ME/CFS Forschungsprogramm

Forschung aus der Versorgung heraus

Unser Forschungsprogramm zu ME/CFS entstand aus einer einfachen, aber bis heute zentralen Frage: Wie lassen sich die von Betroffenen beschriebenen schweren funktionellen Einschränkungen objektivierbar machen und wissenschaftlich besser verstehen?

In der klinischen Arbeit begegneten uns Patientinnen und Patienten mit ausgeprägter körperlicher und kognitiver Belastungsintoleranz, deren Beschwerden mit den üblichen organbezogenen Untersuchungsverfahren häufig nicht hinreichend erklärt werden konnten. Nicht selten führte dies zu einer vorschnellen Einordnung als psychisch oder psychosomatisch bedingt.

Daraus ergab sich für uns die Notwendigkeit, nach Untersuchungsverfahren zu suchen, die charakteristische funktionelle Veränderungen bei ME/CFS objektivierbar machen.

Wie alles begann

Das Forschungsprojekt wurde nicht allein am Schreibtisch entwickelt. Von Beginn an wurden Betroffene aus unserer Selbsthilfegruppe in die Überlegungen einbezogen. Ihre Erfahrungen und Beobachtungen waren ein wichtiger Ausgangspunkt für die Fragen, die wir wissenschaftlich untersuchen wollten.

Zunächst fiel uns auf, dass alle untersuchten Betroffenen in der HRV-Untersuchung (Herzratenvariabilität) eine deutlich erhöhte Sympathikusaktivierung zeigten. Die Parasympathikusaktivierung war im Gegensatz dazu deutlich erniedrigt. Dies deutete auf eine Problematik der Regulationsfähigkeit des autonomen Nervensystems hin. Später verfolgten wir Erkenntnisse aus der Forschung der Stanford University in Kalifornien, die funktionelle Veränderungen in den Leitungsbahnen des Kleinhirns mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) bei ME/CFS Patienten beschrieben.

Unser damaliges Forschungsprojekt im Video

Video zum Forschungsprogramm
Das Video zu unserem ursprünglichen ME/CFS-Forschungsprojekt wird derzeit für die neue Internetpräsenz aufbereitet und in Kürze wieder zur Verfügung gestellt.

Dieses Video entstand in der frühen Phase unseres Forschungsprogramms. Es dokumentiert die damalige Ausgangssituation, unsere ersten Forschungsfragen sowie die Zusammenarbeit mit Betroffenen. Einige wissenschaftliche und versorgungsbezogene Rahmenbedingungen haben sich seitdem weiterentwickelt – die grundlegenden Fragestellungen haben jedoch bis heute Bestand.

Forschung gemeinsam mit Betroffenen

Die Beteiligung von Betroffenen war für uns kein Zusatz zum Forschungsprojekt, sondern Teil des wissenschaftlichen Ansatzes. Menschen mit ME/CFS beobachten Belastungsreaktionen, zeitverzögerte Verschlechterungen und Veränderungen ihrer körperlichen und kognitiven Leistungsfähigkeit über lange Zeiträume.

Dieses Erfahrungswissen kann Fragestellungen sichtbar machen, die in einer punktuellen medizinischen Untersuchung möglicherweise nicht erfasst werden. Anschließend ist es Aufgabe der Forschung, solche Beobachtungen mit geeigneten wissenschaftlichen Methoden zu überprüfen.

Unsere ersten beiden Forschungsschwerpunkte

1. Autonome Regulation

Ein erster Schwerpunkt war die Frage, ob sich bei ME/CFS charakteristische Störungen der autonomen Regulationsfähigkeit objektiv erfassen ließen. Im Mittelpunkt stand insbesondere das Zusammenspiel von Sympathikus und Parasympathikus sowie deren Reaktion auf unterschiedliche Belastungen.

In unseren Untersuchungen fanden sich Hinweise auf ausgeprägte Regulationsauffälligkeiten. Daraus entwickelte sich die Frage, ob autonome Funktionsparameter nicht nur einzelne Symptome erklären, sondern auch einen Zugang zum Verständnis übergeordneter Regulationsstörungen bei ME/CFS ermöglichen könnten.

