Fehlregulation der hypothalamisch-hypophysär-adrenalen Achse und chronobiologische Auffälligkeiten beim Clusterkopfschmerz

Abstract

Cluster headache is a rare very severe disorder that is clinically well characterized with a relatively poorly understood pathophysiology. Although peripheral structures are postulated to be involved in triggering the pain attacks, chronobiological changes like the cluster period and the complex dysbalance of the sympathetic and parasympathetic nervous system point to a "central" genesis of cluster headache. To check neuroendocrine changes in cluster headache, in 12 patients (43.4 ± 6.3 years) during the cluster period cortisol and ACTH were determined four-times a day (7.00,12.00,17.00,23.00) in the plasma. To prove the central genesis of cluster headache, in the cerebrospinal fluid (CSF) the neurotransmitters norepinephrine, epinephrine, dopamine and the metabolites 5- hydroxyindolacetic acid (5-HIAA), homovanillic acid (HVA) and vanillymandelic acid (VMA) were determined. The values of cortisol and ACTH were significantly elevated in the morning (p < 0.01, p < 0.05) and at night (p < 0.01, p < 0.01) in comparison to the control patients. The daily mean value of cortisol was significantly increased compared to controls (p<0.01). In the CSF norepinephrine (p<0.05), HVA (p<0.01) and 5-HIAA (p<0.01) decreased to significant low levels compared to control patients. We found significant correlations between cortisol/ACTH and norepinephrine and 5-HIAA. Moreover, our results indicate that the higher cortisol the longer the duration of the clusterperiod. The results of this study confirm changes of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis due to the chronobiological changes in cluster headache. The reduced values of neurotransmitters in the CSF are compatible with the hypothesis of a central genesis of cluster headache.

Zusammenfassung

Der Clusterkopfschmerz ist eine primäre Kopfschmerzform, dessen Ätiopathogenese weitgehend unbekannt ist. Obwohl periphere Entstehungsmechanismen eine entscheidende Rolle in der Attackenauslösung spielen, legen insbesondere die chronobiologischen Auffälligkeiten wie die zeitlich umschriebene Clusterperiode und die komplexen Aktivitätsänderungen des parasympathischen und sympathischen Nervensystems einen zentralen Entstehungsmodus nahe. Dabei nehmen Störungen der hypothalamisch-hypophysär-adrenalen Achse eine entscheidende Stellung ein. Zur Untersuchung neuroendokriner Störungen beim Clusterkopfschmerz wurde bei zwölf Patienten (43.4 ± 6.3 Jahre) in der Clusterperiode ein Kortisol- und ACTH-Tagesprofil (7.00, 12.00, 17.00, 23.00 Uhr) im Plasma erstellt. Zur weiteren Klärung eines zentralen Entstehungsmechanismus wurden in der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) die Neurotransmitter Noradrenalin, Adrenalin und Dopamin sowie die Metaboliten 5-Hydroxyindolessigsäure (5-HIAA), die Vanillinmandelsäure (VMA) und die Homovanillinmandelsäure (HVA) bestimmt. Die Morgen- und Abendwerte für Kortisol (p < 0.01; p < 0.01) und ACTH (p < 0.05; p < 0.01) waren ebenso wie der Kortisoltagesmittelwert (p<0,01) signifikant gegenüber den Kontrollpersonen erhöht. In der Zerebrospinalflüssigkeit waren Noradrenalin (p<0.05), HVA (p<0.01) und 5-HIAA (p<0.01) beim Clusterkopfschmerz signifikant vermindert. Zwischen Plasmakortisol und ACTH bestanden signifikante Korrelationen mit Noradrenalin und der 5-HIAA in der CSF. Darüber hinaus konnte eine signifikante Korrelation zwischen der Höhe des Kortisolspiegels und der durchschnittlichen Clusterdauer nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen Störungen der hypothalamisch- hypophysär-adrenalen Achse als vermutliche Ursache für die chronobiologischen Auffälligkeiten beim Clusterkopfschmerz. Die reduzierten Neurotransmitterwerte in der CSF tragen darüber hinaus zur Stützung der Hypothese einer zentralen Genese des Clusterkopfschmerzes bei.