Forscher wollen nicht-invasive Methoden zur Diagnose des chronischen Müdigkeitssyndroms entwickeln

Das Chronische Erschöpfungssyndrom (CFS) ist eine komplexe, chronische Erkrankung, die durch starke Müdigkeit gekennzeichnet ist, die sich durch Ruhe nicht bessert und durch körperliche Aktivität verschlimmert werden kann. Diese Müdigkeit ist so stark, dass sie die Fähigkeit der Betroffenen einschränkt, alltägliche Aufgaben wie Kochen, Duschen oder sogar Anziehen zu erledigen. Weitere Symptome sind Muskelschmerzen, Gelenkschmerzen, Gedächtnisprobleme, Kopfschmerzen, Schlafstörungen sowie Licht- und Geräuschempfindlichkeit.

Derzeit gibt es weder eine bekannte Ursache noch eine Heilung für die CSU, von der in den Vereinigten Staaten nach Angaben der US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) etwa 3,3 Millionen Menschen betroffen sind.

Es gibt auch keinen spezifischen Diagnosetest.

„Es ist eine mysteriöse Krankheit. Es gibt keinen biologischen Indikator, der das chronische Erschöpfungssyndrom diagnostizieren könnte. Ärzte müssen daher andere Symptome und Erkrankungen ausschließen“, sagt Xuanhong Cheng, Forscher an der Lehigh University und Professor für Bioingenieurwesen und Materialwissenschaften.

Cheng ist Teil eines internationalen Forschungsteams, das kürzlich von den US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) Fördermittel erhalten hat, um molekulare und zelluläre Veränderungen im Muskelgewebe zu untersuchen, die möglicherweise zu besseren Diagnoseinstrumenten und Therapien für die Behandlung von CSU und verwandten Erkrankungen wie „Long COVID“ führen könnten.

„Die Symptome der CSU ähneln denen von Long COVID sehr“, bemerkt Cheng. „Eines der häufigsten Symptome beider Erkrankungen sind jedoch Muskelschmerzen. Unsere Partnerin Tiziana Pietrangelo von der Universität Gabriele d'Annunzio in Italien erforscht die CSU seit über einem Jahrzehnt und hat festgestellt, dass Betroffene auch erhöhte oxidative Stresswerte im Muskelgewebe aufweisen, was zu schneller Muskelermüdung beiträgt.“

Multidisziplinärer Forschungsansatz

Das Team untersucht interdisziplinär, ob es im Muskelgewebe biologische Indikatoren gibt, die zur Diagnose oder Behandlung von Patienten mit CSU genutzt werden könnten.

• Pietrangelo untersucht die Physiologie des Skelettmuskelgewebes und der Muskelstammzellen sowie die Rolle von oxidativem Stress.
• Stefano Cagnin, Professor an der Universität Padua in Italien, untersucht die Genexpression in Muskelfasern und Muskelstammzellen und vergleicht die Ergebnisse von gesunden Menschen mit denen von Patienten mit CSU, um mit der Krankheit verbundene molekulare Veränderungen zu identifizieren.
• Cheng analysiert die elektrischen Eigenschaften von Skelettmuskelstammzellen mithilfe einer von ihr mitentwickelten Breitband-Elektrosensortechnologie, um Anzeichen gesunder oder kranker Zellen zu erkennen.

„Wir werden versuchen herauszufinden, ob diese elektrischen Signaturen spezifisch genug sind, um zur Diagnose der Krankheit verwendet zu werden“, sagt Cheng.

Elektrische Messungen könnten ein wertvolles Diagnoseinstrument sein, da sie einfacher und kostengünstiger sind als molekulare Analysen. Zunächst müssen die Forscher jedoch herausfinden, wie diese elektrischen Veränderungen mit molekularen Anomalien zusammenhängen, die andere Teammitglieder feststellen.

Innovativer Ansatz

„Bei der SKU haben sich Forscher bisher auf verschiedene Gewebe, Organe und Mechanismen konzentriert, aber wir sind eines der ersten Teams, das sich speziell mit Veränderungen in Skelettmuskelstammzellen befasst“, bemerkt Cheng. „Und wir verfolgen einen multidisziplinären Ansatz, um diese Veränderungen auf molekularer, subzellulärer und zellulärer Ebene zu untersuchen.“

Durch die Kombination ihrer Daten hofft das Team, ein umfassenderes Verständnis davon zu entwickeln, wie sich CSU auf die Muskeln auswirkt und ob diese Veränderungen als diagnostische Marker oder therapeutische Ziele verwendet werden können.

Das langfristige Ziel des Teams ist die Entwicklung nicht-invasiver Diagnoseinstrumente. „So könnten wir beispielsweise mithilfe einer Elektrode bei einer bestimmten Frequenz abnormale Werte feststellen, die auf eine Muskelerkrankung hinweisen“, erklärt Cheng.

Therapieaussichten

Darüber hinaus plant das Team, therapeutische Strategien zu erforschen, die beispielsweise oxidativen Stress reduzieren und die Symptome bei Patienten verbessern könnten.

„Weil die CSF so schlecht verstanden wurde, wurde den Betroffenen oft gesagt, sie seien faul oder ihre Symptome seien eingebildet“, sagt Cheng. „Ich denke, Long COVID hat den Menschen leider bewusst gemacht, dass diese Symptome sehr real sind und nach einer Virusinfektion auftreten können. Wir freuen uns über diesen Einstellungswandel und hoffen, diesen Menschen helfen zu können, wieder gesund zu werden.“

Die Studie wurde auf der Website der Lehigh University veröffentlicht.