Metabolomika moczu ujawnia anomalną regenerację po maksymalnym wysiłku u kobiet chorych na ME/CFS Część 1

Dlaczego będziemy zmęczeni? Jak możemy rozwiązać problemy związane ze zmęczeniem?

【Kontakt】E-mail: george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:008613632399501/Wechat:13632399501

Abstrakcyjny:Zespół przewlekłego zmęczenia (ME/CFS) to wyniszczająca choroba o nieznanej etiologii i skutecznym leczeniu. Złe samopoczucie powysiłkowe (PEM) jest kluczowym objawem odróżniającym pacjentów z ME/CFS. Badanie zmian w metabolomie moczu u pacjentów z ME/CFS i zdrowych osób po wysiłku może pomóc w zrozumieniu PEM. Celem tego badania pilotażowego było kompleksowe scharakteryzowanie metabolomów moczu ośmiu zdrowych kobiet z grupy kontrolnej prowadzących siedzący tryb życia i dziesięciu pacjentek z ME/CFS w odpowiedzi na maksymalny test wysiłkowy krążeniowo-oddechowy (CPET). Każdy uczestnik dostarczył próbki moczu na początku badania i 24 godziny po wysiłku. Za pomocą metody LC-MS/MS firmy Metabolon® wykryto łącznie 1403 metabolity, w tym aminokwasy, węglowodany, lipidy, nukleotydy, kofaktory i witaminy, ksenobiotyki i nieznane związki. Korzystając z liniowego modelu efektów mieszanych, analizy wzbogacenia szlaku, analizy topologii i korelacji między poziomami metabolitów w moczu i osoczu, odkryto znaczące różnice między grupą kontrolną a pacjentami z ME/CFS w zakresie wielu lipidów (steroidów, acylokarnityny i acyloglicyny) oraz podścieżek aminokwasów (cysteina, metionina, SAM i tauryna; leucyna, izoleucyna i walina; poliamina; tryptofan; cykl mocznikowy, arginina i prolina). Naszym najbardziej nieoczekiwanym odkryciem jest brak zmian w metabolomie moczu pacjentów z ME/CFS podczas rekonwalescencji, podczas gdy w grupie kontrolnej po CPET indukowane są znaczące zmiany, co potencjalnie wskazuje na brak adaptacji do ciężkiego stresu u pacjentów z ME/CFS.

Cistanche może działać przeciw zmęczeniu i zwiększać wytrzymałość, a badania eksperymentalne wykazały, że wywar z Cistanche tubulosa może skutecznie chronić hepatocyty i komórki śródbłonka wątroby uszkodzone u pływających myszy obciążonych ciężarem, zwiększać ekspresję NOS3 i promować glikogen wątrobowy syntezę, wykazując w ten sposób działanie przeciwzmęczeniowe. Ekstrakt Cistanche tubulosa bogaty w glikozydy fenyloetanowe może znacząco obniżyć poziom kinazy kreatynowej, dehydrogenazy mleczanowej i mleczanu w surowicy oraz zwiększyć poziom hemoglobiny (HB) i glukozy u myszy ICR, co może działać przeciw zmęczeniu poprzez zmniejszenie uszkodzenia mięśni oraz opóźnianie wzbogacania kwasu mlekowego w celu magazynowania energii u myszy. Compound Cistanche Tubulosa Tablets znacząco wydłużał czas pływania z obciążeniem, zwiększał rezerwę glikogenu w wątrobie i zmniejszał poziom mocznika w surowicy po wysiłku fizycznym u myszy, wykazując działanie przeciwzmęczeniowe. Odwar z Cistanchis może poprawić wytrzymałość i przyspieszyć eliminację zmęczenia u ćwiczących myszy, a także może zmniejszyć podwyższenie poziomu kinazy kreatynowej w surowicy po wysiłku fizycznym i utrzymać normalną ultrastrukturę mięśni szkieletowych myszy po wysiłku, co wskazuje, że ma działanie zwiększające siłę fizyczną i przeciwdziałające zmęczeniu. Cistanchis znacząco wydłużał także czas przeżycia myszy zatrutych azotynami i zwiększał tolerancję na niedotlenienie i zmęczenie.

