Trigeminovaskuläres System

Das trigeminovaskuläre System ist ein funktionelles neurovaskuläres Netzwerk. Dieses besteht aus sensiblen Afferenzen des Nervus trigeminus und den von ihnen innervierten meningealen und intrakraniellen Blutgefäßen, aus neuropeptidergen Signalstoffen sowie aus zentralen Verarbeitungsstrukturen im Hirnstamm und Thalamus.

Der Nervus trigeminus innerviert supratentoriell die Dura mater, die A. meningea media, die großen intrakranielle Gefäße, den Sinus durae matris. Weiterhin wird die Haut der zentralen Gesichtspartien innerviert (s.Abb.). 

Es handelt sich bei den Nerven des ZNS ausschließlich um nozizeptive Afferenzen (Schmerzfasern). Infratentorielle Areale werden von Fasern der zervikalen Spinalnerven C1 und C2 innerviert. Die nozizeptiven Fasern sind pseudounipolare Neurone. Soma und Perikaryon sind im Ganglion trigeminale gelegen. Von dort verlaufen ihre Neuriten zunächst peripher zu Meningen und Blutgefäßen, andererseits zentral in den Trigeminuskernen.

Die trigeminalen neuronalen Netze bestehen aus: C-Fasern (unmyelinisiert) sowie aus Aδ-Fasern (dünn myelinisiert). Sie enthalten Neuropeptide wie CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), Substanz P, Neurokinin A und PACAP (Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide). Die Ausschüttung erfolgt aus den Axonendigungen von Aδ- und C-Fasern, deren Zellkörper im Ganglion trigeminale liegen. PACAP ist ein Neuropeptid, das die Adenylatcyclase stimuliert und den zyklischen Adenosinmonophosphat/cAMP-Spiegel erhöht, was zur transkriptionellen Aktivierung von Zielgenen führt. PACAP ist ein wichtiger Mediator neuroendokriner Stressreaktionen; Es ähnelt dem „ vasoaktiven intestinalen Peptid /VIP“.

Die Aktivierung der nozizeptiven trigeminalen Afferenzen wird als Ursache für Migränekopfschmerzen allgemein akzeptiert (May A et al. 1999; Ashina M et al. 2019). Die Ausschüttung von Neuropeptiden und vasoaktiven Substanzen führt zu stärkerer Vasodilatation, zu Plasmaextravasation, zu Mastzellaktivierung und zu sterilen neurogenen Entzündungsreaktionen.

In der frühen Migrationsphase führt eine Aktivierung des Hypothalamus zu einer Sensibilisierung des trigeminovaskulären Systems. CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), spielt hier eine zentrale Rolle. CGRP ist der stärkste bekannte Vasodilatator. Das Neuropeptid wirkt direkt schmerzmodulierend. CGRP ist im Migräneanfall deutlich erhöht (Edvinsson L 2017). Die Normalisierung korreliert mit Schmerzfreiheit.

Die unilaterale Sensibilisierung peripherer Neurone erklärt auch den halbseitigen, meist pulsierenden Kopfschmerz. Über Konvergenzen mit extrakraniellen Afferenzen kann es zu übertragener Schmerzempfindung im Nacken- oder Hinterkopfbereich kommen. Bemerkenswert ist, dass bei Migräne die sensorischen Nervenenden des Trigeminus Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) freisetzen, was zu Nozizeption und Vasodilatation in Hautarealen führt, die durch den Nervus trigeminus innerviert werden (zentrale Gesichtspartien – s.Abb.). (Ibrahimi K et al. 2015).

1. Ashina M et al. (2019) Migraine and the trigeminovascular system-40 years and counting. Lancet Neurol 18:795-804.
2. Edvinsson L (2017)  The Trigeminovascular Pathway: Role of CGRP and CGRP Receptors in Migraine. Headache 57 Suppl 2:47-55.
3. Ibrahimi K et al. (2015) Reduced trigeminovascular cyclicity in patients with menstrually related migraine. Neurology 84:125-131.
4. May A et al. (1999). "The Trigeminovascular System in Humans: Pathophysiologic Implications for Primary Headache Syndromes of the Neural Influences on the Cerebral Circulation". Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 19: 115–127.
5. Liu-Chen et al. (1983) Immunohistochemical evidence for a substance P-containing trigeminovascular pathway to pial arteries in cats. Brain Research 268: 162–166.
6. Rubio-Beltrán E et al. (2022) Trigeminovascular effects of propranolol in men and women, role for sex steroids. Ann Clin Transl Neurol 9:1405-1416.