Ist Migräne genetisch bedingt? Ein umfassender Überblick

Migräne ist weit mehr als nur Kopfschmerz - sie ist eine komplexe neurologische Erkrankung, bei der sowohl genetische Veranlagung als auch Umweltfaktoren eine Rolle spielen. Die Verebbarkeit von Migräne wird auf etwa 50% geschätzt. Das bedeutet, dass etwa die Hälfte der Migränebetroffenen einen Verwandten ersten Grades hat, der oder die auch unter Migräne leidet. In den letzten Jahren hat die Forschung große Fortschritte gemacht und neue Erkenntnisse über die genetischen Grundlagen von Migräne gewonnen. Dieser Artikel beleuchtet die genetischen Aspekte der Migräne, die verschiedenen Arten genetischer Faktoren, ihre Bedeutung und die sich daraus ergebenden Therapieansätze.

Arten genetischer Faktoren bei Migräne

Wissenschaftler unterscheiden dabei zwei Hauptkategorien genetischer Faktoren:

1. Seltene, monogenetische Formen

In seltenen Fällen wird Migräne durch eine Mutation in einem einzelnen Gen ausgelöst. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die familiäre hemiplegische Migräne (FHM), eine Migräneform mit Aura. Bei dieser Erkrankung wurden Mutationen in verschiedenen Genen wie CACNA1A, ATP1A2 und SCN1A identifiziert. Diese Gene sind entscheidend für die Funktion von Ionenkanälen in Nervenzellen, die eine wesentliche Rolle bei der Signalübertragung im Gehirn spielen.

• CACNA1A: Dieses Gen kodiert für einen Bestandteil eines Kalziumkanals, der für die Freisetzung von Neurotransmittern verantwortlich ist. Mutationen führen zu einer erhöhten Kalziumaufnahme in Nervenzellen, was die neuronale Erregbarkeit verändert.
• ATP1A2: Es ist verantwortlich für die Natrium-Kalium-Pumpe, die den Ionengradienten in Nervenzellen aufrechterhält. Mutationen in diesem Gen beeinträchtigen die Fähigkeit der Zellen, das Gleichgewicht zwischen erregenden und hemmenden Signalen zu regulieren.
• SCN1A: Dieses Gen kodiert einen Natriumkanal, der für die Erzeugung von Aktionspotenzialen in Neuronen zuständig ist. Mutationen in SCN1A beeinflussen die Erregbarkeit von Nervenzellen und erhöhen so die Anfälligkeit für Migräneanfälle.

Die familiäre hemiplegische Migräne (FHM) ist eine seltene (Prävalenz ca. 1:10.000) monogen bedingte Form der Migräne. Sie gehört gemäß den Kriterien der International Headache Society von 2004 zu den Migräneformen mit Aura. Die Aura kann wie bei anderen Migräneformen visuelle, sensorische und sprachliche Störungen beinhalten, bei der FHM kommt jedoch noch eine motorische Störung in Form einer reversiblen Hemiparese, die länger anhalten kann, hinzu. Bei 20-40% der Familien werden zusätzliche zerebelläre Symptome wie progrediente, leichte Ataxie und/oder Nystagmus beschrieben. Die Aura wird vermutlich durch die am Tiermodell nachgewiesene CSD („corticalspreadingdepression“) verursacht, eine sich langsam über die Hirnrinde ausbreitende Depressionswelle, die andere neuronale Aktivität vorübergehend hemmt. Die eigentlichen Kopfschmerzen sollen durch eine Aktivierung des sog. trigeminovaskulärenSystems (TGVS) entstehen. Bisher sind in drei Genen pathogene Varianten im Zusammenhang mit familiärer, hemiplegischer Migräne beschrieben. Diese Gene (CACNA1A,ATP1A2und SCN1A ) codieren entweder für Komponenten von Ionenkanälen (CACNA1A und SCN1A ) bzw. eine Na+- K+- ATPase (ATP1A2 ). Die FHM gehört damit zu den Ionenkanalerkrankungen. Da nicht in allen Familien pathogene Varianten in diesen Genen nachgewiesen wurden, werden weitere seltenere Formen (FHM4-6) vermutet. Die sporadische Form (SHM) wird durch dominante Neumutationen oder eine reduzierte Penetranz erklärt. Je nach der untersuchten Population wurden bei der SHM keine oder selten pathogene Varianten in den bisher bekannten, die FHM verursachenden Genen gefunden. Die FHM zeigt klinische, genetische und pathophysiologische Überschneidungen zu den Epilepsien und weiteren neurologischen Erkrankungen. Pathogene Varianten in den drei ursächlichen Genen sind auch als Ursache von Epilepsien beschrieben, das SCN1A-Gen z.B.

