Nieuwe bevindingen gepubliceerd in het Journal of Clinical Investigation tonen aan dat specifieke immuun-T-cellen van mensen met myalgische encefalomyelitis / chronisch vermoeidheidssyndroom (ME / CVS) verstoringen vertonen in de manier waarop ze energie produceren. Het onderzoek werd ondersteund door de National Institutes of Health.
“Dit onderzoek geeft ons aanvullend bewijs voor de rol van het immuunsysteem in ME / CVS en kan belangrijke aanwijzingen bieden om ons te helpen de mechanismen te begrijpen die ten grondslag liggen aan deze verwoestende ziekte,” zei Vicky Whittemore, Ph.D., programmadirecteur bij NIH’s National Institute van neurologische aandoeningen en beroertes (NINDS), die de studie gedeeltelijk financierden.
ME / CVS is een ernstige, chronische en slopende ziekte die een reeks symptomen kan veroorzaken, waaronder pijn, ernstige uitputting, cognitieve stoornissen en post-inspanningsmalaise, de verergering van symptomen na lichamelijke of geestelijke activiteit. Schattingen suggereren dat tussen de 836.000 en 2,5 miljoen mensen in de Verenigde Staten kunnen worden getroffen door ME / CVS. Het is onbekend wat de ziekte veroorzaakt en er zijn geen behandelingen.
Onderzoek door Alexandra Mandarano en medewerkers in het laboratorium van Maureen Hanson, Ph.D., hoogleraar moleculaire biologie en genetica aan de Cornell University in Ithaca, New York, onderzocht biochemische reacties die betrokken zijn bij energieproductie of metabolisme bij twee specifieke soorten immuunsysteem cellen verkregen van 45 gezonde controles en 53 mensen met ME / CVS. Onderzoekers concentreerden zich op CD4 T-cellen, die andere immuuncellen waarschuwen voor binnendringende pathogenen, en CD8 T-cellen, die geïnfecteerde cellen aanvallen. Het team van Dr. Hanson gebruikte geavanceerde methoden om te kijken naar de energieproductie door de mitochondriën in T-cellen, wanneer de cellen in rusttoestand waren en nadat ze waren geactiveerd. Mitochondria zijn biologische krachtpatsers en creëren het grootste deel van de energie die cellen aandrijft.
Dr. Hanson en haar collega’s zagen geen significante verschillen in mitochondriale ademhaling, de primaire energieproducerende methode van de cel, tussen gezonde en ME / CVS-cellen in rust of na activering. Resultaten suggereren echter dat glycolyse, een minder efficiënte methode voor energieproductie, kan worden verstoord in ME / CVS. Vergeleken met gezonde cellen hadden CD4- en CD8-cellen van mensen met ME / CVS in rust een verlaagd glycolysegehalte. Bovendien hadden ME / CVS CD8-cellen lagere niveaus van glycolyse na activering.
“Ons werk toont het belang aan om te kijken naar bepaalde soorten immuuncellen die verschillende taken hebben, in plaats van ze allemaal samen te bekijken, waardoor specifieke problemen voor specifieke cellen kunnen worden verborgen,” zei Dr. Hanson. “Aanvullende studies gericht op specifieke celtypen zullen belangrijk zijn om te ontrafelen wat er mis is gegaan met immuunafweer bij ME / CVS.”
De groep van Dr. Hanson keek ook naar de grootte van de mitochondriën en het membraanpotentieel, wat de gezondheid van mitochondriën in de T-cel kan aangeven. CD4-cellen van gezonde controles en mensen met ME / CVS vertoonden geen significante verschillen in mitochondriale grootte of functie. CD8-cellen van mensen met ME / CVS vertoonden een verminderd membraanpotentieel vergeleken met gezonde cellen tijdens zowel rustende als geactiveerde toestanden.
Het team van Dr. Hanson onderzocht associaties tussen cytokines, chemische boodschappers die instructies van de ene cel naar de andere sturen, en T-celmetabolisme. De bevindingen onthulden verschillende, en vaak tegengestelde, patronen tussen gezonde cellen en ME / CVS-cellen, wat wijst op veranderingen in het immuunsysteem. Bovendien correleerde de aanwezigheid van cytokines die ontsteking veroorzaken onverwacht met afgenomen metabolisme in T-cellen.
Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door het ME / CVS Collaborative Research Network van het NIH, een consortium ondersteund door meerdere instituten en centra bij NIH, bestaande uit drie collaboratieve onderzoekscentra en een coördinatiecentrum voor gegevensbeheer. Het onderzoeksnetwerk is in 2017 opgericht om onderzoek naar ME / cvs te bevorderen.
“Naast het verstrekken van waardevolle inzichten in de immunologie van ME / CVS, hopen we dat de resultaten van het samenwerkingsonderzoeksnetwerk meer onderzoekers, met name die in de vroege stadia van hun carrière, zullen inspireren om aan deze ziekte te werken,” zei Joseph Breen, Ph.D., sectiehoofd, Afdeling Immunoregulatie, Basic Immunology Branch, National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), die de studie gedeeltelijk financierde.
Toekomstige onderzoeken zullen het metabolisme in andere subsets van immuuncellen onderzoeken. Daarnaast zullen onderzoekers manieren onderzoeken waarop veranderingen in het metabolisme de activiteit van T-cellen beïnvloeden.
Deze studie werd ondersteund door NINDS-subsidie U54NS105541, NIAID-subsidie R21AI117595, Simmaron Research en een anonieme particuliere donor.