Новое исследование российских учёных показало, что дофамин, вопреки распространённому мнению, не является пусковым механизмом мигрени, а скорее выполняет роль защитного фактора на ранних стадиях заболевания. Однако его положительный эффект ограничен: при переходе мигрени в хроническую форму дофамин перестаёт влиять на развитие болезни. Эти интересные результаты учёные Научно-технологического университета «Сириус» получили в рамках проекта — «Исследование дофаминергических механизмов развития и подходов нейромодуляторной терапии мигрени», поддержанного Российским научным фондом.
Мигрень — одно из самых распространённых неврологических заболеваний в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, болезнь входит в десятку основных причин инвалидности, а её приступы могут длиться от нескольких часов до трёх суток. При этом у трети пациентов мигрень сопровождается аурой — преходящими зрительными, сенсорными или речевыми нарушениями, которые возникают за 5–60 минут до головной боли. Нейробиологической основой ауры является так называемая распространяющаяся корковая депрессия — волна массовой деполяризации нейронов, которая распространяется по коре головного мозга и вызывает временные нарушения восприятия.
Долгое время учёные связывали механизмы мигрени с серотонином и другими нейромедиаторами, однако роль дофамина оставалась неясной. Известно, что во время приступов у пациентов часто возникает тошнота. Это один из симптомов, который связывают с изменением уровня дофамина. Но как именно этот нейромедиатор влияет на боль и воспаление в мозге, было не до конца понятно.
Чтобы разобраться в этой проблеме, исследователи провели эксперименты на двух линиях крыс. Учёные работали с обычными животными и модифицированными грызунами с генетически повышенным уровнем дофамина в мозге (искусственно вызванным отсутствием белка-транспортера DAT, который отвечает за обратный захват дофамина). У обеих линий смоделировали острую и хроническую мигрень, а затем оценили возбудимость нейронов и степень нейровоспаления в различных структурах мозга.
Результаты показали, что дофамин замедляет развитие так называемой корковой депрессии — волны электрической активности, которая вызывает симптомы ауры. У крыс с высоким уровнем дофамина эта волна шла медленнее, давая мозгу больше времени на восстановление. Кроме того, высокий дофамин подавлял активацию воспалительных клеток в оболочках мозга. Этот эффект можно было бы считать защитным, если бы не одно «но». При переходе мигрени в хроническую форму положительное действие дофамина практически исчезало.
Хроническая мигрень — состояние, при котором головная боль возникает более 15 дней в месяц — представляет собой наиболее тяжёлую форму заболевания и труднее всего поддаётся лечению. Исследование показало, что в этом случае дофамин не оказывает существенного влияния на развитие когнитивных и сенсорных нарушений, однако вызывает выраженные воспалительные изменения в гиппокампе — области мозга, отвечающей за память и обработку эмоций. Учёные зафиксировали перестройку клеточного микроокружения в одной из зон гиппокампа, что может объяснять когнитивные нарушения и эмоциональную нестабильность, которые часто сопровождают хроническую мигрень у пациентов.
Авторы работы также изучили возможность применения электрической стимуляции шейного отдела спинного мозга для лечения мигрени с аурой. Такой метод уже тестируется в клиниках, но механизмы его действия остаются не до конца изученными. Эксперименты показали, что стимуляция снижает частоту приступов и способствует более быстрому восстановлению чувствительности и нормальной активности коры головного мозга. Кроме того, было установлено, что во время ауры могут меняться возбудимость структур спинного мозга, отвечающих за движение. Это открытие может объяснить двигательные нарушения, которые иногда возникают у пациентов с мигренью.
«Дофамин, при развитии мигренозного приступа играет важную роль. Как показали наши исследования, он может „регулировать“ процессы развития нейровоспаления, которые возникают при мигренозных приступах», — комментирует руководитель проекта, ведущий научный сотрудник направления «Нейробиология» Научного центра генетики и наук о жизни Научно-технологического университета «Сириус» Елена Герасимова.
Результаты работы, в которой участвовали специалисты Научно-технологического университета «Сириус», Казанского федерального университета, Института биоорганической химии РАН и других научных центров, опубликованы в международном журнале International Journal of Molecular Sciences. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 23-15-00328). Полученные результаты могут быть использованы для разработки новых подходов к лечению мигрени, включая методы нейромодуляции, которые уже показывают обнадёживающие результаты в клинических испытаниях.
Автор: Денис Новиков