Migräne-Ursachen: Wie entsteht eine Migräne?

Migräne-Ursache genetischer Art: Mann leidet unter einer Migräne

Vor allem in den letzten Jahrzehnten hat sich die Migräneforschung weiterentwickelt. Was die genauen Migräne-Ursachen betrifft, sind jedoch noch immer Fragen offen – bis heute sind sich Wissenschaftler uneinig darüber, ob Veränderungen von Blutgefäßen oder Nervenzellen verantwortlich für die Kopfschmerzerkrankung sind. Was jedoch viele Studien der letzten Jahre gezeigt haben, ist, dass es bestimmte Genvarianten gibt, die mit einer Migräne-Entstehung im Zusammenhang stehen. Wir stellen Ihnen hier verschiedene Erklärungsansätze dazu vor, wie Migräne entsteht.

Erbanlage für Migräne: Ursachen genetischer Art wahrscheinlich

Wissenschaftler gehen zum aktuellen Zeitpunkt davon aus, dass bei der Entstehung von Migräne mehrere Faktoren eine Rolle spielen. Zum Beispiel gibt es eine genetische Veranlagung zur Erkrankung: Verwandte ersten Grades von Migränepatienten mit Aura haben ein 3,8-fach erhöhtes Risiko, selbst an Migräne zu erkranken.1 Sind Migränepatienten ohne Aura in der Familie, ist das Erkrankungsrisiko um das 1,9-fache erhöht.2

Dennoch lässt sich Migräne nur in Ausnahmefällen auf ein einzelnes Gen zurückführen, etwa bei der familiären hemiplegischen Migräne. Vielmehr sind wahrscheinlich mehrere genetische Bedingungen (polygenetisch) verantwortlich für eine Migräne. Besteht die Veranlagung, müssen zusätzlich bestimmte Umweltfaktoren (Trigger) dazukommen, die einen Ausbruch einleiten.

Wie entsteht Migräne? Neues aus der Migräne-Forschung

Laut Forschern spiegelt sich die Vielschichtigkeit einer Migräne in der Komplexität der beteiligten genetischen Komponenten wider. Auch nach intensiver Forschung bestehen zu dieser Thematik noch immer viele offene Fragen. Dennoch haben Wissenschaftler schon zahlreiche wichtige Erkenntnisse gewonnen. So kam die Forschung zu dem Ergebnis, dass die Produkte von Genen, die an der Entstehung von Migräne beteiligt sind, meist eine Aufgabe haben bei:

  • der Regulation von Botenstoffen (Neurotransmittern)
  • den Ionenkanälen der Nervenzellen
  • der Funktion der Blutgefäße

Bisher zeigt sich, dass sowohl eine gestörte Signalübertragung der Nervenzellen als auch Veränderungen der Blutgefäße zur Migräne beitragen.3

Wie gehen die Forscher allgemein vor?

Für die Entschlüsselung wichtiger Gene haben die Wissenschaftler das Genom von mehreren Tausend Migräne-Patienten mit ebenso vielen gesunden Personen verglichen. Traten bestimmte genetische Varianten in einer Gruppe häufiger oder seltener auf, könnten diese das Risiko für Migräne erhöhen beziehungsweise erniedrigen. Wenn zum Beispiel eine bestimmte Genvariante bei Personen mit Migräne besonders häufig vorkommt, wurde sie genauer untersucht.

Solche groß angelegten Studien entstehen in Kooperation von mehreren Forschungszentren. Die Wissenschaftler sehen darin eine große Chance: Denn sind die Mechanismen einer Erkrankung erstmal bekannt, können gezielte Therapien entwickelt werden. In Zukunft werden weitere Studien folgen.

Woher kommt der Migräneschmerz? Mechanismus der Migräne

Wie entsteht eine Migräne? Der Mechanismus stellt sich wahrscheinlich folgendermaßen dar: Zunächst erfolgt eine Aktivierung von schmerzverarbeitenden Zentren im Gehirn, sodass schmerzvermittelnde Botenstoffe (zum Beispiel Neurotransmitter oder Hormone) ausgeschüttet werden. Diese Aktivierung kann aufgrund ganz unterschiedlicher äußerer und innerer Einflüsse (Triggerfaktoren) in Gang gesetzt werden, die auf das Nervensystem und den Körper einwirken. Welche Trigger dafür bei einem Patienten verantwortlich sind, lässt sich nur im Einzelfall nachweisen. Die übermäßig ausgeschütteten Botenstoffe wirken sich auf unterschiedliche Strukturen im Gehirn aus. Das löst wiederrum eine komplexe Kaskade an Ereignissen aus, die zur Erklärung von Symptomen wie Kopfschmerz, Licht- und Geräuschempfindlichkeit oder Übelkeit beitragen können.

  • Gereizte Nervenzellen sind überaktiv, es kommt zur Ausschüttung von Botenstoffen wie CGRP (siehe unten).
  • Es entwickeln sich Entzündungsreaktionen, die in der Folge zu Schwellungen und Erweiterungen der Blutgefäßwände in den Hirnhäuten führen.
  • Dann kommt der Schmerz ins Spiel: Auf der Hirnhaut befinden sich Schmerzrezeptoren, die die Entzündung wahrnehmen und darauf reagieren.
  • Das Pulsieren der Blutgefäße spürt der Betroffene nun als typisch pochenden Migränekopfschmerz, jede Bewegung des Kopfes wirkt verstärkend.4

Die möglichen Ursachen für Migräne, die in den folgenden Absätzen genauer erklärt werden, sind alle Teil des hier grob skizzierten Mechanismus. Wie letztendlich Migräne entsteht, also was genau der Auslöser ist und wie die molekularen Abläufe im Detail aussehen, bleibt weiterhin Gegenstand der Forschung.