2. Häufigere, polygenetische Formen

Die Mehrheit der Migränefälle ist polygenetisch bedingt. Dies bedeutet, dass nicht ein einzelnes Gen verantwortlich ist, sondern eine Kombination verschiedener Gene das Risiko für Migräne erhöht. Bei einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) aus dem Jahr 2022 wurden 123 Genloci identifiziert, die mit dem Migräne-Risiko in Verbindung stehen -86 davon waren bisher unbekannt.

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Ein besonders spannender Aspekt der Studie war die Möglichkeit, genetische Unterschiede zwischen den beiden häufigsten Migräne-Subtypen zu untersuchen: Migräne mit Aura und Migräne ohne Aura. Die Forscher fanden drei Risikovarianten, die speziell mit Migräne mit Aura verbunden sind, zwei Risikovarianten für Migräne ohne Aura und neun Varianten, die das Risiko für Migräne allgemein erhöhen - unabhängig vom Subtyp. Diese Entdeckungen unterstreichen, wie unterschiedlich Migräne auf genetischer Ebene sein kann- ein Schritt in Richtung gezielterer und personalisierter Behandlungen.

Ein weiterer wichtiger Punkt der Studie: Einige der entdeckten Genregionen beinhalten Gene, die als Zielstrukturen für neue migränespezifische Medikamente dienen könnten. Diese Entdeckungen eröffnen vielversprechende Möglichkeiten, maßgeschneiderte Therapien zu entwickeln, die auf das genetische Profil jedes Patienten abgestimmt sind.

Im Jahr 2010 schrieb der Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung CORDIS der Europäischen Kommission: „Ein internationales Konsortium aus Genetikern und Migräne-Forschern entdeckte eine Genvariante als mögliche Ursache für die gewöhnliche Form von Migräne.“ Ganz so einfach, wie es dieser Wortlaut vermuten lässt, ist es nicht. Zwar konnte das im Zitat erwähnte Forscherteam des International Headache Genetics Consortium IHGC 2010 tatsächlich eine Genvariante entlarven, die an der Entstehung von Migräne beteiligt ist. Die gefundene Genvariante rs1835740 befindet sich auf Chromosom 8. Dem Forscherteam zufolge soll diese Genvariante, die bei Migräne-Patienten vorkommt, verhindern, dass Glutamat - ein essenzieller Nervenbotenstoff im Gehirn, der bei der Übertragung von Signalen zwischen Nervenzellen hilft - ausreichend abgebaut wird. Die Folge sei, dass sich im Gehirn Glutamat ansammelt. Dass Migräne zu einem Gutteil vererblich ist, untermauerten weitere Erkenntnisse der Genforschung. Das Ziel heute: Migräne besser erkennen und behandeln. Keiner der so entdeckten genetischen Faktoren ist offenbar für sich alleine für die Entstehung der Migräne mit Aura oder der Migräne ohne Aura verantwortlich. Vielmehr gilt es als gesichert, dass jeder der entdeckten genetischen Faktoren und wohl auch alle weiteren, die noch entdeckt werden, als wertvolle Mosaiksteine bei der Antwort auf die Frage helfen: Zu welchem Grad ist Migräne vererbbar? Eine allgemeingültige Antwort ist aber nicht in Sicht. Dafür erscheinen die genetischen Faktoren und alle weiteren Einflussfaktoren für die Entstehung der Migräne von Mensch zu Mensch zu individuell.

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.

Was bedeuten diese genetischen Entdeckungen?

