Dynamika płynów mózgowych kluczem do tajemnic bólu głowy?

Poznaliśmy szlak sygnałowy wywołujący migreny z aurą. To przełomowe odkrycie daje szanse na opracowanie nowych metod leczenia!

Artykuł na: 9-16 minut
Zdrowe zakupy

Czym jest migrena i jak się objawia?

Miliony ludzi na całym świecie cierpią na migrenę, powtarzający się, samoistny – najczęściej jednostronny – ból głowy, który może trwać nawet kilkadziesiąt godzin. Bywa, że po ustąpieniu jednego napadu pojawia się następny, czasem zaś przerwa trwa przez kilka dni, tygodni, a nawet miesięcy1.

Ból pulsuje wraz z tętnem pacjenta, często ma charakter rozpierający lub rwący. Jego natężenie może być tak duże, że czasami wyłącza chorego z codziennego życia. Objawy towarzyszące napadowi migreny są bardzo różne, ale zawsze obecne. Mogą to być nudności, wymioty, nadwrażliwość na światło, hałas, zapachy, zaburzenia wegetatywne. Dość często bólowi towarzyszą zawroty głowy2.

Choroba zaczyna się zwykle w dzieciństwie lub młodym wieku (u 90% osób pierwszy napad pojawia się przed 40. r.ż.) i trwa całe życie, jednak intensywność i nasilenie objawów mogą się zmieniać (na ogół słabną w wieku dojrzałym i starszym). Na migreny częściej cierpią kobiety (15-18%) niż mężczyźni (6-8%)3.

migrena
W ok. 25% przypadków migrenę poprzedza aura, zaburzenie sensoryczne, które może obejmować zaburzenia wzrokowe (błyski światła, zygzakowate cienie, mroczki lub ubytki w polu widzenia, podwójne widzenie), mrowienie lub drętwienie kończyn, niedowład połowiczy czy trudności w mówieniu (afazja). Ich charakterystyczną cechą jest ustępowanie wraz z nadejściem bólu głowy.

Przebieg napadu migreny w typowych przypadkach jest trójfazowy:

  • objawy występujące przed napadem;
  • aura;
  • napad bólu głowy.

Po jego ustąpieniu chory czuje wyczerpanie, senność i jest spowolniony.

Rozpoznanie migreny z aurą opiera się na kryteriach klinicznych, opracowanych przez Komitet Klasyfikacji Bólów Głowy Międzynarodowego Towarzystwa Bólów Głowy. Aby można było postawić diagnozę, u pacjenta powinny wystąpić co najmniej 2 napady oraz muszą zaistnieć przynajmniej 3 z poniżej wymienionych cech:

  • przynajmniej jeden objaw odpowiadający aurze;
  • czas narastania aury dłuższy niż 4 min;
  • czas trwania aury nie dłuższy niż 60 min;
  • ból głowy po aurze w czasie nie dłuższym niż 60 min4.

Leczenie migreny w dużej mierze opiera się na doświadczeniu klinicznym i ma 2 cele: pierwszy to przerwanie napadu choroby (zniesienie bólu), drugi to zapobieganie wystąpieniu ataku. Leki stosowane w terapii napadu są najczęściej nieskuteczne w leczeniu zapobiegawczym i odwrotnie. Niestety wiele z nich nie jest w stanie całkowicie wyeliminować ataków5. Dlatego badania nad migreną nie ustają.

kobieta łykająca tabletkę
Istnieją dowody na skuteczność tego przeciwutleniacza w profilaktyce migreny (zmniejszenie częstotliwości, nasilenia oraz czasu trwania ataków u dorosłych). Zbiorcza analiza dostępnych randomizowanych badań klinicznych ujawniła, że suplementacja CoQ10 może zmniejszać częstość napadów, jednak nie wpływa na czas ich trwania ani nasilenie6. Ma jednak inne działanie: wyrównuje deficyt bioenergetyczny w komórkach mózgu, powstały na skutek ataku migreny. Zalecana dzienna dawka to 300 mg.

Skąd się bierze aura?

Przez całe lata naukowcy nie byli w stanie dokładnie ustalić, w jaki sposób, te 2 zjawiska – „lśniące” doświadczenia wzrokowe (stąd nazwa: „aura”), a następnie ból głowy – są ze sobą powiązane na poziomie molekularnym.

Podczas aury poprzedzającej migrenę akademicy zaobserwowali zjawisko podobne do napadu padaczkowego zwane rozprzestrzeniającą się depresją korową (CSD), w którym tymczasowa depolaryzacja neuronów i innych komórek spowodowana dyfuzją glutaminianu i potasu rozchodzi się jako fala nieprawidłowych wyładowań przez zewnętrzną warstwę mózgu, czyli korę mózgową, zmniejszając poziom tlenu i upośledzając przepływ krwi. Najczęściej do depolaryzacji dochodzi w ośrodku przetwarzania wzrokowego kory mózgowej, stąd objawy wzrokowe, które jako pierwsze zwiastują nadchodzący ból głowy.

mężczyzna łykający tabletkę
Okazuje się, że stosowanie magnezu może znacząco złagodzić napady migreny. W jednym z nich przyjmowanie 600 mg cytrynianu magnezu doustnie codziennie przez 3 miesiące zmniejszyło liczbę ataków o 41,6%, skróciło czas ich trwania oraz ograniczyło nasilenie bólu7.