Funktionelles MRT

Parallel dazu beschäftigten wir uns mit der Frage, ob sich die von Forschungsgruppen der Stanford University beschriebenen funktionellen Veränderungen bei ME/CFS in eigenen Untersuchungen nachvollziehen lassen.

In Zusammenarbeit mit der Neuroradiologie und Prof. Fiehler begannen wir deshalb, funktionelle MRT-Untersuchungen bei unseren Patientinnen und Patienten durchzuführen.

Was daraus entstanden ist

Aus den ersten Untersuchungen zur autonomen Regulation und zur funktionellen Bildgebung entwickelte sich schrittweise ein breiteres Forschungsprogramm. Dabei rückte zunehmend eine Frage in den Mittelpunkt:

Können die unterschiedlichen Auffälligkeiten bei ME/CFS Teile einer gemeinsamen Störung der körperlichen Regulationsfähigkeit sein?

Unsere Forschung wurde deshalb zunehmend darauf ausgerichtet, nicht nur einzelne Befunde zu erfassen, sondern zu untersuchen, wie unterschiedliche Regulationssysteme auf Belastung reagieren und miteinander zusammenwirken.

Von der Einzelmessung zur Belastungsreaktion

Ein wichtiger Schritt bestand darin, Untersuchungen nicht ausschließlich in Ruhe durchzuführen. ME/CFS zeigt seine charakteristischen Einschränkungen häufig gerade dann, wenn der Organismus auf eine Belastung reagieren und sich anschließend wieder regulieren muss.

Deshalb wurden Untersuchungsansätze entwickelt, bei denen funktionelle Parameter vor, während oder nach der Belastung sowie teilweise in Wiederholungsmessungen erfasst werden.

Erweiterung des Forschungsprogramms

Autonomes Nervensystem

Ausgangspunkt waren Untersuchungen zur autonomen Regulationsfähigkeit sowie zum Zusammenspiel von Sympathikus und Parasympathikus. Daraus entwickelte sich die weiterführende Beschäftigung mit Herzfrequenzvariabilität (HRV), der orthostatischen Regulation und der Frage, wie flexibel das autonome Nervensystem auf wechselnde Anforderungen reagieren kann.

Neuromuskuläre Belastungsreaktion

Ein weiterer Forschungsbereich entstand aus der Beobachtung einer ungewöhnlich raschen muskulären Erschöpfbarkeit. Mit wiederholten Belastungsuntersuchungen und elektromyographischen Messungen (EMG) untersuchen wir, wie sich Muskelaktivität und Leistungsfähigkeit unter definierten Belastungsbedingungen verändern.

Dabei interessiert uns insbesondere, ob sich die von Betroffenen beschriebene Belastungsintoleranz durch reproduzierbare Veränderungen der neuromuskulären Funktion objektivieren lässt.

Stoffwechsel und Sauerstoffversorgung

Ergänzend werden Parameter der körperlichen Leistungs- und Stoffwechselregulation untersucht. Dazu gehören unter anderem die Sauerstoffaufnahme, das Laktatverhalten und die Frage, wie effizient Energie unter Belastung bereitgestellt und anschließend wieder regeneriert werden kann.

Neuroendokrine Belastungsantwort

In weiteren Untersuchungen wurden Neurotransmitter und hormonelle Stressparameter vor und nach Belastung betrachtet. Dabei interessieren uns insbesondere Veränderungen von Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin sowie der Cortisolantwort.

Ziel ist nicht die Interpretation eines einzelnen Laborwertes, sondern die Frage, wie sich das regulatorische Antwortmuster des Organismus unter Belastung verändert.

Genetische Regulationsprofile

Ein weiterer Forschungsansatz beschäftigt sich mit genetischen Varianten in Enzymsystemen, die unter anderem an Stressregulation, oxidativem Stress, Entgiftung, Immunregulation, Neurotransmitterstoffwechsel und Gefäßfunktion beteiligt sind.

