Eine personalisierte Ernährung, die den Blutzuckerspiegel nach dem Essen niedrig und stabil hält, stellt eine effektive Migräneprophylaxe dar. Diesen Ansatz verfolgt die DiGA sinCephalea und basiert auf der Erkenntnis, dass Blutzuckerreaktionen auf Nahrungsmittel stark variieren können, wodurch es individuelle Ernährungsempfehlungen bedarf^1,2. Aber wo genau im Pathomechanismus der Migräne setzt eine personalisierte niedrig-glykämische Ernährung auf molekularer Ebene an?

Der sensible Energiestoffwechsel des Gehirns braucht Blutzuckerstabilität

Das zerebrale Energiesystem ist aufgrund mangelnder eigener Energiespeicher stark von peripherer Energiezufuhr abhängig. Der primäre Energielieferant für den Funktionserhalt ist dabei Glukose³, woraus eine Abhängigkeit der Hirnfunktion von der Nahrungsaufnahme und den resultierenden Blutglukosespiegeln klar wird. Neuere Studien legen nahe, dass Insulinresistenz sowie hohe Blutzucker- und Insulinspiegel mit der Entstehung von Migräne korrelieren^4–6.

Evolutionsbiologisch bedingt genießt das Gehirn eine bevorzugte Versorgung durch im Blut zirkulierende Energielieferanten, was jedoch eine erhöhte Sensibilität gegenüber Schwankungen in der Glukoseverfügbarkeit impliziert^7,8. Insbesondere bei Migräne-Betroffenen manifestiert sich diese Sensibilität in einer übermäßigen Reaktivität auf Blutzuckerschwankungen, die potenziell Migräneattacken induzieren können, indem der Körper in eine Art Energiesparmodus versetzt wird⁹. Dieser physiologische Notfallmechanismus möchte den Körper zu Ruhe und Energieeinsparung zwingen, wodurch z.B. die Toleranz gegenüber externen Stimuli wie Licht oder Lärm herabgesetzt wird¹⁰.

Darüber hinaus haben Blutzuckerschwankungen einen komplexen Einfluss auf Migräne, der über alleinige Energiedefizite hinausgeht. .

Weitere Zusammenhänge zwischen Blutzucker und Migräne

Sehr hohe Blutzuckerreaktionen nach der Nahrungsaufnahme stehen in Zusammenhang mit inflammatorischen Prozessen, die an der Entstehung von Migräneattacken beteiligt sind. Inflammatorische Mediatoren vermitteln eine Vasodilatation, um eine erhöhte Durchblutung im Entzündungsgebiet zu ermöglichen^11,12. Hierbei spielt das Neuropeptid CGRP (Calcitonin gene-related peptide) eine zentrale Rolle, da es eine starke vasodilatatorische Wirkung besitzt und insbesondere auf Gehirnarterien wirkt. Ein stabiler Blutzuckerspiegel kann die Produktion von CGRP hemmen und damit präventiv gegen Migräne wirken¹³.  Die Hemmung von CGRP fördert den Glukosetransport in Zellen und unterstützt den Glykogenabbau, was zur Verbesserung der zerebralen Energieversorgung beiträgt¹⁴. Vollständig verstanden ist dieser Pathomechanismus derzeit noch nicht. Die Entdeckung des pathophysiologischen Zusammenhangs zwischen CGRP und Migräne führte aber bereits zur Entwicklung von CGRP-(Rezeptor)-Antagonisten, die heute als monoklonale Antikörper in der Migräneprophylaxe  eingesetzt werden. Sie sind die erste Medikamentenklasse bei Migräne, die speziell einen migräne-spezifischen Pathomechanismus anspricht.

Blutzuckerstabilität als Migräneprophylaxe 

Eine Anpassung der Ernährung zur ergänzenden Anfallsprophylaxe wird Betroffenen zunehmend von Migräneexpertinnen und -experten sowie Fachgesellschaften empfohlen: So geben die National Headache Foundation¹⁵, die American Migraine Foundation^16,17, die Deutsche Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft¹⁸ sowie die Schmerzklinik in Kiel  Empfehlungen für Ernährung an ihre Patientinnen und Patienten aus. 

Die Bedeutung von Ernährungsanpassungen ist Gegenstand verschiedener klinischer Studien und Übersichtarbeiten, auf denen diese Empfehlungen basieren^20–31. Bei Migräne-Betroffenen wird angenommen, dass Ernährungsformen, die den Blutzuckerspiegel stabilisieren, eine Verbesserung von Migränebeschwerden erreichen können³². Dies scheint besonders effektiv bei Betroffenen mit reaktiver Hyperinsulinämie und reaktiver Hypoglykämie zu sein⁹. In der Literatur fand man bislang nur wenige Studien über den Einsatz von niedrig-glykämischer Ernährung bei Migräne. Dennoch gab es in der Vergangenheit einige Hinweise darauf, dass eine niedrig-glykämische Ernährung bei der Vorbeugung von Migräne-Kopfschmerzen sowie Kopfschmerzen vielversprechend sein kann, da sie den Blutzuckerspiegel stabilisiert^25,30,33,34. sinCephalea führte bereits mehrere Studien durch, die sowohl den Zusammenhang zwischen Migräne und Blutzucker zeigten als auch eine personalisierte niedrig-glykämische Ernährung als effektive Migräneprophylaxe nachwiesen. Zuletzt in einer hochqualitativen randomisierten kontrollierten Studie, die mehr als 800 Patientinnen und Patienten einschloss^31,35,36.

