Epigenetik von Unwohlsein nach Belastung bei Patienten mit ME/CFS (EPIME)

Die einzige Möglichkeit, die Diagnose und Behandlung von Myalgischer Enzephalomyelitis / Chronischem Erschöpfungssyndrom (ME/CFS) zu verbessern, besteht darin, die Mechanismen, die ihrer Pathophysiologie zugrunde liegen, besser zu verstehen. Funktionsstörungen des zentralen Nervensystems spielen eine wichtige Rolle bei ME/CFS und helfen, die Symptome der Patienten zu erklären, wie z. B. allgemeines Unwohlsein, das nach körperlicher Aktivität auftritt (d. h. Unwohlsein nach Belastung). Daher wird das Unwohlsein nach Belastung in Bezug auf drei Hauptkandidaten untersucht, die an der Funktion des zentralen Nervensystems beteiligt sind – aus dem Gehirn stammender neurotropher Faktor (BDNF), Catechol-O-Methyltransferase (COMT) und Histon-Deacetylasen (HDAC).

BDNF ist ein Protein, das an entscheidenden Funktionen wie Nervenwachstum, Gedächtnis und Lernen beteiligt ist und eine Rolle bei der neuronalen Sensibilisierung und Schmerzen spielt. Allerdings hat keine Studie die Rolle von BDNF bei ME/CFS untersucht. Unsere Forschungsgruppe führte eine Vorstudie durch, die sich auf BDNF bei ME/CFS konzentrierte. In einer früheren Studie untersuchten die Forscher die DNA-Methylierung (ein epigenetischer Mechanismus, der zur Stummschaltung der Genexpression beiträgt) und die Proteinexpression von BDNF im Serum bei Patienten mit ME/CFS und gesunden Kontrollpersonen. Die Patienten zeigten signifikant weniger DNA-Methylierung und signifikant mehr BDNF-Protein. Angesichts dieser aufregenden Ergebnisse sind weitere Studien gerechtfertigt.

COMT ist ein Enzym, das von seinem gleichnamigen Gen kodiert wird. Das Enzym baut Katecholamine wie Dopamin, Epinephrin und Norepinephrin ab. Katecholamine wurden wiederholt mit Schmerzen, Stress und Depressionen in Verbindung gebracht. Eine geringere COMT-Aktivität erhöht den Katecholaminspiegel, verursacht Hyperalgesie und wurde mit depressiven Symptomen in Verbindung gebracht.

In ähnlicher Weise zeigt die Forschung zur Histonacetylierung, dass eine andere Gruppe von Enzymen (Histon-Deacetylasen, HDACs) während neuraler Sensibilisierung und Schmerzen erhöht werden. Es wurden jedoch keine Untersuchungen zu HDACs bei Patienten mit ME/CFS durchgeführt. Interessanterweise hat sich gezeigt, dass aerobes Training die BDNF-Freisetzung erhöht und die Aktivität von COMT und HDACs verringert. Angesichts der nachteiligen akuten Auswirkungen, die körperliche Betätigung auf Patienten mit ME/CFS haben kann, stellten die Forscher die Hypothese auf, dass das Verständnis der Rolle von BDNF, COMT und HDACs nach körperlicher Betätigung dazu beitragen würde, sowohl die Mechanismen des Unwohlseins nach Belastung als auch die Pathophysiologie von ME/CFS aufzuklären.

Es wurde eine randomisierte kontrollierte Studie mit 70 Patienten mit ME/CFS und 35 alters-, geschlechts- und BMI-passenden gesunden Kontrollpersonen konzipiert. Beide Gruppen werden in 2 Gruppen randomisiert. Eine Gruppe durchläuft eine Einheit Aerobic-Übungen, und die andere Gruppe durchläuft einen validierten Test, der darauf ausgelegt ist, mentalen Stress und mentale Ermüdung auszulösen. Alle Teilnehmer werden vor und nach der körperlichen/psychischen Stressexposition klinischen Untersuchungen, Schmerzschwellenmessungen und Blutentnahmen unterzogen. Ziel ist es, die genetischen und epigenetischen Mechanismen der BDNF-, COMT- und HDAC-Gene sowie die Expression dieser Faktoren in Blut und Serum bei Patienten mit ME/CFS zu untersuchen.