Kliknij na nagłe zmęczenie w ciągu dnia

Słowa kluczowe:ME/CFS; metabolomika; mocz; ćwiczenia

1. Wstęp

Myalgiczne zapalenie mózgu i rdzenia/zespół chronicznego zmęczenia (ME/CFS) to wyniszczająca choroba, na którą w samych Stanach Zjednoczonych cierpi około 1,5–3 milionów dorosłych i dzieci [1,2]. Większość pacjentów z ME/CFS jest niezdolna do pracy z powodu choroby, co prowadzi do szacunkowego minimalnego wpływu ekonomicznego na 35–51 miliardów dolarów rocznie w postaci łącznych kosztów leczenia i utraty produktywności [1]. Objawy tej nabytej choroby ogólnoustrojowej obejmują pojawienie się trwałego zmęczenia fizycznego i psychicznego, na tyle poważnego, że uniemożliwia wykonywanie normalnych czynności, nierzedzący sen, ból, upośledzenie funkcji poznawczych, nietolerancję ortostatyczną, objawy immunologiczne, takie jak nawracające objawy grypopodobne i ból gardła, oraz zaburzenia neuroendokrynne. objawy, takie jak nietolerancja ciepła i zimna [3].

Ponadto charakterystycznym objawem ME/CFS jest złe samopoczucie powysiłkowe (PEM), czyli pogorszenie objawów po każdym rodzaju wysiłku, zarówno fizycznym, jak i poznawczym, rozpoczynającym się bezpośrednio po wysiłku i trwającym ponad 24 godziny później. [4]. PEM może trwać od godzin do miesięcy, a czas trwania jest bardzo zróżnicowany nawet u poszczególnych pacjentów [4,5]. Dlatego w przeciwieństwie do większości chorób przewlekłych, w przypadku których ćwiczenia są korzystne, osoby z ME/CFS nie tolerują wysiłku fizycznego. Tę nietolerancję wysiłku można ocenić klinicznie za pomocą dwudniowego krążeniowo-oddechowego testu wysiłkowego (CPET).

W dwudniowym protokole CPET pierwszy CPET służy do pomiaru „wyjściowej zdolności funkcjonalnej” podczas indukowania PEM [6]. Drugie badanie CPET, wykonane 24 godziny później, mierzy obniżoną wydajność w czasie, gdy większość pacjentów będzie już odczuwać objawy PEM z pierwszego badania CPET. Pacjenci z innymi różnymi chorobami mogą osiągać podobne wyniki w CPET przez dwa dni z rzędu, podczas gdy pacjenci z ME/CFS nie są w stanie osiągać równie dobrych wyników drugiego dnia [7,8]. Tę zmniejszoną zdolność wydolnościową można udokumentować obiektywnymi pomiarami, obejmującymi zmniejszone maksymalne zużycie tlenu i szczytowe obciążenie pracą większe niż typowa zmienność powtarzanych testów, pomimo utrzymywania przez pacjentów współczynnika wymiany oddechowej (RER) powyżej 1,1, co odpowiada maksymalnemu wysiłkowi [6].

Chociaż istnieje coraz większa wiedza opisująca patofizjologię ME/CFS, etiologia choroby pozostaje nieznana i obecnie nie ma diagnostycznych testów laboratoryjnych ani metod leczenia zatwierdzonych przez FDA. Pomimo braku biomarkerów diagnostycznych istnieje wiele udokumentowanych molekularnych zmian patofizjologicznych zachodzących w ME/CFS, w tym w metabolomice [9,10].

Metabolom osocza pacjentów z ME/CFS cieszy się dużym zainteresowaniem od ponad dziesięciu lat, choć często w kohortach o ograniczonej liczebności, przy coraz większej liczbie mierzonych metabolitów (ostatnio z nieco ponad 20 do około 1200 metabolitów) [11–22 ] Wręcz przeciwnie, wcześniejsze badania dotyczące metabolomiki moczu u pacjentów z ME/CFS są bardzo ograniczone. W kilku opublikowanych badaniach zmierzono jedynie 28–42 metabolity, którymi były głównie aminokwasy [19,20,23,24]. Chociaż większość wyników nie była spójna pomiędzy badaniami, w dwóch badaniach stwierdzono, że fenyloalanina jest w niższych stężeniach u pacjentów z ME/CFS w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną [23,24]. Chociaż jedno badanie przeprowadzone przez McGregora i wsp. zbadali metabolity w moczu w kontekście zgłaszanego przez siebie PEM [19], a nasza grupa opublikowała niedawno dokładne badanie metabolomu w osoczu (1157 metabolitów) przed i po wysiłku fizycznym [25], żadne badania pacjentów z ME/CFS nie mierzyły metabolitów w moczu po celowym wysiłku fizycznym.

