Норвежко проучване: нарушен енергиен метаболизъм при ME/CFS

Норвежко проучване: доказателства за нарушена функция на важния ензим PDH при ME/CFS

Ново проучване подкрепя подозрението, че енергийният метаболизъм е нарушен при ME/CFS. Това е резултатът от проучване на норвежките изследователи Øystein Fluge, Olav Mella и Karl Johan Tronstad, резултатите от които току-що се появиха в Journal of Clinical Investigation Insight. Изследването предполага, че функцията на ензима пируват дехидрогеназа/PDH е значително ограничена. PDH е отговорен за разграждането на захарта до енергия. Изследователите също така предполагат, че компонент в кръвния серум на пациента (напр. Автоантитела) може да бъде отговорен.

Ензимът PDH играе елементарна роля в енергийния метаболизъм на клетките. Ензимът свързва гликолизата (ензимното разграждане на захарта) с цикъла на лимонената киселина в митохондриите, който е отговорен главно за производството на АТФ. На свой ред намалената активност на PDH може да бъде причина за много симптоми на ME/CFS, като например значителното влошаване на състоянието след ниско физическо натоварване (PEM). Това може също да обясни намаленото производство на енергия и увеличеното производство на лактат в (мускулните) клетки на пациенти с ME/CFS.

Германското общество за ME/CFS приветства новите резултати от изследванията. Изследването хвърля нова светлина върху възможния болестен процес на МЕ/CFS. Поради мащаба на проучването (200 пациенти/100 тествани лица) и статистически значимите резултати, това може да бъде крайъгълен камък в изследванията на ME/CFS.

Предистория: Така тялото печели енергия

Хората получават енергията си от три източника на храна: мазнини, въглехидрати (захар) и протеини (аминокиселини). Мазнините имат най-високо енергийно съдържание и могат да се съхраняват в мастни натрупвания за дълго време. Тялото бавно и непрекъснато превръща мазнините в енергия. Захарта под формата на глюкоза може много бързо да се направи достъпна за клетките и да се превърне в енергия. Тялото може да съхранява глюкоза (чрез гликоген) в черния дроб и мускулите само за кратък период от време (за около 24 часа). Протеините или аминокиселините (най-малките компоненти на протеините) се използват само в малка степен за производство на енергия (около 5–15% от оборота), особено по време на упражнения за издръжливост.

След това в клетките отделните вещества се разграждат главно в митохондриите чрез цикъла на лимонената киселина (под формата на Acytel-CoA), така че аденозин трифосфатът (ATP) може да се произведе чрез дихателната верига. Митохондриите са дребни клетъчни органели, които са известни още като електроцентралите на клетките. Всяка клетка има средно 1 000–2 000 от тях. Броят обаче варира значително. Мускулните клетки обикновено имат много повече митохондрии, защото използват много енергия. АТФ е малка, изключително високоенергийна молекула и е известна още като енергийната валута на тялото. За производството на АТФ в митохондриите хората се нуждаят от кислород като редуциращ агент (ето защо дишаме).

Захарта под формата на глюкоза първо трябва да се превърне в молекулата на пирувата чрез гликолиза (ензимното разграждане на захарта). Продуктите от разграждането на мазнините се повишават след сложен процес (така нареченото ß-окисление) като ацетил-КоА в цикъла на лимонената киселина в митохондриите и след това стимулират производството на АТФ. Някои аминокиселини също първо се превръщат в пируват, други влизат в цикъла на лимонената киселина чрез acetly-CoA и други междинни продукти.

За да може в крайна сметка пируватът от разграждането на захарта да бъде използван, той първо трябва да бъде транспортиран до митохондриите, където се превръща в ацетил-КоА от ензима PDH. В противен случай митохондриите не могат да го използват. По този начин PDH има ключова роля във връзката на гликолизата с цикъла на лимонената киселина в митохондриите. PDH се намира вътре в митохондриите в митохондриалната матрица. Ако не работи, разграждането на глюкозата до енергия е силно инхибирано.

Тялото може също да произвежда АТФ с помощта на захар без помощта на митохондриите, а именно в условия с ниско съдържание на кислород (анаеробни) (или когато PDH е инхибиран). За целта той използва различен химичен път, който произвежда лактат (млечна киселина). Това се нарича анаеробна гликолиза. Произвежда се значително по-малко АТФ (15 пъти по-малко), но пътят е до 100 пъти по-бърз, отколкото през митохондриите. Това се случва напр. когато спринтирате или правите високи упражнения.

Цикълът на лимонената киселина в клетките (Wikimedia Commons) PDC = PDH

Подробна информация за изследването:

В проучването норвежките изследователи искаха да разберат дали нарушен енергиен метаболизъм в клетките може да бъде отговорен за симптомите на ME/CFS. Тук учените основно се фокусираха върху влошаването на всички симптоми след ниско физическо натоварване (медицинско: неразположение след натоварване), тежка умора (патологично изтощение) и изключително дългите фази на възстановяване на пациентите. Някои наскоро публикувани проучвания многократно откриват индикации за нарушен метаболизъм в клетките на пациенти с ME/CFS. Според авторите на изследването, напр. Отговорни са свръхактивирана имунна система, автоимунитет, възпаление в тялото или нарушени сигнални пътища чрез собствените рецептори на тялото.

Учените са се интересували особено от функцията на ензима пируват дехидрогеназа (PDH), тъй като това играе централна роля в енергийния метаболизъм на клетките. PDH свързва гликолизата и разграждането на някои аминокиселини с цикъла на лимонената киселина в митохондриите, които от своя страна произвеждат АТФ. Ако PDH е ограничен, аеробната гликолиза вече не работи, т.е. разграждането на захарта до енергия е силно инхибирано, клетките произвеждат повече лактат и потенциално по-малко енергия под формата на АТФ.

Процедура/дизайн на проучването:

За изследването учените са изследвали 20-те стандартни аминокиселини в кръвния серум на пациента, за да проследят нарушен метаболизъм. Бяха изследвани 200 пациенти с ME/CFS и резултатите в сравнение с тези на 102 здрави доброволци. 162 жени и 38 мъже са сред пациентите. Пациентите с ME/CFS са диагностицирани съгласно канадските критерии за консенсус (CCC) и са наети от три различни клинични проучвания, които също се провеждат от един и същ екип (ритуксимаб, открита фаза II (2015); ритуксимаб, многоцентрово RCT проучване фаза III [ все още не е завършен]; Циклофосфамид, фаза II с отворен етикет [все още не е завършен]).

Резултати от изследването:

Принос на норвежката телевизия към изследването и интервюто с Dr. Øystein Fluge (с немски субтитри):