Door Krishna Ramanujan, origineel gepubliceerd in de Cornell Chronicle, 24 juni 2016

Gekleurde scan met een elektronenmicroscoop van E. coli; sommige stammen zijn veel voorkomende goede darmbacteriën. © National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health

Voor artsen is ME/cvs een groot raadsel. ME/cvs is een aandoening waarbij normale inspanning tot invaliderende vermoeidheid leidt en die niet verbetert door rust. Er zijn geen uitlokkende factoren bekend, en een diagnose vereist langdurige testen die door een expert worden toegepast.

Als gevolg van dit gebrek aan informatie hebben sommige mensen zelfs gesuggereerd dat de ziekte psychosomatisch zou kunnen zijn.

Nu rapporteren onderzoekers van Cornell voor het eerst dat zij biologische markers van de ziekte in darmbacteriën en inflammatoire microbiële agentia (micro-organismen) in het bloed hebben geïdentificeerd.

In een studie, die op 23 juni 2016 in het tijdschrift Microbiome werd gepubliceerd, beschrijft het team hoe zij myalgische encefalomyelitis / chronische vermoeidheidssyndroom (ME/cvs), bij 83 procent van de patiënten correct diagnosticeerden via monsters van ontlasting en bloed. Zo bieden ze een niet-invasieve diagnose en een stap in de richting van het begrijpen van de oorzaak van de ziekte.

“Ons werk toont aan dat het bacteriële microbioom in de darm bij ME/cvs-patiënten niet normaal is, wat mogelijk leidt tot de gastro-intestinale en inflammatoire symptomen bij slachtoffers van de ziekte,” zei Maureen Hanson, de Liberty Hyde Bailey-professor aan de afdeling Moleculaire Biologie en Genetica, en hoofdauteur van de paper. “Bovendien levert onze ontdekking van een biologische afwijking verder bewijs tegen het belachelijke idee dat de ziekte psychologisch is in oorsprong.”

Ruth Ley, hoogleraar aan de afdelingen Moleculaire Biologie en Genetica en Microbiologie, is medeauteur.

“In de toekomst zouden wij deze techniek als een aanvulling kunnen zien op andere niet-invasieve diagnoses, maar als we een beter idee hebben van wat er aan de hand is met deze darmmicroben en patiënten, zouden artsen misschien het veranderen van eetgewoonten, het gebruik van prebiotica zoals voedingsvezels of probiotica kunnen overwegen om de ziekte te helpen behandelen,” zei Ludovic Giloteaux, een postdoctoraal onderzoeker in zowel het labo van Hanson als dat van Ley en de eerste auteur van de studie.

Onderzoekers beschikken over bewijs dat een overactief immuunsysteem een rol speelt bij ME/cvs. Symptomen omvatten vermoeidheid, zelfs na slaap, spier- en gewrichtspijn, migraine en maag- en darmproblemen. Een belangrijk kenmerk van de aandoening is postexertionele malaise, hetgeen betekent dat patiënten weken nodig kunnen hebben om te herstellen van een kleine inspanning. Om op ME/cvs te testen, kunnen artsen patiënten een cardiopulmonaire inspanningstest laten ondergaan, waarbij ze fietsen totdat ze vermoeid worden. Als de test de volgende dag wordt herhaald, kunnen ME/cvs-patiënten meestal hun prestatie van de eerste dag niet herhalen.

“Dat is heel typisch en specifiek voor mensen met ME/cvs, omdat gezonde mensen, of zelfs mensen die een hartziekte hebben, de inspanning op de tweede dag kunnen herhalen, maar deze mensen kunnen dit niet,” zei Giloteaux.

Bij de studie werkten onderzoekers van de campus Ithaca samen met Dr. Susan Levine, een ME/cvs-specialist in New York City, die 48 mensen met de diagnose ME/cvs (nvdr. volgens Fukuda criteria, en de meeste voldeden allicht ook aan de IOM-criteria) en 39 gezonde controles rekruteerden, en daarbij bloed- en ontlastingsmonsters liet afgeven.

De onderzoekers hebben gebieden microbieel DNA uit de ontlastingsmonsters gesequenced om verschillende soorten bacteriën te identificeren. In het algemeen was de diversiteit van de soorten bacteriën erg afgenomen en waren er minder soorten bacteriën die bekend staan als anti-inflammatoir bij ME/cvs-patiënten in vergelijking met gezonde mensen, een waarneming die ook bij mensen met de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa wordt gezien.

Tegelijkertijd ontdekten de onderzoekers specifieke markers voor inflammatie in het bloed, waarschijnlijk te wijten aan een lekkende darm (leaky gut) door darmproblemen die bacteriën in staat stellen om in het bloed terecht te komen, zei Giloteaux.

Bacteriën in het bloed zullen een immuunreactie veroorzaken, die de symptomen kunnen doen verergeren.

De onderzoekers hebben geen aanwijzingen om onderscheid te kunnen maken tussen de vraag of het veranderde darmmicrobioom een oorzaak is of een gevolg van de ziekte, voegde Giloteaux toe.

In de toekomst zal het onderzoeksteam zoeken naar bewijs voor virussen en schimmels in de darmen, om te zien of een van deze of een verband van deze, samen met de bacteriën de ziekte zou kunnen veroorzaken of aan de ziekte zou kunnen bijdragen.

Co-auteurs zijn Julia Goodrich, een doctoraatsstudent, en William Walters, een postdoctoraal onderzoeker, beiden in het lab van Ley.

De studie werd gefinancierd door de National Institutes of Health.

© Cornell Chronicle. Vertaling Meintje, redactie Zuiderzon, ME-gids.

Maureen Hanson on Twitter

Reduced diversity and altered composition of the gut microbiome in individuals with myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome

Ludovic Giloteaux, Julia K. Goodrich, William A. Walters, Susan M. Levine, Ruth E. Ley and Maureen R. Hanson

Microbiome 2016 4:30. | DOI: 10.1186/s40168-016-0171-4

Received: 29 February 2016 | Accepted: 11 May 2016 | Published: 23 June 2016

Abstract

Background

Gastrointestinal disturbances are among symptoms commonly reported by individuals diagnosed with myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome (ME/CFS). However, whether ME/CFS is associated with an altered microbiome has remained uncertain. Here, we profiled gut microbial diversity by sequencing 16S ribosomal ribonucleic acid (rRNA) genes from stool as well as inflammatory markers from serum for cases (n = 48) and controls (n = 39). We also examined a set of inflammatory markers in blood: C-reactive protein (CRP), intestinal fatty acid-binding protein (I-FABP), lipopolysaccharide (LPS), LPS-binding protein (LBP), and soluble CD14 (sCD14).

Results

We observed elevated levels of some blood markers for microbial translocation in ME/CFS patients; levels of LPS, LBP, and sCD14 were elevated in ME/CFS subjects. Levels of LBP correlated with LPS and sCD14 and LPS levels correlated with sCD14. Through deep sequencing of bacterial rRNA markers, we identified differences between the gut microbiomes of healthy individuals and patients with ME/CFS. We observed that bacterial diversity was decreased in the ME/CFS specimens compared to controls, in particular, a reduction in the relative abundance and diversity of members belonging to the Firmicutes phylum. In the patient cohort, we find less diversity as well as increases in specific species often reported to be pro-inflammatory species and reduction in species frequently described as anti-inflammatory. Using a machine learning approach trained on the data obtained from 16S rRNA and inflammatory markers, individuals were classified correctly as ME/CFS with a cross-validation accuracy of 82.93 %.

Conclusions

Our results indicate dysbiosis of the gut microbiota in this disease and further suggest an increased incidence of microbial translocation, which may play a role in inflammatory symptoms in ME/CFS.

Keywords

Myalgic encephalomyelitis – Chronic fatigue syndrome – Inflammation – Lipopolysaccharides – Microbiome – Microbial translocation – Beta-diversity

Hoe citeren?

Ludovic Giloteaux, Julia K. Goodrich, William A. Walters, Susan M. Levine, Ruth E. Ley, Maureen R. Hanson. Reduced diversity and altered composition of the gut microbiome in individuals with myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome. Microbiome, 2016; 4 (1) DOI: 10.1186/s40168-016-0171-4

© Giloteaux et al., 2016 (CC BY 4.0) [HTML] [PDF]

Microbiome

Media

Chronic Fatigue Syndrome Is In Your Gut Not Your Mind (Huffington Post, 28/6/16)
Chronic Fatigue Syndrome Is In Your Gut Not Your Mind (Science Daily, 27/6/16)
New study shows chronic fatigue syndrome may have to do with gut microbes (The Washington Post, 30/6/16)
Gut bacteria are different in people with chronic fatigue syndrome (The New York Times, 7 juli 2016)