Emicrania con aura: identificato percorso di segnalazione responsabile

Emicrania con aura-Immagine Credit Public Domain.

Un nuovo studio dimostra che un meccanismo finora sconosciuto, attraverso il quale le proteine ​​del cervello vengono trasportate a un gruppo specifico di nervi sensoriali, causa attacchi di emicrania. Ciò potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti per l’emicrania e altri tipi di mal di testa.

Oltre 800.000 danesi soffrono di emicrania, una condizione caratterizzata da un forte mal di testa in un lato della testa. In circa un quarto di tutti i pazienti affetti da emicrania, gli attacchi di mal di testa sono preceduti da aura, sintomi provenienti dal cervello come disturbi visivi o sensoriali temporanei che precedono l’attacco di emicrania di 5-60 minuti.

Sebbene sappiamo con una certa certezza perché i pazienti soffrono di aura, fino ad ora è stato un mistero il motivo per cui soffrono di mal di testa e perché l’emicrania è monolaterale.

Un nuovo studio sui topi condotto dai ricercatori dell’Università di Copenaghen, Rigshospitalet e dell’Ospedale Bispebjerg è il primo a dimostrare che le proteine ​​rilasciate dal cervello durante l’emicrania con aura vengono trasportate attraverso il liquido cerebrospinale ai nervi che trasmettono la segnalazione del dolore, responsabili del mal di testa.

“Abbiamo scoperto che queste proteine ​​attivano un gruppo di corpi cellulari dei nervi sensoriali alla base del cranio, il cosiddetto ganglio trigemino, che può essere descritto come una porta di accesso al sistema nervoso sensoriale periferico del cranio“, afferma il postdoc Martin Rasmussen del Centro di neuromedicina traslazionale dell’Università di Copenaghen, primo autore dello studio.

Alla radice del ganglio trigemino manca la barriera che solitamente impedisce alle sostanze di entrare nei nervi periferici , e questo consente alle sostanze presenti nel liquido cerebrospinale di entrare e di attivare i nervi sensoriali che segnalano il dolore, causando mal di testa.

“I nostri risultati suggeriscono che abbiamo identificato il canale primario di comunicazione tra il cervello e il sistema nervoso sensoriale periferico. Si tratta di un percorso di segnalazione precedentemente sconosciuto, importante per lo sviluppo dell’emicrania, e potrebbe essere associato anche ad altre patologie che causano mal di testa“, afferma la Professoressa Maiken Nedergaard, autrice principale dello studio.

Il sistema nervoso periferico è costituito da tutte le fibre nervose responsabili della comunicazione tra il sistema nervoso centrale, il cervello e il midollo spinale e la pelle, gli organi e i muscoli. Il sistema nervoso sensoriale, che fa parte del sistema nervoso periferico, è responsabile della comunicazione di informazioni su, ad esempio, il tatto, il prurito e il dolore al cervello.

I risultati dello studio offrono spunti di riflessione sul motivo per cui l’emicrania è solitamente monolaterale, cosa che è sempre stata un mistero per gli scienziati.

“La maggior parte dei pazienti soffre di mal di testa monolaterali e questa via di segnalazione può aiutare a spiegare perché. Il nostro studio su come vengono trasportate le proteine ​​dal cervello mostra che le sostanze non vengono trasportate all’intero spazio intracranico, ma principalmente al sistema sensoriale nello stesso lato, che è ciò che causa i mal di testa monolaterali“, afferma Rasmussen.

Lo studio è stato condotto sui topi, ma ha incluso anche scansioni RM del ganglio trigemino umano e, secondo gli scienziati, ci sono tutti gli indizi che la funzione del percorso di segnalazione sia la stessa nei topi e negli esseri umani e che anche negli esseri umani le proteine ​​siano trasportate dal liquido cerebrospinale.

Le proteine ​​potrebbero portare a nuove opzioni terapeutiche

Utilizzando tecniche all’avanguardia come la spettrometria di massa, in grado di rilevare un’ampia selezione di proteine ​​in un dato campione, i ricercatori hanno analizzato il cocktail di sostanze rilasciate durante la fase dell’aura di un attacco di emicrania, ovvero durante la fase dei disturbi visivi.

