Dinamika fluida mozga kao ključ za misterije migrena i nove terapije

Novo istraživanje prvi put opisuje kako šireći talas poremećaja i tok fluida u mozgu izaziva glavobolje, objašnjavajući vezu između neuroloških simptoma povezanih sa aurom i migrene koja sledi.

Studija takođe identifikuje nove proteine koji bi mogli biti odgovorni za glavobolje i poslužiti kao osnova za nove lekove, piše EurekAlert.

„Opisujemo interakciju između centralnog i perifernog nervnog sistema pokrenutu povećanim koncentracijama proteina oslobođenih u mozgu tokom epizode šireće depolarizacije, fenomena odgovornog za auru povezanu sa migrenama“, kaže dr Majken Nedergor sa Ročesterskog univerziteta. „Ovi nalazi nam daju brojne nove mete za suzbijanje senzorne nervne aktivacije radi sprečavanja i tretiranja migrena i unapređenja postojećih terapija“.

Preporučujemo

Procenjuje se da jedna od 10 osoba doživi migrene, a u otprilike četvrtini tih slučajeva glavobolji prethodi aura, senzorni poremećaj koji može uključivati svetlosne bljeskove, slepe mrlje, udvojeno viđenje, osećaj peckanja ili obamrlost udova. Ovi simptomi se obično pojavljuju pet do 60 minuta pre glavobolje.

Uzrok aure je fenomen zvani kortikalna šireća depresija, privremena depolarizacija neurona i drugih ćelija izazvana difuzijom glutamata i kalijuma koja se kreće kao talas širom mozga, smanjujući nivoe kiseonika i remeteći protok krvi. Ovaj događaj depolarizacije najčešće je lociran u centru moždanog korteksa za vizuelno procesuiranje, tako da vizuelni simptomi prvi najavljuju glavobolju.

Iako migrenske aure nastaju u mozgu, sam organ ne može da oseti bol. Signali moraju biti emitovani iz centralnog nervnog sistema – mozak i kičmena moždina – do perifernog nervnog sistema, komunikacione mreže koja prenosi informacije između mozga i ostatka tela i uključuje senzorne nerve zadužene za emitovanje informacija kao što su dodir i bol. Proces komunikacije između mozga i perifernih senzornih nerava kod migrena ostaje uveliko nepoznat.

Modeli dinamike fluida bacaju svetlo na poreklo bola kod migrena

Nedergor i njene kolege sa Ročesterskog univerziteta i Kopenhaškog univerziteta su predvodnici u razumevanju toka fluida u mozgu. Godine 2012, njena laboratorija je prva opisala glimfatički sistem, koji koristi cerebrospinalnu tečnost da ukloni toksične proteine u mozgu.

U saradnji sa stručnjacima za dinamiku fluida, napravljeni su detaljni modeli kretanja cerebrospinalne tečnosti u mozgu i uloge u transportu proteina, neurotransmitera i drugih hemikalija.

Najprihvaćenija teorija je da su nervni završeci na spoljnjoj površini membrana oko mozga odgovorni za glavobolje koje prate auru. Nova studija, izvedena na miševima, opisuje drugačiju putanju i identifikuje proteine koji možda aktiviraju nerve i izazivaju bol, od koji su mnogi potencijalne nove mete za lekove.

Dok se talas depolarizacije širi, neuroni oslobađaju mnoštvo inflamatornih i drugih proteina u cerebrospinalnu tečnost. Istraživači su u nizu eksperimenata pokazali kako ova tečnost transportuje proteine do trigeminalnog gangliona, velikog svežnja nerava u osnovi lobanje i dostavlja senzorne informacije glavi i licu.

Pretpostavljalo se da se trigeminalni ganglion, kao i ostatak perifernog nervnog sistema, nalazi van krvno-moždane barijere, koja striktno kontroliše koji molekuli ulaze u mozak ili ga napuštaju. Međutim, istraživači su identifikovali ranije nepoznati prolaz koji omogućava cerebrospinalnoj tečnosti da dođe direktno do trigeminalnog gangliona, izlažući senzorne nerve mešavini proteina iz mozga.

Proteini povezani sa migrenom se udvostruče tokom aktivnosti moždanog talasa

Analizirajući molekule, istraživači su identifikovali dvanaest proteina zvanih ligandi, koji se vežu za receptore na senzornim nervima u trigeminalnom ganglionu, potencijalno izazivajući aktivaciju tih ćelija. Koncentracije nekoliko ovih proteina u cerebrospinalnoj tečnosti su se više nego odvostručile nakon kortikalne šireće depresije.

Jedan od proteina, CGRP, već je meta nove klase lekova za tretiranje i sprečavanje migrena. Drugi identifikovani proteini imaju ulogu u drugim bolnim stanjima, poput neuropatskog bola, i verovatno su značajni i kod migrenskih glavobolja.

„Identifikovali smo novu signalnu putanju i nekoliko molekula koji aktiviraju senzorne nerve u perifernom centralnom sistemu. Definisanje uloge ovih novoidentifikovanih ligand-receptor parova može dovesti do otkrića novih farmakoloških meta“, kažu autori studije.

Istraživači su takođe videli da transport proteina oslobođenih na jednoj strani mozga stiže uglavnom do nerava u trigeminalnom ganglionu na istoj strani, što možda objašnjava zašto se bol javlja na jednoj strani glave tokom većine migrena.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)