Dabei geht es nicht um die Suche nach einem einzelnen „ME/CFS-Gen“. Untersucht wird vielmehr, ob bestimmte Kombinationen genetischer Varianten individuelle Regulationsreserven beeinflussen und damit unterschiedliche Krankheits- und Reaktionsmuster mit erklären könnten.

Vom Befund zur therapeutischen Forschung

Forschung soll für uns nicht bei der Beschreibung von Auffälligkeiten enden. Wenn Regulationsfähigkeit eine Rolle im Krankheitsgeschehen spielt, stellt sich auch die Frage, ob und in welchem Umfang sie therapeutisch beeinflusst werden kann.

Aus den Arbeiten zum autonomen Nervensystem entwickelte sich deshalb ein strukturiertes Selbsthilfe- und Trainingskonzept zur Unterstützung autonomer Selbstregulation – das ASNR-Training.

In einer Pilotuntersuchung wurden Veränderungen über einen längeren Zeitraum hinweg systematisch erfasst. Damit entstand ein weiterer Forschungsstrang: die Untersuchung, ob sich subjektive und funktionelle Veränderungen unter einem strukturierten Regulationsprogramm messen lassen.

CARN – ein integratives Forschungsmodell

Mit der Erweiterung unserer Untersuchungen wurde zunehmend deutlich, dass autonome, immunologische, neuroendokrine, neuromuskuläre, metabolische und zentralnervöse Veränderungen nicht sinnvoll ausschließlich getrennt voneinander betrachtet werden können.

Daraus entwickelte sich das Forschungsmodell des Central Autonomic Regulatory Node (CARN).

Die zugrunde liegende Hypothese lautet, dass eine Instabilität zentraler autonomer Regulationsmechanismen als verstärkender Knoten innerhalb eines größeren biologischen Netzwerkes wirken könnte. Veränderungen einzelner Systeme könnten sich dadurch gegenseitig beeinflussen und verstärken.

CARN ist ein Forschungsmodell und keine bereits bewiesene Erklärung für ME/CFS. Es dient dazu, unterschiedliche Befunde in einer überprüfbaren Arbeitshypothese zusammenzuführen und daraus konkrete Forschungsfragen abzuleiten.

Welche Systeme betrachten wir?

Autonome Regulation · zentrales Nervensystem · neuromuskuläre Funktion · Immunregulation und Autoantikörper · HPA-/HPT-Achsen · Energie- und Mitochondrienfunktion · Endothel- und Gefäßregulation · Mastzellaktivierung

Entscheidend ist dabei nicht allein, ob in einem dieser Systeme eine Auffälligkeit vorliegt. Wir wollen verstehen, wie sich Veränderungen zwischen den Systemen fortpflanzen und weshalb Belastung bei ME/CFS eine überproportionale und teilweise verzögerte Verschlechterung des Gesamtsystems auslösen kann.

Unser Forschungsweg auf einen Blick

Autonome Regulation
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fMRT und funktionelle Netzwerke
↓
Belastungs- und Wiederholungsmessungen
↓
EMG · Sauerstoffaufnahme · Laktat
↓
Neurotransmitter · Cortisol
↓
Genetische Regulationsprofile
↓
ASNR – therapeutische Regulationsforschung
↓
CARN – Integration der Regulationssysteme

Warum wir unabhängige Forschungsförderung brauchen

ME/CFS stellt die medizinische Forschung vor eine besondere Herausforderung. Die Erkrankung betrifft nicht nur ein einzelnes Organ oder Regulationssystem. Autonomes Nervensystem, Immunregulation, Gefäßfunktion, Energie- und Zellstoffwechsel, neuroendokrine Regulation, neuromuskuläre Funktion und zentrale Verarbeitung können miteinander in Wechselwirkung stehen.

