Hirnfunktionsstörung, Immunabnormalitäten bei postinfektiöser chronischer Müdigkeit

Müdigkeit bei postinfektiöser myalgischer Enzephalomyelitis/chronischem Müdigkeitssyndrom (ME/CFS) kann auf eine Funktionsstörung integrativer Gehirnregionen zurückzuführen sein, die den motorischen Kortex steuern, wie eine Studie zur tiefgreifenden Phänotypisierung nahelegt.

In einer explorativen Analyse von 17 ME/CFS-Patienten und 21 gesunden Kontrollpersonen zeigten diejenigen mit ME/CFS im funktionellen MRT (fMRT) eine geringere Aktivität im temporal-parietalen Übergang als die Kontrollpersonen, berichtete Dr. Avindra Nath vom National Institute of Neurologische Störungen und Schlaganfall (NINDS) in Bethesda, Maryland, und Co-Autoren.

Die Neurotransmitter der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) wie Dopamin und andere Moleküle variierten zwischen den beiden Gruppen, beobachteten die Forscher in Naturkommunikation. Menschen mit ME/CFS hatten im Vergleich zu Kontrollpersonen mehr naive B-Zellen und weniger Switched-Gedächtnis-B-Zellen. Männer mit ME/CFS hatten eine veränderte T-Zell-Aktivierung und Marker der angeborenen Immunität, während Frauen abnormale Wachstumsmuster von B-Zellen und weißen Blutkörperchen aufwiesen.

Auch bei ME/CFS-Teilnehmern wurden erhebliche Unterschiede bei körperlichen Aufgaben festgestellt. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen gelang es Menschen mit ME/CFS nicht, eine moderate Griffkraft aufrechtzuerhalten, obwohl es keinen Unterschied in der maximalen Griffkraft oder Armmuskelmasse gab. Dies korrelierte mit einer verminderten Aktivität des rechten temporal-parietalen Übergangs, einem Teil des Gehirns, der sich auf die Feststellung der Diskrepanz zwischen gewollter Handlung und Bewegung konzentriert, sagten Nath und Kollegen.

„Wir haben keine strukturellen Anomalien, sondern mehrere funktionelle Anomalien gefunden, was Hoffnung gibt, dass die Krankheit behandelbar und möglicherweise reversibel ist“, sagte Nath MedPage heute.

„Das Gehirn scheint möglicherweise die Reaktion des Patienten voranzutreiben“, sagte der ME/CFS-Forscher Karl Morten, PhD, von der Universität Oxford in England, der nicht an der Studie beteiligt war. „Die große Frage ist, warum? Ist noch etwas los, von dem wir noch nichts wissen?“ Morten hat auf der Website des UK Science Media Centre gepostet. „Das Immunsystem ist fehlreguliert und scheint immer noch eine Antigenreaktion zu zeigen. Bedeutet das, dass noch immer ein fremdes Wesen vorhanden ist, oder ist das System außer Kontrolle geraten?“

ME/CFS ist eine chronische Multisystemerkrankung, die durch aktivitätseinschränkende Müdigkeit gekennzeichnet ist. Die Ursache ist unbekannt, aber viele Menschen entwickeln ME/CFS nach einer akuten Infektion. Es gibt keinen diagnostischen Test oder eine von der FDA zugelassene Behandlung für die Erkrankung. Schätzungsweise 1,3 % der Erwachsenen in den USA – 1,7 % der Frauen und 0,9 % der Männer – leiden an ME/CFS.

Einige ME/CFS-Symptome überschneiden sich mit Long-COVID-Symptomen, und es ist möglich, dass die ME/CFS-Forschung das Verständnis von Long-COVID oder anderen postinfektiösen Syndromen verbessern kann. „Wenn wir eine dieser Krankheiten behandeln können, werden wir wahrscheinlich alle behandeln können“, sagte Nath.

Nath und mehr als 75 Co-Autoren aus 15 NIH-Zentren und -Instituten nutzten einen tiefgreifenden Phänotypisierungsansatz, um bedeutsame Unterschiede zwischen gesunden Personen und Menschen mit ME/CFS zu isolieren. Sie rekrutierten zwischen Dezember 2016 und Februar 2020 Menschen mit ME/CFS-Symptomen. Insgesamt 217 Personen wurden ausführlich telefonisch befragt und ihre Krankenakten überprüft. Von diesen kamen 27 persönlich zu einer einwöchigen Forschungsbewertung, bei der 17 von einem Expertengremium einstimmig als Patienten mit postinfektiösem ME/CFS eingestuft wurden.

