Credit: BodyParts3D, © The Database Center for Life Science
Door de jaren heen hebben een aantal rapporten in de wetenschappelijke literatuur gewezen op de aanwezigheid van afwijkingen van hartfunctie (cardiaal) in ME/CVS. Een studie uit 2006 bijvoorbeeld heeft gevonden dat ME/CVS-patiënten een relatief kort QT-interval (meting van de elektrische cyclus van het hart) in vergelijking met gezonde mensen (lees meer). Ook in 2009 meldden Japanse onderzoekers cardiale disfunctie met lage cardiale output in sommige oosterse patiënten (lees meer), en een ander onderzoek vond dat de cardiale functie verminderd was (lees meer).
Naast deze rapporten hebben onderzoeken – door ME Research UK gefinancierd – van Prof. Julia Newton, Dr. Kieren Hollingsworth en collega’s aan de Newcastle University enkele intrigerende bevindingen naar voren gebracht met betrekking tot de functie van het hart in ME/CVS. Ze hebben bijvoorbeeld aangetoond dat er ‘bio-energetische afwijkingen’ te vinden zijn in zowel de hartspier als in de skeletspieren, met een verband tussen de twee wat het bestaan suggereert van aan elkaar gelinkte onderliggende mechanismen (lees meer).
In hetzelfde onderzoek vonden ze dat de harten van de ME/CVS-patiënten harder moesten werken tijdens langdurig staan dan bij gezonde mensen. De onderzoeksgroep heeft ook naar de functie van het hart gekeken met behulp van het markeren (‘tagging’) van cardiale MRI om defecten te identificeren die nog niet klinisch duidelijk zijn. Een van de belangrijkste bevindingen is een dramatische toename van “residuele torsie” in patiënten in vergelijking met controles. Dit is een maatstaf voor de efficiëntie van het lossen van torsie en spanning tijdens de relaxatiefase van de hartslag, en ME/CVS-patiënten hadden 200% meer residuele torsie dan gezonde mensen, wat erop wijst dat hun hartspier er langer over deed om te ontspannen. Ook was de massa van het linkerventrikel (de dikte van de hartwand aan het ventrikel of hartkamer) verminderd ten opzichte van controles; en de cardiale output (de hoeveelheid bloed die per minuut door het hart stroomt) was verminderd (lees meer)
© Vimeo
De onderzoekers van Newcastle hebben hun onderzoeken voortgezet, en hun laatste rapport werd onlangs in het tijdschrift Open Heart gepubliceerd. Het beschrijft werk dat de eerdere bevindingen in een grotere groep van nieuwe patiënten en controles bevestigt, en breidt ze uit door cardiale output (hartminuutvolume) en bloedvolume op te nemen in het onderzoek. In de experimenten werden er cardiale MRI’s uitgevoerd bij 47 patiënten met M/CVS die al gemiddeld 14 jaar ziek zijn en 47 gematchte controles, en het bloedvolume werd gemeten bij 41 ME/CVS-patiënten en 10 controles. Patiënten met een diagnose van depressie werden specifiek uitgesloten van de studie zodat depressie uitgesloten kon worden als een potentiële, zij het onwaarschijnlijke oorzaak van afwijkingen.
De resultaten waren fascinerend. In vergelijking met de gezonde controles was het slagvolume (de hoeveelheid bloed die door het linkerventrikel of de linkerkamer gepompt wordt bij één samentrekking) 23% lager bij de ME/CVS-patiënten; einddiastolische volumes waren 25% lager; eindsystolische volumes waren 29% lager; en einddiastolische wanddiktes waren 26% lager (allemaal p<0.0001). In wezen bevestigen deze bevindingen in een grotere en verschillende groep van patiënten de verminderingen in cardiaal volume die eerder waargenomen werden bij ME/CVS-patiënten in Newcastle.
Het totaal volume bloed (plasma en rode bloedcellen) was 4% lager in de ME/CVS-groep in vergelijking met de controles, hoewel dit verschil niet statistisch significant was. Bij 63% van de patiënten echter was het volume rode bloedcellen onder de 95% van de verwachte waardes voor gezonde mensen. Ook was er een sterk positief verband tussen de metingen van het bloedvolume en cardiale einddiastolische wanddikte, en een zwak verband tussen plasmavolume en ernst van vermoeidheid. Belangrijk is dat de lengte van de ziekte op geen enkele manier gerelateerd was aan cardiale MRI of volumemetingen, wat erop wijst dat het onwaarschijnlijk is dat deconditionering (die groter zou zijn des te langer een persoon ziek was) de oorzaak zou zijn van deze afwijkingen.
