Walka z atakami migrenowymi
Aura migrenowa, która poprzedza fazę bólu głowy u około jednego na trzech pacjentów, obejmuje szereg symptomów neurologicznych i może utrzymywać się od pięciu minut do godziny. Mechanizmy neurologiczne zjawiska spontanicznego początku aury migrenowej oraz jej związku z następującym bólem głowy, nie zostały jeszcze poznane, jako że zróżnicowanie objawów wymaga przyjęcia podejścia interdyscyplinarnego. Badacze z doświadczeniem w neurobiologii czynnościowej przeprowadzili szereg doświadczeń pod egidą projektu UNDERNEATH MIGRAINE (Underneath the attack: cortical network function in migraine). Aby zbadać czynniki podatności na migrenę, wykorzystali model migreny u myszy z mutacjami patogennymi człowieka. Badacze rozpoczęli od ustanowienia układu do doświadczeń elektrofizjologicznych in vivo, polegających na rejestrowaniu aktywności mózgu myszy, których zachowanie nie podlegało ograniczeniom. W ten sposób mogli monitorować aktywność neuronalną i zachowanie z naciskiem na zjawisko rozprzestrzeniającej się depresji korowej (CSD). CSD jest wiązana z aurą migrenową, której najczęstszym objawem jest rozmyte widzenie lub zwiększona wrażliwość na światło. Uczestnicy projektu dokonali niezwykle ciekawych odkryć. U swobodnie zachowujących się myszy z migreną sporadycznie dochodziło do CSD pod nieobecność bodźca chemicznego lub elektrycznego. Zwiększona pobudliwość korowa występowała w obszarach poza korą wzrokową, gdzie prawdopodobnie inicjowana jest aura migrenowa. Zwalidowano użyteczność wywołanych potencjałów wzrokowych w wykrywaniu pobudliwości korowej. Wstępne wyniki projektu dostarczyły dowodów na zmiany aktywności predykcyjnej neuronów przed CSD. Hormon stresu, kortykosteron, nasilał wrażliwość myszy z migreną na CSD, lecz nie stwierdzono takiej prawidłowości u myszy typu dzikiego. Dzięki zastosowaniu pomiarów dotyczących allodynii behawioralnej, uprzednie leczenie myszy z migreną sumatryptanem, lekiem na tę chorobę, normalizowało stan zwierząt, u których stwierdzano wcześniej nasiloną wrażliwość. Stosując optogenetykę, badacze z powodzeniem i nieinwazyjnie wzbudzali CSD, kierując niebieskie światło na czaszkę znieczulonych i swobodnie zachowujących się myszy transgenicznych. Zespół opracował też użyteczne narzędzie do badania zmian metabolicznych: prototyp elektrody jonoselektywnej do rejestrowania in vivo pH i poziomu K+ podczas CSD u myszy. Doświadczenia ujawniły związane z CSD, swoiste dla migreny zmiany neurobiologiczne, widoczne podczas monitorowania markerów metabolizmu, zapalenia i neuroplastyczności u myszy z migreną. Wyniki badania pozwoliły zacieśnić współpracę między badaczami specjalizującymi się w padaczce i uzyskać stypendium US CURE SUDEP. Projekt wprawdzie już się zakończył, jednak zespół prowadzi obecnie badania nad równowagą między hamowaniem a pobudzeniem w określonych regionach mózgu, aby poznać mechanizmy działania sieci migrenowych z użyciem technik optogenetyki. Oczekuje się, że wyniki pozwolą lepiej poznać choroby współistniejące z migreną i padaczką. Wyniki powinny też pomóc skuteczniej leczyć migrenę.
Słowa kluczowe
Migrena, neurobiologia czynnościowa, elektrofizjologia, CSD, sumatryptan, prototyp, marker, padaczka, optogenetyka
