Nancy Klimas en haar team (universiteit van Miami) rapporteerden eerder over daling van het aantal molekulen DPPIV/C26 dat tot expressie kwam op T-cellen en NK-cellen bij M.E.(cvs) en dat metingen van DPPIV/CD26 potentieel hadden als biomerker: zie ‘‘Natural Killer’ Cel Funktie & Dipeptidyl Peptidase IV/CD26 – biomerkers voor CVS?’. Onderzoekers van de universiteit van Berlijn, rond Carmen Scheibenbogen (ontdekster van auto-antilichamen tegen adrenerge & M3 muscarine acetylcholine receptoren bij M.E.(cvs)) her-bekeken en nuanceren dit, en formuleren een mogelijk mechanisme voor de auto-immuun gemedieerde vasculaire en immunologische ontregeling bij door infektie getriggerde M.E.(cvs).

————————-

Frontiers in Immunology Vol 12 (april 2021)

Delineating the association between soluble CD26 and autoantibodies against G-protein coupled receptors, immunological and cardiovascular parameters identifies distinct patterns in post-infectious vs. non-infection- triggered Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome

Marvin Szklarski (1), Helma Freitag (1), Sebastian Lorenz (1), Sonya C. Becker (1), Franziska Sotzny (1), Sandra Bauer (1), Jelka Hartwig (1), Harald Heidecke (2), Kirsten Wittke (1), Claudia Kedor (1), Leif G. Hanitsch (1), Patricia Grabowski (1), Nuno Sepulveda (1), Carmen Scheibenbogen (1)

1 Institute of Medical Immunology, Charité-Universitatsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Berlin, Germany

2 CellTrend, Luckenwalde, Germany

Samenvatting

[De vrije vorm van het enzyme dipeptidyl-peptidase IV] ‘soluble’ ‘cluster of differentiation’ 26 (sCD26) heeft een brede waaier aan enzymatische funkties die immunologische, metabole en vasculaire regulering beïnvloeden. Er werden gedaalde sCD26-concentraties gerapporteerd bij verscheidene auto-immune ziekten en ook bij Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Sydroom (M.E./CVS). Hier her-evalueren we sCD26 als een diagnostische merker en voeren een uitgebreide correlatie-analyse van sCD26-concentraties met klinische en para-klinische parameters uit bij M.E./CVS-patiënten. Hoewel deze studie significant lagere concentraties van sCD26 vond maar enkel bij de groep vrouwelijke patiënten en geen bevestiging kon geven omtrent de diagnostische geschiktheid, bieden de resultaten van de correlatie-analyses frappante pathomechanistische inzichten. Bij patiënten met infektie-getriggerde aanvang, wijzen de associaties van verlaagd sCD26 met gestegen auto-antilichamen (AAB) tegen alfa1 adrenerge (AR) & M3 muscarine acetylcholine receptoren (mAChR) op een pathomechanisme van infektie-getriggerde auto-immuun gemedieerde vasculaire en immunologische ontregeling. sCD26-concentraties bij infektie-getriggerde M.E./CVS bleken geassocieerd met geaktiveerde T-cellen, lever-enzymen, creatine-kinase (CK) en lactaat-dehydrogenase (LDH), en omgeleerd met interleukine-1 beta (IL-1b). De meeste associaties komen overéén met de gekende effekten van sCD26/DPP-4 inhibitie. Opmerkenswaardig: bij niet door infektie getriggerde M.E./CVS suggereert een verlaagd sCD26 bij patiënten met een hogere hartslag na orthostatische belasting en posturaal orthostatisch tachycardie syndroom (POTS), een associatie met orthostatische regulering. Deze bevindingen leveren bewijs dat het sleutel-enzyme sCD26 gelinkt is met immunologische veranderingen bij infektie-getriggerde M.E./CVS en beschrijft een verschillend pathomechanisme bij de groep met niet-infektueuze M.E./CVS.