Pomiar związków w moczu jest korzystny ze względu na bezinwazyjność i łatwość pobrania próbki, co czyni go idealnym narzędziem diagnostycznym. Ponadto zmienione wydalanie metabolitów u pacjentów z ME/CFS po wysiłku fizycznym może dostarczyć wglądu w patofizjologię PEM, który uzupełnia zmiany udokumentowane w metabolomie osocza. Celem tego badania pilotażowego było kompleksowe zbadanie zmian w metabolomach moczu u ośmiu zdrowych kobiet z grupy kontrolnej prowadzących siedzący tryb życia i dziesięciu pacjentek z ME/CFS w odpowiedzi na maksymalny test wysiłkowy krążeniowo-oddechowy (CPET). To badanie reprezentuje około 30-krotny wzrost liczby metabolitów mierzonych w moczu pacjentów z ME/CFS, z mniej niż 50 w poprzednich badaniach do 1403 w bieżącym badaniu.

Nasza obszerna analiza ujawnia liczne i znaczące różnice w metabolomach moczu ME/CFS i grup kontrolnych w odpowiedzi na wysiłek fizyczny, pomimo małej liczby badanych osób. Zmiany te występują głównie w superścieżkach metabolicznych lipidów i aminokwasów. Stwierdziliśmy dużą liczbę metabolitów o podwyższonym stężeniu w moczu osób kontrolnych 24 godziny po wysiłku. U pacjentów z ME/CFS nie stwierdzono zwiększonego wydalania moczu po wysiłku fizycznym, co świadczy o rozregulowaniu metabolizmu podczas regeneracji po wysiłku.

2. Wyniki

2.1. Projekt badania i charakterystyka przedmiotu

Osiem zdrowych kobiet z grupy kontrolnej prowadzących siedzący tryb życia i dziesięć pacjentek z ME/CFS dostarczyło wyjściową próbkę moczu rano przed testem wysiłkowym (ryc. 1). Wszyscy badani wykonywali CPET na rowerze stacjonarnym i byli monitorowani, aby upewnić się, że wykonali maksymalny wysiłek (RER > 1,1). Po 24 godzinach od wszystkich osób pobrano próbkę moczu po wysiłku fizycznym. Metabolity mierzono we wszystkich próbkach moczu za pomocą narzędzia Metabolon® przy użyciu globalnej platformy metabolomicznej Precision Metabolomics™ LC-MS/MS.

Zgodnie z oczekiwaniami pacjenci z ME/CFS uzyskali znacznie niższe wyniki w wielu pomiarach sprawności fizycznej, w tym w skali niepełnosprawności Bella i komponencie fizycznym SF-36. W skali Bella mediana dla grupy kontrolnej wyniosła 90, co odpowiada „Brakowi objawów w spoczynku; łagodnym objawom przy aktywności; normalnemu ogólnemu poziomowi aktywności; zdolności do pracy w pełnym wymiarze godzin bez trudności” [26]. Mediana dla pacjentów z ME/CFS wyniosła 30, co odpowiada „umiarkowanym do ciężkiego objawom w spoczynku. Poważnym objawom przy każdym wysiłku fizycznym; ogólny poziom aktywności obniżony do 50% oczekiwanego. Zwykle przebywa w domu. Nie jest w stanie wykonywać żadnych forsownych zadań. Potrafi pracować przy biurku 2–3 godziny dziennie, ale wymaga odpoczynku” [26]. Pacjenci z ME/CFS mieli szeroki zakres czasu trwania choroby, wynoszący 2–27 lat (mediana 7,5 roku).