Regelmäßigen Mahlzeiten sind beispielsweise wichtig, um  Blutzuckerschwankungen sowie entsprechende Migräneattacken vorzubeugen³⁷. Migräne-Betroffene stellen häufig fest, dass das Auslassen von Mahlzeiten Kopfschmerzen auslösen kann – genauso wie lange Zeiträume zwischen den Mahlzeiten. Ein niedriger Blutzuckerspiegel kann aber auch bereits vorhandene Kopfschmerzen verstärken und in einen Migräneanfall münden^13,16,18,38. Die American Migraine Foundation empfiehlt Migränepatientinnen und -patienten daher, sich Zeit für kleine, häufige Mahlzeiten zu nehmen¹⁶.

Die Berücksichtigung regelmäßiger Mahlzeiten wird somit für Migräne-Betroffene empfohlen, um energetischen Defiziten vorzubeugen. Es kommt jedoch nicht nur auf die Quantität, sondern vor allem auch auf die Qualität der Mahlzeiten an. Denn bestimmte Nahrungsmittel können zu starken postprandialen Blutzuckeranstiegen führen, welche von signifikanten Blutzuckerabfällen gefolgt werden. Dies ist bedingt durch die Insulinreaktion des Körpers auf erhöhte Glukosespiegel, mit dem Ziel, Energie in Zellen zu transportieren. Dies äußert sich häufig in Form von Heißhunger, der meist zum Verzehr von zuckerhaltigen Nahrungsmitteln animiert, welche zu einem starken postprandialen Blutzuckeranstieg und -abfall führen können und in einer Teufelsspirale enden.

Inzwischen wurde wiederholt gezeigt, dass der postprandiale Blutzuckerstoffwechsel interindividuell unterschiedlich reguliert ist. Dasselbe Nahrungsmittel kann also bei unterschiedlichen Personen zu verschiedenen postprandialen Blutzuckerreaktionen führen.¹ Niedrig-glykämische Ernährungsempfehlungen sollten daher anhand des individuellen Blutzuckerstoffwechsels personalisiert werden^1,2,39,40. Die Personalisierung von Ernährungsempfehlungen kann zudem zu einer höheren Therapieadhärenz führen⁴¹. Genau hier setzt die digitale Migräneprophylaxe und digitale Gesundheitsanwendungen sinCephalea an. Denn die Personalisierung von Ernährungsempfehlungen ermöglicht, dass der Genuss erhalten bleibt und individuelle Bedürfnisse berücksichtig werden.

sinCephalea Migräneprophylaxe zur Blutzuckerstabilität

Das Interesse von Migräne-Betroffenen an einer Ernährungstherapie als Alternative zu medikamentösen Therapien mit ungünstigen Nebenwirkungsprofilen steigt stetig³¹. Die Migräne-App auf Rezept sinCephalea stellt einen solchen nicht-medikamentösen Ansatz dar, indem personalisierte Ernährungsempfehlungen zur Stabilisierung des Blutzuckerspiegels ausgesprochen werden mit dem Ziel Blutzuckerspitzen zu vermeiden und somit Migräneattacken vorzubeugen. Auf Basis der individuellen Blutzuckerreaktionen, die in den ersten zwei Wochen durch kontinuierliche Blutglukosemessungen (CGM) dokumentiert und Mahlzeiten bewertet werden, werden spezifische Ernährungsempfehlungen erstellt, die auf eine Stabilisierung des Blutzuckerspiegels abzielen. Diese werden in den darauffolgenden zehn Woche umgesetzt und von einem digitalen Kopfschmerztagebuch und verschiedenen Wissenslektionen, Rezeptideen und Entspannungsvideos  begleitet.

Fazit

Bei der Entstehung von Migräneattacken spielen verschiedene Pathomechanismen eine Rolle. Ein zentraler Mechanismus ist die Abhängigkeit des Gehirns von einer kontinuierlichen Glukosezufuhr, da es über keine eigenen Energiespeicher verfügt.. Blutzuckerschwankungen und erhöhte Blutzuckeranstiege gefolgt von starken Blutzuckerabfällen, begünstigen solche Energiedefizite und fördern Entzündungsreaktionen im Gehirn, wodurch Migräneattacken ausgelöst werden können. Ein Beispiel dafür ist die Ausschüttung von CGRP, welche durch einen stabilen Blutzuckerspiegel gehemmt werden kann. 