Inleiding

[…]

Het pathomechanisme van M.E./CVS is nog niet uitgeklaard maar er is overvloedig bewijs voor de betrokkenheid van een auto-immuun proces [Sotzny F, Scheibenbogen C et al. Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome – Evidence for an autoimmune disease. Autoimmun Rev (2018) 17: 601-9; zie ook ‘Hypothese over de pathofysiologie van M.E.(cvs) op basis van de bevindingen omtrent auto-antilichamen tegen ß2-adrenerge receptoren’]. De aanvang van M.E./CVS komt bij ca. twee derden van de patiënten na een infektie. Verscheidene pathogenen kunnen M.E./CVS triggeren; Epstein-Barr virus (EBV) is het best bestudeerd. Er werden auto-antilichamen (AAB) tegen kern- en membraan-strukturen alsook neurotransmitter-receptoren – includief muscarine cholinerge receptor M3/M4-antilichamen (M3-mAChR/M4-mAChR) en beta-1 & -2-adrenerge receptor (beta1-AR/beta2-AR) – beschreven bij patiënten met M.E./CVS [Loebel M et al. Antibodies to beta adrenergic and muscarinic cholinergic receptors in patients with Chronic Fatigue Syndrome. Brain Behav Immun (2016) 52: 32-9 /// Fujii H et al. Altered Structural Brain Networks Related to Adrenergic/Muscarinic Receptor Autoantibodies in Chronic Fatigue Syndrome. J Neuroimaging (2020) 30: 822-7 /// Bynke A et al. Autoantibodies to beta-adrenergic and muscarinic cholinergic receptors in Myalgic Encephalomyelitis (ME) patients – A validation study in plasma and cerebrospinal fluid from two Swedish cohorts. Brain Behav Immun (2020) 7: 100107]. Deze antilichamen behoren tot een netwerk van natuurlijke antilichamen tegen adrenerge, cholinerge en andere G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCR) die ontregeld en dysfunktioneel bleken bij verscheidene auto-immune ziekten. Ter ondersteuning van deze bevindingen is er de co-morbiditeit van M.E./CVS met andere auto-immuun geassocieerde ziekten zoals Hashimoto’s thyroïditis, Sjogren’s syndroom en inflammatoire darm syndroom. Er bleken met auto-immuniteit gerelateerde risico-varianten in de genen coderend voor proteïne tyrosine-fosfatase non-receptor type 22 (PTPN22) en cytotoxische T-lymfocyten geassocieerd proteïne 4 (CTLA4) geassocieerd te zijn met infektie-getriggerde M.E./CVS [Steiner S et al. Autoimmunity-Related Risk Variants in PTPN22 and CTLA4 Are Associated With ME/CFS With Infectious Onset. Front Immunol (2020) 11: 578]. Er is geen duidelijk bewijs dat pro-inflammatoire cytokinen een rol spelen [VanElzakker MB et al. Neuroinflammation and cytokines in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS): A critical review of research methods, Front Neurol (2019) 9: 1033].

‘Cluster of differentiation’ 26 (CD26), ook gekend als dipeptidyl-peptidase-4 (DPP-4), is een serine-protease met een brede waaier aan enzymatische en niet-enzymatische funkties die de immuuncel-aktivatie, vasomotor-adaptatie en metabole regulering beïnvloeden. CD26 komt tot expressie op het oppervlak van vele cellen, inclusief immuuncellen. Het vrijkomen van het cel-oppervlak resulteert in een oplosbare vorm bestaande uit het extracellulair deel. Lymfocyten worden beschouwd als de voornaamste bron van ‘soluble’ CD26 (sCD26) en geven grote hoeveelheden van vooraf opgeslagen proteolytisch aktief sCD26 af bij aktivatie. Cellulaire CD26-expressie op T-cellen is ge-upreguleerd na aktivatie en faciliteert T-cel co-stimulatie, aktivatie en proliferatie. Overéénkomstig hiermee bleken DPP-4 inhibitoren [remmen het enzyme] de proliferatie van T-cellen af te zwakken.