2.2. Wiele różnic w metabolomie moczu pacjentów z ME/CFS i grupy kontrolnej wyłania się z analizy zmian pomiędzy próbkami przed i po wysiłku fizycznym

Metabolon® wykrył łącznie 1403 metabolitów w tych próbkach, korzystając z globalnej platformy metabolomicznej Precision Metabolomics™ LC-MS/MS. Spośród 1403 zmierzonych metabolitów 886 to znane metabolity, 64 to częściowo scharakteryzowane cząsteczki, a 453 to nieznane związki (plik uzupełniający S1 – dane surowe). Wszystkie dane znormalizowano osmolalność, aby uwzględnić różnice w ogólnym stężeniu każdej próbki moczu. Dane osmolalności dla każdej grupy eksperymentalnej pokazano na rysunku uzupełniającym S1 i nie różniły się znacząco między pacjentami ME / CFS a grupą kontrolną w żadnym punkcie czasowym. Wystąpiła tendencja do zwiększonej osmolalności w grupie kontrolnej 24 godziny po wysiłku (p < 0,1, liniowy model efektów mieszanych, następnie porównania parami z testem posthoc Tukeya). Normalizując osmolalność, zapewniliśmy, że wszelkie różnice wykryte w poziomach metabolitów zarówno pomiędzy ME/CFS i grupami kontrolnymi, jak i od wartości początkowej do po wysiłku w obrębie kohort nie są po prostu odzwierciedleniem zmian w osmolalności.

Brakujące wartości przypisywano minimum zgodnie z zaleceniami Metabolon®, z wyjątkiem przypadku narkotyków i tytoniu, gdzie brakujące wartości przypisywano za pomocą 0. Medianę danych dla każdego metabolitu wyśrodkowano do 1, a wszystkie dane przekształcono log10 przy użyciu narzędzia MetaboAnalystR (dostępnego na stronie www.metaboanalyst.ca, dostęp: 14 grudnia 2022 r.). Zastosowano filtrowanie w celu wyeliminowania z analizy związków, w przypadku których występuje duża ilość brakujących danych, zgodnie ze zmodyfikowaną zasadą 80%: metabolit jest uwzględniany, jeśli zostanie wykryty w co najmniej 80% próbek u pacjentów z ME/CFS lub w grupie kontrolnej. lub obie grupy [27]. Łącznie kryteria spełniły 1154 metabolity, które włączono do analizy.

Zastosowano liniowy model efektów mieszanych (LMM) dla każdego metabolitu w celu określenia różnic między ME/CFS a grupami kontrolnymi w każdym punkcie czasowym (linia bazowa lub po wysiłku), zmian w czasie w obrębie ME/CFS i grup kontrolnych oraz które metabolity zmieniały się inaczej po ćwiczeniach w grupach ME/CFS i grupie kontrolnej. Formuła modelu jest następująca:

Metabolit ~ Stan chorobowy ∗ Punkt czasowy + Wiek + BMI + (1|Temat)

Wartości p dla każdego metabolitu dostosowano do wielokrotnych porównań przy użyciu procedury Benjaminiego – Hochberga (BH) z progiem istotności q <0.1 (plik uzupełniający S2 — wyniki modelu mieszanego liniowego) [28]. Ponieważ skorygowaliśmy o wiek czynnika zakłócającego i BMI, istotne różnice, które wykryliśmy w tym modelu, nie wynikają z różnic w BMI w obu grupach.

Na początku badania nie wykryto znaczących różnic między grupą kontrolną a pacjentami z ME/CFS (ryc. 2A). 24 godziny po wysiłku cztery związki różniły się istotnie, a wszystkie miały niższe stężenia u pacjentów z ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną (Rysunek 2B). Cztery związki obejmowały trzy acyloglicyny i jeden nieznany związek.

Grupa kontrolna wykazywała zmiany w metabolomie moczu na dużą skalę, porównując próbki moczu wyjściowe i powysiłkowe, przy czym dla 255 związków na progu q <{3}}.1 (Rysunek 2C). Wszystkie z wyjątkiem pięciu związków wykazywały zwiększone stężenie po wysiłku fizycznym. Stanowi to wyraźny kontrast w stosunku do grupy ME/CFS, w której nie wykryliśmy żadnych związków wykazujących znaczące zmiany w stężeniu spowodowane ćwiczeniami (Rysunek 2D).

