Chronic widespread pain (CWP), including fibromyalgia (FM), is a complex pain condition, where little is known about the molecular mechanisms contributing to its pathophysiology. To date, there are no established biomarkers for CWP/FM. This thesis has investigated potential molecular mechanisms and biomarkers in blood for chronic pain in women with CWP/FM. Furthermore, investigations are made to evaluate whether common pain characteristics such as pain intensity, sensitivity, and psychological distress in CWP/FM are correlated with specific proteins in blood.

The pain profile of CWP/FM, which includes the plasma proteome and clinical characteristics, is analyzed using proteomics, advanced multivariate statistics, and bioinformatics. The results from paper I, III, and IV indicate that there are prominent systemic changes related to immunity, inflammation, and metabolic processes in women with CWP/FM compared to healthy controls. Furthermore, paper II and III show that in CWP/FM, pain intensity is related to protein profiles involved in immunity processes, psychological distress with metabolic and immunity processes, and pain sensitivity with inflammatory processes.

In paper IV, the plasma proteome is investigated before and after a 15 weeks resistance exercise intervention in FM and healthy controls. Both at baseline and post exercise in FM and controls, prominent protein alterations are found that are involved in immunity, stress, mRNA stability, and muscle structure development. Exercise seems to influence clinical characteristics and circulating proteins in FM. Furthermore, specific plasma proteome profile is found related to grade of chronification, pain sensitivity, and improved muscle force of the quadriceps muscle.

To summarize, the results from this thesis suggest that in CWP/FM there might be a dysregulation in the biological processes involved in the immune system and metabolic processes, which are tightly linked to several proteins in the complement system and blood coagulation cascade. These results shed light on potential ongoing mechanisms involved in the pathophysiology of the complex pain condition CWP/FM. This type of biomarker research has a large potential in increasing knowledge about mechanisms involved in CWP/FM and can hereby open for better clinical understanding and management of this and other chronic pain states. The clinical value of collecting a blood sample and measuring stable pain mechanism markers in combination with evaluation of anamnesis and clinical examination would in the future help clinicians and patients receive a faster and more precise diagnosis and ultimately better treatment strategies.

Långvarig smärta har blivit vanligare bland befolkningen och är idag ett stort hälsoproblem. Ca 1 av 10 drabbas av generaliserad smärta (engelska: chronic widespread pain, CWP) dvs smärta spridd över hela kroppen. Fibromyalgi (FM), som ingår i CWP drabbar ca 1-4% av befolkningen och är vanligare bland kvinnor än män. Det är vanligt att personer med CWP/FM utöver sin spridda smärta även upplever trötthet, sömnsvårigheter, depression, ångest, ökad smärtkänslighet och stelhet av muskler och leder. Symtomen har i sin tur stor påverkan på arbetsförmåga, hälsa och livskvalitet. Idag är dem bakomliggande orsakerna för CWP/FM ofullständigt kartlagda och det finns inga markörer som på ett objektivt sätt kan fastställa diagnos.

Syftet med denna avhandling är att undersöka hur proteiner i blod skiljer sig åt mellan kvinnor med CWP/FM och friska kvinnliga kontroller. Vidare har syftet varit att undersöka om kliniska variabler, till exempel smärtintensitet, smärtkänslighet och psykologisk belastning (ångest/depression), har ett samband med proteinmönster i blod. Slutligen har effekten av ett 15 veckors träningsprogram och dess påverkan på proteiner i blod samt kliniska variabler hos kvinnor med FM och friska kontroller analyserats.

I studie I, III, och IV studerades proteinmönstret i blod mellan CWP/FM och kontroller. Resultatet visade att flertalet proteiner kunde urskilja CWP/FM gruppen från kontrollerna. Dessa proteiner var involverade i flertalet förlopp i kroppen bland annat inflammation, metabolism och immunförsvar.

I studie II och III undersöktes om det funna proteinmönstret i blod hade något samband med smärtintensitet, smärtkänslighet och psykologisk belastning hos denna specifika CWP/FM grupp. Resultatet visade att det fanns ett specifikt proteinmönster kopplat till respektive undersökt variabel. Smärtintensitet var relaterat till proteiner involverade i immunförsvar; smärtkänslighet var relaterat till proteiner inom inflammation; och psykologisk belastning var relaterat till proteiner inom metabolism och immunförsvar. I studie IV studerades proteinmönstret i blod före och efter 15 veckors styrketräning hos FM samt friska kontroller. Resultaten visade att det fanns förändringar i specifika proteiner involverade i flertalet förlopp i kroppen bland annat stress, processer för muskelstrukturutveckling samt immunförsvar. Vidare sågs även ett specifikt mönster av proteiner som kunde relateras till smärtans varaktighet (dvs hur länge man levt med smärta), smärtkänslighet samt förbättrad muskelstyrka i lårmuskeln. Styrketräning visade sig ha en positiv effekt på flera av de rapporterade symtomen hos FM gruppen och till viss del påverkades även proteinmönstret.

Sammanfattningsvis har studierna i denna avhandling visat att i denna specifika CWP/FM grupp finns skillnader i proteinmönstret i blod jämfört med friska kontroller. Det funna proteinmönstret är främst involverat i olika förlopp inom blodkoagulation samt olika komponenter kopplade till immunförsvaret. Genom identifieringen av dessa specifika proteinmönster i blodet hos CWP/FM kan det bidra till ökad förståelse av bakomliggande sjukdomsmekanismer hos denna patientgrupp. Detta kan i framtiden bidra till underlättandet av diagnosticering, behandling, rehabilitering och slutligen skapa kliniska verktyg i form av smärtmarkörer vid utredning av olika långvariga smärttillstånd.