Slagvolume en zijn invloeden (Anatomy & Physiology, Connexions)
De bevinding dat het volume van de rode cellen laag was, is intrigerend; en het kan zijn dat bloedvolume op zijn minst een rol speelt in de symptomen die ME/CVS-patiënten ervaren. Een intrigerende mogelijkheid waar door de onderzoekers op gezinspeeld werd, is dat de gevonden afwijkingen in deze studie, in het bijzonder de vermindering in einddiastolische bloedvolume, te wijten kan zijn aan problemen met ‘veneuze compliantie’ (zie diagram hierboven), aangezien bijna twee derde van het bloed in de systemische circulatie opgeslagen is in het veneus systeem, en compliantie wordt gecontroleerd door het autonoom zenuwstelsel dat ook aangetast is bij ME/CVS. Een onderzoek uit 2002 vond een 9% lager bloedvolume bij ME/CVS-patiënten dan in controles (lees meer). Een verdere studie in 2009 toonde aan dat de verminderingen in hartminuutvolume (cardiale output) en einddiastolische volume in ME/CVS volledig verklaard konden worden door een vermindering in het totale bloedvolume (lees meer), en een bijhorende editoriaal wees erop dat de resultaten geen hartziekte impliceerden, maar eerder wezen op “stoornissen in de bloedsomloop” (lees meer).
Kortom, deze bevindingen met behulp van hypermoderne MRI bevestigen de aanwezigheid van hartafwijkingen bij mensen met ME/CVS. Het blijft echter onbekend of deze veroorzaakt worden door ME/CVS en de gevolgen daarvan op zich of, dat bijvoorbeeld een (voorafbestaand) verminderd hartvolume mensen gevoeliger kan maken voor de ontwikkeling van de ziekte. Met betrekking tot laag bloedvolume, is er anekdotisch bewijs dat de symptomen van ME/CVS bij sommige patiënten verbeteren na behandeling met intraveneuze vloeistof (hoewel de procedure niet zonder nadelen en risico’s is), en het team in Newcastle is van plan om interventies om de vochtvolumes te herstellen bij ME/CVS-patiënten in verdere studies.
© Jan Ainali [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
© ME Research UK. Vertaling ME-gids, redactie Abby en Zuiderzon, ME-gids.
Verminderde cardiale volumes bij CVS geassocieerd met plasmavolume maar niet met de lengte van de ziekte: een cohortstudie
Auteurs
Newton JL, Finkelmeyer A, Petrides G, Frith J, Hodgson T, Maclachlan L, MacGowan G and Blamire AM
Instituut
Institute of Cellular Medicine, Newcastle University, Newcastle upon Tyne Hospitals NHS; Newcastle Magnetic Resonance Centre, Newcastle upon Tyne, UK
Gepubliceerde samenvatting
Objectives
To explore potential mechanisms that underpin the cardiac abnormalities seen in chronic fatigue syndrome (CFS) using non-invasive cardiac impedance, red cell mass and plasma volume measurements.
Methods
Cardiac MR (MR) examinations were performed using 3 T Philips Intera Achieva scanner (Best, NL) in participants with CFS (Fukuda; n=47) and matched case-by-case controls. Total volume (TV), red cell volume (RCV) and plasma volume (PV) measurements were performed (41 CFS and 10 controls) using the indicator dilution technique using simultaneous 51-chromium labelling of red blood cells and 125-iodine labelling of serum albumin.
Results
The CFS group length of history (mean±SD) was 14±10 years. Patients with CFS had significantly reduced end-systolic and end-diastolic volumes together with reduced end-diastolic wall masses (all p<0.0001). Mean±SD RCV was 1565±443 mL with 26/41 (63%) having values below 95% of expected. PV was 2659±529 mL with 13/41 (32%) <95% expected. There were strong positive correlations between TV, RCV and PV and cardiac end-diastolic wall mass (all p<0.0001; r2=0.5). Increasing fatigue severity correlated negatively with lower PV (p=0.04; r2=0.2). There were no relationships between any MR or volume measurements and length of history, suggesting that deconditioning was unlikely to be the cause of these abnormalities.