Znacząca interakcja między stanem choroby (ME/CFS vs. kontrola) i punktem czasowym (punkt wyjściowy vs. po wysiłku) w liniowym modelu efektów mieszanych pokazuje, które metabolity zmieniają się inaczej w grupie ME/CFS i grupie kontrolnej podczas regeneracji po wysiłku (tj. , nadgodziny). Rysunek 2E przedstawia 110 znacząco różnych metabolitów przy progach q < 0.1 (czerwone kropki), a 35 metabolitów również jest poniżej q < 0,05 (1,3 na osi y -Log10q na Ryc. 2E ). Na tym wykresie wulkanu log2-krotna zmiana jest stosunkiem stosunków; stosunek średnich stosunków po wysiłku do wartości wyjściowych u pacjentów z ME/CFS do średnich stosunków po wysiłku do wartości wyjściowych w grupie kontrolnej. Stosunek po wysiłku do stanu wyjściowego dla każdego pacjenta pokazuje, czy stężenie metabolitu w moczu u każdego pacjenta zwiększa się, czy też zmniejsza podczas regeneracji po wysiłku. Średnie znormalizowane stężenia dla grupy kontrolnej i pacjentów z ME/CFS w obu punktach czasowych dla 56 znanych związków zawartych w tych 110 związkach pokazują, że w przypadku większości związków występuje wzrost kontroli po wysiłku, którego nie widać w ME/ Pacjenci z CFS (rysunek uzupełniający S2). Dlatego też związki, które zmieniają się w różny sposób podczas regeneracji w grupie kontrolnej i grupie ME/CFS, są głównie zwiększone po wysiłku w grupie kontrolnej i nie zmieniają się znacząco w grupie ME/CFS, co prowadzi do ujemnej log2-krotności zmiany dla ME/CFS w porównaniu do kontroluj proporcje po wysiłku/wyjściowe. W sumie 102 ze 110 związków, które zmieniają się w różny sposób w czasie u pacjentów w porównaniu z grupą kontrolną, jest również znacznie zwiększone w grupie kontrolnej po wysiłku.

Fakt, że zmiany metabolitów występują w grupie kontrolnej, a nie u pacjentów, nie wynika ze zwiększonej zmienności poziomów metabolitów u pacjentów z ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną. Nie ma tendencji do wyższego odchylenia standardowego w grupie ME/CFS porównując odchylenia standardowe dla ME/CFS z kontrolami dla każdego związku (rysunek uzupełniający S3). Ponadto zmiany te są wykrywane pomimo normalizacji osmolalności moczu, która wykazuje tendencję do wzrostu kontroli od wartości początkowej do po wysiłku (rysunek uzupełniający S1). Aby znacząco wzrosnąć po normalizacji, poziomy metabolitu muszą wzrosnąć jeszcze bardziej niż jakikolwiek wzrost całkowitego stężenia w moczu.

Łącznie wyniki te pokazują, że ćwiczenia powodują znaczny wzrost wielu metabolitów w moczu 24 godziny po wysiłku u zdrowych osób z grupy kontrolnej prowadzącej siedzący tryb życia, a brak tych zmian u pacjentów z ME/CFS jest kluczowym elementem ich stanu chorobowego i może być powiązany okazywać nietolerancję.

2.3. Dwa podejścia do analizy wzbogacania ujawniają podścieżki metaboliczne z najbardziej znaczącymi zmianami

Następnie przeprowadziliśmy analizę wzbogacania, korzystając z adnotacji szlaku Metabolon® i ChemRICH (w R) [29,30]. Analiza ta nie opiera się na żadnym metabolomie podstawowym ani referencyjnym i zawiera nienakładające się przypisania szlaków dla każdego metabolitu. W przeciwieństwie do standardowej analizy ChemRICH, która przypisuje metabolity do klastrów na podstawie podobieństwa chemicznego, w tej analizie wykorzystano nienakładające się przypisania szlaków przez Metabolon®. Patrząc na ścieżki w przeciwieństwie do pojedynczych metabolitów, możemy zidentyfikować zestawy metabolitów, które są znacząco zmienione jako grupa, podczas gdy poszczególne metabolity w tym zestawie mogły same nie osiągnąć znaczenia w LMM. Dodatkowo możemy całościowo opisać zmiany w metabolomie moczu występujące po wysiłku fizycznym i ich istotne zmiany u pacjentów z ME/CFS. Dane wejściowe do tej analizy to krotność zmiany średniego znormalizowanego stężenia dla każdego porównania oraz wartości p z kontrastów LMM dla 734 znanych związków z 1154 analizowanych ogółem (przypisanych do 84 z 92 podścieżek dla wszystkich wykrytych metabolitów). . Wzbogacenie ocenia się za pomocą testu Kołmogorowa – Smirnowa z korektą BH FDR (próg istotności q < 0,05).