Chociaż aury migrenowe powstają w mózgu, to jednak on sam nie zawiera neuronów wyczuwających ból. Sygnały te muszą być zamiast tego przesyłane z ośrodkowego układu nerwowego – mózgu i rdzenia kręgowego – do obwodowego układu nerwowego, sieci komunikacyjnej, która przekazuje informacje między mózgiem a resztą ciała i obejmuje nerwy czuciowe odpowiedzialne za przesyłanie informacji – aby wywołać ból głowy.

Ten proces komunikacji między mózgiem a obwodowymi nerwami czuciowymi w migrenach w dużej mierze pozostaje tajemnicą. Najpowszechniej akceptowana teoria głosi, że zdarzenie CSD powoduje uwolnienie przez mózg sygnałów chemicznych, które aktywują włókna bólowe ze zwoju nerwu trójdzielnego. Włókna te są zagnieżdżone w oponach mózgowych – cienkich, delikatnych błonach, które otaczają i chronią mózg.

Jednak neurobiolog prof. Maiken Nedergaard i jej zespół z University of Rochester i University of Copenhagen podejrzewali inną drogę komunikacji. Od dawna badają oni przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego, bezbarwnej cieczy, która obmywa mózg i rdzeń kręgowy składnikami odżywczymi i innymi cząsteczkami.

W 2012 r. jako pierwsi opisali układ glimfatyczny, który wykorzystuje płyn mózgowo-rdzeniowy (PMR) do wypłukiwania toksycznych białek z mózgu. We współpracy z ekspertami w dziedzinie dynamiki płynów uczeni zbudowali szczegółowe modele tego, jak PMR porusza się w mózgu i jaką rolę odgrywa w transporcie białek, neuroprzekaźników i innych substancji chemicznych. Na tej podstawie powzięli przypuszczenia, że może on w jakiś sposób przenosić sygnały z komórek mózgowych do zwojów nerwu trójdzielnego podczas migreny.

kobieta pijąca wodę
Codzienna suplementacja 400 mg ryboflawiny przez 3 miesiące doprowadziła do zmniejszenia liczby dni z migreną przynajmniej o połowę u 60% pacjentów i była skuteczniejsza niż placebo.

Aktualny stan badań nad migreną

Aby odwzorować migrenę z aurą i zbadać skutki CSD, uczeni również wstrzyknęli do mózgów gryzoni fluorescencyjną cząsteczkę znacznika, aby śledzić przepływ cząsteczek z kory mózgowej przez płyn mózgowo-rdzeniowy.

Po stymulacji kapsaicyną odkryli, że wyższe stężenie znacznika znalazło się tylko w jednym zwoju trójdzielnym – po tej samej stronie, którą stymulowali. To potencjalnie wyjaśnia, dlaczego ludzie zwykle doświadczają migrenowych bólów głowy po tej samej stronie, po której pojawiła się w ich polu widzenia aura.

Na koniec zespół porównał płyn mózgowo-rdzeniowy od myszy po CSD z płynem od zwierząt z grupy kontrolnej. Naukowcy przeanalizowali skład białek w próbkach pobranych u gryzoni podczas aury.

W czasie ataku migreny zmienił się skład 11% z 1 425 protein zidentyfikowanych przez nich w płynie rdzeniowo-mózgowym. Wśród nich było 12 białek, zwanych ligandami, które wiążą się z receptorami na nerwach czuciowych znajdujących się w zwoju trójdzielnym. Gdy białka te są uwalniane, trafiają do zwoju trójdzielnego, gdzie łączą się z nerwami odpowiedzialnymi za odczuwanie bólu.

mężczyzna łykający tabletkę
W Polsce statystyki wskazują, że migrena z aurą może dotyczyć ok. 2-4% populacji. To oznacza, że dotyka ok. 800 tys. do 1,6 mln Polaków.

W ten sposób aktywują nerwy czuciowe i wywołują atak migreny następujący po aurze. Stężenia niektórych białek znalezionych w płynie mózgowo-rdzeniowym wzrosły ponad 2-krotnie po rozprzestrzeniającej się depresji korowej. Jedno z białek, peptyd związany z genem kalcytoniny (CGRP), które już wcześniej powiązano z migreną, jest już celem nowej klasy leków do leczenia i zapobiegania migrenie, zwanych inhibitorami CGRP.

