Pathophysiological Mechanisms of Trigeminal Mediated Primary Headaches

Primäre Kopfschmerzen wie die Migräne und der Cluster-Kopfschmerz gehen bei vielen betroffenen Patienten mit einer starken Einschränkung der Lebensqualität einher. Obwohl insbesondere die Migräne eine sehr häufige Erkrankung ist, sind die genauen pathophysiologischen Zusammenhänge dieser Erkrankungen bisher nur unvollständig verstanden. Ein besseres Verständnis dieser Mechanismen ist notwendig, um den Bedürfnissen der Patienten nach neuen und besseren Therapien gerecht zu werden. Die dieser Habilitationsschrift zugrundeliegenden experimentellen und klinischen Studien sollen dazu beitragen, das Wissen über pathophysiologische Mechanismen von trigeminal vermittelten primären Kopfschmerzen und deren Chronifizierung zu vertiefen. In der Pathophysiologie der Migräne und des Cluster-Kopfschmerzes spielen das trigeminovaskuläre System und das Neuropeptid CGRP eine Schlüsselrolle. Weiterhin sind wahrscheinlich auch Cyclooxygenasen als periphere Mediatoren und Zytokine wie IL-1β in der Vermittlung der Schmerzen beteiligt. Wir konnten in einem primären Zellkulturmodell von trigeminalen Ganglienzellen aus Ratten zeigen, dass die Stimulation mit IL-1β zu einer COX- 2-abhängigen Freisetzung von CGRP in Gliazellen und Neuronen führt. Die in diesem Modell nachgewiesene funktionelle Verbindung zwischen COX-2, PGE2 und CGRP könnte eine mögliche Erklärung für die Wirkweise von nicht-selektiven und selektiven COX-2 Inhibitoren in der Migräne sein. Sowohl in der Migräne als auch im Cluster-Kopfschmerz sind Kortikosteroide kurzfristig wirksam, allerdings ist ihr Wirkmechanismus nicht bekannt. In einer klinischen Studie stellten wir fest, dass eine hochdosierte intravenöse Therapie mit Methylprednisolon bei Cluster- Kopfschmerzpatienten parallel zu einer deutlichen Reduktion der Kopfschmerzfrequenz die interiktalen CGRP-Plasmaspiegel und die Melatoninsekretion beeinflusst. Dieses impliziert eine Änderung der trigeminalen Aktivität und der hypothalamischen Funktion durch Kortikosteroide. Die Hypothese einer möglichen Beeinflussung des trigeminalen Systems durch Kortikosteroide konnten wir in einer darauffolgenden Studie in dem gleichen Zellkulturmodell von trigeminalen Ganglienzellen untermauern. Die Gabe von Methylprednisolon unterdrückte die durch IL-1β induzierte CGRP Freisetzung von trigeminalen Ganglienzellen. Hieraus lässt sich ableiten, dass dieses tatsächlich einen potentiellen Wirkmechanismus für den präventiven Effekt von Kortikosteroiden auf Cluster-Kopfschmerz und wiederkehrende Migräneattacken darstellen könnte