Conclusions
This study confirms an association between reduced cardiac volumes and blood volume in CFS. Lack of relationship between length of disease, cardiac and plasma volumes suggests findings are not secondary to deconditioning. The relationship between plasma volume and severity of fatigue symptoms suggests a potential therapeutic target in CFS.
Publicatie
Newton et al, Open Heart 2016; 3(1): doi:10.1136
Financiering
Medical Research Council, ME Research UK
ME/CVS: de ziekte van het kleine hart
Cort Johnson, Health Rising, 27 juni 2016
Kleine harten blijken vaak voor te komen bij ME/CVS – maar niet op de manier dat de medische gemeenschap gedacht heeft.
Wist je dat je waarschijnlijk een kleiner hart hebt dan normaal? Vier studies suggereren dat als je ME/CVS hebt, je dit waarschijnlijk hebt. Er werd jaren gezegd dat de kleine harten waarschijnlijk veroorzaakt worden door inactiviteit of deconditionering. Deze studie wijst erop dat ze inderdaad veroorzaakt wordt door inactiviteit – maar helemaal niet door deconditionering.
Newtons eerdere kleine studie heeft een verminderde hartmassa gevonden en significant verminderd pompen van het bloed door het hart, en Miwa in Japan heeft drie studies (Miwa, 2014; Miwa & Fujita, 2009; Miwa & Fujita, 2008) gepubliceerd die aantonen dat er kleinere harten aanwezig zijn bij mensen met ME(cvs).
Zowel Newton als Miwa een verminderd diastolisch volume (30%) gevonden, en weerspiegelen zo Dr. Cheneys ongepubliceerde bevindingen. De diastolische fase van de hartcyclus is de vulfase. Tijdens de diastole ontspannen de ventrikels (kamers) zich en zetten dan uit in een energie-intensief proces zodat ze kunnen vullen met zuurstofrijk bloed. Een verminderd diastolisch volume of voorbelasting wijst erop dat het hart niet zoveel gevuld wordt als normaal.
Zowel de studie van Newton als die van Miwa vorig jaar hebben een significant verminderd diastolisch volume en massa gevonden, slagvolume-index en cardiale output (hartminuutvolume). (Miwa focuste op en vond telkens opnieuw een kleiner volume en densiteit van het linkerventrikel. Hij mat niet het functioneren van het rechterventrikel. Hij blijkt ook de eerste Japanse onderzoeker te zijn om de term CVS te laten vallen en exclusief myalgische encefalomyelitis doorheen zijn laatste paper te gebruiken. N.v.d.r. de patiënten werden dan ook geselecteerd volgens de Internationale Consensus Criteria voor ME)
De studie
Nu doet Newton terug meer testen met een grotere en betere gedefinieerde cohort (n=41 ME/CVS-patiënten / 10 gezonde controles).
Newton mat hoeveel bloed er het hart binnenkomt tijdens de diastolische fase (einddiastolisch volume) en systolische fase (eindsystolisch volume), dan hoeveel het uitpompte (slagvolume). Ze onderzocht ook de grootte of de massa van het hart.
Met het vermoeden dat verminderd bloedvolume een rol speelde in de slechte cardiale prestaties, analyseerde ze deze keer het bloedvolume op drie manieren: het totaal bloedvolume (TV), het volume van de rode bloedcellen (RCV) en het plasmavolume (PV).
Net zoals de vorige keer vond Newton een verminderd bloedvolume tijdens zowel de diastolische als de systolische fases van de hartcyclus en het was echt geen kleine vermindering: ME/CVS-patiënten hadden maar liefts 25% minder bloed dat hun hart binnenkwam dan de gezonde controles. Ze hadden ook 25% minder slagvolume en slagvolume-index en bijna 30% minder hartmassa. Deze blijken erg grote verminderingen te zijn in zowel hartmassa als hartfunctie in ME/CVS-patiënten.
De bloeddruk was ook getroffen; ME/CVS-patiënten hadden een significant lagere systolische druk (125-109) en diastolische druk (76-70) dan de gezonde controles. (N.v.d.r. de biopsychosociale stresstheorie wordt hiermee ook vakkundig naar de prullenmand verwezen). De verminderde bloeddruk en slagvolume zou het gevolg kunnen zijn van een slechte hartfunctie of ze konden voor een slechte hartfunctie zorgen door het hart niet te pushen om harder te werken.