Alle ME/CFS-Teilnehmer litten unter schwerer Müdigkeit und Unwohlsein nach Belastung, die sich innerhalb von 5 Jahren nach einer akuten viralen oder bakteriellen Infektion entwickelten. Die Gruppe wurde mit 21 gesunden Kontrollpersonen ohne klinische Erschöpfung verglichen.

Es gab keine Gruppenunterschiede hinsichtlich Alter, Geschlecht oder Body-Mass-Index. Die von Patienten berichteten Ergebnisse für Müdigkeit, emotionalen Stress, Schlafstörungen, Angstzustände und andere Symptome waren in der ME/CFS-Gruppe größer als in der gesunden Kontrollgruppe (P<0,05).

ME/CFS-Teilnehmer hatten auch mehr selbstberichtete kognitive Gesamtbeschwerden und Beschwerden in jedem der fünf gemessenen kognitiven Bereiche – Aufmerksamkeit, verbales Gedächtnis, visuelles Gedächtnis, Sprache und visuelles Gedächtnis – als die Kontrollpersonen (P<0,05). Es gab keine Gruppenunterschiede in der Leistung der 15 durchgeführten neuropsychologischen Tests und es ergab sich kein Zusammenhang zwischen irgendeinem neuropsychologischen Test und der Präferenz für körperliche Anstrengung.

Postinfektiöses ME/CFS scheint eine zentral vermittelte Erkrankung zu sein, kamen Nath und Kollegen zu dem Schluss.

„Wir postulieren diesen hypothetischen Mechanismus, wie eine Infektion eine Kaskade physiologischer Veränderungen hervorrufen kann, die zum postinfektiösen ME/CFS-Phänotyp führen“, schrieben sie. „Die Exposition gegenüber einer Infektion führt zu einer gleichzeitigen Immunschwäche und Veränderungen in der mikrobiellen Zusammensetzung. Immunschwäche kann sowohl mit angeborenen als auch mit adaptiven Immunantworten zusammenhängen, die geschlechtsabhängig sind. Eine Möglichkeit besteht darin, dass diese Veränderungen mit der Antigenpersistenz des infektiösen Krankheitserregers zusammenhängen.“

Im Gegenzug fügten sie hinzu: „[t]Diese immunologischen und mikrobiellen Veränderungen wirken sich auf das Zentralnervensystem aus und führen zu verringerten Konzentrationen von Metaboliten, die sich auf die Funktion der Gehirnstrukturen auswirken. Dieser Effekt auf das autonome Nervensystem führt zu einer verringerten Herzfrequenzvariabilität und einer verringerten Baroreflex-Herz-Kreislauf-Funktion. Zusätzlich zu diesen Effekten die die kardiopulmonale Kapazität verringern, führt eine veränderte Hypothalamusfunktion „zu einer verminderten Aktivierung des temporoparietalen Übergangs bei motorischen Aufgaben, was zu einem Versagen der integrativen Gehirnregionen führt, die für den Antrieb des motorischen Kortex notwendig sind.“

Die Studie „ist nützlich, um Zusammenhänge zu untersuchen, ist aber nicht in der Lage, die Ursachen von ME/CFS aufzuzeigen“, bemerkte Chris Ponting, DPhil, von der University of Edinburgh in Schottland, der ebenfalls nicht an der Forschung beteiligt war.

Die Ergebnisse „werden hilfreich sein, zukünftige, eher mechanistische Experimente neu zu priorisieren“, schrieb Ponting auf der Website des UK Science Media Centre. „Dazu sollten mehr als die 17 an dieser Studie beteiligten Fälle gehören und Menschen mit ME/CFS ohne vorherige Infektion sowie Menschen, bei denen die Diagnose seit mehr als 5 Jahren diagnostiziert wurde, das Maximum für diese Studie umfassen.“

Klinische Studien müssten auch die Pathophysiologie von ME/CFS bewerten, betonte Nath. „Eine solche Methode könnte darin bestehen, eine Plattformstudie in Betracht zu ziehen, bei der mehrere Wirkstoffe untersucht und mit einem einzigen Placebo-Arm miteinander verglichen werden können“, sagte er.