Internationales Forscherkonsortium entdeckt in weltweit umfangreichster Migränestudie genetische Ursachen der Migräne

Kiel/Ulm/Oxford/Boston, 23.6.2013. In der bisher weltweit umfassendsten Migränestudie hat ein internationales Forscherkonsortium fünf neue Genregionen entdeckt, die für die Entstehung von Migräne mitverantwortlich gemacht werden. Die Studie öffnet neue Türen für das Verständnis der Ursachen und biologischen Auslöser von Migräneattacken. „Die jetzt neu endeckten Gene sind für die Nervenzellsignalübertragung, den Energieumsatz von Nervenzellen und die Gedächtnisverarbeitung im Gehirn funktionell bedeutsam“ sagt Coautor der Studie, Prof. Dr. Hartmut Göbel vom Migräne- und Kopfschmerzzentrum der Schmerzklinik Kiel: „Auf dieser Grundlage kann nun gezielt die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden erfolgen, die präzise in die Entstehungsmechanismen der Migräne eingreifen können“. Die Ergebnisse wurden am 23. Juni 2013 im renommierten Journal Nature Genetics veröffentlicht.

Das internationale Forscherteam identifizierte zwölf Regionen im Erbgut von Migränepatienten, welche für das Risiko, an Migräne zu erkranken, mitverantwortlich sind. Acht dieser Regionen wurden in der Nähe von Genen entdeckt, die eine Rolle in der Kontrolle von Hirnschaltkreisen spielen. Zwei der Genregionen sind für die Aufrechterhaltung der normalen Hirn- und Nervenzellfunktion verantwortlich. Die Steuerung dieser Schaltkreise wird als bedeutsam für das genetische Risiko angesehen, an Migräne zu erkranken.

Migräne ist eine schwere behindernde Erkrankung, die ca. 14 % der erwachsenen Bevölkerung betrifft. Migräne wurde als die sieben-schwerste behindernde Erkrankung der Menschheit und als die teuerste neurologische Erkrankung eingeordnet. Migräne lässt sich wissenschaftlich nur schwer untersuchen, da es bisher keine eindeutigen Biomarker im Zeitraum zwischen den Migräneattacken oder in der Zeit während der Migräneattacken gibt.

„Diese Studie hat neue Einblicke in die biologischen Mechanismen der Migräne eröffnet“ sagt Coautor Dr. Aarno Palotie, Wellcome Trust Sanger Institut, Universität Oxford, England: „Migräne ist eine besonders komplexe neurologische Erkrankung und lässt sich nur schwer in wissenschaftlichen Studien analysieren; zwischen den Anfällen ist der Patient gesund, sodass es schwer ist, biologische Veränderungen aufzudecken. Wir haben belegt, dass genetische Studien ein sehr effektiver Weg sind, um die biochemischen und biologischen Veränderungen bei Migräne zu untersuchen, die den Kern der Erkrankung bedingen“.

Das internationale Forscherteam entdeckte die zugrundeliegenden genetischen Risikofaktoren, indem sie die Ergebnisse von über 29 verschiedenen Genom-Studien zusammenfassend analysierten und verglichen. Diese Studien schließen mehr als 100.000 untersuchte Patienten mit Migräne und Kontrollpersonen ein.

„Die neuen Forschungsergebnisse basieren u.a. auf sorgfältig diagnostizierten Migräneverläufen von internationalen Migränezentren“ sagt Coautor Prof. Dr. Hartmut Göbel vom Migräne- und Kopfschmerzzentrum der Schmerzklinik Kiel: „Wir haben dazu in enger Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Instituts für Humangenetik der Universität Ulm über viele Jahre in betroffenen Familien das Erbgut analysiert. Durch die internationale Zusammenarbeit war es nun möglich, die Daten von 29 Studien mit insgesamt 23285 Migränepatienten und 95425 Kontrollpersonen zu analysieren“.

Die Forscher fanden, dass einige der Risikoregionen sehr nahe zu Genorten liegen, die die Empfindlichkeit für oxidativen Stress in Nervenzellen regulieren. Oxidativer Stress ist ein Prozess, der zu einer Fehlfunktion von Nervenzellen führt.

„Eine besondere Herausforderung wird nun darin bestehen, im Detail aufzuklären, welche molekularen Mechanismen dieser genetischen Veranlagung tatsächlich zugrunde liegen, denn nur diese Kenntnis wird es ggf. erlauben, neue und gezieltere Behandlungsmaßnahmen zu entwickeln“ führt Coautor Dr. Christian Kubisch vom Institut für Humangenetik der Universität Ulm weiter aus.

Das Forscherteam geht davon aus, dass viele der aufgedeckten Risikogene wechselseitig funktionell in Kontakt stehen und das Potenzial haben, die interne Regulation von Nervenzellen im Gehirn stören können. Dies führt zur Entstehung von Migräneattacken.

