Onderzoekers koppelden een abnormaal gen aan zowel een veel voorkomende vorm van migraine als een zeldzame slaapstoornis. De bevinding biedt inzicht in de mechanismen van migraine en biedt een nieuwe mogelijkheid om behandelingsopties te verkennen.

Volgens sommige schattingen meer dan 1 in 10 mensen ervaren intense hoofdpijn, vaak gepaard met pulserende of kloppende pijn, bekend als migraine. Ongeveer een derde van de migrainepatiënten ook ervaring visuele of zintuiglijke stoornissen bekend als aura migraine kort voor de hoofdpijn begint. Hoewel de oorzaken van migraine slecht begrepen, is de aandoening bekend in de familie, en dus genen waarschijnlijk een rol spelen.

In eerder door de NIH gefinancierd onderzoek identificeerden Dr. Louis J. Ptácek en zijn collega's het gen dat verantwoordelijk is voor een zeldzame slaapstoornis in een familie in Vermont. Deze familie had ook vaak last van migraine met aura, waardoor ze oorspronkelijk onder medische hulp kwamen. De slaapstoornis, familiaal geavanceerde slaapfasesyndroom genoemd, zorgt ervoor dat mensen ‘vroege vogels’ zijn: ze gaan slapen en worden elke dag ongewoon vroeg wakker. Tien jaar geleden toonde het team van Ptácek aan dat getroffen familieleden mutaties hadden in een enzym genaamd caseïnekinase I? (CKI?). enzym speelt een sleutelrol in slaap-waakcycli, of circadiane ritmes, van soorten variërend van fruitvliegjes tot muizen tot mensen.

In de nieuwe studie heeft een multicenter onderzoeksteam onder leiding van Ptácek, verbonden aan de Universiteit van Californië, San Francisco, de potentiële rol van CKI nader bekeken? bij migraine. Hun onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door NIH's National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) en National Institute of General Medical Sciences (NIGMS). op 1 mei 2013.

De onderzoekers analyseerden eerst de CKI? gen bij 14 leden van de oorspronkelijke familie. Vijf die identieke mutaties hadden in de CKI? gen voldeed ook aan de diagnostische criteria voor migraine. De wetenschappers hebben vervolgens het gen gesequenced in bloedmonsters van 70 extra families met de zeldzame slaapstoornis. Eén familie had een iets andere mutatie in de CKI? gen. Ook in deze familie alle 5 de leden met CKI? mutaties hadden migraine, aura zonder migraine of waarschijnlijke migraine. Bij verdere analyse toonden de onderzoekers aan dat de CKI? mutaties in beide families verminderen de activiteit van het enzym.

Om de effecten van het gen op het lichaam te onderzoeken, creëerden de onderzoekers transgene muizen met dezelfde CKI? mutatie gevonden in de oorspronkelijke familie. Uit alle tests bleek dat de gemuteerde muizen veel kenmerken hadden die leken op menselijke migraine. Bij behandeling met een migraine-opwekkend middel vertoonden de muizen een verhoogde gevoeligheid voor pijn. Beeldvormings- en elektrofysiologische onderzoeken toonden golven van hersenactiviteit en verwijding van de hersenslagaders aan, vermoedelijk vergelijkbaar met wat er gebeurt tijdens migraine-aura's bij mensen.

Studies door andere groepen hebben ongebruikelijke vormen van migraine gekoppeld aan eiwitten die betrokken zijn bij het transport van ionen door membranen. CKI? codeert voor een ander soort eiwit dat veel biologische routes beïnvloedt, die nu zouden kunnen worden bestudeerd als potentiële bijdragers aan migraine.

Dit is het eerste gen waarvan is aangetoond dat mutaties een zeer typische vorm van migraine veroorzaken, "zegt Ptácek. Het is onze eerste blik in een zwarte doos die we nog niet begrijpen.