Γενετική μετάλλαξη συνδέεται με την τυπική μορφή της ημικρανίας

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής έναν ερευνητή του Howard Hughes Medical Institute στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια εντόπισε μια γενετική μετάλλαξη που συνδέεται στενά με την τυπική μορφή ημικρανίας.

Η εν λόγω ομάδα συνέδεσε τη μετάλλαξη με στοιχεία της ημικρανίας στον άνθρωπο, σε ένα μοντέλο ποντικού και σε καλλιέργειες κυττάρων στο εργαστήριο. Η μετάλλαξη είναι σε ένα γονίδιο που είναι γνωστό ως κινάση της καζεΐνης Ι δέλτα (CKIdelta).

«Αυτό είναι το πρώτο γονίδιο στο οποίο οι μεταλλάξεις έχει αποδειχθεί ότι προκαλούν μια πολύ χαρακτηριστική μορφή ημικρανίας», δήλωσε ο Louis J. Ptacek, ένας ερευνητής στο HHMI και καθηγητής νευρολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Σαν Φρανσίσκο. «Είναι η πρώτη ματιά μας σε ένα μαύρο κουτί που δεν έχουμε ακόμα καταλάβει».

Η ημικρανία, τα αίτια της οποίας είναι ακόμη άγνωστα, πλήττει το 10% με 20% όλων των ανθρώπων και προκαλεί «τεράστιες απώλειες στην παραγωγικότητα, για να μην αναφέρουμε τον τεράστιο πόνο», δήλωσε ο Ptacek. Τα τυπικά συμπτώματα περιλαμβάνουν ένα σφυροκόπημα του κεφαλιού και υπερευαισθησία σε ήπια ερεθίσματα. Η μελέτη παρουσιάζει τόσο κλινικές όσο και βασικές επιστημονικές αποδείξεις ότι η μετάλλαξη προκαλεί ημικρανία.

Στη μελέτη, οι επιστήμονες ανέλυσαν πρώτα τη γενετική δύο οικογενειών στις οποίες η ημικρανία ήταν κάτι το συνηθισμένο και διαπίστωσε ότι ένα σημαντικό ποσοστό των πασχόντων από ημικρανία στις οικογένειες είτε είχαν τη μετάλλαξη, είτε ήταν οι απόγονοι ενός φορέα μετάλλαξης.

Στο εργαστήριο, η ομάδα έδειξε ότι η μετάλλαξη επηρεάζει την παραγωγή του ένζυμου δέλτα κινάσης καζεΐνης Ι, το οποίο πραγματοποιεί μια σειρά από ζωτικές λειτουργίες του εγκεφάλου και του σώματος. «Αυτό μας λέει ότι η μετάλλαξη έχει πραγματικές βιοχημικές συνέπειες», δήλωσε ο Ptacek.

Οι επιστήμονες στη συνέχεια ερεύνησαν τα αποτελέσματα της μετάλλαξης σε μια γραμμή ποντικών που έφεραν αυτή τη μετάλλαξη. «Προφανώς, δεν μπορούμε να μετρήσουμε τον πονοκέφαλο σε ένα ποντίκι», σημείωσε ο Ptacek «αλλά υπάρχουν και άλλα πράγματα που πηγαίνουν μαζί με την ημικρανία, τα οποία μπορούν να μετρηθούν».

Ενα άλλο κομμάτι των αποδεικτικών στοιχείων ήταν η προοδευτική καταστολή του φλοιού (CSD), ένα κύμα ηλεκτρικής «σιωπής» στον εγκέφαλο που ακολουθεί την ηλεκτρική διέγερση, που απλώνεται από το σημείο της διέγερσης σε ένα προβλέψιμο σχέδιο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μεταλλαγμένα ποντίκια είχαν σημαντικά χαμηλότερο ηλεκτρικό όριο για την επαγωγή της προοδευτικής καταστολής του φλοιού.

«Τα πειράματα CSD είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα», είπε ο Ptacek, «επειδή είναι γνωστό ότι η CSD εξαπλώνεται μέσω του εγκεφάλου κατά 3 χιλιοστά ανά λεπτό. Η λειτουργική απεικόνιση του εγκεφάλου έχει δείξει ότι στον ινιακό λοβό των ανθρώπων με αύρα ημικρανίας, οι αλλαγές στη ροή του αίματος εξαπλώνονταν με τον ίδιο ρυθμό».

Τέλος, ο Ptacek και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι τα αστροκύτταρα – τα κύτταρα του εγκεφάλου που είναι απαραίτητα για τη νευρωνική λειτουργία και υγεία – που προέρχονταν από  τους εγκεφάλους μεταλλαγμένων ποντικιών έδειξαν αυξημένη σηματοδότηση ασβεστίου σε σύγκριση με τα αστροκύτταρα από τους εγκεφάλους των φυσιολογικών ποντικών.

«Αυτό είναι σημαντικό, διότι πιστεύουμε ότι η λειτουργία των αστροκυττάρων είναι πολύ σημαντική για την ημικρανία» είπε ο Ptacek. «Αυτό είναι ένα ένζυμο και έτσι τροποποιεί τις πρωτεΐνες. Το ερώτημα είναι, ποια πρωτεΐνη ή πρωτεΐνες που είναι σχετικές με ημικρανία μεταβάλλoνται; Πώς αλλάζει η δραστηριότητα των αστροκυττάρων;». «Η έρευνά μας βάζει ένα βήμα πιο κοντά στο να κατανοήσουμε την μοριακή οδό προς στον πόνο της ημικρανίας», κατέληξε.