Er werden gedaalde concentraties van sCD26 gevonden bij verscheidene auto-immune ziekten inclusief Reumatoïde Artritis, anti-neutrofielen cytoplasmatische antilichamen (ANCA [gericht tegen neutrofiele granulocyten]) geassocieerde vasculitides [heterogene groep of auto-immune ziekten, gekenmerkt door inflammatie van de bloedvaten] en inflammatoire darm ziekte, en bleken negatief te correleren met ziekte-aktiviteit en inflammatoire merkers. In een subgroep M.E./CVS-patiënten werden ook gedaalde concentraties sCD26 gerapporteerd en er werd gesuggereerd dat ze geschikt zijn als diagnostische biomerker [Fletcher MA, Klimas NG et al. Biomarkers in Chronic Fatigue Syndrome: evaluation of natural killer cell function and dipeptidyl peptidase IV/CD26. PLoS One (2010) 5: e10817]. Twee andere studies analyseerden CD26 oppervlakte-expressie op lymfocyten bij M.E./CVS. Eén vond hoge aantallen CD26+ CD4+ T-cellen bij post-virale vs. niet-virale aanvang M.E./CVS-patiënten [Porter N et al. A Comparison of immune functionality in viral versus non-viral CFS subtypes. J Behav Neurosci Res (2010) 8: 1-8]. In de andere studie correleerde levenskwaliteit met CD26-expressie [Fenouillet E et al. Association of biomarkers with health-related quality of life and history of stressors in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome patients. J Transl Med (2016) 14:251].

In de huidige studie proberen we de geschiktheid van sCD26 als een diagnostische merker te her-evalueren bij M.E./CVS-patiënten. Omwille van de ontregeling van sCD26 bij auto-immuniteit en M.E./CVS kan het verder ophelderen van het verband met klinische en laboratorium-parameters helpen om de rol bij M.E./CVS te begrijpen. Om dit te bereiken voerden we een correlatie-analyse uit van sCD26 met verscheidene klinische en para-klinische parameters om verder inzicht te krijgen omtrent de mogelijke rol van sCD26 bij M.E./CVS.

Methodes

Menselijke bloedstalen

[…] De diagnose van M.E./CVS was gebaseerd op de 2003 Canadese Consensus Criteria en exclusie van andere medische of neurologische ziekten die vermoeidheid veroorzaken. De ziekte-aanvang met een infektie werd geregistreerd. […]

sCD26, auto-antilichamen en (AAB) laboratorium-bepaling

sCD26 […] ELISA. Alfa1/2 adrenerge receptor (Alfa1-AR/alfa2-AR)-AAB, beta1-AR-/beta2-AR/beta3-AR-AAB, M3-mAChR-/M4-mAChR-AAB, en angiotensine-II-receptor type-1 (AT1-R)-AAB & endotheline receptor A & B (ETA-R/ETB-R)-AAB […] ELISA. […] Interleukine-1 (IL-1b) in totaal-bloed na 4 h stimulatie met lipopolysaccharide (LPS).

CD26 oppervlakte-expressie op immuuncellen

[…]

Vragenlijsten voor symptoom-beoordelingen

De aanwezigheid en ernst van symptomen bij M.E./CVS-patiënten werden beoordeeld gebruikmakend van een vragenlijst gebaseerd op de 2003 Canadese Consensus Criteria. […] Symptomen van autonome dysfunktie werden beoordeeld d.m.v. de ‘Composite Autonomic Symptom Score 31’ (COMPASS 31). Daarnaast werd invaliditeit onderzocht via de Bell-score met focus op de beperkingen omtrent dagelijks funktioneren, en vermoeidheid d.m.v de ‘Chalder Fatigue Score’. Fysieke aktiviteit werd beoordeeld via de ‘Short Form Health Survey’ (SF-36).

