Генетическая природа мигрени подсказала ученым метод борьбы с болезнью

Поиски генов, связанных с мигренью, привели биологов к пониманию причин заболевания. И хотя устранить их на данном этапе невозможно, есть шанс справиться с болезнью.

От мигрени — мучительных приступов головной боли — никакие лекарства практически не помогают. Впрочем, удивляться тут особо нечему, ведь мигрень до сих пор остается загадочной болезнью с неясными причинами. И причины эти ученые ищут где только можно. В частности, большая группа из Международного консорциума генетики головной боли (International Headache Genetics Consortium) под руководством Аарно Палоти (Aarno Palotie) из Института Сенгера (Wellcome Trust Sanger Institute) в Кембридже (Великобритания) искала такие причины в ДНК. Они провели полногеномное исследование (genome-wide association study) на большой популяции европейцев, среди которых мигренью страдает каждая шестая женщина и каждый двенадцатый мужчина.

Специалисты знают, что приступ головной боли вызывается действием воспалительных веществ на тройничный нерв и сосуды головного мозга. Атака боли может начаться либо внезапно, либо после предварительных неврологических симптомов (как говорят, мигрень может быть с аурой и без ауры). Но непосредственные причины приступа до сих пор неизвестны.

Поиск виновника

На первой стадии работы ученые с помощью множества генетических маркеров исследовали геном 3279 пациентов, страдающих мигренью (среди них финны, немцы и голландцы). И сравнили его с генами 10 747 здоровых человек. Они нашли маркер — участок rs1835740 на 8−й хромосоме, проявивший ассоциацию с мигренью. Один из его вариантов (аллель А) с высокой степенью достоверности связан с болезнью. Исследование этого маркера повторили на выборке из 3202 человек (исландцы, датчане, голландцы и немцы) в сравнении с 40−тысячной контрольной популяцией. Результат подтвердился.

Генетики посмотрели, где находится участок риска, и выяснили, что он расположен между двумя генами: PGCP и MTDH. Исходя из этого стали искать причину его связи с мигренью. Окружающие гены вовлечены в метаболизм мозгового возбуждающего нейромедиатора глутамата, и биологи предположили, что маркер rs1835740 оказывает на них влияние.

Цепочка генов ведет к избытку глутамата

Оказалось, это действительно так, в чем биологи убедились, работая на клеточных культурах. От варианта rs1835740 зависел уровень транскрипции соседнего гена MTDH: «рисковый аллель» А приводил к высокой экспрессии гена, который, в свою очередь, подавлял активность гена EAAT2. А белок EAAT2 — это белок-переносчик глутамата. Его роль заключается в том, чтобы убрать из cинаптической щели излишки глутамата после того, как тот воздействовал на рецепторы постсинаптической мембраны. Нехватка белка EAAT2 ведет к накоплению глутамата в синапсах мозга. Ген PGCP также связан с глутаматом (он кодирует фермент глутаматкарбоксипептидазу) и также находится под контролем rs1835740.

Специалисты считают, что именно накопление глутамата может вызвать приступ мигрени. Это возбуждающий нейромедиатор, повышающий болевую чувствительность. Его роль в механизмах других заболеваний мозга, таких как эпилепсия и шизофрения, уже известна. Теперь же появились доказательства его участия в механизмах мигрени. А значит, предотвратив накопление глутамата, можно попробовать справиться с мигренью. Для разработки лекарств появилась новая мишень.

Но для того чтобы ее можно было использовать, подчеркивают авторы, необходимы дальнейшие исследования как найденного маркера, так и его регуляторного эффекта на соседние гены.

Статья о генетических механизмах мигрени опубликована в журнале Nature Genetics.