Diese Entdeckungen in der Forschung zu Migräne und Genetik werfen ein neues Licht auf die Ursachen und Mechanismen der Migräne. Sie bieten wertvolle Einblicke, die nicht nur unser Verständnis der Krankheit erweitern, sondern auch neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen können.

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1. Einblick in die Mechanismen

Viele der identifizierten Gene beeinflussen wichtige Funktionen im Gehirn, insbesondere in Bezug auf Nervenzellen, Blutgefäße und Entzündungsprozesse. Einige der Gene sind mit der Funktionsweise von Ionenkanälen in Nervenzellen verbunden, die für die Signalübertragung im Gehirn entscheidend sind. Mutationen in diesen Genen können die neuronale Erregbarkeit und die Verarbeitung von Schmerzsignalen stören, was eine Migräne auslösen kann. Diese Entdeckungen geben uns ein besseres Verständnis der biologischen Prozesse, die Migräne verursachen, und könnten helfen, spezifische Mechanismen zu identifizieren, die therapeutisch beeinflusst werden können.

Neurowissenschaftler am Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Zürich konnten in Zusammenarbeit mit der Universität Padua den Mechanismus bei einer speziellen Form der Krankheit identifizieren. Die sogenannte familiäre hemiplegische Migräne Typ 2 (FHM2) wird durch eine genetische Mutation verursacht und ist vererbbar. „Trotz ihrer Häufigkeit wurden die Astrozyten, welche die Prozesse des zentralen Nervensystems stark beeinflussen, von der Neurowissenschaft lange übersehen”, sagt Mirko Santello, Letztautor der Studie. Die sternförmigen Zellen sind extrem wichtig, um die von den Neuronen freigesetzten Boten-stoffe abzubauen. Doch genau diese Funktion, die Eliminierung überschüssiger Neurotransmitter wie Glutamat, können die Astrozyten bei familiär bedingter Migräne nicht wahrnehmen. „Da die Glutamataufnahme der Astrozyten beeinträchtigt ist, werden die Nervenzellen im cingulären Kortex viel stärker erregbar als normal. Zudem beeinflusst diese Fehlfunktion im cingulären Kortex auch die Häufigkeit von Migräne. Im Mausmodell zeigen die Forschenden, dass die Tiere empfindlicher gegenüber den Auslösern von Kopfschmerzen sind. „Indem wir die Astrozyten im cingulären Kortex genetisch veränderten, konnten wir ihre Fehlfunktion umkehren. Migräne ist eine komplizierte Erkrankung, die einen großen Teils des Nervensystems betrifft. „Unsere Ergebnisse zeigen klar auf, wie eine genetisch bedingte Funktionsstörung der Astrozyten die Aktivität der Neuronen beeinflusst und sie empfindlicher macht gegenüber Reizen, die Kopfschmerzen auslösen”, erklärt Mirko Santello. Die Studie trage dazu bei, die Pathophysiologie der Migräne besser zu verstehen, und lege nahe, dass der cinguläre Kortex vermutlich ein kritischer Knotenpunkt der Krankheit sei, so Santello.

2. Unterschiede bei Migräneformen

Die genetischen Unterschiede zwischen Migräne mit Aura und Migräne ohne Aura sind entscheidend für die Vielfalt der Symptome und Auslöser. Bei Migräne mit Aura zeigen die Forscher spezifische Gene, die die neuronale Erregbarkeit in bestimmten Gehirnregionen beeinflussen, was zu den visuellen und sensorischen Symptomen führen kann. Migräne ohne Aura scheint wiederum durch andere genetische Variationen bedingt zu sein, die die Verarbeitung von Schmerzsignalen und die Reaktion des Nervensystems auf Umweltfaktoren betreffen. Das Verständnis dieser genetischen Unterschiede könnte es in Zukunft ermöglichen, Subtypen-spezifische Therapien zu entwickeln, die gezielt auf die Ursachen der jeweiligen Migräneform eingehen.