Statistische analyse

[…] Omwille van de meervoudig testen werd een correctie toegepast om te controleren voor een ‘false discovery rate’ van 5% […]. Aangepast p-waarden < 0.05 werden beschouwd als bewijs voor statistisch significante resultaten. […]

Resultaten

Patiënten-groep

Concentraties van sCD26 werden geanalyseerd bij 205 patiënten met M.E./CVS en 98 gezonde controles (HCs). De mediane leeftijd van de patiënten was 43 (33-51) jaar. 71% van de patiënten waren vrouwen en er werd een door infektie getriggerde aanvang van de ziekte gerapporteerd door 72%. […] De mediane ziekte-aanvang was 4 (2-9) jaar voor aanmelding in een kliniek. De HCs waren jonger dan de M.E./CVS-patiënten (mediaan 14 jaar; 26-38) en 50% waren vrouwen. […]

Meerdere patiënten meldden co-morbiditeiten. 43% van de patiënten hadden allergieën, 34% rapporteerden voedsel-intoleranties en 66% leden onder symptomen van prikkelbare darm syndroom (IBS). Hashimoto’s thyroïditis was aanwezig bij 11% van de patiënten, fibromyalgie bij 10%. 16% van de patiënten hadden posturale orthostatische tachycardie syndroom (POTS) […].

sCD26-concentraties bij patiënten en HCs

Globaal was de mediane sCD26 bij M.E./CVS-patiënten 648 ng/ml (447-814) en niet verschillend van HCs met 670 ng/ml (543-797). Wanneer we onze groep opdeelden in mannen en vrouwen, waren de sCD26-concentraties significant lager bij vrouwelijke M.E./CVS-patiënten t.o.v. de mannelijke (p: 0.007). Er werd geen verschil gevonden tussen de geslachten bij de HCs. We voerden daarom vergelijkingen uit met HCs voor elk geslacht. De concentraties van sCD26 waren significant lager bij vrouwelijke patiënten dan bij vrouwelijke HCs (p: 0.013), terwijl er geen verschil werd gevonden tussen mannelijke patiënten en HCs. Bij opdeling per aanvang-type bleken de sCD26-concentraties significant hoger bij mannelijke patiënten met infektie-getriggerde M.E./CVS t.o.v. de patiënten zonder infektie-getriggerde ziekte-aanvang (p: 0.035). Concentraties van ‘soluble’ CD26 waren niet verschillend tussen aanvang-subgroepen bij de vrouwelijke patiënten. Er werden geen verschillen gezien qua sCD26-concentraties wanneer patiënten en HCs werden opgesplitst volgens de drie grote leeftijdsgroepen [< 37, 37-48, > 48]. […]

Een eerdere studie suggereerde dat sCD26 een potentiële diagnostische biomerker voor M.E./CVS is [zie Fletcher MA et al. hierboven]. De wanverhouding van leeftijd en geslacht tussen M.E./CVS-patiënten en HCs in onze studie overwegend, voerden we ROC-analyses [grafiek specificiteit/sensitiviteit] uit. De ‘area under ROC curve’ (AUC) van het model met enkel geslacht en leeftijd ter onderscheiding van M.E./CVS van HCs (AUC: 0.736 […]) verbeterde niet significant na het toevoegen van sCD26 (AUC: 0.754 […]). Er werd een gelijkaardig resultaat gevonden wanneer we vrouwelijke patiënten van vrouwelijke HCs enkel per leeftijd opsplitsen (AUC: 0.687 […]) alsook per leeftijd en sCD26 (AUC: 0.733 […]). In onze studie studie konden we dus niet aantonen dat sCD26 voldoende diagnostische waarde heeft.

Correlatie van sCD26 met klinische parameters

Om de effekten en interakties van sCD26 te evalueren, voerden we correlatie-analyses uit met klinische alsook para-klinische parameters. Aangezien afwijking qua sCD26-concentraties van HCs enkel werd gezien bij vrouwelijke patiënten, focusten we op deze groep. De patiënten werden gestratificeerd volgens infektie-getriggerde of niet infektie-getriggerde aanvang omwille van het verondersteld verschil qua pathomechanisme […].

Bij vrouwelijke patiënten met infektie-getriggerde M.E./CVS correleerde sCD26 met de ernst van immuun-geassocieerde symptomen (p: 0.019) en er bleek een omgekeerde correlatie met hartslag-toename tijdens orthostatische belasting (p: 0.041). Bij patiënten zonder infektie-getriggerde aanvang waren lagere sCD26-concentraties geassocieerd met POTS (p: 0.021). Overéénkomstig hiermee was sCD26 omgekeerd gecorreleerd met hartslag in zit (p: 0.007) en bij staan na 0 (p: < 0.001), 2 (p: 0.008), 5 (p: < 0.001) & 10 (p: 0.025) minuten orthostatische belasting.

sCD26 bleek niet te correleren met symptomen na aanpassing voor meervoudig testen. Bij patiënten zonder infektie-getriggerde aanvang bleven de omgekeerde correlaties tussen sCD26-concentraties en hartslag na 0 & 5 minuten orthostatische belasting significant.