Rycina 3 przedstawia znacząco zmienione ścieżki podrzędne dla tych samych porównań, co na Ryc. 2: ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną na początku, po treningu oraz dla proporcji po treningu/początkowo, a także zmianę po wysiłku w samej grupie kontrolnej . Przeanalizowaliśmy także zmiany po wysiłku fizycznym u pacjentów z ME/CFS, ale nie stwierdziliśmy żadnych znacząco zmienionych ścieżek.

Na tym rysunku podścieżki są zorganizowane przez Metabolon® według podobieństwa chemicznego, a następnie superścieżki są ułożone alfabetycznie, najpierw z aminokwasami, następnie węglowodanami, lipidami, nukleotydami, witaminami i kofaktorami, a na końcu ksenobiotykami. Zmieniony stosunek 1 oznacza, że ​​każdy związek, który zmierzyliśmy na ścieżce, został znacząco zmieniony (p < 0.05 w LMM). Czerwone bąbelki wskazują, że w tym porównaniu wszystkie znacząco zmienione związki wzrosły, a niebieskie bąbelki wskazują, że w tym porównaniu wszystkie znacząco zmienione związki uległy zmniejszeniu. Przeprowadziliśmy również analizę ChemRICH przy użyciu ontologii nagłówków tematów medycznych (MeSH) i kodów uproszczonego systemu wprowadzania linii wejściowych molekularnych (SMILES), aby przypisać związki do klastrów na podstawie podobieństwa chemicznego (rysunek uzupełniający S4). Na potrzeby tej analizy do kodów SMILES można było dopasować tylko 516 związków. Wybraliśmy próg istotności q < 0.15 dla wzbogacenia ontologii MeSH, ponieważ nie chcieliśmy wykluczać potencjalnie interesujących wyników tego badania pilotażowego, a przy q < 0.15 pierwotnie wszystkie klastry miał p < 0.025. W przypadku wzbogacenia podścieżki Metabolon®, tylko przy q < 0,05 wszystkie istotne skupienia występowały również przy p < 0,05.

Na początku badania jedynie metabolizm ksantyny i klaster chemiczny ksantyn różniły się istotnie pomiędzy pacjentami z ME/CFS i grupą kontrolną, przy niższych stężeniach wszystkich związków wykrywanych w moczu pacjentów z ME/CFS (Rysunek 3, q ​​< 0. 05 i rysunek uzupełniający S4, q < 0,15). Do ksantyn zalicza się kofeinę i teofilinę, więc dieta ma wpływ na ten klaster chemiczny.

Dwanaście podścieżek Metabolon® uległo istotnym zmianom po wysiłku fizycznym u pacjentów z ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną, ponownie przy przeważnie niższych stężeniach metabolitów u pacjentów z ME/CFS (Rysunek 3). Pięć z tych podścieżek należy do superścieżki lipidowej i bierze udział w metabolizmie kwasów tłuszczowych (w tym acyloglutaminy, acyloglicyny i acylokarnityny). W ramach super szlaku metabolizmu aminokwasów metabolizm tyrozyny różnił się istotnie 24 godziny po wysiłku, a w przypadku metabolizmu nukleotydów metabolizm pirymidyny zawierającej uracyl był znacząco zmieniony. 24 godziny po wysiłku tylko trzy skupiska chemiczne uległy znaczącym zmianom u pacjentów ME / CFS stosujących ontologię MeSH, w tym kwasy tłuszczowe (10: 1), ksantyny i kwasy cukrowe (rysunek uzupełniający S4).

Porównując regenerację powysiłkową (zmianę w czasie) u pacjentów z ME/CFS z grupą kontrolną przy użyciu proporcji po wysiłku do wartości wyjściowych, okazuje się, że jeszcze więcej szlaków jest istotnie różnych, a mianowicie siedem podścieżek aminokwasów, siedem podścieżek lipidowych i dwa podścieżki węglowodanowe. Dla tego porównania 13 klastrów chemicznych znacząco różni się między pacjentami i grupą kontrolną (rysunek uzupełniający S4).

Największą liczbę znacząco zmienionych podścieżek i skupisk chemicznych Metabolon® stwierdzono w grupie kontrolnej, porównując punkty czasowe po wysiłku i punkty bazowe (ryc. 3 i S4), przy czym zdecydowana większość związków wzrosła po wysiłku (kolor czerwony). Tylko podścieżka metabolizmu puryn zawierająca adeninę, podścieżka metabolizmu histydyny i klaster chemiczny metylohistaminy charakteryzowały się podobną ilością zwiększonych i zmniejszonych związków.

