S'attaquer aux crises de migraine
L'aura de la migraine, phase qui précède le mal de tête chez environ un patient sur trois, présente une gamme de symptômes neurologiques et peut durer de cinq minutes à une heure. Les mécanismes neurologiques sous-jacents du début spontané de la phase d'aura, et sa relation au mal de tête subséquent, restent à élucider car la grande diversité des systèmes cérébraux impliqués nécessite une approche pluridisciplinaire. Des chercheurs experts en neurobiologie fonctionnelle ont mené plusieurs expériences pluridisciplinaires sous l'égide du projet UNDERNEATH MIGRAINE (Underneath the attack: cortical network function in migraine). Pour étudier les facteurs contribuant à la sensibilité à la migraine, ils ont utilisé des souris avec des mutations pathogènes humaines. Les chercheurs ont d'abord mis en place des systèmes d'électrophysiologie in vivo pour enregistrer l'activité cérébrale chez les souris se comportant librement. De cette manière, ils ont pu contrôler l'activité neuronale ainsi que le comportement, en mettant l'accent sur la dépression corticale envahissante (Cortical Spreading Depression, CSD). La CSD a été associée à l'aura de la migraine, une condition marquée notamment par une vision floue ou une sensibilité accrue à la lumière. Les membres du projet ont fait plusieurs découvertes intéressantes. La migraine des souris en comportement libre a occasionnellement présenté des évènements de CSD en l'absence de déclencheurs chimiques ou électriques. Une excitabilité corticale accrue a été observée dans les zones au-delà du cortex visuel, le site d'origine présumé des auras de migraine. Les chercheurs ont validé l'utilité des potentiels visuels évoqués pour détecter l'excitabilité corticale. Au départ, les résultats des recherches ont fourni des preuves des changements de l'activité neuronale prédictive avant la CSD. L'hormone de stress corticostérone a amélioré la susceptibilité à la CSD chez la souris à migraine, mais pas chez les souris sauvages. À l'aide de mesures d'allodynie comportementale, le prétraitement avec le médicament contre la migraine sumatriptan a normalisé les souris à migraine qui avaient préalablement affiché une sensibilisation accrue. Grâce à l'optogénétique, les chercheurs ont pu induire de façon non-invasive la CSD, en faisant éclairant avec une lumière bleue le crâne de souris transgéniques anesthésiées et à comportement libre. L'équipe a également développé un outil utile pour étudier les changements métaboliques, un prototype d'électrode sensible aux ions pour les enregistrements in vivo du cerveau de pH et de K pendant la CSD chez les souris vivantes. Des expériences de suivi de marqueurs métaboliques, inflammatoires et de la neuroplasticité chez les souris à migraine, ont révélé des changements neurobiologiques spécifiques à la migraine liés à la CSD. Les résultats des études ont conduit à de nouvelles collaborations avec des chercheurs dans le domaine de l'épilepsie, et à l'attribution d'une bourse US CURE SUDEP. Malgré la fin du projet, l'équipe de recherche étudie actuellement l'équilibre neuronal excitation-inhibition dans des régions spécifiques du cerveau pour disséquer les mécanismes de réseau de la migraine en utilisant des techniques optogénétiques. Les résultats devraient fournir de nouvelles informations sur la comorbidité de la migraine et de l'épilepsie. Ils devraient contribuer à améliorer les stratégies thérapeutiques pour la migraine.
Mots‑clés
Migraine, neurobiologie fonctionnelle, électrophysiologie, CSD, sumatriptan, prototype, marqueur, épilepsie, optogénétique