Botenstoff CGRP als Migräne-Ursache?

Was die Ursache für Migräne angeht, steht seit einiger Zeit der Botenstoff Calcitonin-Gene-Related-Peptide (CGRP) im Verdacht, eine wichtige Rolle zu spielen.5 CGRP befindet sich im gesamten Nervensystem, also auch in Gehirn und Rückenmark. Der Botenstoff besteht aus 37 Aminosäuren und bindet an spezielle Rezeptoren („Andockstellen“).6

Es gibt bestimmte anatomische Strukturen im Gehirn, die mit der Migräneentstehung in Verbindung stehen und in denen sich auch CGRP und CGRP-Rezeptoren befinden.7

In mehreren Studien kristallisierte sich heraus, dass CGRP für die Weiterleitung von Schmerzsignalen während einer Migräneattacke verantwortlich zu sein scheint. Wissenschaftler konnten bei Migränepatienten einen erhöhten CGRP-Spiegel beobachten, sobald sich eine Schmerzattacke anbahnte. Somit lässt sich vermuten, dass der Anstieg von CGRP eine ursächliche Rolle spielt.8 Im Rahmen weiterer Untersuchungen wurde Migränepatienten CGRP per Infusion verabreicht, woraufhin acht von neun Migräne-Betroffenen über migräneartige Kopfschmerzen (Schmerzstärke mäßig oder schwer) berichteten.9,10

Serotonin als weiter wichtiger Botenstoff

Ein anderer Botenstoff, der bei Migräne eine zentrale Rolle spielt, ist Serotonin.

  • Zum einen schwankt der Spiegel des Hormons im Laufe des weiblichen Zyklus, weshalb viele Frauen vermutlich auch in Abhängigkeit der Menstruation Kopfschmerzen entwickeln.
  • Zum anderen wird Serotonin, auch als Glückshormon bekannt, zu Beginn eines Migräneanfalls übermäßig freigesetzt.

Was genau die Migräne fördert, ist aber noch ungeklärt. Eventuell reagiert die Körper auf den Hormonüberschuss mit Übelkeit und Erbrechen.11 Andere Theorien besagen, dass die schnelle Beseitigung des Serotonins zu einem Mangel führt, der Wiederum die Symptome hervorruft.

Ebenfalls diskutiert als Ursache für Migräne: Überaktive Nervenzellen

Möglicherweise liegt dem Beginn der Migräne auch eine Überaktivität der Nervenzellen im Migränezentrum des Hirnstamms als Ursache zugrunde: Das Nervensystem und die Reizverarbeitung stehen bei Migränepatienten unter Hochspannung. Sie reagieren besonders sensibel auf Reize, vor allem, wenn sich diese plötzlich verändern, beispielsweise bei

  • einem Wechsel zwischen Anspannung und Entspannung (Woche/Wochenende) oder
  • in außergewöhnlichen psychischen Belastungssituationen (zum Beispiel Stress).

Die Überaktivität der Nerven veranlasst Fasern des Trigeminusnervs, des fünften von insgesamt zwölf Hirnnerven, dazu, Schmerzsignale an das Gehirn auszusenden. Die Reizung des Trigeminusnervs hat zur Folge, dass Entzündungsstoffe freigesetzt werden.

Noch gibt es keine allumfassende Erklärung, was die Ursachen der Migräne betrifft, die auch die Vielzahl an Ausprägungen und Migräne-Symptomen einschließt. In jedem Fall ist die Migräne aber eine Erkrankung, bei der mehrere Einflüsse zusammenwirken.

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1 Totzeck, A. & Diener, H.C. (2016) Migräne. In: Gaul, C. & Diener H.C. (Hrsg.): Kopfschmerzen. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. S. 68.

2 Ebd.

3 Sutherland H. et al.: Advances in genetics of migraine (2019). The Journal of Headache and Pain 20(72). Abgerufen unter: https://thejournalofheadacheandpain.biomedcentral.com/articles/10.1186/s10194-019-1017-9 (Stand 26.09.2018).

4 Schmerzklinik Kiel: Erenumab (Aimovig®): Ein neuer Wirkansatz in der Migräneprophylaxe durch Immuntherapie mit Antikörpern. Abgerufen unter: https://schmerzklinik.de/erenumab-aimovig-ein-neuer-wirkansatz-in-der-migraeneprophylaxe-durch-immuntherapie-mit-antikoerper/ (26.09.2019).

5 Russo AF. Calcitonin gene-related peptide (CGRP): a new target for migraine. Annu rev Pharmacol Toxicol. 2015; 55: 533-552.

6 Totzeck, A. & Diener, H.C. (2016) Migräne. In: Gaul, C. & Diener H.C. (Hrsg.): Kopfschmerzen. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. S. 71.

7 Göbel, Hartmut: Migräne: Diagnostik, Therapie, Prävention; 2012, Springer, Berlin [u.a.], S. 99

8 Lassen LH, Haderslev PA, Jacobsen VB, Iversen HK, Sperling B, Olesen J. CGRP may play a causative role in migraine. Cephalalgia. 2002;22(1):54–61. Abgerufen unter: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11993614.

9 Ebd.

10 Recober, Ana; Goadsby, Peter J. Calcitonin gene-related peptide (CGRP): a molecular link between obesity and migraine? Drug News Perspect. 2010 Mar;23(2):112-117. Abgerufen unter: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2947336/ (Stand: 26.09.2019).

11 Schmerzklinik Kiel: Die Ursachen der Migräne – die wichtigsten Theorien. Abgerufen unter: https://schmerzklinik.de/service-fuer-patienten/migraene-wissen/ursachen/ (Stand 26.09.2019).