A HIPOFÍZIS ADENILÁT - CIKLÁZ AKTIVÁLÓ POLIPEPTID (PACAP) CENTRÁLIS ÉS PERIFÉRIÁS

ingerlése során patkányban

3.10.1. Háttér

A trigemino-vascularis rendszer vizsgálata során humán autopsziás mintákban kimutattuk a PACAP jelenlétét. Felhívtuk a figyelmet arra, hogy a TRIG-ban a PACAP a neuronok 20%-ában megtalálható (Tajti et al. 1999/a). Láttuk azt, hogy a TRIG-ban a nociceptin-ir idegsejtek 68%-a PACAP ko-lokalizációt adott (Ho et al. 2003). A TNC-ban és a gerincvelői C₁-C₂ magasságban történt megfigyeléseink szerint PACAP-ir idegrostok voltak jelen (Uddman et al. 2002). A specifikus agytörzsi magcsoportok („migrén generátor-modulátor”) közül a LC-ban PACAP-ir neuronokat, míg a PAG-LC-ban PACAP-ir idegrostokat figyeltünk meg (Tajti et al. 2001). Más kutatócsoport is kimutatta humánban a LC-ban és a PAG-ban a PACAP kifejeződését (Palkovits et al. 1995). Ezenfelül a humán SPG-ban a neuronok 60%-a adott PACAP-ir-t (Uddman et al. 1999/a), míg a SGC-ekben PAC1 és VPAC1, az idegrostokban

Schytz és munkatársai 2009-ben úttörő klinikai vizsgálatot hajtottak végre a PACAP-38 iv.

adásával migrénes betegek részére (Schytz et al. 2009). A PACAP iv. bevitelét követően az egészséges egyénekben szokványos fejfájás alakult ki, míg az aura nélküli migrénes betegekben késleltetett (átlagosan 6 órával a PACAP beadását követően) migrén-szerű fejfájásroham jött létre (Schytz et al. 2009). A jelenség pontos hátterét azonban ez a tanulmány nem tárta fel. Ugyanakkor ismert volt számunkra Zagami és munkacsoportjának preklinikai megfigyelése, miszerint macskában a SSS ingerlését követően a craniális vénás kiáramlásban megnövekedett a PACAP koncentrációja (Zagami et al. 1995). Ezért célul tűztük ki a trigemino-vascularis rendszer aktivációja során a PACAP megjelenésének részletes elemzését (Tuka et al. 2012).

3.10.2. Anyag és módszer

Patkányban a trigemino-vascularis rendszer aktivációját kémiai úton (intraperitonealis-ip.

NTG adása) és elektromos ingerléssel (TRIG ingerlés, 10 Hz, 1mA, 30 perc) hoztuk létre. Ezt követően meghatároztuk a PACAP-27-ir-t és a PACAP-38-ir-t az idő függvényében a CSF-ban, a vénás vérplazmáCSF-ban, a TRIG-CSF-ban, a TNC-ban és a felső nyaki (C3-C4) gerincvelői szegmentumokban RIA és tömegspektrometria (MS) segítségével. Részletes leírást lásd az 5.5. fejezetben.

3.10.3. Eredmények

A kémiai stimulust (NTG alkalmazása) követően (90 és 180 perc) a TNC-ban a PACAP-27-ir és a PACAP-38-ir statisztikailag szignifikáns módon növekedett (59. ábra). A C3-C4

gerincvelői régióban és a TRIG-ban nem volt változás. A vérplazmában a PACAP-38-ir nem mutatott jelentős változást.

Az elektromos TRIG ingerlést követően (180 perc) a TNC-ban a 27-ir és a PACAP-38-ir statisztikailag szignifikánsan emelkedett (60. ábra). A vérplazmában a PACAP-PACAP-38-ir a stimulációt követően (90 és 180 perc) emelkedést mutatott (61. ábra). A C3-C4 gerincvelői régióban és a TRIG-ban nem volt változás. A CSF-ban a PACAP egyik formáját sem tudtuk detektálni.

59. ábra. Kémiai ingerlést követően a hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-27/38-immunreaktivitás (PACAP-27/38-ir) a caudalis trigeminális magcsoportban (TNC)

patkányban

A PACAP-27/38-ir a TNC-ban NTG (10 mg/kg ip.) adását követően 90 és 180 perc múlva RIA meghatározással. Kontrollként nem stimulált (intakt) állat szolgált. Mindegyik oszlopon az n=11-28 állat eredményeit, átlag + S.E.M. formában ábrázoltuk. Az adatokat egyutas varianciaanalízissel (ANOVA) és Tukey’s post-hoc teszttel elemeztük. A szignifikancia szintet p<0.05 esetében állapítottuk meg. *p<0.05, ***p<0.001 vs. intakt kontroll.

