Jaime S., #MEAction, 5 mei 2016
Uit een recente Australische studie, Progressive brain changes in patients with chronic fatigue syndrome: a longitudinal MRI study, blijkt dat patiënten die voldoen aan zowel de Fukuda als de CCC criteria, verminderde hoeveelheden grijze en witte stof hebben in de gebieden van de hersenen die we gebruiken voor het verwerken van taal.
Interessant is dat patiënten meer grijze stof hadden in het supplementaire motorische gebied en dit komt overeen met de subjectieve scores van patiënten die de ernst van neurologische symptomen inschatten. Dit ondersteunt de rapporteringen van ME/cvs-patiënten dat zij meer moeite hebben om bewegingen te coördineren: hersenplasticiteit zou de hersenen van ME/cvs-patiënten kunnen in staat stellen om te compenseren voor verlies in de gedeelten van de hersenen die meestal primair verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren en coördineren van deze taken.
Hoewel veel studies MRI hebben onderzocht bij ME/cvs-patiënten, is dit slechts de tweede longitudinale studie die werd uitgevoerd; de eerste, van het Britse Journal of Radiology, vond geen afwijkingen (Perrin et al., 2010). Hoewel de studie van Perrin patiënten met psychiatrische aandoeningen uitsloot, werden CVS-patiënten gerekruteerd gebaseerd op de ruime Fukuda criteria, terwijl bij Shan’s progressieve veranderingen in de hersenen de patiënten moesten voldoen aan zowel de Fukuda criteria als de Canadese Consensus Criteria om te worden toegelaten.
25 patiënten en 25 controles werden gerekruteerd. De ernst van CVS werd gemeten aan de hand van:
- De invaliditeitsscore voor CVS van Dr. Bell
- Een somatische symptoom score (SSS)
- Een neurologische symptoom score (NSS)
De hersenen van de patiënten werden gescand met een tussentijd van 6 jaar op dezelfde 1,5-Tesla scanner, en voxel-gebaseerde morfometrie werd toegepast om de resultaten te onderzoeken. Zowel de T1- als T2-gewogen signaalintensiteit werden onderzocht.
ME/cvs-patiënten vertoonden een afname van de witte stof in de linker inferieure fronto-occipitale fasciculus (IFOF) en de fasciculus arcuatus (boogbundel), terwijl bij de controlepersonen de hoeveelheid witte stof gelijk bleef.
De linker inferieure fronto-occipitale fasciculus is deels verantwoordelijk voor aandacht, taalverwerking en werkgeheugen; het speelt ook een rol in doelgerichtheid, vermogen om je blik te kunnen richten en motorische coördinatie. De linker inferieure fronto-occipitale fasciculus verbindt vele gebieden van de hersenen met elkaar waardoor ze kunnen communiceren met elkaar (Ashtari, 2012).
De fasciculus arcuatus (boogbundel) is gedeeltelijk verantwoordelijk voor het uitdrukken van taal; patiënten met schade op die plaats kunnen spraak goed begrijpen, maar hebben soms moeilijkheden met het uitdrukken van taal en herhaling (Bernal, 2009). Er bestaat bewijs dat dit gedeelte van de hersenen ook betrokken is bij het kortetermijngeheugen.
Vergelijkingen tussen groepen onderling vonden ook verminderde hoeveelheden grijze en witte stof, gekoppeld aan toegenomen hyperintensiteit van witte stof in en rond de contralaterale linker inferieure longitudinale fasciculus (ILOF), waarvan ook wordt gedacht dat deze een rol speelt in het verwerken van taal (Mandonnet, 2007). Hyperintensiteiten van witte stof weerspiegelen mogelijk ischemie [onvoldoende doorbloeding] en hypoperfusie [slechte doorstroming van het bloed] in deze gebieden.
Daarnaast bleek dat de hoeveelheid grijze stof en de bloedstroom naar de hersenen correleerden met betere zelfgerapporteerde scores op de vragenlijsten SSS en NSS.
Shan et al. stelden dat hersenschade potentieel te wijten zou kunnen zijn aan langdurige ‘functionele hypoxie’, of zuurstofgebrek in de hersenen.