Correlatie van sCD26 met immunologische en laboratorium-parameters

Er werden meerdere correlaties gevonden met immunologische laboratorium-parameters gevonden bij vrouwen met infektie-getriggerde M.E./CVS. sCD26 correleerde met het percentage CD8+ T-cellen die de aktivatie-merker HLA-DR+ tot expressie brachten (p: 0.005) en het aantal CD4+CD8+ T-cellen (p: 0.009), terwijl omgekeerde correlaties werden gezien met lymfocyten (p: 0.017), CD3+ (p: 0.048) & CD4+ (p: 0.034) T-cellen en LPS-gestimuleerd IL-1b (p: 0.005). Bovendien correleerde sCD26 met de waarden van de enzymen lactaat-dehydrogenase (LDH) (p: 0.020), creatine-kinase (CK) (p: 0.001), glutamaat-pyruvaat-transaminase (GPT)/alanine-aminotransferase (ALT) (p: 0.006), glutamaat-oxaalzuur-transaminase (GOT)/aspartaat-aminotransferase (AST) (p: 0.010) & gamma-glutamyl-transferase (GGT) (p: 0.040). Er werd een omgekeerde correlatie gezien tussen sCD26 en waarden van AAB tegen alfa1-AR (p: 0.004) & M3-mAChR (p: 0.002).

In tegenstelling daarmee: bij patiënten zonder infektie-getriggerde aanvang werd geen enkele van de bovenvermelde correlaties vastgesteld en statistische analyse suggereerde zelfs een omgekeerd verband voor sommige parameters. sCD26 correleerde enkel met fosfaat (p: 0.032) en omgekeerd met immunoglobuline-A (IgA) waarden (p: 0.022) in deze subgroep.

Na toepassing van correctie [voor meervoudig testen] bleven geen enkel van de correlaties met laboratorium-parameters significant. Interessant: we zagen gelijkaardige correlatie-patronen bij mannelijke patiënten, alsook de totale M.E./CVS-groep. Dit is in het bijzonder toepasselijk op de omgekeerde correlaties tussen sCD26 en AAB. In de totale M.E./CVS-groep bleven de meeste correlaties met sCD26 significant na correctie; waarschijnlijk te wijten aan de hogere aantallen.

Significante correlaties tussen sCD26 en laboratorium-parameters en hun inter-correlaties werden gevisualiseerd in een netwerk-grafiek. Bij patiënten met infektie-getriggerde aanvang zagen we sterke inter-correlaties tussen de merkers voor orgaan-funktie en -schade GPT, GOT, GGT, LDH & CK alsook AAB. Verder onthulden analyses omgekeerde correlaties van CD8+ T-cellen die HLA-DR+ tot expressie brengen, en LDH met alfa1-AR-AAB. CK was omgekeerd gecorreleerd met IL-1b.

Regressie-analyses voor sCD26

Op basis van significante correlaties na correctie voerden we een multipele regressie analyse uit voor sCD26 ten einde de sterkte van de verbanden te kwantificeren. Aangezien correlatie-analyses aanzienlijke verschillen tussen de aanvang-groepen toonden, focusten we op patiënten met infektie-getriggerde M.E./CVS. Geslacht en leeftijd werden als mogelijke storende factoren opgenomen. Het model was significant (p: < 0.001) […]. Bi-directionele stapsgewijze regressie resulteerde in het best passend model (p: < 0.001) bestaande uit de parameters [significant: GPT, HLA-DR+/CD8+ T-cellen, IL-1b, leeftijd]. […]

CD26-expressie op immuuncellen

In een groep HCs (n = 12) & M.E./CVS-patiënten (n =12) analyseerden we immuuncellen wat betreft hun CD26 oppervlakte-expressie. De mediane leeftijd van deze of M.E./CVS-patiënten was 53 jaar (33-57), van de HCs 34 jaar (29-42). Alle individuen waren vrouwen. We zagen significant verhoogde frequenties van CD26 tot expressie brengende CD4+ T-cellen (p: 0.018), maar geen verschil qua expressie van CD26 (Mediane Fluorescentie Intensiteit, MFI) per cel.