“La concentrazione dell’11 percento delle 1.425 proteine ​​che abbiamo identificato nel liquido cerebrospinale è cambiata durante gli attacchi di emicrania. Di queste, 12 proteine ​​che erano aumentate in concentrazione hanno agito come sostanze trasmittenti in grado di attivare i nervi sensoriali”, afferma Rasmussen. “Ciò significa che quando le proteine ​​vengono rilasciate, vengono trasportate al ganglio trigemino tramite i suddetti percorsi di segnalazione, dove si legano a un recettore di un nervo sensoriale che segnala il dolore, attivando il nervo e innescando l’attacco di emicrania successivo ai sintomi dell’aura“.

Il gruppo di proteine ​​identificato dai ricercatori includeva CGRP, una proteina già associata all’emicrania e utilizzata in trattamenti esistenti. Tuttavia, i ricercatori hanno anche scoperto una serie di altre proteine, che potrebbero aprire la strada a nuove opzioni di trattamento.

“Ci auguriamo che le proteine ​​che abbiamo identificato, a parte il gruppo CGRP, possano essere utilizzate nella progettazione di nuovi trattamenti preventivi per i pazienti che non rispondono agli antagonisti del CGRP disponibili. Il prossimo passo per noi è identificare la proteina con il potenziale più grande“, afferma Rasmussen.

Spiega che una delle proteine ​​identificate è nota per svolgere un ruolo nell’emicrania mestruale.

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Riepilogo dell’editore:

“La fisiopatologia dell’emicrania deve ancora essere completamente chiarita. Si è ipotizzato che la depressione corticale diffusa (CSD), un’ondata di soppressione dell’attività cerebrale, svolga un ruolo principale nell’innescare il mal di testa. Tuttavia, il meccanismo rimane sfuggente. Kaag Rasmussen et al . hanno utilizzato modelli di roditori per dimostrare che la CSD potrebbe indurre alterazioni nel proteoma del liquido cerebrospinale, con una maggiore espressione di proteine ​​in grado di attivare il nervo trigemino (vedere la Prospettiva di Russo e Iliff). Queste proteine ​​potrebbero raggiungere e attivare il nervo trigemino, innescando così il mal di testa, attraverso una zona precedentemente non riconosciuta del ganglio trigemino priva di guaina epineurale. Questi risultati identificano una via di comunicazione tra il sistema nervoso centrale e quello periferico che è potenzialmente coinvolta nell’innescare l’emicrania”. Mattia Maroso

“Inizialmente, speriamo di identificare le proteine ​​che scatenano i fenotipi dell’emicrania. Procederemo quindi a fare test di provocazione sugli esseri umani per determinare se l’esposizione a una delle proteine ​​identificate può scatenare un attacco di emicrania”, afferma Rasmussen. “È una buona idea testare se questa e altre proteine ​​possono scatenare attacchi di emicrania negli esseri umani, perché se lo possono fare, potrebbero essere utilizzate come bersagli nel trattamento e nella prevenzione“.

Abstract:

“I pazienti con emicrania classica soffrono di aura, ovvero deficit neurologici transitori associati a depressione corticale diffusa (CSD), che precede gli attacchi di cefalea. Attualmente non è chiaro come un evento patologico nella corteccia possa influenzare i neuroni sensoriali periferici. In questo studio, mostriamo che il liquido cerebrospinale (CSF) scorre nel ganglio trigemino, stabilendo una segnalazione non sinaptica tra il cervello e le cellule trigeminali. Dopo la CSD, circa l’11% del proteoma del CSF viene alterato, con una regolazione positiva delle proteine ​​che attivano direttamente i recettori nel ganglio trigemino. Il CSF raccolto da animali esposti a CSD attiva i neuroni trigeminali nei topi naïve in parte tramite il peptide correlato al gene della calcitonina (CGRP) trasmesso dal CSF. Identifichiamo un percorso di comunicazione tra il sistema nervoso centrale e periferico che potrebbe spiegare la relazione tra aura emicranica e cefalea“.

Fonte:Science