Rövidítések: LI=ir: immunreaktivitás, min: perc, NTG: nitroglycerin, PACAP-27/38: hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-27/38, RIA: radioimmunoassay, S.E.M.: standard error of the mean, TNC: caudalis trigeminális magcsoport, vs.: versus

60. ábra. A ganglion trigeminale (TRIG) elektromos ingerlését követően a hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-27/38-immunreaktivitás (PACAP-27/38-ir) a caudalis

trigeminális magcsoportban (TNC) patkányban

A TRIG elektromos ingerlését követően (90 és 180 perc) a PACAP-27/38-ir a TNC-ban RIA meghatározással. Kontrollként nem stimulált (intakt) és álstimulált (sham) csoportot használtunk. Mindegyik oszlopon az n=11-20 állat eredményeit, átlag + S.E.M. formában ábrázoltuk. Az adatokat egyutas varianciaanalízissel (ANOVA) és Tukey’s post-hoc teszttel elemeztük, **p<0.01 vs. intakt kontroll.

Rövidítések: LI=ir: immunreaktivitás, min: perc, PACAP-27/38: hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-27/38, RIA: radioimmunoassay, S.E.M.: standard error of the mean, TNC: caudalis trigeminális magcsoport, TRIG: ganglion trigeminale, vs.: versus

61. ábra. A ganglion trigeminale (TRIG) elektromos ingerlését követően patkányban a hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-38-immunreaktivitás (PACAP-38-ir) a

plazmában

A PACAP-38-ir RIA-vel lett meghatározva 30, 90 és 180 perc múlva a TRIG elektromos ingerlését követően a plazmában, patkányban. Kontrollként a nem ingerelt (intakt) és az álingerelt (sham) csoport szolgált. Mindegyik oszlopon az n=11-20 állat eredményeit, átlag + S.E.M. formában ábrázoltuk. Az adatokat egyutas varianciaanalízissel (ANOVA) és Tukey’s post-hoc teszttel elemeztük, *p<0.05, ***p<0.001 vs. intakt kontroll; *p<0.05 vs. álingerelt csoport, 30, 90 és 180 percet figyelembe véve.

Rövidítések: LI=ir: immunreaktivitás, min: perc, PACAP-38: hipofízis adenilát-cikláz aktiváló polipeptid-38, RIA: radioimmunoassay, S.E.M.: standard error of the mean, TRIG: ganglion trigeminale, vs.: versus

3.10.4. Megfigyeléseink jelentősége

• Elsőként számoltunk be arról, hogy a trigemino-vascularis rendszer kísérletesen

létrehozott aktivációja során a PACAP-27/38 koncentrációja a TNC-ban specifikusan emelkedett az idő függvényében. A Schytz-féle munkacsoport koppenhágai eredményeinek lényegét, azaz a migrénes betegekben a PACAP iv. hatását követően késleltetetten kialakult aura nélküli migrénes roham magyarázatát adta, az általunk a trigemino-vascularis rendszer aktivációja során a TNC-ban tapasztalt PACAP koncentráció növekedés. Eredményeink a PACAP által a TNC-ban kiváltott centrális szenzitizációra és a nociceptív transzmisszió folyamatának a befolyásolására utaltak, melyek indokolták a késleltetett fejfájás kialakulásának a hátterét. Kiterjesztett munkacsoportunk (Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Prof. Dr. Helyes Zsuzsanna laboratóriuma) megfigyelése szerint az ip. adott PACAP-38 erőteljes photophobiát,

génhiányos egerekben (Markovics et al. 2012). Ezen eredményeink is igazolták a PACAP-nek a TNC-ra és a meningeális vasculaturára kifejtett hatását.

• A TRIG elektromos ingerlését követően tapasztaltuk a PACAP-38 koncentráció

növekedését a vérplazmában. Ez arra utalt, hogy a trigemino-vascularis rendszer izgalma során a TRIG pseudounipolaris neuronjainak mindkét (perifériás és centrális) ágrendszerén át PACAP kiáramlás történt. Adatainkat későbbi klinikai vizsgálatok is igazolták. Migrénes betegek spontán fejfájásrohamában emelkedett PACAP-38 plazma koncentrációt mértünk (Tuka et al. 2013). Más kutatócsoport pedig igazolta a kiáramló PACAP koncentráció és a fejfájás intenzitása közötti összefüggést (Zagami et al. 2014).

3.11. A migrénes betegek vérplazmájában a hipofízis adenilát-cikláz aktiváló