Bespreking

In deze studie her-evalueerden we sCD26 in de context van M.E./CVS. Hoewel we de diagnostische geschiktheid niet konden bevestigen, bieden de resultaten van correlatie-analyses enkele opvallende pathomechanistische inzichten.

Onze studie komt gedeeltelijk overéén met een eerdere studie (vergelijking van 73 M.E./CVS-patiënten met 122 HCs) die verminderde sCD26-concentraties toonde [zie Fletcher MA et al. hierboven]. We vonden de lagere sCD26-concentraties enkel bij vrouwelijke M.E./CVS-patiënten in vergelijking met vrouwelijke HCs. De ROC-analyse in onze studie kon de diagnostische geschiktheid van sCD26 niet repliceren. Verder: overéénkomstig met onze bevindingen van verhoogde frequenties van CD26 tot expressie brengende CD4+ T-cellen, vonden Fletcher MA et al. een gestegen aantal T- & NK-cellen die CD26 tot expressie brengen bij M.E./CVS. De CD26-expressie per cel was niet versterkt bij M.E./CVS in onze studie en Fletcher MA et al. vonden zelfs een daling qua CD26-expressie op T- & NK-cellen. Het onderliggend mechanisme van verminderd sCD26 bij verscheidene auto-immune ziekten is nog niet opgelost. Een studie toonde dat sCD26/DPP-4 in T-cellen samen met granzymes en perforine [cel-afbrekende proteïnen] wordt opgeslagen in granules. Na stimulatie leidt degranulatie tot een massieve afgifte van proteolytisch aktief sCD26/DPP-4. Overéénkomstig hiermee werd getoond dat de serum-concentratie van sCD26 afhangt van de aktivatie-toestand van de T-cellen.

Verder vonden we hogere waarden qua sCD26 bij mannelijke patiënten met post-infektueuze aanvang t.o.v. niet-infektueuze aanvang. In een eerdere studie leverden Porter N et al. [zie hierboven] bewijs voor een verschillende regulering van CD26 bij aanvang-subsets; ze vonden hogere aantallen CD26+CD4+ T-cellen bij M.E./CVS-patiënten met post-virale vs. niet-virale aanvang. Aangezien we de CD26-expressie enkel in een kleine subgroep analyseerden, konden we de subgroepen niet vergelijken.

Bij de correlatie-analyses zagen we dat de concentraties van sCD26 geassocieerd zijn met immunologische en cardiovasculaire parameters alsook lever-enzymen & CK bij M.E./CVS. Opmerkelijk: de meest verbanden werden enkel gezien bij patiënten met infektie-getriggerde ziekte. Van de correlaties die significant bleven na correctie, is één van de meest opvallende bevindingen van onze studie de omgekeerde correlatie van alfa1-AR- & M3-mAChR-AAB met sCD26 bij infektie-getriggerde M.E./CVS, maar niet bij patiënten met niet-infektie-getriggerde aanvang. Wij en anderen vonden gestegen beta1/2-AR- & M3-mAChR-AAB in een subgroep M.E./CVS-patiënten [zie Loebel M et al. hierboven]. Er werden ook hogere waarden van auto-antilichamen tegen alfa1-AR & M3-mAChR gevonden bij patiënten met zowel orthostatische hypotensie en POTS. In onze studie zagen we een omgekeerde correlatie tussen alfa1-AR-AAB en het percentage HLA-DR+CD8+ T-cellen. Er werd getoond dat T-cellen ook alfa1-AR (wat inhibitie van T-cel proliferatie medieert) tot expressie brengen. Zodoende is het verleidelijk om te speculeren dat verhoogde alfa1-AR-AAB geassocieerd zijn met inhibitie van aktivatie van T-cellen, hoewel het niet is geweten of alfa1-AR-AAB de receptor kunnen aktiveren. In overéénkomst met de bevinding dat geaktiveerde T-cellen een belangrijke bron van sCD26 zijn, is het aannemelijk dat lagere percentages HLA-DR+ in CD8+ T-cellen direct geassocieerd zijn met lager sCD26.