Aangezien het gebied van de linker inferieure fronto-occipitale fasciculus van de hersenen voortdurend word georganiseerd en gereorganiseerd tot in de vroege adolescentie, zou dit één van de factoren kunnen zijn die bijdragen aan de kenmerkende leeftijd van het begin van ME/cvs, en de verhoogde kans op het krijgen van vasculaire afwijkingen, die vaak deel uitmaken van de ziekte. Gekoppeld aan de vinden van over het algemeen lage hoeveelheden vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) bij ME/cvs (Landi, 2015), kan dit de kwetsbaarheid van de patiënt voor onvolledige of onjuiste vasculaire transformatie nog verder vergroten.
© #MEAction. Vertaling Meintje, redactie ME-gids.
Afwijkingen in de witte stof
ME Research UK, 25 mei 2016
De meeste studies bij ME/CVS zijn cross-sectioneel (transversaal) van aard – onderzoekers kijken naar patiënten en controles op een punt in de tijd en maken vergelijkingen tussen de twee groepen. Deze onderzoeken hebben hun nut, maar ze vertellen ons niets over de veranderingen in de tijd, die aanzienlijk kunnen zijn als er een voortdurend ziekteproces is. We weten bijvoorbeeld dat ME/CVS-patiënten die al een langere periode ziek zijn, klinische en biochemische kenmerken hebben die verschillen van patiënten met een kortere ziekteduur (lees meer), en dat leeftijd op zichzelf een factor is (lees meer), dus onderzoeken naar het verloop van de ziekte over de jaren heen kan van grote waarde zijn.
Een van de weinige longitudonale studies naar ME/CVS is onlangs gepubliceerd door onderzoekers aan de Griffith Universiteit in Australië (lees de publicatie). De patiënten voldeden zowel aan de Fukuda criteria uit 1994 als aan de Canadese criteria uit 2003, en hebben in 2011 deelgenomen aan de studie die een relatieve vermindering van witte stof vond in de middenhersenen van ME/CVS-patiënten in vergelijking met gezonde controles (zie ons overzicht). Na ongeveer 6 jaar waren 15 van de originele ME/CVS-patiënten en 10 gezonde controles nog steeds contacteerbaar en stemden toe om deel te nemen aan een herhalingsevaluatie, gebruikmakend van dezelfde MRI-scanner, om eventuele progressieve veranderingen in de hersenen te meten.
Algemeen waren er geen significante verschillen tussen de patiënten en de controles in het totale volume van de grijze stof in de hersenen (die de cellichamen van de zenuwcellen bevatten die dienen om informatie te verwerken) of de witte stof (die hoofdzakelijk zenuwvezels bevat). In beide groepen echter was het totale volume van de grijze stof verminderd en het totale volume van de witte stof vermeerderd na 6 zes jaar, waarschijnlijk als gevolg van het natuurlijke verouderingsproces.
Het was wanneer de onderzoekers naar twee specifieke gebieden keken dat ze uitgesproken veranderingen in de tijd opmerkten. Bij ME/CVS-patiënten maar niet bij de controles, was er een significante afname in het volume witte stof (relatief t.o.v. het globale volume) in de linker inferieure fronto-occipitale fasciculus (IFOF) en/of de fasciculus arcuatus (boogbundel). Bovendien waren er overeenkomstige veranderingen in de volumes van de grijze en witte stof in aanpalende hersengebieden, en de veranderingen in hersenvolume bleken te correleren met de symptoomscores van de patiënten.
Diagram van de belangrijkste systemen van associatievezels in de hersenen. Gray’s Anatomy, Plate 751.
De IFOF is een specifieke bundel zenuwvezels die achterwaarts loopt van de frontale kwab, met vezels die in een waaiervormig patroon uitstralen in de overgang naar de occipitale en temporale kwabben. Het vertegenwoordigt een van de vele ‘lange associatievezels’ die verschillende delen van dezelfde hemisfeer van de hersenen verbindt (zie diagram). Men denkt dat de IFOF netwerken van aandacht, taalverwerking en werkgeheugen verbindt, en zijn voortdurende inkrimping over de tijd kan verband houden met de problemen met het geheugen, de concentratie en aandachtsproblemen, en visuele stoornissen die men ziet bij ME/CVS. Ook de fasciculus arcuatus (bundelboog) (deel van de superieure longitudonale fasciculus – zie diagram) verbindt twee gebieden die belangrijk zijn voor taal, en afwijkingen in deze structuur werden onlangs gerapporteerd bij ME/CVS-patiënten door onderzoekers aan Stanford (lees meer, Nederlands).
