Was ist CGRP – und welche Rolle spielt es bei Clusterkopfschmerz?

CGRP steht für Calcitonin Gene-Related Peptide, zu Deutsch etwa „Calcitonin-Gen-verwandtes Peptid". Es handelt sich um ein körpereigenes Neuropeptid aus rund 37 Aminosäuren, das vor allem in sensorischen Nervenfasern gebildet wird. Wer sich mit Clusterkopfschmerz oder Migräne beschäftigt, stößt auf diesen Begriff fast zwangsläufig – CGRP gilt heute als eines der am besten untersuchten Moleküle in der gesamten Kopfschmerzforschung. Dieser Beitrag ordnet die Grundlagen ein: was CGRP ist, wo es freigesetzt wird, was es im Körper bewirkt und warum ausgerechnet dieses Peptid zum Ausgangspunkt neuer Therapien wurde.

Was CGRP genau ist

CGRP zählt zur Gruppe der Neuropeptide – kleiner, aus Aminosäureketten aufgebauter Botenstoffe, mit denen Nervenzellen untereinander und mit anderem Gewebe kommunizieren. Entdeckt wurde CGRP 1983 von einer Forschungsgruppe um Michael Rosenfeld, die einen bemerkenswerten Mechanismus beschrieb: Ein und dasselbe Gen, das sogenannte Calcitonin-Gen, wird je nach Gewebe unterschiedlich abgelesen. In der Schilddrüse entsteht daraus das Hormon Calcitonin, das den Kalziumhaushalt reguliert. In Nervenzellen dagegen sorgt eine andere Verarbeitung derselben Erbinformation dafür, dass stattdessen CGRP gebildet wird – ein Peptid mit einer völlig anderen Funktion als sein namensgebender Verwandter. Diese sogenannte gewebespezifische RNA-Verarbeitung erklärt, warum der Name „Calcitonin-Gen-verwandtes Peptid" zwar sperrig, aber fachlich präzise ist.

Wo CGRP freigesetzt wird

Im Zusammenhang mit Kopfschmerzerkrankungen ist vor allem ein Ort entscheidend: die sensorischen Nervenendigungen des Trigeminusnervs, des fünften und größten Hirnnervs. Sein erster Ast, der Nervus ophthalmicus, versorgt Stirn, Auge und die vordere Kopfhaut – also genau jene Region, in der Clusterkopfschmerz-Attacken typischerweise auftreten. Die feinen Nervenfasern des Trigeminus liegen entlang der Blutgefäße von Hirnhaut und Kopf; man spricht deshalb vom trigeminovaskulären System. Wird dieses System aktiviert, schütten die Nervenendigungen CGRP unmittelbar in die Umgebung der Blutgefäße aus. Wie diese Aktivierung im Detail mit dem übrigen Nervensystem zusammenhängt, insbesondere mit dem Hirnstamm und dem Hypothalamus, ordnet der Beitrag Was passiert im Gehirn bei einer Clusterattacke? ausführlicher ein.

CGRP kommt zwar auch andernorts im Körper vor, etwa im Herz-Kreislauf-System, wo es eine schützende, gefäßregulierende Funktion hat. Für Clusterkopfschmerz und Migräne ist jedoch vor allem seine Rolle als Botenstoff im trigeminovaskulären System relevant.

Was CGRP im Körper bewirkt

CGRP gehört zu den stärksten bekannten Gefäßerweiterern (Vasodilatatoren) im menschlichen Körper. Wird es aus den Trigeminusfasern freigesetzt, weiten sich die umliegenden Blutgefäße der Hirnhaut spürbar – ein Effekt, der lange als möglicher alleiniger Auslöser von Kopfschmerzattacken galt. Heute ist klar: Die Gefäßerweiterung ist Teil eines größeren Zusammenspiels, nicht die alleinige Ursache. Mindestens ebenso wichtig ist die zweite Funktion von CGRP: Es fungiert als zentraler Botenstoff, der das Schmerzsignal vom Trigeminus über den Hirnstamm weiter ins Gehirn trägt und dort die Schmerzverarbeitung beeinflusst. CGRP ist damit nicht nur ein Nebeneffekt der Attacke, sondern Teil der Signalkette, die den Schmerz überhaupt erst weiterleitet.

Bereits eine einzelne intravenöse Gabe von CGRP kann bei Menschen mit entsprechender Veranlagung eine Kopfschmerzattacke auslösen – ein experimenteller Befund, der die zentrale Rolle des Peptids in der Pathophysiologie zusätzlich unterstreicht und in mehreren unabhängigen Studien reproduziert wurde.

Warum CGRP bei Attacken ansteigt – und zum Therapieziel wurde

Eine 1994 im Fachjournal Brain veröffentlichte Studie von Goadsby und Edvinsson lieferte einen der wichtigsten Belege für die Rolle von CGRP beim Clusterkopfschmerz: Bei Betroffenen mit episodischem Clusterkopfschmerz wurde während einer akuten, spontanen Attacke Blut aus der Halsvene auf der Schmerzseite entnommen. Der CGRP-Spiegel lag dabei bei rund 110 pmol/l – gegenüber einem Normalwert von unter 40 pmol/l. Nach erfolgreicher Behandlung der Attacke mit Sauerstoff oder Sumatriptan normalisierte sich der Wert wieder. Diese enge Kopplung zwischen aktiver Attacke und CGRP-Spiegel wurde seither in weiteren Übersichtsarbeiten bestätigt: Der Anstieg von CGRP im Blut gilt heute als verlässliches Zeichen dafür, dass das trigeminovaskuläre System gerade aktiv ist.

Wichtig für das Verständnis der Forschungslage: Dass CGRP an der Attacke beteiligt ist, gilt als gut belegt. Warum genau eine Clusterperiode beginnt, warum sie sich in einem bestimmten zeitlichen Muster wiederholt und welche Rolle andere Botenstoffe zusätzlich spielen, ist dagegen weiterhin Gegenstand aktiver Forschung. CGRP ist ein zentraler, aber nicht der einzige Baustein im komplexen Zusammenspiel von Trigeminusnerv, Hirnstamm und Hypothalamus.

CGRP ist damit ein gutes Beispiel dafür, wie Grundlagenforschung und Therapieentwicklung ineinandergreifen: Eine molekularbiologische Entdeckung aus den frühen 1980er-Jahren wurde über Jahrzehnte hinweg zu einem der konkretesten Angriffspunkte moderner Kopfschmerzmedizin.

Dieser Beitrag dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung. Die Einordnung individueller Symptome und Therapieentscheidungen gehören in die Hände von Neurologinnen und Neurologen. Bei akuten oder sich verändernden Beschwerden wenden Sie sich bitte an Ihre Ärztin, Ihren Arzt oder den Notruf 144.

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Quellen