Migräneschmerzen bleiben weltweit ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit. Die Weltgesundheitsorganisation stuft sie als die sechsthäufigste Krankheit der Welt ein, die knapp 15% der Erdbevölkerung betrifft1 und eine erhebliche sozioökonomische Belastung für die Gesellschaft verursacht 2,3. Die Behandlungsmöglichkeiten und ihre Wirksamkeit waren suboptimal und bieten nur symptomatische Linderung und modifizieren nicht signifikant pathophysiologische Ereignisse, die dem Auftreten von Migräne zugrunde liegen 4,5. Der Mangel an Behandlungserfolg ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass Migräne eine multifaktorielle Störung ist, deren Pathologie kaum verstanden wird und zu einer begrenzten Anzahl von therapeutischen Zielen führt. Migräne ist auch in Tiermodellen vollständig zu erfassen, insbesondere angesichts der Tatsache, dass die Migränediagnose auf der Grundlage verbaler Kommunikation mit Patienten gestellt wird, die ihre Erfahrungen mit Migränemerkmalen wie Aura, Kopfschmerzen, Photophobie und Allodynie beschreiben. Ungeachtet dessen ist es wichtig zu beachten, dass die jüngsten Fortschritte bei der Migränebehandlung derzeit die Behandlung vieler neurologischer Erkrankungen übertreffen, die durch präklinische Modelle gut validiert wurden. Zum Beispiel waren monoklonale Antikörper und kleine Moleküle, die auf Calcitonin-Gen-verwandtes Peptid oder seinen Rezeptor abzielen, sehr erfolgreich bei der Verbesserung der Lebensqualität von Migränepatienten und können möglicherweise das klinische Management von Migräne verändern. Während es Fortschritte beim Verständnis dieser Störung gegeben hat, gibt es noch viel zu klären.
Basierend auf präklinischen Tiermodellen und Humanstudien ist es allgemein anerkannt, dass Migränekopfschmerzen durch eine abweichende Aktivierung von nozizeptiven Fasern in den Hirnhäuten ausgelöst werden, die durch die Trigeminus- und oberen zervikalen Dorsalwurzelganglien 6,7,8,9,10 signalisieren. Trotz dieser Theorie verwenden viele Studien immer noch die systemische Verabreichung von Medikamenten, um die zugrunde liegenden beitragenden Mechanismen bei Migräne zu verstehen. Während die systemische Dosierung von Medikamenten unser Verständnis erheblich gestärkt hat, beurteilen diese Ergebnisse nicht direkt, ob lokale Aktionen innerhalb des Zielgewebes von Interesse eine Rolle bei Migräne spielen. Umgekehrt haben mehrere Studien einen Ansatz zur Stimulierung der Dura verfolgt; Diese Experimente erfordern jedoch eine Kanülenimplantation über eine invasive Kraniotomie und verlängerte Erholungszeiten11,12. Aufgrund dieser Einschränkungen haben wir einen minimalinvasiven Ansatz entwickelt, um die Dura lokal zu stimulieren, wobei das Fehlen einer Kraniotomie die postoperative Genesung eliminiert und sofortige Tests an wachen Tierenermöglicht 12,13,14. Diese Injektionen werden unter leichter Isoflurananästhesie durchgeführt und an der Verbindung der sagittalen und lambdoiden Nähte bei Mäusen verabreicht.
Es wurden mehrere Ansätze entwickelt, um nozizeptive Verhaltensreaktionen bei Nagetierenzu bewerten 15. Kutane Allodynie wurde bei etwa 80% der Migränepatienten16,17 berichtet und stellt einen potenziellen translationalen Endpunkt für die Anwendung bei Nagetieren dar. In präklinischen Modellen wurde die Anwendung von Von-Frey-Filamenten auf die Plantarregion der Nagetierpfote verwendet, um das Schmerzverhalten in präklinischen Migränemodellen zu beurteilen. Die Haupteinschränkung dieses Ansatzes besteht darin, dass er die Kopfregion nicht testet. Die Gesichtsgrimassenbewertung wurde verwendet, um das Schmerzverhalten bei Nagetieren durch die Analyse von Gesichtsausdrücken nach der Induktion von Schmerzreizenzu erfassen 18,19. Zu den Einschränkungen gehört jedoch, dass nur Reaktionen auf akute Reize und nicht chronische orofaziale Schmerzzustände erfasst werden. Gesichtspflege und verminderte Aufzucht werden auch als Ergebnisse von Verhaltensreaktionen in präklinischen Modellen der Migräne betrachtet20,21. Zu den Einschränkungen der ersteren gehören Schwierigkeiten bei der Unterscheidung von Schmerzreaktionen von normaler Routinepflege und anderen Empfindungen wie Juckreiz. Im letzteren Fall nimmt das Aufzuchtverhalten nach der Einführung von Nagetieren in neuartigen Umgebungen typischerweise schnell ab. Obwohl jeder dieser Verhaltensendpunkte für das Verständnis verschiedener Mechanismen, die zu Schmerzzuständen beitragen, wertvoll ist, besteht ein kritischer Bedarf an präklinischen Modellen von Schmerzstörungen wie Migräne, um Endpunkte einzubeziehen, die spezifisch cephalische Überempfindlichkeitsreaktionen erfassen. Die Beurteilung der taktilen Überempfindlichkeit der periorbitalen Haut nach duraler Stimulation ist eine Methode, die einen besseren Einblick in Mechanismen geben kann, die zu Migräne beitragen, bei denen sensorische Symptome überwiegend cephalischer Natur sind. Hier beschreiben wir eine Methode zur Verabreichung von Substanzen auf die Mausdura als präklinisches Modell der Migräne. Im Anschluss an die durale Anwendung präsentieren wir auch eine detaillierte Methode zum Testen der periorbitalen taktilen Überempfindlichkeit mit kalibrierten Von-Frey-Filamenten, die in der Dixon-Up-Down-Methode angewendet werden.