Dr. Cheney lijkt te geloven dat een slecht werkend energiesysteem van het hart interfereert met de mogelijkheid van het hart om genoeg samen te trekken om het bloed te helpen om het hart binnen te komen. Een andere mogelijkheid is dat verlagingen in bloeddruk geresulteerd hebben in kleinere harten.
Een andere mogelijkheid is dat er iets mis is met het vasculair systeem in de richting van het hart wat ertoe leidt dat er minder bloed stroomt naar het hart. Verminderde bloedstroom naar het hart zou resulteren in een kleiner hart. Dat is de optie waar Dr. Newton het meest geïnteresseerd blijkt te zijn.
Slechte adercompliantie?
Dr. Newton vroeg zich af of er een probleem met “veneuze compliantie” aanwezig was. Aangezien 2/3 e van ons bloed opgesloten is in onze aders, zou het verminderde diastolische volume of voorbelasting die bij ME/CVS gevonden wordt, grote hoeveelheden bloed weerspiegelen die op de een of andere manier vastgeraakt zijn in onze aders.
© Kelvinsong, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia
Veneuze compliantie verwijst naar de mogelijkheid van de aders om “tegendruk” te geven eenmaal ze uitzetten door vloeistof. Hoe meer gevuld met vloeistof ze zijn, hoe meer de aders – als een elastiekje dat uitgerekt wordt – pogen druk op de vloeistof uit te oefenen om te bewegen. Als de aders van ME/CVS-patiënten niet compliant zijn, d.w.z. als ze aan de slappe kant blijven in reactie op opvulling, dan krijgen ze misschien het bloed niet naar behoren in beweging.
Dat zou kunnen lijden tot verminderde voorbelasting (verminderd diastolisch volume).
Veneuze compliantie kan beïnvloed worden door een aantal factoren waaronder vasodilatoren (vaatverwijders) en vasoconstrictoren (vaatvernauwers), de spiertonus en het gladde spierweefsel, en het renine-angiotensine-systeem. Men vraagt zich af of problemen met het bindweefsel (vb. Ehlers-Danlossyndroom) ook een rol zouden kunnen spelen.
Bloedvolume
De resultaten van het bloedvolume werden getoetst aan de verwachte waarden. Het bloedvolume was lager bij ME/CVS-patiënten, maar misschien niet in die mate dat ze zouden verwacht hebben. Ongeveer de helft van de ME/CVS-patiënten hadden een normaal volume van rode bloedcellen en ongeveer de helft viel onder het verwachte 95ste percentiel. Ongeveer een derde van de ME/CVS-patiënten had een plasmavolume onder het 95ste percentiel.
Aan de andere kant wezen statistische analyses erop dat de verminderde volumes van de rode bloedcellen sterk in verband stonden met de verminderde ventrikelmassa bij ME/CVS. Dat suggereert dat de ventrikels mogelijk kleiner zijn omdat ze niet zoveel bloed krijgen als normaal.
Er is momenteel een behoorlijk toenemende belangstelling voor het bloedvolume. De studie van Medow over de effecten van zoutoplossing op ME/CVS zou binnenkort gepubliceerd moeten worden. Hij onderzoekt momenteel of de orale rehydratieformule van de Wereldgezondheisorganisatie van nut zou kunnen in ME/CVS. Zijn vermogen om fenylefrine te gebruiken om de bloedstroom naar de hersenen te doen toenemen en volledig POTS uit te schakelen tijdens een kanteltafeltest, was verbluffend.
Dr. Newton stelt voor om het bloedvolume van ME/CVS-patiënten te verhogen en te zien of de grootte van hun hart tot normale grootte toeneemt.
Is Arnold Peckerman ergens aan het lachen?
Arnold Peckerman overleed blijkbaar een paar jaar geleden maar men kan zich afvragen wat hij daarvan allemaal zou denken. Peckerman, LaManca en anderen die in het door de NIAID gefinancierd ME/CVS-onderzoekscentrum van Dr. Ben Natelson werken, waren op het spoor van cardiovasculaire problemen toen NIAID de stekker eruit trok voor zijn ME/CVS-onderzoek.
De groep had enkele interessante resultaten geboekt. De eerste studie naar het hart in 1999 toonde een verhoogde hartslag en verminderde bloedstroom tijdens een kanteltafeltest en was een voorbode van de aandacht op orthostatische intolerantie en POTS. De afname in hartslag en bloeddruk die zij ontdekten tijdens een stressvolle cognitieve test, kan de eerste indicatie geweest zijn dat het autonoom zenuwstelsel geneigd was er de brui aan te geven onder stress.
