Autonome correlaties met MRI zijn abnormaal in het vasomotorische centrum van de hersenstam bij ME/CVS

NeuroImage: Clinical, online gepubliceerd op 31 maart 2016

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213158216300584

Leighton R. Barnden(a,b), Richard Kwiatek(c), Benjamin Crouch(a), Richard Burnet(d), Peter Del Fante(e).

a) Department of Nuclear Medicine, The Queen Elizabeth Hospital, Woodville, SA 5011, Australia

b) National Centre for NeuroImmunology and Emerging Diseases, Griffith University, Gold Coast, QLD 4222, Australia

c) Division of Medical Subspecialities, Lyell McEwin Hospital, Elizabeth, SA 5112, Australia

d) Endocrinology Department, Royal Adelaide Hospital, Adelaide, SA 5000, Australia

e) Healthfirst Network, Woodville, SA 5011, Australia

Hoogtepunten

• Voor de eerste keer hebben we MRI regressies uitgevoerd met steady state* bloeddruk en hartslag bij CVS.
• De correlaties tussen het vasomotorisch centrum, de middenhersenen en de hypothalamus waren abnormaal bij CVS.
• De MRI groepsvergelijkingen tussen CVS en controles ontdekten geen verschillen.
• Regulerende nuclei en perifere effectoren / sensoren lijken correct te functioneren.
• Signalering tussen regulerende nuclei van de hersenstam/middenhersenen lijkt te zijn verstoord.

Nvdr: “steady state”

De steady state is een toestand van lichamelijke balans, waarin de behoefte aan zuurstof gelijk is aan de toevoer van zuurstof, ook de aërobe fase genoemd. Het is de maximale inspanningsintensiteit (a.d.h.v. hartslag, bloeddruk, e.d.) die aangehouden kan worden zonder dat er in het lichaam fysiologische veranderingen optreden (bv. aanmaak van melkzuur).

Samenvatting

Autonome veranderingen worden vaak in verband gebracht met het chronisch vermoeidheidssyndroom (CVS), maar hun pathogenetische rol is onduidelijk en onderzoeken naar hersenbeeldvorming ontbreken. Het vasomotorische centrum en, daar doorheen, nuclei in de middenhersenen en hypothalamus, spelen een sleutelrol in de regulatie van de steady state bloeddruk (BP) en hartslag (HR) van het autonoom zenuwstelsel.

In deze exploratieve cross-sectionele (transversale) studie waren bloeddruk (BP) en hartslag (HR) als indicatoren voor autonoom functioneren gecorreleerd met volumetrische en T1- en T2-gewogen spin echo (T1w en T2w) MRI van de hersenen bij 25 proefpersonen met CVS (nvdr. die voldoen aan de strike Canadese Consensus Criteria voor ME/cvs en Internationale Consensus Criteria voor ME) en 25 normale controles (NC).

Steady state bloeddruk (systolisch, diastolisch en polsdruk) en hartslag werden in twee houdingen afgenomen door een 24-uurs bloeddrukmonitoring. Wij voerden (1) regressies tussen MRI en autonome score interactie-met-groep uit om locaties te ontdekken waar regressiehellingen verschilden bij de CVS- en controlegroepen (collectief wijzend op abnormaliteit bij CVS), en (2) MRI regressies in de CVS- en NC-groepen alleen om aanvullende locaties met abnormale correlaties bij CVS te ontdekken.

Significante CVS-regressies werden herhaald, waarbij gecontroleerd werd op angst en depressie (A&D).

Abnormale regressies werden ontdekt bij nuclei in het vasomotorische centrum in de hersenstam, reticulaire formatie in de middenhersenen en hypothalamus, maar ook in de limbische nuclei die betrokken zijn bij stressreacties en in de prefrontale witte stof. Vergelijkingen op groepsniveau van CVS en NC vonden geen verschillen op MRI op deze locaties.

Wij stellen daarom dat deze regulerende nuclei correct functioneren, maar dat wederkerige communicatie tussen hen beschadigd is bij CVS en dat dit de signalering naar en van de perifere effectors/sensors beïnvloedt, wat uitmondt in omgekeerde of versterkte correlaties. Deze enkelvoudige verklaring voor de verschillende abnormale correlaties die hier werden ontdekt, versterkt de conclusie van een zenuwgeleidingsgebrek in de hersenstam/middenhersenen die eerder werd getrokken (Barnden et al., 2015). Sterke correlaties werden ook gevonden bij geïsoleerde NC regressies.