Die medizinische Forschung und Versorgung sind dagegen traditionell nach Fachgebieten organisiert. Neurologie untersucht neurologische Fragestellungen, Immunologie immunologische Veränderungen, Kardiologie den Kreislauf und das Herz, Endokrinologie hormonelle Regulationssysteme. Diese Spezialisierung ist unverzichtbar – sie kann bei einer multisystemischen Erkrankung jedoch dazu führen, dass die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Systemen zu wenig untersucht werden.

Forschung zwischen den Fachgebieten

Genau an dieser Schnittstelle setzt unser Forschungsprogramm an. Wir wollen einzelne hochspezialisierte Untersuchungsverfahren nicht ersetzen, sondern Befunde aus unterschiedlichen Bereichen miteinander verbinden.

Daraus ergeben sich Forschungsfragen, die sich nicht immer eindeutig einem klassischen medizinischen Fachgebiet zuordnen lassen. Gerade solche fachübergreifenden Projekte haben es häufig schwer, innerhalb etablierter Förderstrukturen eine eindeutige institutionelle Heimat zu finden.

Ein Teil unserer bisherigen Forschung konnte deshalb nur durch Eigeninitiative, Kooperationen mit spezialisierten Kolleginnen und Kollegen sowie durch Unterstützung von Betroffenen und privaten Förderern realisiert werden.

Forschung aus Fragen der Betroffenen

Viele unserer Forschungsfragen entstanden unmittelbar aus Beobachtungen von Menschen mit ME/CFS:

Warum kann eine Belastung heute erst morgen zu einer massiven Verschlechterung führen?
Warum nimmt die Leistungsfähigkeit bei wiederholter Belastung ungewöhnlich stark ab?
Warum treten gleichzeitig Kreislaufprobleme, kognitive Störungen, Muskelschwäche und immunologisch anmutende Beschwerden auf?
Warum kann sich die Belastbarkeit von Tag zu Tag erheblich verändern?

Solche Beobachtungen sind zunächst keine wissenschaftlichen Beweise. Sie können jedoch Ausgangspunkt für wissenschaftliche Hypothesen sein.

Betroffene sind deshalb für uns nicht nur Gegenstand der Forschung, sondern auch wichtige Partner bei der Entwicklung der richtigen Forschungsfragen.

Von der Beobachtung zur überprüfbaren Hypothese

Unser wissenschaftliches Vorgehen folgt deshalb einem wiederkehrenden Prinzip:

klinische Beobachtung → Erfahrung der Betroffenen → messbare Fragestellung → funktionelle Untersuchung → Hypothese → wissenschaftliche Überprüfung.

Das CARN-Modell ist das Ergebnis dieses Prozesses. Es versucht, Beobachtungen aus unterschiedlichen Untersuchungsbereichen in ein gemeinsames Modell zu integrieren. Entscheidend ist nun, einzelne Vorhersagen dieses Modells mit geeigneten wissenschaftlichen Methoden zu überprüfen.

Forschung braucht Zusammenarbeit

Ein Forschungsprogramm, das ME/CFS als Erkrankung miteinander gekoppelter Regulationssysteme untersucht, kann nicht von einer einzelnen Fachrichtung und auch nicht von einem einzelnen Institut allein durchgeführt werden.

Deshalb arbeiten wir mit wissenschaftlichen und medizinischen Kooperationspartnern zusammen und wollen dieses Netzwerk weiter ausbauen. Unterschiedliche methodische Kompetenzen – beispielsweise funktionelle Bildgebung, autonome Funktionsdiagnostik, neuromuskuläre Untersuchungen, Immunologie und Biomarkerforschung – sollen dabei zusammengeführt werden.

Unterstützen Sie unsere Forschung

Unabhängige Forschung erfordert Zeit, technische Untersuchungen, wissenschaftliche Auswertung sowie die Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachdisziplinen. Ein Teil dieser Arbeit lässt sich bislang nicht über reguläre Versorgungsstrukturen finanzieren.

Mit Ihrer Unterstützung können Sie dazu beitragen, Forschungsfragen weiterzuentwickeln, Untersuchungen durchzuführen sowie Ergebnisse wissenschaftlich auszuwerten und zu veröffentlichen.