In 2003 sloeg hun bevinding, dat mensen met ME/CVS even hard probeerden als gezonde controles, de poten van onder een prominente psychologische interpretatie. Vervolgens toonde Peckerman dat mensen met ME/CVS (maar geen matige ME/CVS) een significant lager slagvolume hadden dan gezonde controles. Dan toonde hij aan dat de bloeddrukrespons van ME/CVS-patiënten niet naar behoren werkten tijdens inspanning.
Zou een verminderde doorbloeding van het hart na inspanning de postexertionele malaise helpen verklaren?
De resultaten waren positief maar het was de laatste studie, waarvan de resultaten nooit gepubliceerd werden, die een potentiële doorbraak was.
Peckerman die arts is, heeft postexertionele malaise gezien bij sommige van zijn hartpatiënten nadat het bloed dat door hun hart stroomt, belemmerd werd. Peckerman heeft daarom beslist om de hartfunctie te meten voor en na inspanning bij ME/CVS.
Het was een kleine studie – slechts 16 ME/CVS-patiënten en vier gezonde controles – maar de resultaten waren verbluffend, en als ze gepubliceerd waren geweest en stand hadden gehouden, zouden ze een simpele en doeltreffende inspanningstest hebben voortgebracht. Peckerman mat niet de VO2-max – hij mat de bloedstroom – en hij had geen twee uitputtende inspanningstesten nodig om zijn resultaat te krijgen; hij mat eenvoudigweg de bloedstroom door het hart in rust, liet zijn patiënten een inspanning doen, en mat vervolgens opnieuw de bloedstroom in rust.
In 2003 op de American Physiological Association Conference rapporteerde Peckerman dat 13 van de 16 ME/CVS-patiënten na inspanning een significant lagere bloedstroom hadden in rust. WebMD publiceerde een verhaal getiteld “Tricky Heart May Cause Chronic Fatigue Syndrome” waarin Peckerman, duidelijk geen lijdend voorwerp, stelde dat de vermindering in bloedstroom die hij gezien heeft, de echte definitie van hartfalen was.
Een cardioloog van Emory in het verhaal ging hiermee akkoord. De bevinding van verminderde doorbloeding van het hart, was in feite, wat hij zag bij mensen met ernstige hart- en vaatziekten:
“Normaal gesproken zien we dit bij mensen met een kransslagaderziekte. Een daling van [het bloed dat door het hart gepompt wordt] tijdens inspanning, is geen typische respons. Het is eigenlijk een marker van significante obstructie van de kransslagader.”
Het cardiovasculaire systeem veroorzaakt waarschijnlijk de hartafwijkingen die gezien werden
Dr. Natelson beschreef dat hij behoorlijk enthousiast was over de resultaten maar we weten dat “hartfalen” niet aanwezig bij ME/CVS. Hartfalen is een progressieve aandoening die uiteindelijk tot de dood leidt voor bijna iedereen die het heeft, en het feit dat ME/CVS-patiënten niet doodvielen van hartfalen, bracht zowel Peckerman als Miller in verwarring. Ze deden beiden de aanbeveling dat er verder onderzoek nodig was.
De studie werd echter nooit gepubliceerd, en we weten niet waarom. Na nog een studie naar ME/CVS – die geen verschillen vond in cognitie voor of na inspanning – was het afgelopen voor Peckerman. Hij had deelgenomen aan 13 studies over ME/CVS en GWS en heeft nooit meer gepubliceerd.
De cardiovasculaire connectie met ME/CVS is nooit echt verdwenen. Zoals hierboven opgemerkt hebben zowel Newton als Miwa verminderde bloedstroom en -vulling in hun studies gevonden. Het blijkt nu dat deze problemen waarschijnlijk significante problemen met het cardiovasculaire systeem maar niet het hart weerspiegelen.
De vraag die onopgelost is gebleven uit Peckermans ongepubliceerde studie is: wat gebeurt er tijdens de inspanning dat de volgende dag zo’n dramatische invloed heeft op de bloedstroom naar het hart van zijn ME/CVS-cohort? Het vasculaire systeem in ME/CVS en FM is een onderwerp dat blijft fascineren.
© Health Rising. Vertaling ME-gids, redactie Abby, ME-gids.
Lees ook