„Wir hätten diese Entdeckung nicht machen können, wenn wir lediglich kleinere Patienten- und Probandengruppen untersucht hätten“ sagt Coautorin Dr. Gisela Terwindt von der Universität Leiden, Niederlande: „Diese große Studie mit über 100.000 untersuchten Proben von Migränepatienten und Kontrollpersonen ermöglicht, dass wir die genetischen Grundlagen gezielt aufdecken und im Labor weiter analysieren können“.

Das Team identifizierte weitere 134 Genregionen, die das Migränerisiko erhöhen, jedoch eine schwächere statistische Signifikanz aufweisen. Ob und wie diese Regionen zusammenwirken, muss weiter untersucht werden. Andere ähnliche Studien haben gezeigt, dass in der Summe solche Genregionen einen ebenso bedeutsamen Part in der Krankheitsentstehung bewirken können.

„Diese Forschungsmethodik ist der effizienteste Weg, um die biologischen Mechanismen von neuronalen Erkrankungen aufzudecken“ sagt Coautor Dr. Mark Daly vom Massachusetts General Hospital und Broad Institute of MIT, Harvard (USA): „Effektive Studien, welche uns biologische und biochemische Einblicke in die Entstehung von solchen Erkrankungen geben, sind essentiell um diese schweren behindernden Erkrankungen besser zu verstehen und aufzuschlüsseln“. Die Erweiterung solcher Studien mit noch eingehenderer Analyse der biologischen Marker, wird die Fähigkeit erhöhen, die Ursachen und Auslöser dieser schweren, oft lebenslang bestehenden neurologischen Erkrankungen aufzudecken.

Migräne

Die Volkskrankheit Migräne ist eine der häufigsten Erkrankungen des Nervensystems des Menschen. Migräne verursacht eine schwere Behinderung bei den betroffenen Menschen. Migräne kann während der gesamten Lebensspanne auftreten. Der Gipfel liegt in der 4. Lebensdekade. Jede dritte Frau und jeder zwölfte Mann können betroffen sein. Die Migräne tritt episodisch in Attacken auf. Die Dauer der einzelnen Attacken beträgt bis zu drei Tage. Der Kopfschmerz ist pulsierend und pochend. Körperliche Tätigkeit verstärkt die Schmerzen, sodass meist Bettlägerigkeit entsteht. Die Attacken können mit schwerer Übelkeit, Erbrechen, Lärm- und Lichtüberempfindlichkeit sowie mit weiteren allgemeinen und neurologischen Begleitstörungen einhergehen. Die Attackenhäufigkeit kann unterschiedlich ausgeprägt sein. Besonders schwer betroffen sind Patienten mit chronischer Migräne. Dabei treten regelmäßig an mehr als 15 Tagen pro Monat Migräneattacken auf. Den betroffenen Patienten bleibt zwischen den einzelnen Anfällen kaum noch Zeit zur Erholung. Das gesamte Erleben und Verhalten kann durch die Erkrankung beeinträchtigt sein. Migräne gilt als eine der teuersten Erkrankungen des Nervensystems. Die Weltgesundheitsorganisation zählt sie zu den am stärksten behindernden Erkrankungen, insbesondere bei Frauen.

Migräne wird heute als progressive Erkrankung des zentralen Nervensystems aufgefasst. Durch langanhaltende und hochfrequente Migräneattacken entstehen strukturelle Veränderungen im Nervensystem. Eine Reihe von Begleiterkrankungen wird dadurch begünstigt. Diese schließen im neurologischen Bereich Epilepsie, Medikamentenübergebrauchs-Kopfschmerz und Schlaganfall ein, auf dem Gebiet der Psychiatrie Depressionen, Angst- und Panikerkrankungen, im internistischen Bereich Herzinfarkte, koronare Herzerkrankungen und Bluthochdruck.

Förderung

Die Kieler Wissenschaftler der Schmerzklinik Kiel und ihre Ulmer Kollegen aus dem Institut für Humangenetik wurden in ihrer Arbeit maßgeblich durch eine finanzielle Förderung im Rahmen des nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN-plus), des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt. Die AOK NordWest förderte das Projekt durch aktive Unterstützung und Ansprache von betroffenen Familien. Eine komplette Liste der Förderung findet sich im Anhang zur Studie.

Details der Publikation

Verneri Anttila, Bendik S. Winsvold, Padhraig Gormley et al (2013) ‘Genome-wide meta-analysis identifies new susceptibility loci for migraine’. Nature Genetics. DOI: 10.1038/ng.2676

Published online 23 June 2013; URL: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ng.2676

Teilnehmende Zentren

Die komplette Liste der teilnehmenden Zentren kann auf der Internetseite von Nature eingesehen werden: http://www.nature.com

Download von Fotos zum Thema

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Kontaktdetails:

Prof. Dr. Hartmut Göbel
Migräne- und Kopfschmerzzentrum
Neurologisch-verhaltensmedizinische Schmerzklinik Kiel
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