Rolle spezifischer microRNAs bei Clusterkopfschmerz (5*1000)

Hintergrund Cluster-Kopfschmerz (CH) ist ein primärer Kopfschmerz, der gemäß der International Calssification of Headache Disorder, Third Edition, zu den trigeminalen autonomen Kopfschmerzerkrankungen (TACs) gehört. CH zeichnet sich durch eine vielschichtige und unvollständig verstandene Pathophysiologie aus. Es wird angenommen, dass der Hypothalamus, der Trigeminus-Gefäß-Komplex und der trigeminus-autonome Reflex eine wichtige Rolle spielen.

Zunehmende experimentelle Beweise haben die Beteiligung spezifischer microRNAs (miRNAs) an chronischen Schmerzen und primären Kopfschmerzen, einschließlich Migräne, hervorgehoben. miRNAs sind kleine endogene nichtkodierende RNAs mit einer Länge von etwa 22 Nukleotiden. miRNAs fungieren als posttranskriptioneller Regulator der Genexpression, indem sie den Abbau von Messenger-RNA (mRNA) fördern oder die mRNA-Translation unterdrücken. Der von miRNAs durchgeführte Regulierungsprozess ist komplex und gegliedert, da eine einzelne miRNA auf Hunderte verschiedener mRNAs abzielen kann und umgekehrt jede mRNA durch mehrere miRNAs reguliert werden kann. Schätzungen zufolge werden mehr als 60 % aller proteinkodierenden Gene durch miRNAs reguliert, die folglich die pleiotrope Modulation einer Vielzahl zellulärer Prozesse bestimmen, die Differenzierung, Entwicklung und Signalübertragung umfassen. miRNAs sind an der Entstehung und Aufrechterhaltung von Schmerzen beteiligt und mehrere Hinweise deuten darauf hin, dass spezifische miRNAs bei Migräne eine Rolle spielen könnten.

In einer aktuellen Studie beobachteten wir eine Hochregulierung der Genexpression in zwei miRNAs, miR-382-5p und miR-34a-5p, in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMCs) bei Patienten mit chronischer Migräne (CM). Diese miRNAs sind im Vergleich zu Personen mit episodischer Migräne und gesunden Probanden (HCs) an der Entzündungsmodulation und der Freisetzung von γ-Aminobuttersäure (GABA) beteiligt. Diese Ergebnisse unterstreichen einen Zusammenhang zwischen der Genexpression dieser miRNAs und dem Migräne-Phänotyp sowie seiner Schwere.

Aktuelle Studien deuten auf eine aktive Rolle bestimmter Neuropeptide bei CH hin. Die dänische Gruppe hat tatsächlich gezeigt, dass die intravenöse Verabreichung von CGRP, PACAP oder VIP bei mindestens 50 % der Teilnehmer akute CH-Attacken auslösen kann, wenn sie in der aktiven Phase der Krankheit untersucht werden.

Derzeit liegen keine Daten zur möglichen Beteiligung von miRNAs an CH vor. Ziel dieser Studie ist es, die Rolle von miRNAs bei Clusterkopfschmerz detailliert zu untersuchen und so zu unserem Verständnis der Pathophysiologie dieser primären Kopfschmerzerkrankung beizutragen. Darüber hinaus könnten die erzielten Ergebnisse den Weg für die Entwicklung einer neuen Generation von Molekülen ebnen, die im Bereich CH eingesetzt werden könnten, wie etwa miRNA-Agonisten (Agomir) und -Antagonisten (Antagomir).

Ziele Das Hauptziel unseres aktuellen Projekts ist die Untersuchung der peripheren Expression von miRNAs, die an der Schmerzmodulation beteiligt sind (miR-382-5p, miR-34a-5p und miR-155), bei Probanden mit episodischem CH in der aktiven Phase (eCH- act), episodisches CH in der Remissionsphase (eCH-rem), chronisches CH (cCH) und gesunde Kontrollpersonen (HC).

Methoden

Alle Probanden führen im Laufe der Zeit eine einzige Bewertung durch, bei der sie Folgendes durchlaufen:

• Erläuterung des Studienablaufs und Unterzeichnung der Einverständniserklärung
• Screening-Besuch
• Sammlung klinischer und demografischer Daten (basierend auf der Überarbeitung eines Kopfschmerztagebuchs)
• nüchterne venöse Blutentnahme
• Verwaltung von Fragebögen

Alle Probanden werden morgens nach dem nächtlichen Fasten ausgewertet. Bei Personen, die von cCH oder eCH-act betroffen sind, wird erwartet, dass die Probenahme in der interkritischen Phase durchgeführt wird, die durch das Fehlen von CH-Attacken für mindestens 3 Stunden bei Patienten mit eCH und für mindestens 8 Stunden bei Patienten mit definiert ist cCH. Nach der Blutentnahme bleiben die Patienten im Zentrum, um eine Reihe von Fragebögen auszufüllen. Dadurch kann der Prüfer die Patienten mindestens 2 Stunden lang überwachen, um auszuschließen, dass unmittelbar vor einem CH-Anfall eine Blutentnahme durchgeführt wird.

Für Patienten mit eCH werden die „aktiven“ und „Remissions“-Phasen wie folgt definiert:

• Aktive Phase: die Phase, in der CH-Attacken seit mindestens 7 Tagen vorliegen.
• Remissionsphase: gekennzeichnet durch das Fehlen von Clusterkopfschmerzattacken an mindestens 15 aufeinanderfolgenden Tagen ohne pharmakologische Therapie.

Die Genexpression von miR-382-5p, miR-34a-5p und miRNA-155 wird in PBMCs durch Echtzeit-Reverse-Transkription (RT-PCR) evaluiert. Diese Bewertung wird mit U6 (einer Art kleiner Kern-RNA, die als Haushaltsgen verwendet wird) normalisiert und als relative Quantifizierung (RQ) ausgedrückt. Die Plasmaspiegel von CGRP alpha, PACAP und VIP werden mit validierten kommerziellen ELISA-Kits gemessen. Eine detaillierte Beschreibung der für die biochemischen Analysen geplanten Methoden finden Sie hier: https://doi.org/10.1186/s10194-020-01189-0.

Der Satz klinischer Fragebögen umfasst: Migraine Disability Assessment (MIDAS), Headache Impact Test (HIT-6), Cluster Headache Impact Questionnarie (CHIQ).

Berechnung der Stichprobengröße und vorgeplante statistische Analyse Die folgenden Parameter wurden für die Berechnung berücksichtigt: Effektgröße: 0,5; Alphafehler: 0,05; Betafehler: 0,05 (Leistung: 95 %); Anzahl der Gruppen: 4.

Die Berechnung der Stichprobengröße wurde mit der Freeware-Plattform G*Power (ver. 3.1.9.7) für einen ANOVA-Test mit Bonferroni-Korrektur, angewendet auf die 4 Gruppen. Die empfohlene Mindeststichprobengröße beträgt 76 Probanden (19 Probanden pro Gruppe). Um mögliche Schwankungen zu berücksichtigen, planen wir die Einschreibung von insgesamt 100 Probanden mit 25 Probanden pro Gruppe.

Parametrische oder nichtparametrische Korrelationen werden verwendet, um die Beziehung zwischen biochemischen Variablen und klinischen Variablen zu messen. Multivariate Analysen werden entsprechend den Ergebnissen der univariaten Analyse durchgeführt. Die statistische Signifikanz wird auf das 5 %-Niveau festgelegt (p < 0,05).