Większość podścieżek i skupisk chemicznych Metabolon® zwiększonych w grupie kontrolnej po wysiłku to te same, które uległy istotnej zmianie w ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną, porównując stosunek po wysiłku do wartości wyjściowych, co pokazuje, że zmieniały się one inaczej podczas regeneracji po wysiłku u pacjentów z ME/CFS w porównaniu ze zdrową grupą kontrolną prowadzącą siedzący tryb życia. W obu tych porównaniach ścieżką podrzędną o najniższej wartości q dla wzbogacenia ścieżki podścieżkowej były kortykosteroidy. Ogółem, 8/13 związków uległo istotnej zmianie u pacjentów z ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną (i wszystkie miały niższy stosunek po wysiłku do wartości wyjściowych u pacjentów), a 11/13 związków znacząco zwiększyło się w grupie kontrolnej po wysiłku (p < {{7 }}.05 w LMM).

Cztery podścieżki, wszystkie należące do superścieżki lipidowej, znacząco zmieniły stężenie w moczu we wszystkich trzech porównaniach: ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną w punkcie czasowym po wysiłku, ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną po wysiłku/proporcjami wyjściowymi oraz po -ćwiczenie vs. wartość wyjściowa w grupie kontrolnej. Te szlaki podrzędne obejmują dwa podścieżki metabolizmu kwasów tłuszczowych acylokarnityny (średniołańcuchowy i dikarboksylanowy), steroidy androgenne i wtórny metabolizm kwasów żółciowych.

Istnieje również kilka podścieżek aminokwasów, w których stężenie większości zmienionych związków jest znacząco zwiększone w moczu u osób kontrolnych po wysiłku fizycznym i zmniejszone przy porównaniu proporcji ME/CFS do kontroli po wysiłku/wartości bazowej. Spośród tych podścieżek zmieniony stosunek jest najwyższy w przypadku metabolizmu poliamin (i ma najniższą wartość q dla ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną): 6/9 metabolitów jest znacznie podwyższonych w grupie kontrolnej, a 5/9 jest znacząco obniżonych w grupie kontrolnej ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną, stosunek po treningu do wartości wyjściowych. Związki te obejmują acisogę, (N(1)+N(8))-acetylospermidynę, diacetylspermidynę, N1,N12-diacetylosperminę i N-acetylo-izoputreaninę (w przypadku tej ścieżki podrzędnej wszystkie związki mają również q < {{ 15}}.1 w LMM).

Podścieżka metabolizmu argininy i proliny cyklu mocznikowego w superścieżce aminokwasów jest jedyną, której metabolit jest zwiększony w ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną pod względem proporcji po wysiłku do wartości wyjściowych (oprócz składnika żywności/rośliny), z 8 Metabolity /10 znacząco się zmieniły, a metylomocznik jest jedynym zwiększonym metabolitem (p < 0.05 w LMM). Poziom metylomocznika również znacząco spada z upływem czasu w kontrolach (p < 0,05 w LMM) i jest jedynym z 11 zmienionych związków w tej podścieżce, którego stężenie nie wzrasta. Jednakże zmiany w metylomoczniku nie były istotne, biorąc pod uwagę jednoczynnikową analizę LMM z progami q < 0,1. Niemniej jednak cztery związki w tej podścieżce mają q < 0,1 w LMM dla porównania ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną po wysiłku/linią wyjściową: karboksymetyloarginina, prolina, symetryczna dimetyloarginina i asymetryczna dimetyloarginina.

Podścieżka metabolizmu leucyny, izoleucyny i waliny ma najniższą wartość q w kontrolach podścieżek superścieżki aminokwasów. Ta ścieżka podrzędna obejmuje 36 związków, z czego sześć zmienia się w różny sposób w czasie w ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną: 3-metyloglutarylokarnityna, tiglilokarnityna (C5), walina, beta-hydroksyizowalerianian, beta-hydroksyizowaleroilokarnityna i metylosukcynoilokarnityna. Poziom szesnastu z trzydziestu sześciu związków jest znacząco zwiększony w grupie kontrolnej, w tym wszystkie sześć zmienia się inaczej w czasie u pacjentów z ME/CFS w porównaniu z grupą kontrolną.

【Kontakt】E-mail: george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:008613632399501/Wechat:13632399501