Contribuição dos canais de cálcio do tipo T para os mecanismos de sinalização ganglionar relevantes na fisiopatologia da migrânea

Abstract

Resumo: A migrânea é uma condição neurológica altamente incapacitante, caracterizada por episódios de dor de cabeça pulsátil, de intensidade moderada a severa, frequentemente acompanhados por sintomas como fotofobia, fonofobia, náusea e vômito. Afeta aproximadamente 15% da população mundial, apresentando prevalência duas a três vezes maior em mulheres. A ativação do sistema trigeminovascular desempenha papel crucial na fisiopatologia da migrânea, sendo o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) um dos principais mediadores envolvidos. Avanços recentes resultaram no desenvolvimento de terapias direcionadas ao CGRP, reforçando sua relevância clínica. O gânglio trigêmeo (TG) é considerado um sítio-chave na ação do CGRP, exercendo papel relevante na comunicação neuro–glia e na sensibilização dos aferentes trigeminais. Além de contribuir para a perpetuação e intensificação dos sinais dolorosos, esses mecanismos favorecem a sensibilização central, processo associado à cronificação da migrânea. Apesar desses avanços, os mecanismos moleculares e as vias de sinalização ativadas pelo CGRP no TG ainda não estão completamente elucidados. Considerando que a sinalização mediada pelo CGRP e a excitabilidade neuronal dependem criticamente do influxo de cálcio, os canais de cálcio voltagemdependentes do tipo T emergem como candidatos particularmente relevantes nesse contexto. Diferentemente de outros subtipos de canais de cálcio, os canais tipo T apresentam baixo limiar de ativação e atuam como amplificadores de sinais sublimiares, desempenhando papel fundamental na modulação da excitabilidade basal, no disparo em rajadas e na facilitação da transmissão nociceptiva. Nesse contexto, este trabalho investigou a contribuição dos canais de cálcio do tipo T, com foco nos canais CaV3.2, para os mecanismos ganglionares associados à fisiopatologia da migrânea. Ensaios de coimunoprecipitação em células tsA-201 transfectadas demonstraram que os canais CaV3.2 formam um complexo molecular com o receptor de CGRP, indicando uma interação entre essas proteínas. Nesse mesmo modelo, a expressão do receptor de CGRP promoveu inibição da corrente de cálcio, acompanhada por um desvio despolarizante nas curvas de ativação e inativação dos canais. Em contraste, a incubação de neurônios primários do TG com CGRP resultou em um aumento significativo da densidade da corrente do tipo T, aproximadamente 3,6 vezes superior aos valores basais, efeito completamente ausente em neurônios nocaute para CaV3.2. Adicionalmente, o bloqueio farmacológico dos canais de cálcio do tipo T com Z944 reduziu cerca de 80% das correntes tipo T. No nível comportamental, utilizando o modelo de injeção intraganglionar de CGRP no TG de camundongos, o tratamento com Z944 aboliu o desenvolvimento de alodinia mecânica periorbital, tanto em camundongos machos quanto fêmeas. De forma consistente, animais CaV3.2 nocaute não desenvolveram alodinia após a administração intraganglionar de CGRP. Experimentos farmacológicos adicionais sugerem que esses efeitos dependem da ativação do receptor canônico de CGRP e da subsequente ativação da proteína quinase A, culminando na modulação funcional dos canais CaV3.2. Em conjunto, os resultados indicam que o CGRP modula a atividade dos canais CaV3.2 no TG, promovendo aumento da excitabilidade neuronal e contribuindo para a sensibilização trigeminal. Esses mecanismos podem desempenhar papel relevante na gênese e na manutenção da dor durante as crises de migrânea, apontando os canais Cav3.2 como potenciais alvos terapêuticos complementares no tratamento dessa condição

Abstract: Migraine is a highly disabling neurological disorder characterized by recurrent episodes of pulsating headache of moderate to severe intensity, frequently accompanied by symptoms such as photophobia, phonophobia, nausea, and vomiting. It affects approximately 15% of the global population and is two to three times more prevalent in women. Activation of the trigeminovascular system plays a crucial role in migraine pathophysiology, with the calcitonin gene-related peptide (CGRP) acting as a key mediator. Recent advances have led to the development of CGRP-targeted therapies, reinforcing its clinical relevance. The trigeminal ganglion (TG) is considered a key site of CGRP action, playing an important role in neuron–glia communication and in the sensitization of trigeminal afferents. In addition to perpetuating and intensifying nociceptive signaling, these mechanisms promote central sensitization, a process associated with migraine chronification. Despite these advances, the molecular mechanisms and signaling pathways activated by CGRP in the TG remain incompletely understood. Given that CGRP-mediated signaling and neuronal excitability critically depend on calcium influx, voltage-gated T-type calcium channels emerge as particularly relevant candidates in this context. Unlike other calcium channel subtypes, T-type channels exhibit a low activation threshold and act as amplifiers of subthreshold signals, playing a fundamental role in the modulation of basal excitability, burst firing, and facilitation of nociceptive transmission. Accordingly, this study investigated the contribution of T-type calcium channels, with a specific focus on CaV3.2 channels, to ganglionic mechanisms associated with migraine pathophysiology. Co-immunoprecipitation assays performed in transfected tsA-201 cells demonstrated that CaV3.2 channels form a molecular complex with the CGRP receptor, indicating an interaction between these proteins. In the same model, expression of the CGRP receptor inhibited T-type calcium currents and induced a depolarizing shift in the voltage dependence of channel activation and inactivation. In contrast, incubation of primary TG neurons with CGRP resulted in a marked increase in T-type current density, approximately 3.6-fold above basal levels, an effect that was completely absent in neurons derived from CaV3.2 knockout mice. In addition, pharmacological blockade of T-type calcium channels with Z944 reduced approximately 80% of T-type currents. At the behavioral level, using the intraganglionic CGRP injection model in mice, treatment with Z944 abolished the development of CGRP-induced periorbital mechanical allodynia in both male and female animals. Consistently, CaV3.2 knockout mice did not develop allodynia following intraganglionic CGRP administration. Additional pharmacological experiments suggest that these effects depend on activation of the canonical CGRP receptor and subsequent activation of protein kinase A, culminating in functional modulation of CaV3.2 channels. Collectively, these findings indicate that CGRP modulates CaV3.2 channel activity in the trigeminal ganglion, promoting increased neuronal excitability and contributing to trigeminal sensitization. These mechanisms may play a relevant role in the initiation and maintenance of migraine pain, identifying CaV3.2 channels as potential complementary therapeutic targets for migraine treatment