Para mil millones de personas en todo el mundo, los síntomas pueden ser debilitantes: dolor de cabeza punzante, náuseas, visión borrosa y fatiga que puede durar días. Pero la forma en que la actividad cerebral desencadena estos dolores de cabeza tan severos (las migrañas) ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo.

Un estudio 1 en ratones, publicado en Science el 4 de julio, ofrece ahora pistas sobre los eventos neurológicos que desencadenan las migrañas. Sugiere que un breve "apagón" cerebral (cuando se detiene la actividad neuronal) cambia temporalmente el contenido del líquido cefalorraquídeo, el líquido transparente que rodea el cerebro y la médula espinal. Este líquido alterado, sugieren los investigadores, viaja a través de un espacio anatómico previamente desconocido hasta los nervios del cráneo, donde activa los receptores del dolor y de la inflamación, causando dolores de cabeza.

“Este trabajo supone un cambio en la manera en que pensamos que se originan los dolores de cabeza”, afirma Gregory Dussor, neurocientífico de la Universidad de Texas en Dallas, Richardson. “Un dolor de cabeza podría ser simplemente una señal de advertencia general de muchas cosas que suceden dentro del cerebro que no son normales”.

"La migraña es en realidad una medida protectora en ese sentido. El dolor es protector porque le dice a la persona que descanse, se recupere y duerma", afirma la coautora del estudio Maiken Nedergaard, neurocientífica de la Universidad de Copenhague.

Cerebro sin dolor

El cerebro en sí no tiene receptores del dolor; la sensación de dolor de cabeza proviene de áreas externas al cerebro que se encuentran en el sistema nervioso periférico. Pero no se sabe bien cómo el cerebro, que no está directamente vinculado con el sistema nervioso periférico, activa los nervios para causar dolores de cabeza, lo que dificulta su tratamiento.

Los científicos que trabajan con un modelo de ratón de un tipo particular de dolor de cabeza, llamado migraña aural, se propusieron explorar esto. Un tercio de los que sufren migraña experimentan una fase previa al dolor de cabeza conocida como aura, que presenta síntomas como náuseas, vómitos, sensibilidad a la luz y entumecimiento. Puede durar de cinco minutos a una hora. Durante el aura, el cerebro experimenta un apagón llamado depresión cortical propagada (CSD), cuando la actividad neuronal se detiene por un corto tiempo.

Estudios sobre migrañas han sugerido que los dolores de cabeza ocurren cuando las moléculas del líquido cefalorraquídeo se drenan del cerebro y activan los nervios en las meninges, las capas que protegen el cerebro y la médula espinal.

El equipo de Nedergaard quería explorar si existen fugas similares en el líquido cefalorraquídeo que activan el nervio trigémino, que recorre la cara y el cráneo. Las ramas nerviosas se unen en los ganglios trigéminos en la base del cráneo. Este es un centro de transmisión de información sensorial entre la cara y la mandíbula hasta el cerebro, y contiene receptores para el dolor y las proteínas inflamatorias.

Haz de nervios

Los autores criaron ratones que experimentaron CSD y analizaron el movimiento y el contenido de su líquido cefalorraquídeo. Durante un CSD, descubrieron que las concentraciones de algunas proteínas en el líquido se redujeron a menos de la mitad de sus niveles habituales. Los niveles de otras proteínas aumentaron más del doble, incluido el de la proteína CGRP, que transmite el dolor y que es uno de los objetivos de los medicamentos para la migraña.

Los investigadores también descubrieron una brecha hasta ahora desconocida en las capas protectoras alrededor del ganglio trigémino, que permite que el líquido cefalorraquídeo fluya hacia estas células nerviosas. Por ello, probaron si los líquidos cefalorraquídeos con diferentes concentraciones de proteínas activaban los nervios trigéminos en ratones de control.

El líquido recolectado poco después de un CSD aumentó la actividad de las células del nervio trigémino, lo que indica que los dolores de cabeza podrían ser provocados por señales de dolor enviadas desde estas células activadas. Pero el líquido recolectado 2,5 horas después de un CSD no tuvo el mismo efecto.

“Todo lo que se libera en el líquido cefalorraquídeo se degrada, por lo que se trata de un fenómeno de corta duración”, afirma Nedergaard.

"Esto demuestra realmente la interesante interacción potencial entre cómo un cambio en el cerebro podría afectar a la periferia. Puede haber una interacción cruzada entre estos dos componentes del sistema nervioso y deberíamos ser más conscientes de ello", afirma Philip Holland, neurocientífico del King's College de Londres.

Dussor sugiere que los estudios futuros deberían explorar por qué las proteínas del líquido cefalorraquídeo que llegan al ganglio trigémino provocan dolores de cabeza y no otro tipo de dolor. “Esto va a plantear un montón de preguntas interesantes en este campo y probablemente será la fuente de muchos nuevos proyectos de investigación”.