Biomarker bei Chronischem Fatigue-Syndrom (CFS/ME)
Es gibt derzeit keinen validierten diagnostischen Biomarker für CFS/ME, aber mehrere vielversprechende Kandidaten aus verschiedenen biologischen Systemen wurden identifiziert, wobei immunologische und metabolische Marker am häufigsten untersucht werden.
Aktuelle Biomarker-Landschaft
Die Biomarker-Forschung bei CFS/ME ist heterogen und umfasst mehrere Kategorien, ohne dass ein einzelner Marker ausreichende Sensitivität und Spezifität für die klinische Diagnose erreicht hat 1.
Immunologische Biomarker
Immunologische Marker stellen die am häufigsten untersuchte Kategorie dar (29,7% der Studien) und zeigen konsistent Dysfunktionen im Immunsystem 1:
Zytokin-Profile: Verschiedene Studien dokumentieren veränderte Zytokin-Konzentrationen, insbesondere Interleukine und TNFα, obwohl ein konsistentes, stabiles und reproduzierbares Zytokin-Profil bisher nicht etabliert werden konnte 2, 3.
Lymphozyten-Modelle: Die Verwendung von Lymphozyten als Modell zur Untersuchung der CFS/ME-Pathologie ist prominent und zeigt reproduzierbare Befunde zwischen verschiedenen Publikationen 1.
Toll-like-Rezeptor-Signalwege und JAK/STAT-Pathways: Diese neuroinflammatorischen Signalwege sind bei CFS/ME-Patienten verändert 2.
Genetische und Epigenetische Biomarker
Ein neuartiger Ansatz verwendet 3D-Chromosomen-Konformationen (CCs) als epigenetische Marker 2:
Ein 200-Marker-Modell (EpiSwitch®CFS-Test) wurde entwickelt, das in einer retrospektiven Validierungskohorte eine Sensitivität von 92% und eine Spezifität von 98% erreichte 2.
Diese Chromosomen-Konformationen in peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs) zeigen krankheitsspezifische Muster 2.
Genetische/epigenetische Marker machen 19,8% der untersuchten potenziellen Biomarker aus 1.
Metabolische und Mitochondriale Biomarker
Metabolomische Assays und Mitochondrien-Dysfunktion zeigen vielversprechende Unterschiede zwischen CFS/ME-Patienten und gesunden Kontrollen 3, 1:
Metabolomische/mitochondriale/Mikrobiom-Marker umfassen 14,85% der untersuchten Biomarker 1.
Verschiedene Techniken zur Beurteilung der mitochondrialen Dysfunktion wurden beschrieben 3.
Elektrophysiologische und Biochemische Blut-Biomarker
Quantifizierbare Unterschiede in elektrophysiologischen und biochemischen Eigenschaften von Blutzellen zeigen hohes diagnostisches Potenzial 3:
Raman-Spektroskopie: Profiling von Immunzellen mittels Raman-Spektroskopie zeigt Unterschiede zwischen CFS/ME und Nicht-CFS/ME-Teilnehmern mit hoher Sensitivität und Spezifität 3.
Nano-elektronischer Assay: Messung der elektrischen Impedanz von Blutproben während hyperosmotischer Belastung differenziert CFS/ME-Patienten 3.
Die meisten potenziellen Biomarker sind blutbasiert (79,2%) 1.
Neurologische und Ionenkanal-Biomarker
Dysfunktionen von Acetylcholin-Rezeptoren und transienten Rezeptor-Potential-Ionenkanälen sind bei CFS/ME dokumentiert 3:
Neurologische Biomarker machen 7,92% der Studien aus 1.
Ionenkanal-Biomarker umfassen 8,91% der untersuchten Marker 1.
Die Übersetzung dieser Befunde in diagnostische Biomarker muss noch erforscht werden 3.
Endovaskuläre und Zirkulatorische Biomarker
Endovaskuläre/zirkulatorische Marker machen 17,82% der untersuchten Biomarker aus 1.
Biomarker für Körperliche Dysfunktion
Biomarker für körperliche Dysfunktion umfassen 8,91% der Studien 1.
Pathophysiologische Mechanismen
Die Pathophysiologie von CFS/ME bleibt unklar, aber ein neuro-immuno-endokrinologisches Muster deutet darauf hin, dass diese drei Säulen der Schlüssel zum Verständnis der Krankheitskomplexität sind 4:
- Inflammation und Immunsystem-Aktivierung 5.
- Autonome Dysfunktion 5.
- Beeinträchtigte Funktion der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse 5.
- Neuroendokrine Dysregulation 5.
Klinische Einschränkungen und Herausforderungen
Die Heterogenität der Studien und fehlende Reproduzierbarkeit limitieren die klinische Anwendbarkeit 1:
Die meisten Biomarker haben sekundäre (43,56%) oder tertiäre (54,47%) Selektivität, was die Fähigkeit beschreibt, einen krankheitsverursachenden Mechanismus zu identifizieren 1.
Die Nachweisbarkeit ist moderat (59,40%) bis komplex (39,60%), oft mit Bedarf an spezialisierter Ausrüstung 1.
Für die klinische Anwendung muss die Spezifität dieser Biomarker für CFS/ME in weiteren Krankheitskontrollen untersucht werden, und ihre Praktikabilität/Logistik muss berücksichtigt werden 3.
Alle potenziellen CFS/ME-Biomarker unterscheiden sich in Effizienz, Qualität und Übertragbarkeit als diagnostischer Marker 1.
Wichtige Fallstricke
Die Diagnose von CFS/ME bleibt eine Ausschlussdiagnose, da kein validierter quantitativer Biomarker mit ausreichender Sensitivität, Spezifität und Anwendbarkeit für eine definitive Diagnose verfügbar ist 3:
Kliniker müssen Differentialdiagnosen ausschließen und sich auf subjektive, unspezifische klinische Diagnosekriterien verlassen 3.
Dieser Prozess dauert oft Jahre, wobei Patienten fehldiagnostiziert werden und manchmal schädliche Behandlungen erhalten 3.
Die Notwendigkeit multidisziplinärer Forschung und einheitlicher Protokolle in der CFS/ME-Biomarker-Forschung ist evident 1.
Zukünftige Richtung
Neue Erkenntnisse werden von der Fähigkeit abhängen, ein integratives molekulares Profiling der CFS/ME-Pathogenese zu entwickeln und einzusetzen 5:
- Bis eine solche molekulare Signatur erhalten wird, werden Bemühungen zur Entwicklung wirksamer Behandlungen weiterhin stark eingeschränkt sein 5.