IL-1 afgifte bleek omgekeerd geassocieerd met sCD26. Een directe enzymatische afbraak van IL-1 door sCD26 blijft controversieel. We zagen in een studie dat beta2-AR-AAB LPS-geïnduceerde tumor necrose factor (TNF) afgifte inhibeert, en hun inhiberende werking was verstoord bij M.E./CVS met hogere beta2-AR-AAB [Hartwig J et al. Research article IgG stimulated β2 adrenergic receptor activation is attenuated in patients with ME/CFS. Brain Behav Immun – Health (2020) 3: 100047]. Dit kan een verklaring zijn voor een associatie van de beta2-AR-AAB met IL-1 afgifte die werd gezien vóór correctie bij patiënten met infektie-getriggerde aanvang. We vonden echter geen correlatie van sCD26 met TNF-afgifte, wat verband kan houden met het feit dat deze cytokinen differentieel gereguleerd worden in monocyten en macrofagen.

Verder vonden we een sterke associatie van GOT, GPT & GGT met sCD26, overéénkomstig de goed-gekende associatie van DPP-4 met lever- & vetweefsel-inflammatie, en z’n expressie op galwegen. Aangezien CD26 een belangrijke rol speelt bij de regulering van bloed glucose-waarden (door de splitsing van glucagon-achtig-peptide 1, GLP-1 [reduceert indirect het bloedsuiker-gehalte, via stimulatie van de beta-cellen van de pancreas tot sekretie van insuline]), zijn CD26/DPP-4 inhibitoren alom bekend bij de behandeling van diabetes mellitus. Overéénkomstig onze bevindingen, verbeteren DPP-4 inhibitoren de lever-dysfunktie bij type-2 diabetes mellitus. Correlaties tussen sCD26 & CK passen bij meldingen over het feit dat sCD26 wordt vrijgegeven door spieren als een myokine [myokinen = cytokinen afgegeven door spiercellen in respons op inspanning]. Overéénkomstig de bevindingen van Nacul L et al. [Evidence of clinical pathology abnormalities in people with Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome (ME/CFS) from an analytic cross-sectional study. Diagnostics (2019) 9: 41] kunnen lage sCD26-waarden bij M.E./CVS in zekere mate gelinkt worden met fysieke inaktiviteit en verstoord energie-metabolisme van de spieren geassocieerd met PEM. Een correlatie van sCD26 met LDH kan worden verklaard via z’n afgifte door levercellen alsook de hierboven besproken vermindering van oxidatieve stress gezien ten gevolge DPP-4 inhibitie.

We zagen correlaties van sCD26-concentraties met bloeddruk bij patiënten met infektie-getriggerde aanvang, welke echter niet bleven na correctie. Opmerkelijk: bij patiënten met niet-infektie-getriggerde aanvang bleef de omgekeerde correlatie van sCD26 met hartslag na orthostatische belasting bestaan. Patiënten van deze groep die leden onder POTS hadden ook significant lagere sCD26-concentraties. Laag bloedvolume werd beschreven bij POTS en gelinkt met verstoring van het renine-angiotensine-aldosteron systeem (RAAS). We vonden een correlatie van sCD26 met ACE [acetylcholinesterase; enzyme dat de afbraak van de neurotransmitter acetylcholine katalyseert] in deze groep vóór correctie. De vastgestelde associaties in deze groep kunnen wijzen op een verstoorde orthostatische regulering die vooraf bestaande stoornissen veroorzaakt door POTS versterken.

Aangezien 95% van de serum DPP-4 aktiviteit voortkomt van sCD26, probeerden we een mechanistische verklaring te bieden voor het verband van sCD26 met immunologische, cardiovasculaire en lever-parameters bij de patiënten, gebaseerd op het gekend effekt van DPP-4 inhibitie dat werd gezien bij verscheidene studies. Een hypothetisch model voor de regulering en rol van sCD26 bij patiënten met M.E./CVS is te zien in onderstaande figuur.