3. Verbindungen zu anderen Erkrankungen

Einige der entdeckten Migräne-Gene stehen nicht nur mit Migräne in Verbindung, sondern auch mit anderen Erkrankungen wie Depressionen, Angststörungen und sogar Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Migräne wird oft zusammen mit psychischen Erkrankungen wie Depressionen und Angstzuständen beobachtet, und diese genetischen Entdeckungen könnten erklären, warum dies der Fall ist. Diese genetischen Verbindungen könnten es ermöglichen, Migräne und andere Erkrankungen als Teil eines gemeinsamen biologischen Mechanismus zu betrachten und so neue, integrative Behandlungsansätze zu entwickeln.

4. Neue Therapieansätze

Das tiefere Verständnis der genetischen Grundlagen von Migräne bietet nicht nur neue Einblicke in die Mechanismen der Krankheit, sondern auch neue Therapieansätze. Durch die Identifizierung spezifischer Genregionen und Zielstrukturen können maßgeschneiderte Therapien entwickelt werden, die auf das individuelle genetische Profil eines Patienten abgestimmt sind.

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Die Vererbung von Migräne: Was bedeutet das für mich?

Migräne hat tatsächlich eine erbliche Komponente. Wenn ein oder beide Elternteile an Migräne leiden, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass auch die Kinder betroffen sind. Allerdings ist es wichtig zu betonen: Eine genetische Veranlagung bedeutet nicht, dass man zwangsläufig Migräne entwickeln wird. Selbst mit einer genetischen Prädisposition gibt es viele Faktoren, die du selbst beeinflussen kannst, um deine Migräne zu managen.

Neben den genetischen Faktoren spielen auch Lebensstilfaktoren eine Rolle bei Migräne. Studien deuten darauf hin, dass regelmäßige Mahlzeiten und ein stabiler Blutzuckerspiegel dazu beitragen können, Migräneattacken vorzubeugen.

Evidenzbasierte Strategien zur Migräneprävention:

• Führe ein Kopfschmerztagebuch: Schreibe deine Attacken, mögliche Auslöser (z. B. Stress, bestimmte Lebensmittel, Wetteränderungen) und alles andere auf, was dir auffällt.
• Achte auf deinen Schlafrhythmus: Versuche, jeden Tag zur gleichen Zeit ins Bett zu gehen und aufzustehen.
• Lerne, mit Stress umzugehen: Entspannungstechniken wie Meditation, Yoga oder autogenes Training können helfen.
• Ernähre dich ausgewogen: Regelmäßige Mahlzeiten und der Verzicht auf stark verarbeitete Lebensmittel können deinen Blutzuckerspiegel stabil halten.
• Hol dir digitale Unterstützung: Die sinCephalea App hilft dir dabei, deine Attacken zu dokumentieren, Auslöser zu identifizieren und deinen Lebensstil anzupassen, um Migräneattacken vorzubeugen.

Einfache Übungen wie entspannte Nackenmuskulatur und Halswirbelsäule beugen einer Migräne-Attacke vor.

Personalisierte Ernährung und Migräne

Die Forschung zu personalisierter Ernährung und ihrem Einfluss auf Migräne ist noch in den Anfängen, aber es gibt vielversprechende Ansätze:

• Blutzucker, glykämischer Index und Ernährung: Ein stabiler Blutzuckerspiegel kann helfen, Migräneattacken vorzubeugen. Regelmäßige Mahlzeiten und der Verzicht auf stark verarbeitete Lebensmittel mit hohem glykämischen Index können dazu beitragen.
• Das Mikrobiom -die kleinen Helfer Bakterien: Die Zusammensetzung der Darmflora kann Entzündungsprozesse im Körper beeinflussen, die wiederum mit Migräne in Verbindung stehen könnten. Eine ausgewogene Ernährung mit viel Gemüse, Obst und Ballaststoffen kann das Mikrobiom positiv beeinflussen.
• Gibt es Nutritypen?: Die Idee von Nutritypen basiert auf der Annahme, dass Menschen unterschiedlich auf bestimmte Lebensmittel reagieren. Obwohl es noch keine wissenschaftlichen Beweise für klar definierte Nutritypen gibt, kann es hilfreich sein, ein Ernährungstagebuch zu führen und individuelle Unverträglichkeiten zu identifizieren.

sinCephalea bringt erstmals personalisierte Ernährung in die Anwendung.

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