Objawy ME/CFS to niewyjaśnione zmęczenie, złe samopoczucie powysiłkowe (PEM) i dysfunkcja poznawcza. Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC), w samych Stanach Zjednoczonych odnotowano do 3,3 miliona przypadków ME/CFS, a związane z nim koszty sięgają 51 miliardów dolarów rocznie.

Kiedyś uważano ME/CFS za zaburzenie psychiczne, jednak obecnie wyniki licznych badań krwi, mięśni i mózgu wskazują, że jest to zespół objawów fizycznych.

Zanim rozwinie się ME/CFS, większość pacjentów zgłasza objawy grypopodobne. Stąd hipoteza, że schorzenie to jest wynikiem nieprawidłowej reakcji na infekcję, która prowadzi do stanu zapalnego i uszkodzenia komórek, upośledzającego metabolizm energetyczny. Nakładanie się objawów ME/CFS i długiego COVID-19 wydaje się potwierdzać tę koncepcję.

U pacjentów z zespołem przewlekłego zmęczenia występuje nasilona odpowiedź immunologiczna na bakterie, wirusy i grzyby. Chociaż reakcje te są niezbędne do zwalczania infekcji, mogą powodować uszkodzenia, jeśli nie są kontrolowane. Nowe badanie, prowadzone przez naukowców z Columbia University (USA) we współpracy z wieloośrodkowym zespołem wiodących badaczy ME/CFS, ujawniło szczegóły na poziomie molekularnym dotyczące długotrwałego wpływu zespołu na stan zapalny i odpowiedź immunologiczną. Wyniki mogą przyczynić się do opracowania ukierunkowanych metod leczenia w celu zmniejszenia objawów nie tylko ME/CFS, ale i innych zespołów poinfekcyjnych, takich jak zespół po leczeniu boreliozy (PTLDS) czy długi COVID.

W ramach nowego badania naukowcy przeanalizowali próbki krwi pobrane od 56 pacjentów z ME/CFS i 52 zdrowych osób z grupy kontrolnej zrekrutowanych w Nowym Jorku i Kalifornii. Wykorzystali testy molekularne do mapowania metabolomu (produktów metabolizmu komórkowego) i proteomu (białek wytwarzanych w procesach biologicznych). Zbadali również odpowiedzi immunologiczne na symulowaną infekcję – przed i po wysiłku fizycznym.

U pacjentów z ME/CFS autorzy zaobserwowali zaburzenia w powiązanych ze sobą procesach patologicznych, typowych dla przewlekłych stanów zapalnych, co sugeruje zaburzenia metaboliczne, rozregulowanie układu odpornościowego i uszkodzenia tkanek, potencjalnie wywołujące ogólnoustrojową odpowiedź zapalną. Zrozumienie tych zależności jest kluczowe dla opracowania skutecznych terapii.

Zaburzona produkcja energii komórkowej może prowadzić do wyczerpania fizycznego i psychicznego oraz akumulacji toksycznych metabolitów. Nieprawidłowości lipidowe przyczyniają się do uszkodzenia tkanek i utrwalają stan zapalny. Pojawiają się także zaburzenia macierzy zewnątrzkomórkowej, która zapewnia wsparcie strukturalne i reguluje zachowanie komórek oraz uwalnianie cząsteczek sygnałowych promujących stan zapalny.

Zaburzenia barier nabłonkowych, szczególnie w jelitach, mogą przyczyniać się do zaburzeń równowagi mikrobioty jelitowej, na skutek czego substancje wytwarzane przez bakterie przenikają do krwi, gdzie wywołują stan zapalny.

Dochodzi także do nadmiernej aktywacji wrodzonego mechanizmu odpornościowego, znanego jako układ dopełniacza, co może przyczyniać się do uszkodzenia tkanek, stanu zapalnego i długotrwałego zmęczenia.

Zaburzenia w zależnych od miedzi szlakach antyoksydacyjnych mogą sprzyjać stresowi oksydacyjnemu, stanom zapalnym i uszkodzeniom tkanek. Ponadto rozregulowanie szlaków tryptofan-serotonina-kynurenina może prowadzić do upośledzenia funkcji poznawczych.

U pacjentów z ME/CFS autorzy zaobserwowali, że jednojądrowe komórki krwi obwodowej (PBMC), odgrywające kluczową rolę w odpowiedzi immunologicznej poddane symulacji imitującej obecność szkodliwych bakterii lub wirusów wytwarzały zwiększone stężenie IL-6, cytokiny kluczowej dla stanu zapalnego.

Zdaniem autorów uzyskane wyniki sugerują potencjalnych kandydatów do badań klinicznych i terapii celowanych. Oprócz metforminy – leku stosowanego głównie w celu kontroli poziomu cukru we krwi u osób z cukrzycą typu 2, to także rapamycyna, lek immunosupresyjny.

Pacjenci z dowodami na zaburzenia równowagi mikrobiomu jelitowego mogą odnieść korzyści ze stosowania prebiotyków (inuliny) i probiotyków (F. prausnitzii), które wzmacniają integralność bariery przewodu pokarmowego i regulują odpowiedzi immunologiczne. Niskie wyjściowe poziomy 12,13-diHOME, cząsteczki lipidowej, oraz wysokie powysiłkowe poziomy GDF15, hormonu produkowanego w odpowiedzi na różne czynniki stresogenne, mogą wskazywać na osoby z wyraźnymi zaburzeniami metabolicznymi, które z większym prawdopodobieństwem zareagują na suplementację diety 12,13-diHOME lub leczenie przeciwciałem neutralizującym GDF15. Osoby z zaburzeniami metabolizmu tryptofanu, niezbędnego aminokwasu, mogą reagować na suplementację 5-hydroksytryptofanem lub lekami z grupy SSRI. U pacjentów z niskim poziomem karnityny, związku zaangażowanego w metabolizm, suplementacja karnityną może przywrócić funkcję transportu karnityny i umożliwić wykorzystanie lipidów jako źródła energii. Suplementy estrogenu mogą modulować odpowiedź zapalną u starszych kobiet z ME/CFS.

„Nasze odkrycia wskazują, że osoby z ME/CFS mają zaburzoną odpowiedź immunologiczną na powszechne infekcje” – mówi dr Xiaoyu Che, współautorka pierwszej pracy. „Wyniki te sugerują, że specyficzne szlaki wewnątrzkomórkowe korelują z objawami” – dodaje dr Amit Ranjan, współautor badania.

„Chociaż to, co powoduje ME/CFS, pozostaje niejasne, zrozumienie sposobów, w jakie zaburza ono różne procesy biologiczne organizmu na poziomie molekularnym, ujawnia biomarkery dla konkretnych podtypów ME/CFS, które mogą stanowić podstawę badań klinicznych i prowadzić do ukierunkowanych interwencji” – wskazał dr W. Ian Lipkin, starszy autor.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/