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#3 Génétique de la migraine

Nov 4, 2020 | Les bases, Magazine de la migraine, Vidéos

 

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Génétique de la migraine : 42%

La physiopathologie de la migraine s’explique également par une composante génétique. Des études sur les familles et les jumeaux ont estimé l’héritabilité de la migraine à 42% (Polderman et al. 2015). Des études réalisées dans le cas de la migraine hémiplégique familiale (MHF) ont permis de mettre en évidence plusieurs gènes impliqués. La MHF est une variété rare de migraine à transmission autosomique dominante qui se définie essentiellement par des auras motrices entrainant une faiblesse musculaire pouvant aller jusqu’à la paralysie (Ducros 2010).

Ainsi, 3 mutations autosomiques dominantes ont été identifiées :

  • La mutation du gène CACNAIA code pour la sous-unité alpha 1 du canal Cav 2.1 et entraine un gain de fonction de ce canal. Largement exprimé au sein du système nerveux central, ce canal entre dans les mécanismes de libération présynaptique des neurotransmetteurs et dans l’excitabilité neuronale postsynaptique (Pietrobon et Brennan 2019).

 

  • La seconde mutation concerne le gène ATP1A2 qui code pour la sous-unité alpha 2 d’une pompe Na+/K+ astrocytaire particulièrement impliquée dans la régulation des synapses excitatrices glutamatergiques (Friedrich, Tavraz, et Junghans 2016). Cette mutation peut entrainer une perte de fonction de la pompe ou modifier son affinité avec le K+. L’hypothèse est que la mutation entrainerait une diminution de la recapture gliale de glutamate et de K+ dans la fente synaptique, ce qui aurait pour conséquence d’augmenter l’excitabilité neuronale (Ducros 2010).

 

  • Enfin la mutation du gène SCN1A, codant la sous-unité alpha 1 du canal Nav 1.1 entraine un gain de fonction du canal. Il est exprimé majoritairement par les interneurones inhibiteurs, au niveau du segment initial de leur axone. Il joue un rôle clef dans l’excitabilité de ces neurones, et une perte de fonction de ce canal est d’ailleurs corrélée à l’épilepsie (Schutte et al. 2016). Un gain de fonction du canal dans la MHF est alors associé à une hyperexcitabilité des interneurones inhibiteurs.

 

La migraine une canalopathie ?

Les trois mutations retrouvées dans la MHF impliquent des canaux ioniques, suggérant que la migraine puisse être considérée comme une canalopathie. Pour rendre compte de cette hypothèse, des études génomiques ont permis de mettre en lumière 38 loci associés à un risque plus élevé de migraine (Gormley et al. 2016). Cependant parmi eux, seulement deux loci étaient rattachés à un canal. Ainsi, l’étude conclut que la migraine, en dehors de la MHF, n’est pas une canalopathie. Découvrez comment soigner la migraine naturellement

Dans cette même étude, plusieurs loci identifiés ont été mis en relation avec les tissus vasculaires, ce qui conforte le rôle important de cette composante dans la physiopathologie de la migraine.   En s’appuyant sur ces résultats, une étude sur des données de séquençage ARN sur cellule unique (Renthal 2018) a permis de montrer que ces mutations touchaient tous les types cellulaires présents dans le cerveau (neurones, astrocytes, microglie, oligoendrocytes, cellules endothéliales), et que 40% du polymorphisme des gènes associés à la migraine était spécifique d’un sous-type de cellule. Ainsi, il convient de considérer que  tous les types de cellules (neuronales, gliales ou endothéliales) peuvent jouer un rôle significatif dans la physiopathologie de la migraine (Renthal 2018).

Références

Ducros, A. 2010. « Génétique de la migraine ». Douleur et Analgésie 23 (3): 133‑39. https://doi.org/10.1007/s11724-010-0210-z.

Friedrich, Thomas, Neslihan N. Tavraz, et Cornelia Junghans. 2016. « ATP1A2 Mutations in Migraine: Seeing through the Facets of an Ion Pump onto the Neurobiology of Disease ». Frontiers in Physiology 7 (juin). https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00239.

Gormley, Padhraig, Bendik S. Winsvold, Dale R. Nyholt, Mikko Kallela, Daniel I. Chasman, et Aarno Palotie. 2016. « Migraine genetics: from genome-wide association studies to translational insights ». Genome Medicine 8 (1): 86. https://doi.org/10.1186/s13073-016-0346-4.

Pietrobon, Daniela, et K. C. Brennan. 2019. « Genetic mouse models of migraine ». The Journal of Headache and Pain 20 (1). https://doi.org/10.1186/s10194-019-1029-5.

Polderman, Tinca J. C., Beben Benyamin, Christiaan A. de Leeuw, Patrick F. Sullivan, Arjen van Bochoven, Peter M. Visscher, et Danielle Posthuma. 2015. « Meta-Analysis of the Heritability of Human Traits Based on Fifty Years of Twin Studies ». Nature Genetics 47 (7): 702‑9. https://doi.org/10.1038/ng.3285.

Renthal, William. 2018. « Localization of Migraine Susceptibility Genes in Human Brain by Single-Cell RNA Sequencing ». Cephalalgia: An International Journal of Headache 38 (13): 1976‑83. https://doi.org/10.1177/0333102418762476.

Schutte, Soleil S., Ryan J. Schutte, Eden V. Barragan, et Diane K. O’Dowd. 2016. « Model Systems for Studying Cellular Mechanisms of SCN1A-Related Epilepsy ». Journal of Neurophysiology 115 (4): 1755‑66. https://doi.org/10.1152/jn.00824.2015.

 

 

 

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