Beperkingen en sterktes

Onze studie heeft meerdere beperkingen. De M.E./CVS-groep en de HC-groep waren niet goed gematcht voor leeftijd en geslacht, maar dit werd in overweging genomen bij onze analyses. Vele van de associaties die we bespreken zijn gebaseerd op het effekt van DPP-4 inhibitoren. We analyseerden de DPP-4 aktiviteit van sCD26 niet. Onderzoekers toonden echter dat dipeptidyl-peptidase aktiviteit in serum voornamelijk afkomstig is van sCD26. Bij SLE correleerderen sCD26-concentraties nauw met DPP-4 aktiviteit. Verder weten we niets over de bijdrage van cellulair CD26 aan de globale DPP-4 aktiviteit. Ons concept dient hypothetisch te worden gezien en moeten worden bevestigd bij andere patiënten-groepen en in experimentele studies.

De sterkte van onze studie is dat we bewijs leveren dat het sleutel-enzyme sCD26 gelinkt is met immunologische en cardiovasculaire stoornissen bij M.E./CVS. De associaties van sCD26 met auto-antilichamen bieden verder bewijs voor het auto-immuun pathomechanisme van infektie-getriggerde M.E./CVS en de afbakening van M.E./CVS-subgroepen [zie Steiner S et al. hierboven]. Deze bevindingen kunnen helpen bij het ophelderen van de heterogeniteit van de symptomen van patiënten en biomerkers gevonden bij veel studies aangaande M.E./CVS.

De significante correlaties zijn weergegeven in zwart, de correlaties die enkel significant waren voor correctie in grijs. Het bewijs voor gesuggereerde mechanismen is aangegeven langs de pijltjes. AAB tegen alfa1-AR & beta2-AR mediëren adrenerge dysfunktie resulterend in verminderde sCD26-produktie, verzwakte T-cel aktivatie en versterkte aanmaak van IL-1b (1-4). Lagere sCD26-concentraties leiden waarschijnlijk tot verstoorde lymfocyten-migratie en extravasatie [uittreden uit de bloedvaten naar het extracellulair weefsel] (5). Lager sCD26 is geassocieerd met lagere systolische bloeddruk via verhoogd BNP [‘brain natriuretic peptide’: proteïne dat wordt gesekreteerd door de hart-ventrikels (aangemaakt in specifieke cellen van de hartspier), vooral wanneer sprake is van overbelasting van het hart (bv. bij hart-falen, verhoogde weerstand van bloedvaten). BNP corrigeert verhoogde bloeddruk en te veel vocht in de bloedvaten (uitscheiding van water en zout).] & bradykinine [peptide dat zorgt voor verhoogde vasculaire doorlaatbaarheid, contractie van gladde spieren, verwijding van bloedvaten en pijn] -aktiviteit, verhoogde NO-afgifte en versterkte natrium-uitscheiding (6-9). Bij patiënten zonder infektie-getriggerde aanvang leidt verlaagd sCD26 tot een verhoogde hartslag na orthostatische belasting, onderliggende POTS kan verergeren via het RAAS [renine-angiotensine-aldosteron systeem] (10). Laag sCD26 correleert met laag CK door het verminderd vrijkomen van het cel-oppervlak van spieren en verlaagde spiermassa bij M.E./CVS (11, 12). Overéénkomstig het feit dat het een therapeutisch doelwit is van DPP-4 inhibitoren, correleert verlaagd sCD26 met lager HbA1c [Hemoglobine A1c. Een langdurige verhoogde glucose in het bloed (zoals bij diabetes) geeft aanleiding tot het feit dat de gemeten hoeveelheid HbA1c (uitgedrukt in % van het totaal) hoger zal zijn. Het is dus een aanduiding voor langere periodes van hyperglycemie.] (13). Er werden correlaties van laag sCD26 gezien bij verbeterde lever-funktie, gedaald creatinine (14, 15).