Οι ερευνητές συνέδεσαν ένα μη φυσιολογικό γονίδιο με έναν κοινό τύπο ημικρανίας και μια σπάνια διαταραχή ύπνου. Το εύρημα προσφέρει πληροφορίες για τους μηχανισμούς των ημικρανιών και παρέχει μια νέα οδό για την εξερεύνηση των θεραπευτικών επιλογών.

Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, περισσότερα από 1 στα 10 άτομα παρουσιάζουν έντονο πονοκέφαλο, που συχνά συνοδεύεται από παλλόμενο ή έντονο πόνο, γνωστό ως ημικρανίες. Περίπου το ένα τρίτο των πασχόντων από ημικρανία βιώνουν επίσης οπτικές ή αισθητηριακές διαταραχές γνωστές ως αύρα της ημικρανίας λίγο πριν αρχίσει ο πονοκέφαλος. Αν και οι αιτίες της ημικρανίας είναι ελάχιστα κατανοητές, η κατάσταση είναι γνωστό ότι εκδηλώνεται σε οικογένειες, και έτσι τα γονίδια πιθανώς παίζουν ρόλο.

Σε προηγούμενη έρευνα που χρηματοδοτήθηκε από το NIH, ο Δρ Louis J. Ptácek και οι συνεργάτες του εντόπισαν το γονίδιο που ευθύνεται για μια σπάνια διαταραχή ύπνου σε μια οικογένεια του Βερμόντ. Αυτή η οικογένεια έτεινε επίσης να υποφέρει από ημικρανία με αύρα, με τον τρόπο που αρχικά προσήλθαν σε ιατρική φροντίδα. Η διαταραχή του ύπνου, που ονομάζεται σύνδρομο οικογενούς προχωρημένης φάσης ύπνου, οδηγεί τους ανθρώπους να είναι «πρώιμα πουλιά» - να κοιμούνται και να ξυπνούν ασυνήθιστα νωρίς κάθε μέρα. Πριν από μια δεκαετία, η ομάδα του Ptácek έδειξε ότι τα επηρεαζόμενα μέλη της οικογένειας είχαν μεταλλάξεις σε ένα ένζυμο που ονομάζεται κινάση καζεΐνης Ι; (CKI;). Το ένζυμο παίζει βασικό ρόλο στους κύκλους ύπνου-εγρήγορσης, ή στους κιρκαδικούς ρυθμούς, ειδών που κυμαίνονται από μύγες φρούτων έως ποντίκια και ανθρώπους.

Στη νέα μελέτη, μια πολυκεντρική ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Ptácek, ο οποίος είναι στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο, εξέτασε πιο προσεκτικά τον πιθανό ρόλο του CKI; στην ημικρανία. Η έρευνά τους χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το Εθνικό Ινστιτούτο Καρδιάς, Πνεύμονα και Αίματος του NIH (NHLBI), το Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού (NINDS) και το Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών (NIGMS). την 1η Μαΐου 2013.

Οι ερευνητές ανέλυσαν αρχικά το CKI; γονίδιο σε 14 μέλη της αρχικής οικογένειας. Πέντε που είχαν πανομοιότυπες μεταλλάξεις στο CKI; γονίδιο πληρούσε επίσης τα διαγνωστικά κριτήρια για την ημικρανία. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες ανέλυσαν την αλληλουχία του γονιδίου σε δείγματα αίματος από 70 επιπλέον οικογένειες με τη σπάνια διαταραχή ύπνου. Μια οικογένεια είχε μια ελαφρώς διαφορετική μετάλλαξη στο CKI; γονίδιο. Και σε αυτή την οικογένεια και τα 5 μέλη με ΚΚΙ; Οι μεταλλάξεις είχαν ημικρανία, αύρα χωρίς ημικρανία ή πιθανή ημικρανία. Σε περαιτέρω ανάλυση, οι ερευνητές έδειξαν ότι το CKI; μεταλλάξεις και στις δύο οικογένειες μειώνουν τη δραστηριότητα του ενζύμου.

Για να διερευνήσουν τις επιπτώσεις του γονιδίου στο σώμα, οι ερευνητές δημιούργησαν διαγονιδιακά ποντίκια με το ίδιο CKI; μετάλλαξη που βρέθηκε στην αρχική οικογένεια. πολλές δοκιμές έδειξαν ότι τα μεταλλαγμένα ποντίκια είχαν πολλά χαρακτηριστικά παρόμοια με τις ανθρώπινες ημικρανίες. Όταν έλαβαν θεραπεία με μια ένωση που προκαλεί ημικρανία, τα ποντίκια εμφάνισαν αυξημένη ευαισθησία στον πόνο. Απεικόνιση και ηλεκτροφυσιολογικές μελέτες έδειξαν κύματα εγκεφαλικής δραστηριότητας και διαστολής της εγκεφαλικής αρτηρίας που πιστεύεται ότι είναι παρόμοια με αυτά που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της ημικρανίας στους ανθρώπους.

Μελέτες από άλλες ομάδες έχουν συνδέσει ασυνήθιστες μορφές ημικρανίας με πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μεταφορά ιόντων μέσω των μεμβρανών. CKI; κωδικοποιεί ένα διαφορετικό είδος πρωτεΐνης που επηρεάζει πολλά βιολογικά μονοπάτια, τα οποία θα μπορούσαν τώρα να μελετηθούν ως πιθανοί παράγοντες που συμβάλλουν στις ημικρανίες.

Αυτό είναι το πρώτο γονίδιο στο οποίο οι μεταλλάξεις έχουν αποδειχθεί ότι προκαλούν μια πολύ τυπική μορφή ημικρανίας », λέει ο Ptácek. Είναι η αρχική μας ματιά σε ένα μαύρο κουτί που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη.