i alle mål på utmattelse og smerte hele tiden under og etter øvelsen for de som hadde CFS eller CFS+FM.

– FM-gruppen hadde økt smerte og fysisk utmattelse hele tiden, men mental utmattelse ble ikke rapportert økt under og rett etter treningsøvelsen.

– De genene man valgte ut for å studere i denne studen ble ikke valgt for å forsøke å bestemme årsakene til CFS eller FM, men forskerene skriver at disse gen-uttrykksendringene kan være forårsaket av virusinfeksjoner:

“…the increase in IL10 we observed at baseline in FM patients and in CFS following exercise is more similar to an enhanced Th2 [immune] response, which could potentially lead to greater susceptibility to viral infections and tumors.”

Disse forskerne har også sett på andre pasientgrupper for noen av de samme markørene, og har sendt inn et manuskript for publisering som viser at gen-markørene rapportert i denne studie er ikke likedan økt for pasienter med multippel sklerose (MS). De har foreløpige data som indikerer at de ikke er de samme som for pasienter med uforklart utmattelse, som har avansert prostatakreft.

Denne forskningen har stort potensiale for å forbedre diagnostisering og behandling av CFS og FM-pasienter. Undergruppene man har identifisert kan være til hjelp for å finne ut hvilken behandling man skal gi, og muligheten for at anti-epileptiske medisier kan dempe tilbakefall etter fysisk aktivitet er lovende.

Denne studien forsterker også den økende litteraturen om aktivitetsutløst sykdomsforverring i seg selv, som ikke bare kan være nyttig for å veilede kommende forskning, men i juridiske spørsmål slik som å dokumentere funksjonstap. Det viser nytteverdien av å se på biologiske endringer som forekommer som et resultat av dette kjernetegnet aktivitetsutløst sykdomsforverring. Ved at disse forskerne har sammenlignet sine funn mot andre sykdommer, kan dette hjelpe med å ikke bare skille CFS-pasienter fra friske invidider, men fra andre pasientgrupper som har invalidiserende utmattelse.

Reference:

Light AR, Bateman L, Jo D, Hughen RW, VanHaitsma TA, White AL, Light KC. Gene expression alterations at baseline following moderate exercise in patients with chronic fatigue syndrome and fibromyalgia syndrome. Journal of Internal Medicine.2011 May 26. doi: 10.1111/j.1365-2796.2011.02405.x.

(PubMed)

 

Advertisements