© Leighton et al., 2016.

Commentaar door Dr. Charles Shepherd, medisch adviseur van de ME Association

ME Association UK , 8 april 2016

Het autonoom zenuwstelsel is een cruciaal onderdeel van het zenuwstelsel.

Het autonoom zenuwstelsel bestaat uit verschillende controlecentra in de hersenen (waaronder de hypothalamus, de middenhersenkernen en hersenstam) van waaruit berichten worden verzonden naar verschillende organen in het lichaam (hart en bloedvaten, darmen, blaas, etc.) door twee groepen van zenuwen die het (ortho)sympathisch zenuwstelsel (SZS) en het parasympathisch zenuwstelsel (PZS) worden genoemd.

Het sympathisch en parasympathisch zenuwstelsel helpen om de activiteit in het hart de darmen, de blaas, etc. te reguleren. In het bijzonder kunnen zij activiteit versnellen of vertragen.

© vrouwenovergang.nl

Het autonoom zenuwstelsel kan dus de hartslag en de pols versnellen, de bloeddruk verhogen en de bloeddoorstroming naar de hersenen en de spieren beïnvloeden.

Als er sprake is van overactiviteit in dit gedeelte van het zenuwstelsel, kan dit ook prikkelbare darmachtige symptomen veroorzaken en frequentie van de blaas beïnvloeden.

We weten al dat er goed klinisch bewijs en bewijs uit onderzoek is – met name van Professor Julia Newton hier in het Verenigd Koninkrijk en Professor Peter Rowe in Amerika – om te laten zien dat er sprake is van disfunctie van het autonoom zenuwstelsel bij ME/cvs.

Dit speelt een belangrijke rol bij symptomen zoals orthostatische intolerantie / hypotensie (waar de bloeddruk buitensporig daalt wanneer men van liggende naar een staande positie beweegt), POTS (posturaal orthostatisch tachycardiesyndroom), koude handen en voeten (waar de bloedvaten overdreven samentrekken bij koud weer), naast darm- en blaassymptomen.

En omdat het autonoom zenuwstelsel de grootte van de bloedvaten beïnvloedt en daarom ook de bloeddoorstroming, speelt het ook een rol in de spierfunctie (spieren hebben een zeer rijke bloedtoevoer) en cognitieve functie (aangezien de bloedstroom naar delen van de hersenen beïnvloed kan worden).

Dit belangrijke, nieuwe onderzoek heeft een speciaal type hersenscan / neurobeeldvorming (magnetic resonance imaging/MRI) gebruikt om te kijken naar wat er aan de hand zou kunnen zijn in de controlecentra bij ME/cvs in relatie tot veranderingen in hartslag en bloeddruk. Dit is onderzoek dat nog nooit eerder werd uitgevoerd.

Bij wat een verkennende cross-sectionele (transversale) studie wordt genoemd, werden de bloeddruk en hartslag, als indicatoren voor autonome functie, gecorreleerd met de MRI-bevindingen in de controlecentra van de hersenen bij 25 proefpersonen met ME(cvs) en 25 gezonde controles.

De steady state bloeddruk (systolisch, diastolisch en polsdruk) en hartslag in twee houdingen werden afgeleid uit een 24 uurs bloeddrukmonitoring.

Belangrijkste bevinding:

Er werden abnormale regressies gevonden in de nuclei van het vasomotorische centrum van de hersenstam, de reticulaire formatie van de middenhersenen en de hypothalamus, maar ook bij de limbische nuclei die betrokken waren bij reacties op stress en bij de prefrontale witte stof.

Belangrijkste conclusie:

Wij stellen dat deze regulerende nuclei correct functioneren, maar dat de wederkerige communicatie tussen hen verstoord is bij ME(cvs) en dat dit de signalering beïnvloedt van en naar perifere effectoren / sensoren, wat uitmondt in omgekeerde of versterkte correlaties.

Dit is duidelijk complex onderzoek.

In heel eenvoudige termen toont het aan dat, terwijl deze controlecentra correct functioneren, er een probleem lijkt te zijn wat betreft de communicatie tussen de verschillende controlecentra van de hersenen.

