De verklaring voor de fysieke beperking bij patiënten met het Chronisch Moeheid Syndroom/ Myalgische Encefalitis (CVS/ME)

Onderzoek wijst op een stoornis in de functie van pyruvaat dehydrogenase als oorzaak van de fysieke beperking bij CVS/ME[1]. De auteurs, Fluge e.a., citeren een aantal studies, ook uit ons centrum, waarin werd aangetoond dat de inspanningscapaciteit van CVS/ME patiënten beperkt is in vergelijking met gezonde niet sportende mensen [2]. Als mogelijke verklaring veronderstelden zij dat de toevoer van koolhydraat voor de verbranding beperkt is.

Het gevolg hiervan zou zijn dat de energieproductie in rust en bij geringe inspanning toereikend is, maar dat bij toenemende inspanning, bij het overgaan van vetzuur op koolhydraat als brandstof, de energieproductie tekortschiet. De hypothese dat koolhydraten onvoldoende beschikbaar zijn voor de energieproductie kan onderzocht worden door het meten van aminozuren in het bloed, want deze stoffen worden dan meer gebruikt voor de energieproductie als vervanging van koolhydraten.

Pyruvaat dehydrogenase is een groep enzymen die de omzetting van het koolhydraat pyruvaat naar acetyl-CoA reguleert en dus de toevoer van glucose naar de energieproductie via de citroenzuurcyclus. Het pyruvaat dehydrogenase systeem kan geremd worden en deze factoren, zoals pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK 1-4) en SIRT4 zijn meetbaar in het bloed. Een remming van het pyruvaat dehydrogenase zou de verminderde koolhydraat toevoer en dus lagere concentraties aminozuren in het bloed verklaren.

Fluge e.a. onderzochten 200 CVS/ME patiënten (162 vrouwen, 38 mannen) en 102 gezonde controles (67 vrouwen, 35 mannen). Zij onderzochten de concentratie van 20 aminozuren in het bloed. De aminozuren verdeelden zij in 3 groepen:

  • Groep 1: deze aminozuren kunnen worden omgezet in pyruvaat.
  • Groep 2: de aminozuren in deze groep kunnen worden omgezet in acetyl-CoA, een stap voorbij pyruvaat en pyruvaat dehydrogenase.
  • Groep 3: aminozuren die omgezet kunnen worden in onderdelen van de citroenzuurcyclus.

In groep 1 werden geen duidelijke veranderingen gevonden bij CVS/ME patiënten, wel in groep 2 en 3. De daling in de concentraties wijst op gebruik van deze aminozuren in de energieproductie als alternatieve brandstof. (De daling is niet zodanig dat aanvulling zin kan hebben, er is geen tekort en meer is niet beter).

Er lijkt dus een vermindering te zijn van de pyruvaat dehydrogenase activiteit met een toegenomen gebruik van aminozuren als brandstof.

Het pyruvaat dehydrogenase wordt gecontroleerd door stimulerende en remmende factoren. De remmende factoren pyruvaat dehydrogenase 1,2 en 4 en SIRT4 bleken toegenomen bij patiënten met CVS/ME. Dat betekent dat de beschikbaarheid van koolhydraten voor de verbranding is afgenomen.

De oorzaak is een factor in het bloed, want serum van CVS/ME patiënten veroorzaakte de toegenomen remming in een laboratoriumexperiment met spiercellen.

De resultaten waren niet gelijk voor mannen en vrouwen, misschien door het geringe aantal mannelijke deelnemers. Er was geen meetbare invloed van de duur van de ziekte, leeftijd, BMI of fysieke activiteit.

Wat betekent dat voor CVS/ME patiënten?
We weten dat CVS/ME patiënten een verlaagde fysieke belastbaarheid hebben. De veronderstelling van psychologen en fysiotherapeuten dat inactiviteit de oorzaak hiervan is werd in dit onderzoek weerlegd. Er is een factor in het serum dat de beperking veroorzaakt.

Het is mogelijk om de beperking objectief vast te stellen met inspanningsonderzoek [2]. Wij waren in staat om aan te tonen dat de beperking wordt veroorzaakt omdat de spiercellen minder zuurstof opnemen uit het bloed, logisch want er is minder koolhydraat om te verbranden [3].

Er is geen geneesmiddel voor CVS/ME zolang wij niet weten wat de oorzaak van de verminderde activiteit van het pyruvaat dehydrogenase is. Zeker is wel dat psychotherapie van beperkte waarde is en trainen verandert niets.

Er lijkt plaats voor behandeling gericht op remming van het immuunsysteem. Onze evaluatie van het voorschrijven van azithromycine [4], de ervaringen met lowdose naltrexon en de eerste resultaten van rituximab [5] wijzen op een positief effect bij een deel van de patiënten. Stimulatie van het pyruvaat dehydrogenase met L-carnitine en propionyl-L-carnitine [6] heeft een positief effect op het welbevinden van een deel van de CVS/ME patiënten [7].

Conclusie
De fysieke beperkingen van CVS/ME patiënten worden verklaard door een zuinige afstelling van de toevoer van koolhydraten voor de verbranding. De beperking is objectief meetbaar en de oorzaak is een factor in het serum van CVS/ME patiënten. We beschikken over medicijnen die de toestand beïnvloeden, maar genezing is nog niet mogelijk.

