Nowe badanie pokazuje, że nieznany wcześniej mechanizm, za pomocą którego białka z mózgu są transportowane do określonej grupy nerwów czuciowych, powoduje ataki migreny. Może to utorować drogę nowym metodom leczenia migreny i innych rodzajów bólów głowy.

Praca pojawia się w Nauka.

Ponad 800 000 Duńczyków cierpi na migrenę — chorobę charakteryzującą się silnym bólem głowy po jednej stronie. U około jednej czwartej wszystkich pacjentów cierpiących na migrenę ataki bólu głowy są poprzedzone aurą — objawami pochodzącymi z mózgu, takimi jak przejściowe zaburzenia wzrokowe lub sensoryczne poprzedzające atak migreny o 5–60 minut.

Choć do pewnego stopnia wiemy, dlaczego u pacjentów występuje aura, to do tej pory zagadką pozostawało, dlaczego pojawiają się u nich bóle głowy i dlaczego migreny są jednostronne.

Nowe badanie na myszach, przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kopenhaskiego, Rigshospitalet i szpitala Bispebjerg, jest pierwszym, które wykazało, że białka uwalniane z mózgu podczas migreny z aurą są transportowane wraz z płynem mózgowo-rdzeniowym do nerwów sygnalizujących ból, odpowiedzialnych za bóle głowy.

„Odkryliśmy, że te białka aktywują grupę ciał komórek nerwów czuciowych u podstawy czaszki, tzw. zwój trójdzielny, który można opisać jako bramę do obwodowego układu nerwowego czuciowego czaszki” – mówi doktorant Martin Rasmussen z Centrum Neuromedycyny Translacyjnej na Uniwersytecie w Kopenhadze, który jest pierwszym autorem badania.

U podstawy zwoju trójdzielnego brakuje bariery, która zwykle uniemożliwia przedostanie się substancji do nerwów obwodowych. W efekcie substancje zawarte w płynie mózgowo-rdzeniowym przedostają się do wnętrza zwoju i aktywują nerwy czuciowe sygnalizujące ból, co powoduje bóle głowy.

„Nasze wyniki sugerują, że zidentyfikowaliśmy główny kanał komunikacji między mózgiem a obwodowym układem nerwowym. Jest to dotychczas nieznana ścieżka sygnałowa, ważna dla rozwoju migrenowego bólu głowy, która może być również powiązana z innymi chorobami związanymi z bólem głowy” — mówi profesor Maiken Nedergaard, starszy autor badania.

Układ nerwowy obwodowy składa się ze wszystkich włókien nerwowych odpowiedzialnych za komunikację między ośrodkowym układem nerwowym — mózgiem i rdzeniem kręgowym — a skórą, organami i mięśniami. Układ nerwowy czuciowy, który jest częścią układu nerwowego obwodowego, odpowiada za przekazywanie informacji, np. o dotyku, swędzeniu i bólu, do mózgu.

Wyniki badania rzucają światło na przyczynę, dla której migrena ma zazwyczaj charakter jednostronny, co do tej pory stanowiło zagadkę dla naukowców.

„Większość pacjentów doświadcza jednostronnych bólów głowy, a ta ścieżka sygnałowa może pomóc wyjaśnić dlaczego. Nasze badanie sposobu transportu białek z mózgu pokazuje, że substancje nie są przenoszone do całej przestrzeni wewnątrzczaszkowej, ale przede wszystkim do układu sensorycznego po tej samej stronie, co jest przyczyną jednostronnych bólów głowy” – mówi Rasmussen.

Badanie przeprowadzono na myszach, ale wykorzystano także skany MR ludzkiego zwoju trójdzielnego. Zdaniem naukowców wszystko wskazuje na to, że funkcja szlaku sygnałowego jest taka sama u myszy i ludzi, a także że u ludzi białka są transportowane przez płyn mózgowo-rdzeniowy.

Białka mogą prowadzić do nowych opcji leczenia

Wykorzystując najnowocześniejsze techniki, takie jak spektrometria masowa, która pozwala wykryć szeroką gamę białek w danej próbce, naukowcy przeanalizowali koktajl substancji uwalnianych w fazie aury w ataku migreny, czyli na etapie zaburzeń widzenia.

„Stężenie 11 procent z 1425 zidentyfikowanych przez nas białek w płynie mózgowo-rdzeniowym uległo zmianie podczas ataków migreny. Spośród nich 12 białek, których stężenie wzrosło, działało jako substancje przekaźnikowe zdolne do aktywowania nerwów czuciowych” — mówi Rasmussen. „Oznacza to, że gdy białka są uwalniane, są przenoszone do zwoju trójdzielnego za pośrednictwem wspomnianych szlaków sygnałowych, gdzie wiążą się z receptorem nerwu czuciowego sygnalizującego ból, aktywując nerw i wyzwalając atak migreny następujący po objawach aury”.

Grupa białek zidentyfikowana przez badaczy obejmowała CGRP — białko już związane z migreną i stosowane w istniejących metodach leczenia. Jednak badacze odkryli również szereg innych białek, które mogą utorować drogę nowym opcjom leczenia.

„Mamy nadzieję, że zidentyfikowane przez nas białka — poza CGRP — mogą zostać wykorzystane w projektowaniu nowych metod leczenia profilaktycznego dla pacjentów, którzy nie reagują na dostępne antagonisty CGRP. Następnym krokiem dla nas jest zidentyfikowanie białka o największym potencjale” — mówi Rasmussen.

Wyjaśnia, że ​​jedno ze zidentyfikowanych białek odgrywa rolę w migrenie menstruacyjnej.

„Na początku mamy nadzieję zidentyfikować białka, które wyzwalają fenotypy migreny. Następnie przejdziemy do testów prowokacyjnych na ludziach, aby ustalić, czy ekspozycja na jedno ze zidentyfikowanych białek może wywołać atak migreny” — mówi Rasmussen. „Dobrym pomysłem jest sprawdzenie, czy to i inne białka mogą wywołać ataki migreny u ludzi, ponieważ jeśli tak, mogą być wykorzystane jako cele w leczeniu i profilaktyce”.