Wiadomo, że inne zidentyfikowane białka odgrywają rolę w innych stanach bólowych, takich jak ból neuropatyczny oraz prawdopodobnie są również ważne w przypadku migrenowych bólów głowy. Naukowcy dodają, że jedna ze zidentyfikowanych właśnie protein odgrywa rolę w pojawianiu się migreny w czasie miesiączki.

Choć badania prowadzone były na myszach, jednak Duńczycy wykonali też skany rezonansem magnetycznym ludzkiego zwoju trójdzielnego i wszystko wskazuje na to, że mechanizm działania u obu gatunków jest identyczny6.

Uczeni zauważają, że „określenie roli tych nowo zidentyfikowanych par ligand-receptor może umożliwić odkrycie nowych celów farmakologicznych, co może przynieść korzyści dużej części pacjentów nieodpowiadających na dostępne terapie”.

Kolejnym krokiem dla nas będzie identyfikacja związku o największym potencjale terapeutycznym – podkreśliła prof. Maiken Nedergaard. Jej zespół chce zbadać, jak poszczególne białka wpływają na różne typy migreny. Następnie akademicy przeprowadzą testy na ludziach, badając, czy ekspozycja na poszczególne proteiny doprowadzi do pojawienia się migreny. W ten sposób zidentyfikują te białka, które powinny stać się celem nowych metod leczenia.

Inni badacze zgadzają się, że pomysł, iż zmieniając środowisko molekularne wokół neuronów w zwoju trójdzielnym, można wywołać percepcję bólu głowy, jest bardzo rewolucyjny i bardzo nowatorski. Wskazują na fakt, że przyszłe badania będą musiały wyjaśnić, w jaki sposób inne części ciała unerwiane przez zwój trójdzielny, takie jak zęby i ucho, są chronione przed bólem.

Luka w barierze krew-mózg

W lipcu tego roku w czasopiśmie Science opublikowali wyniki badania, które wskazują na nieznany wcześniej mechanizm odpowiedzialny za ataki migreny. W miarę rozprzestrzeniania się fali depolaryzacji neurony uwalniają do płynu mózgowo-rdzeniowego wiele białek zapalnych i innych. Duńczycy wstrzyknęli do przedziału płynowego mózgu myszy kapsaicynę, cząsteczkę z papryczek chili, która aktywuje receptory bólu, i odkryli, że pobudza ona neurony w zwojach nerwu trójdzielnego do wystrzelenia ok. 6 minut później.

W serii eksperymentów na myszach pokazali, w jaki sposób płyn mózgowo-rdzeniowy transportuje te białka do zwoju trójdzielnego, dużego pęczka nerwów czuciowych, który znajduje się u podstawy czaszki i unerwia głowę i twarz.

Dotychczas zakładano, że zwój trójdzielny, podobnie jak reszta obwodowego układu nerwowego, znajduje się poza barierą krew-mózg, która ściśle kontroluje, jakie cząsteczki wchodzą do i wychodzą z mózgu. Jednak badacze zidentyfikowali nieznaną wcześniej lukę w barierze, która umożliwia przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego bezpośrednio do zwoju trójdzielnego. Analiza tkanki pod mikroskopem wykazała, że płyn mózgowo-rdzeniowy może dosłownie fizycznie obmyć czubek zwoju, narażając nerwy czuciowe na koktajl białek uwalnianych przez mózg.

Odkryliśmy, że proteiny te aktywują zwój trójdzielny, który opisywany jest jako brama do obwodowego układu nerwów czuciowych czaszki – mówi autor badania dr Martin Rasmussen. Wyniki sugerują, że to prawdopodobnie główny kanał komunikacji między mózgiem a obwodowym układem nerwów czuciowych.

Ten nieznany dotychczas szlak sygnałowy jest niezwykle ważny w pojawianiu się migrenowych bólów głowy i może być powiązany również z innymi chorobami związanymi z bólem głowy. Odkrycie to zapewnia nieoczekiwaną, nową ścieżkę przepływu informacji z ośrodkowego układu nerwowego – komentuje Andrew Russo, neurobiolog z University of Iowa, który nie brał udziału w badaniu.

Bibliografia
  • Psychiatria-Neurologia 2000; 4: 19-28
  • Medycyna Praktyczna 2000; 11: 1-23; Trends in Molecular Medicine 2006; 13: 1
  • Prusiński A. (red.). Bóle głowy dla lekarzy praktyków. Alfa-medica press, Bielsko-Biała 1996; 9-40
  • Neurol. Neurochir. Pol. 2004; 34: 255-6; Lancet 2004; 363: 381-91
  • Forum Medycyny Rodzinnej 2007, 1(2), 109-14; Neurol. Sci. 2005; 26: 111-21
  • Science, 4 Jul 2024, 385(6704): 80-6, doi: 10.1126/science.adl054
Autor publikacji:
Wczytaj więcej
Nasze magazyny