Het is interessant op te merken dat de hersenstam betrokken is bij ME(cvs) in andere studies die gebruik maakten van neurobeeldvorming – met name de bloeddoorstromingsstudie die door Durval Costa et al. http://www.academia.edu/21874984/Brain_MR_in_Chronic_Fatigue_Syndrome werd uitgevoerd.

Dus, terwijl dit onderzoek helpt om ons begrip van afwijkingen in het autonoom zenuwstelsel bij ME/cvs te begrijpen en waarom deze zouden kunnen voorkomen, biedt het geen nieuwe of onmiddellijke oplossingen met betrekking tot de behandeling van disfunctie van het autonoom zenuwstelsel.

© ME association UK. Vertaling Meintje, redactie Zuiderzon en Abby, ME-gids.

Problemen met connectiviteit in de hersenen veroorzaken signaalproblemen bij CVS.

Sasha Nimmo, #MEAction, 15 mei 2016

Diagram: Het autonoom zenuwstelsel – wat doet het?

Australische onderzoekers hebben abnormale activiteit in de hersenen gevonden die de problemen met hersensignalen bij CVS kan verklaren.

Wetenschappers uit Zuid-Australië en Queensland onderzochten 25 patiënten die aan de Canadese Consensus Criteria (CCC) voldeden (hoewel de paper naar de ziekte verwijst als chronisch vermoeidheidssyndroom) en 25 controlepersonen in de paper ‘Autonomic correlations with MRI are abnormal in the brainstem vasomotor centre in Chronic Fatigue Syndrome’ die in maart 2016 in NeuroImage: Clinical werd gepubliceerd.

Barnden et al. monitorde het hartritme en de bloeddruk van de patiënten terwijl ze neerlagen, in slaap; en ook terwijl ze rechtop zaten en wakker waren. De hartslag was verhoogd in vergelijking met controles, zelfs wanneer de CVS-patiënten sliepen, en de polsdruk was verminderd wanneer de patiënten zaten – ofschoon de patiënten met de diagnose POTS specifiek uit de studie werden uitgesloten. Bovendien waren de scores voor depressie an angst gecorreleerd met polsdruk: hoe hoger de score voor angst en depressie, hoe lager de polsdruk wanneer men rechtop zat.

De MRI was een 1.5T-scanner. Het volume van de grijze stof en de witte stof, en T-1 en T-2 gewogen spinecho’s werden onderzocht. Er werd voxel gebaseerde morfometrie gebruikt om de resultaten te interpreteren. Statistisch gezien werden er correcties aangebracht voor de meervoudige regressies.

De studie toonde aan dat de correlaties tussen het vasomotorisch centrum, de middenhersenen en de hypothalamus abnormaal waren bij CVS-patiënten.

“Het vasomotorisch centrum en daardoor ook de nuclei in de middenhersenen en de hypothalamus, spelen een sleutelrol in de regulering van de steady state bloeddruk en hartslag in het autonoom zenuwstelsel.

“Wij suggereren dat onderlinge verbindingen tussen deze regulerende nuclei aangetast zijn, wat op zijn beurt van invloed is op het signaleren naar/van perifere effectoren/sensoren.”

De auteurs zeggen dat er uit de studie patronen van afwijking blijken die nieuwe inzichten bieden in de relatie tussen hersenen en lichaam bij CVS en zijn consistent met een defect van de zenuwgeleiding in de hersenstam/middenhersenen.

Onregelmatigheden in het autonoom zenuwstelsel kunnen verwoestende, breedschalige effecten hebben:

“Het autonoom zenuwstelsel draagt bij aan de controle van de arteriële bloeddruk, de hartslag en de contractiliteit, maag- en speekselafscheidingen, bloedvatverwijding/vernauwing, temperatuur, immuun- en andere functies. Het… brengt sensorische signalen ook terug naar de hersenen. Het sympathisch en parasympathisch zenuwstelsel beïnvloeden beiden het enterisch zenuwstelsel die de darmactiviteit controleert.” (Hall, 2011)

Interessant is dat de MRI groepsvergelijkingen tussen CVS en controles alleen maar verschillen in de T-2 gewogen MRI in één gebied detecteerden.

De studie werd gesteund door verschillende trusts en stichtingen en het Queen Elizabeth Hospital in Adelaide, Zuid-Australië.

© ME Action. Vertaling Meintje, redactie Zuiderzon en Abby, ME-gids.