OnabotulinumtoxinA decreases interictal CGRP plasma levels in patients with chronic migraine

Abstract

OnabotulinumtoxinA (onabotA) has shown efficacy in chronic migraine (CM). Its mechanism of action, however, remains obscure. We have analysed whether treatment with onabotA is able to induce changes in interictal plasma calcitonin gene-related peptide (CGRP) concentrations, which have been shown to be increased in patients with CM. Calcitonin gene-related peptide levels were determined in samples obtained from the right antecubital vein using ELISA, outside a migraine attack and having taken no symptomatic medication in the previous 24 hours, in 83 patients with CM (average age 44 years; 94% females) before and 1 month after treatment with 155 to 195 U of onabotA. CGRP levels after onabotA treatment (median, 51.89 pg/mL; range, 199.4-10.2) were significantly lower as compared with CGRP levels obtained before onabotA treatment (median, 74.09 pg/mL; range, 241.0-11.4; P = 0.001). Pretreatment CGRP levels in responders (76.85 pg/mL) were significantly higher than those seen in nonresponders (50.45 pg/mL; P = 0.001). One month after treatment, the CGRP levels did not change in nonresponders (51.89 pg/mL; P not significant), but significantly decreased in responders (52.48 pg/mL; P = 0.003). A number of demographic factors, clinical features, and comorbidities were not different in responders as compared with those of nonresponders. These results confirm that interictal CGRP levels can be of help in predicting the response to onabotA and suggest that the mechanism of action of onabotA in CM is the reversal of sensitization as a result of the inhibition of CGRP release.

Effects of Botulinum Toxin A on Allodynia in Chronic Migraine: An Observational Open-Label Two-Year Study

“…Unfortunately, the present patient group was not so numerous to permit the evaluation of the subgroups treated with amitriptyline and topiramate, who could ideally show a greater improvement of allodynia. Recent studies confirmed that botulinum toxin treatment may reduce Calcitonin Gene Related Peptide in responder patients, another point in favor of its potential action on nociceptive transmission and central sensitization development [28].…”

Chronic migraine treatment: from OnabotulinumtoxinA onwards

“…More recently, OnabotulinumtoxinA injection into rat craniofacial muscles attenuated the vasogenic vasodilation caused by the release of CGRP from muscle nociceptors [70]. In addition, OnabotulinumtoxinA decreases interictal CGRP plasma levels in patients with CM [71] …”

Botulinumtoxin A in der Kopfschmerztherapie

“…Vielmehr scheint auch der Einfluss auf eine die periphere und zentrale Sensitivierung, wie sie für die chronische Migräne postuliert werden [7], von Bedeutung zu sein, dies ist mög-licherweise die Erklärung dafür, dass der Wirksamkeitsnachweis zur Behandlung der episodischen Migräne, bei der diese Mechanismen eine geringere oder keine Rolle spielen, bislang nicht gelang. Darüber hinaus weisen ersten Studien daraufhin, dass interiktal bestehende erhöh-te CGRP ("calcitonin gene related peptide") -Spiegel einen Prädiktor für das Ansprechen einer Behandlung mit Botulinumtoxin darstellen könnten [10,11]. Bei erfolgreicher Behandlung kommt es im Verlauf auch zu einem Abfall der interiktalen CGRP-Spiegel, was eine Wirkung von OnabotulinumtoxinA auf die CGRP-Freisetzung nahelegt [11].…”

“…Darüber hinaus weisen ersten Studien daraufhin, dass interiktal bestehende erhöh-te CGRP ("calcitonin gene related peptide") -Spiegel einen Prädiktor für das Ansprechen einer Behandlung mit Botulinumtoxin darstellen könnten [10,11]. Bei erfolgreicher Behandlung kommt es im Verlauf auch zu einem Abfall der interiktalen CGRP-Spiegel, was eine Wirkung von OnabotulinumtoxinA auf die CGRP-Freisetzung nahelegt [11].…”