편두통은 메스꺼움, 빛과 소리, 촉감에 대한 민감성을 동반하는 심한 두통입니다. 미국에서는 약 3천만 명이 편두통을 앓고 있으며, 이 중 거의 4분의 1이 매달 최소 4번의 심한 발작을 겪습니다. 여성은 남성보다 세 배나 더 많이 편두통을 겪으며, 특히 가임기 동안 이러한 차이는 더 두드러집니다.
편두통은 종종 월경 주기와 관련이 있습니다. 이 주기 동안 프로게스테론과 에스트로겐 같은 생식 호르몬이 상승하고 하강합니다. 이들 호르몬 수치는 월경 직전 기간에 낮습니다.
일부 환자는 생리 중에만 두통을 경험하는데, 이를 월경 편두통이라고 합니다. 이러한 편두통은 생리 전후에 발생하는 두통보다 더 심하고 치료하기 어렵습니다. 반복적인 편두통 에피소드는 만성 편두통의 위험을 증가시킵니다. 통제되지 않은 편두통은 약물 남용으로 인한 두통의 위험도 높일 수 있습니다.
우리는 프로게스테론이 건강과 질병에서 뉴런 기능을 어떻게 조절하는지 연구하는 연구자들입니다. 최근에 쥐를 대상으로 한 연구에서, 우리는 프로게스테론이 월경을 겪는 사람들을 편두통에 더 취약하게 만들 수 있다는 것을 발견했습니다.
우선, 우리는 암컷 쥐의 통증 민감도가 생식 주기 동안 어떻게 변하는지 확인했습니다. 암컷 쥐는 4~5일 동안 지속되는 에스트러스 주기 동안 호르몬 변화를 겪습니다. 우리는 쥐의 뒷발에 점차적으로 무거운 얇은 와이어를 적용하여 촉감 민감도를 측정했습니다. 쥐는 발을 떼는 신호를 통해 불편함을 나타냈습니다. 우리는 생식 호르몬 수치가 높은 주기 중간에 비해 낮은 주기 말기에 쥐의 통증 민감도가 더 높다는 것을 발견했습니다.
다음으로, 우리는 프로게스테론이 통증 민감도를 증가시키는지 테스트했습니다. 우리는 쥐의 난소를 제거하여 내부적으로 유도된 호르몬 변화를 제거했습니다. 여성의 생식 주기 동안 에스트로겐이 프로게스테론 방출을 앞선다는 점에서, 우리는 에스트로겐을 투여한 후 프로게스테론 또는 식염수를 투여했습니다. 우리는 프로게스테론을 투여한 동물들이 촉감 민감도가 증가한 반면, 식염수를 투여한 동물들은 그렇지 않다는 것을 발견했습니다.
프로게스테론은 뇌에 위치한 프로게스테론 수용체라는 단백질을 자극하여 다양한 유전자의 발현을 천천히 조절함으로써 효과를 발휘합니다. 프로게스테론은 또한 알로프레그난올론이라는 분자로 분해될 때 뉴런의 기능을 빠르게 변화시킬 수 있습니다. 우리의 연구는 프로게스테론 수용체가 프로게스테론의 천천히 나타나는 통증 유발 효과에 역할을 할 수 있음을 시사합니다.
우리는 뇌의 편두통 통증 경로를 구성하는 뉴런에서 프로게스테론 수용체를 발견한 후, 이러한 수용체가 편두통 감수성을 조절하는지 알아보고자 했습니다. 쥐의 뇌에 프로게스테론 수용체가 없는 경우, 프로게스테론이 통증 역치를 낮추지 않았습니다. 반면, 이러한 수용체를 특정하는 약물을 사용하여 활성화하면 통증 감수성이 증가했습니다. 프로게스테론은 기계적 및 냉 자극에 대한 민감도를 조절했지만, 열 및 빛 자극에 대한 민감도는 조절하지 않았습니다.
마지막으로, 우리는 니트로글리세린을 사용하여 편두통을 모방했습니다. 니트로글리세린은 편두통 환자에서 관찰되는 증상과 유사한 증상을 유발하며, 편두통 치료에 사용되는 많은 약물도 이러한 증상을 동물에서 해결합니다. 우리는 쥐의 프로게스테론 수용체를 자극했을 때 편두통 감수성이 증가했습니다. 반면, 이러한 수용체가 없는 쥐는 니트로글리세린으로 인한 통증에 저항했습니다.
우리의 연구는 뇌에서 프로게스테론 수용체가 여성들이 편두통에 취약한 이유 중 하나임을 밝혀냅니다. 월경 주기 동안 프로게스테론 수치의 주기적인 변화는 수용체를 활성화하여 편두통을 유발할 수 있습니다. 이는 또한 프로게스테론 수용체가 편두통을 예방하거나 치료하기 위한 잠재적 약물 대상임을 의미합니다. 우리 연구팀은 프로게스테론 수용체가 통증 민감도를 어떻게 증가시키는지 계속 연구함으로써 편두통 치료의 새로운 방법을 발견할 수 있기를 바랍니다.