De auteurs concluderen uit deze longitudinale bevindingen dat ME/CVS een chronische ziekte is met abnormale verbindingen tussen hersengebieden en verminderingen in witte stof die voortschrijden als de ziekte vordert. Dit is in lijn met de bevindingen van een recente literatuurstudie die suggereert dat structurele veranderingen in de hersenen en veranderingen in de connectiviteit een kenmerk van de ziekte zijn (lees meer). Wat onbekend blijft, is waarom de afwijkingen in de witte stof in de hersenen verschijnen. De auteurs suggereren dat het kan dat een geleidelijke en chronische vermindering van de bloedstroom (hypoperfusie) naar de hersenen bijdraagt aan de voortdurende inkrimping van de witte stof, met een overeenkomstige toename van de regionale grijze stof aangezien de hersenen proberen te compenseren voor het verlies. Echter wordt gedacht dat witte stof erg gevoelig is voor inflammatie, en het verlies zou wel eens het resultaat kunnen zijn van chronische oxidatieve stress (lees meer) of van een voortdurend infectieproces.
Dit rapport draagt bij aan het groeiende bewijs dat structurele afwijkingen, waaronder problemen van connectiviteit, een prominente plaats innemen bij ME/CVS. Daarom is ME Research UK verheugd met de aanvragen van gevestigde onderzoekers die state-of-the-art MRI-technologieën gebruiken om studies uit te voeren naar de hersenstructuur en zijn functie, verwant aan de Australische studie over jongeren, die bezig is.
© ME Research UK. Vertaling Meintje, redactie Zuiderzon en Abby, ME-gids.
Progressive brain changes in patients with chronic fatigue syndrome: A longitudinal MRI study.
Shan ZY1, Kwiatek R2, Burnet R3, Del Fante P4, Staines DR1, Marshall-Gradisnik SM1, Barnden LR1.
Abstract
PURPOSE:
To examine progressive brain changes associated with chronic fatigue syndrome (CFS).
MATERIALS AND METHODS:
We investigated progressive brain changes with longitudinal MRI in 15 CFS and 10 normal controls (NCs) scanned twice 6 years apart on the same 1.5 Tesla (T) scanner. MR images yielded gray matter (GM) volumes, white matter (WM) volumes, and T1- and T2-weighted signal intensities (T1w and T2w). Each participant was characterized with Bell disability scores, and somatic and neurological symptom scores. We tested for differences in longitudinal changes between CFS and NC groups, inter group differences between pooled CFS and pooled NC populations, and correlations between MRI and symptom scores using voxel based morphometry. The analysis methodologies were first optimized using simulated atrophy.
RESULTS:
We found a significant decrease in WM volumes in the left inferior fronto-occipital fasciculus (IFOF) in CFS while in NCs it was unchanged (family wise error adjusted cluster level P value, PFWE < 0.05). This longitudinal finding was consolidated by the group comparisons which detected significantly decreased regional WM volumes in adjacent regions (PFWE < 0.05) and decreased GM and blood volumes in contralateral regions (PFWE < 0.05). Moreover, the regional GM and WM volumes and T2w in those areas showed significant correlations with CFS symptom scores (PFWE < 0.05).
CONCLUSION:
The results suggested that CFS is associated with IFOF WM deficits which continue to deteriorate at an abnormal rate. J. Magn. Reson. Imaging 2016.
© 2016 The Authors Journal of Magnetic Resonance Imaging published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of International Society for Magnetic Resonance in Medicine.
Hoe citeren?
Shan, Z. Y., Kwiatek, R., Burnet, R., Del Fante, P., Staines, D. R., Marshall-Gradisnik, S. M. and Barnden, L. R. (2016), Progressive brain changes in patients with chronic fatigue syndrome: A longitudinal MRI study. J. Magn. Reson. Imaging. doi:10.1002/jmri.25283