Referenties:

  1. Fluge O, Mella O, Bruland O, Risa K, Dyrstad SE, Alme K, Rekeland IG, Sapkota D, Rosland GV, Fossa A et al: Metabolic profiling indicates impaired pyruvate dehydrogenase function in myalgic encephalopathy/chronic fatigue syndrome. JCI Insight 2016, 1(21):e89376.
  2. Vermeulen RCW, Kurk RM, Visser FC, Sluiter W, Scholte HR: Patients with chronic fatigue syndrome performed worse than controls in a controlled repeated exercise study despite a normal oxidative phosphorylation capacity. Journal of Translational Medicine 2010, 8:93.
  3. Vermeulen RCW, Vermeulen-van Eck WG: Decreased oxygen extraction during cardiopulmonary exercise test in patients with chronic fatigue syndrome. Journal of Translational Medicine 2014, 12(20).
  4. Vermeulen RCW, Scholte HR: Azithromycin in Chronic Fatigue Syndrome (CFS), an analysis of clinical data. Journal of Translational Medicine 2006, 4(-).
  5. Fluge O, Risa K, Lunde S, Alme K, Rekeland IG, Sapkota D, Kristoffersen EK, Sorland K, Bruland O, Dahl O et al: B-Lymphocyte Depletion in Myalgic Encephalopathy/ Chronic Fatigue Syndrome. An Open-Label Phase II Study with Rituximab Maintenance Treatment. PLoS One 2015, 10(7):e0129898.
  6. Calvani M, Reda E, Arrigoni-Martelli E: Regulation by carnitine of myocardial fatty acid and carbohydrate metabolism under normal and pathological conditions. Basic Res Cardiol 2000, 95(2):75-83.
  7. Vermeulen RCW, Scholte HR: Exploratory Open Label, Randomized Study of Acetyl- and Propionylcarnitine in Chronic Fatigue Syndrome. Psychosomatic Medicine 2004, 66(2):276-282.
2017-01-08T19:53:14+00:00 8 januari 2017|Artikel|

4 Comments

  1. Jacobine van der List 9 januari 2017 at 11:08 - Reply

    In het filmpje over dit onderzoek https://www.youtube.com/watch?v=HQkuFLf4bs8&feature=youtu.be wordt gezegd dat dit tevens een verklaring is voor de hoge lactaat waarden bij mensen met ME.
    Als ik het mij goed herinner vonden jullie juist lage lactaat waarden na de inspanningstesten bij mensen met ME. Heb je hier een verklaring voor?

    Vriendelijke groet,

    Jacobine van der List.

    • Ruud Vermeulen 11 januari 2017 at 11:12 - Reply

      Wij vinden bij inmiddels honderden patienten zelden hoge lactaat waarden.
      Daar zijn verschillende verklaringen voor mogelijk:
      Lactaat vangt H+ ionen (“zuur”) en verwijdert ze uit de cel. daarnaast zijn er nog een aantal functies, maar die zijn hiervoor minder relevant.
      de H+ ionen ontstaan als er meer energie wordt gemaakt dan de recycling aankan. Dat lijkt bij CVS/ME niet het geval want een belangrijke grondstof, koolhydraat is onvoldoende aanwezig. de bottleneck is dus eerder dan bij mitochondriale ziekten met een hoog lactaat. Dan werkt de recycling onvoldoende maar is de aanvoer voldoende.
      Tweede mogelijkheid is dat lactaat massaal wordt gebruikt als energiebron, bij gebrek aan koolhydraat. Dan is de turnover hoog, maar de concentratie door toegenomen gebruik laag.
      groet, ruud Vermeulen

  2. H. Willems 12 januari 2017 at 16:19 - Reply

    Artsen schrijven nu veel koolhydraatarme diëten voor, ook aan ME-patiënten.

    Gezien het vorenstaande moet je als ME-patiënt dan veel of weinig koolhydraten tot je nemen? Maakt het niet uit? Of kun je daar o.b.v. dit onderzoek nog niets zinnigs over zeggen.

    met vriendelijke groeten,

    mw. H. Willems

    • Ruud Vermeulen 18 januari 2017 at 14:36 - Reply

      De beperkte aanvoer van koolhydraat wordt veroorzaakt door een remming van een enzymsysteem. De toestand is dan vergelijkbaar met dieet van zo’n 500 Cal per dag. En dat is erg weinig, dat is maar beperkt vol te houden. Meer koolhydraten nemen heeft geen zin, het heeft allemaal geen invloed op deze aanpassing van het energie verbruik.
      Misschien is het wel een nuttige aanpassing want deze verlaging van de activiteit van het pyruvaat dehydrogenase complex gaat verspilling tegen, net zoals vermindering van de bloedcirculatie in de huid, darmen, lever en hersenen. Dat verhoogt de kans om te overleven. Zo ook de drang (“moeheid”) om in bed te gaan liggen (ooit in je hol) beschermt tegen energieverlies.

      groet,

      Ruud Vermeulen

Leave A Comment