Ból migrenowy pozostaje głównym problemem zdrowia publicznego na całym świecie. Światowa Organizacja Zdrowia plasuje ją na szóstym miejscu pod względem rozpowszechnienia choroby na świecie, dotykając nieco poniżej 15% populacji Ziemi1 i powodując znaczne obciążenie społeczno-ekonomiczne dla społeczeństwa2,3. Opcje leczenia i ich skuteczność są nieoptymalne i zapewniają jedynie ulgę objawową i nie modyfikują znacząco zdarzeń patofizjologicznych, które leżą u podstaw występowania migreny4,5. Brak skuteczności leczenia jest prawdopodobnie spowodowany tym, że migrena jest zaburzeniem wieloczynnikowym, którego patologia jest słabo poznana, co prowadzi do ograniczonej liczby celów terapeutycznych. Migrena jest również trudna do pełnego uchwycenia w modelach zwierzęcych, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że diagnoza migreny jest stawiana na podstawie komunikacji werbalnej z pacjentami, którzy opisują swoje doświadczenia z cechami charakterystycznymi migreny, takimi jak aura, ból głowy, światłowstręt i allodynia. Niezależnie od tego ważne jest, aby zauważyć, że ostatnie postępy w leczeniu migreny przewyższają obecnie metody leczenia wielu schorzeń neurologicznych, które zostały dobrze potwierdzone przez modele przedkliniczne. Na przykład przeciwciała monoklonalne i małe cząsteczki, które są ukierunkowane na peptyd związany z genem kalcytoniny lub jego receptor, odniosły duży sukces w poprawie jakości życia osób cierpiących na migrenę i mogą potencjalnie zmienić kliniczne leczenie migreny. Chociaż nastąpił postęp w zrozumieniu tego zaburzenia, nadal wiele pozostaje do wyjaśnienia.
Na podstawie przedklinicznych modeli zwierzęcych i badań na ludziach, powszechnie przyjmuje się, że migrenowe bóle głowy są inicjowane przez nieprawidłową aktywację włókien nocyceptywnych w oponach mózgowych, które sygnalizują przez zwoje nerwu trójdzielnego i górnego odcinka szyjnego korzenia grzbietowego6,7,8,9,10. Pomimo tej teorii, wiele badań nadal stosuje ogólnoustrojowe podawanie leków, aby zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw migreny. Podczas gdy ogólnoustrojowe dawkowanie leków znacznie poszerzyło naszą wiedzę, odkrycia te nie oceniają bezpośrednio, czy lokalne działania w tkance docelowej odgrywają rolę w migrenie. I odwrotnie, w kilku badaniach przyjęto podejście do stymulacji opony twardej; Eksperymenty te wymagają jednak implantacji kaniuli poprzez inwazyjną kraniotomię i wydłużenia czasu rekonwalescencji11,12. Ze względu na te ograniczenia opracowaliśmy minimalnie inwazyjne podejście do miejscowej stymulacji opony twardej, w którym brak kraniotomii eliminuje rekonwalescencję po operacji i pozwala na natychmiastowe badanie na przytomnych zwierzętach12,13,14. Iniekcje te są wykonywane w lekkim znieczuleniu izofluranem i podawane na styku szwów strzałkowych i lambdoidowych u myszy.
Opracowano kilka podejść do oceny nocyceptywnych reakcji behawioralnych u gryzoni15. Allodynia skórna została zgłoszona u około 80% osób cierpiących na migrenę16,17 i stanowi potencjalny translacyjny punkt końcowy do stosowania u gryzoni. W modelach przedklinicznych zastosowanie włókien von Freya w okolicy podeszwowej łapy gryzonia wykorzystano do oceny zachowań bólowych w przedklinicznych modelach migreny. Podstawowym ograniczeniem tego podejścia jest to, że nie testuje ono obszaru głowowego. Punktacja grymasu twarzy została wykorzystana do uchwycenia zachowań bólowych u gryzoni poprzez analizę mimiki twarzy po indukcji bodźców bólowych18,19. Jednak jego ograniczenia obejmują tylko wychwytywanie reakcji na ostre bodźce, a nie przewlekłe stany bólu ustno-twarzowego. Pielęgnacja twarzy i zmniejszone odchowywanie są również uważane za wyniki reakcji behawioralnych w przedklinicznych modelach migreny20,21. Ograniczenia tego pierwszego obejmują trudności w odróżnianiu reakcji bólowych od normalnej, rutynowej pielęgnacji i innych odczuć, takich jak swędzenie. W przypadku tych ostatnich zachowania hodowlane zazwyczaj szybko spadają po wprowadzeniu gryzoni do nowych środowisk. Chociaż każdy z tych behawioralnych punktów końcowych jest cenny w zrozumieniu różnych mechanizmów, które przyczyniają się do stanów bólowych, istnieje krytyczna potrzeba, aby przedkliniczne modele zaburzeń bólowych, takich jak migrena, zawierały punkty końcowe, które specyficznie rejestrują reakcje nadwrażliwości głowowej. Ocena nadwrażliwości dotykowej skóry okołooczodołowej po stymulacji opony twardej jest metodą, która może zapewnić lepszy wgląd w mechanizmy przyczyniające się do migreny, w przypadku gdy objawy czuciowe mają głównie charakter głowowy. W tym miejscu opisujemy metodę podawania substancji oponie twardej myszy jako przedkliniczny model migreny. Po aplikacji opony twardej przedstawiamy również szczegółową metodę badania okołooczodołowej nadwrażliwości dotykowej z wykorzystaniem skalibrowanych filamentów von Freya stosowanych w metodzie Dixona góra-dół.