Eine blutzuckerstabilisierende Ernährungsintervention stellt eine vielversprechende Behandlungsoption für Migräne-Betroffene dar. Da Blutzuckerreaktionen aber hochindividuell sind, benötigt es eine personalisierte niedrig-glykämische Ernährung, um Migräneanfälle effektiv vorzubeugen– ein Ansatz, den sinCephalea Migräneprophylaxe verfolgt und der auf einer breiten Evidenzbasis beruht.

Quellen

1.         Zeevi, D. et al. Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses. Cell 163, 1079–1094 (2015).

2.         Mendes-Soares, H. et al. Assessment of a Personalized Approach to Predicting Postprandial Glycemic Responses to Food Among Individuals Without Diabetes. JAMA network open 2, e188102 (2019).

3.         Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, G. A. & Meisel, A. Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function. Trends Neurosci 36, 587–597 (2013).

4.         Bernecker, C. et al. Oxidative stress is associated with migraine and migraine-related metabolic risk in females. European Journal of Neurology 18, 1233–1239 (2011).

5.         Siva, Z. O. et al. Determinants of glucose metabolism and the role of NPY in the progression of insulin resistance in chronic migraine. Cephalalgia 38, 1773–1781 (2018).

6.         Yilmaz, N. et al. Impaired oxidative balance and association of blood glucose, insulin and HOMA-IR index in migraine. Biochemia Medica 21, 145–151 (2011).

7.         Fehm, H. L., Kern, W. & Peters, A. The selfish brain: competition for energy resources. Prog Brain Res 153, 129–140 (2006).

8.         Peters, A., Kubera, B., Hubold, C. & Langemann, D. The selfish brain: stress and eating behavior. Front Neurosci 5, 74 (2011).

9.         Gross, E. C., Lisicki, M., Fischer, D., Sándor, P. S. & Schoenen, J. The metabolic face of migraine — from pathophysiology to treatment. Nature Reviews Neurology 15, 627–643 (2019).

10.       Hockaday, JudithM., Williamson, D. H. & Whitty, C. W. M. Blood-glucose levels ans fatty-acid metabolism in migraine related to fasting. The Lancet 297, 1153–1156 (1971).

11.       Edvinsson, L., Haanes, K. A. & Warfvinge, K. Does inflammation have a role in migraine? Nature Reviews Neurology 15, 483–490 (2019).

12.       Malhotra, R. Understanding migraine: Potential role of neurogenic inflammation. Ann Indian Acad Neurol 19, 175–182 (2016).

13.       Martins-Oliveira, M., Tavares, I. & Goadsby, P. J. Was it something I ate? Understanding the bidirectional interaction of migraine and appetite neural circuits. Brain Res 1770, 147629 (2021).

14.       Hothersall, J. S., Muirhead, R. P. & Wimalawansa, S. The effect of amylin and calcitonin gene-related peptide on insulin-stimulated glucose transport in the diaphragm. Biochem Biophys Res Commun 169, 451–454 (1990).

15.       National Headache Foundation. Diet for People with Headache Disorders. https://headaches.org/headache-diet-2020/ – accessed 6/3/2022. https://headaches.org/headache-diet-2020/ (2020).

16.       American Migraine Foundation. Migraine and Diet. https://americanmigrainefoundation.org/resource-library/migraine-and-diet/ – accessed 6/3/2022. https://americanmigrainefoundation.org/resource-library/migraine-and-diet/ (2016).

17.       American Migraine Foundation. Planning Your Diet Around Your Migraine. https://americanmigrainefoundation.org/resource-library/planning-migraine-diet/ – accessed 6/3/2022. https://americanmigrainefoundation.org/resource-library/planning-migraine-diet/ (2017).

18.       Deutsche Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft. Ernährung und Migräne. https://www.dmkg.de/files/dmkg.de/patienten/Download/ernaehrung.pdf.

19.       Schmerzklinik Kiel Prof. Göbel. Kann die Ernährung bei Migräne eigentlich auch zur Therapie werden? https://schmerzklinik.de/kann-die-ernaehrung-bei-migraene-eigentlich-auch-zur-therapie-werden/ (2019).

20.       Bongiovanni, D. et al. Effectiveness of ketogenic diet in treatment of patients with refractory chronic migraine. Neurol Sci(2021) doi:10.1007/s10072-021-05078-5.

21.       Bunner, A. E., Agarwal, U., Gonzales, J. F., Valente, F. & Barnard, N. D. Nutrition intervention for migraine: a randomized crossover trial. The Journal of Headache and Pain 15, 69 (2014).

22.       Di Lorenzo, C. et al. A Randomized Double-Blind, Cross-Over Trial of very Low-Calorie Diet in Overweight Migraine Patients: A Possible Role for Ketones? Nutrients 11, (2019).

23.       Evcili, G. Early and Long Period Follow-up Results of Low-Glycemic Index Diet for Migraine Prophylaxis. Agri (2018) doi:10.5505/agri.2017.62443.

24.       Ferrara, L. A. et al. Low-lipid diet reduces frequency and severity of acute migraine attacks. Nutr Metab Cardiovasc Dis 25, 370–375 (2015).

25.       Gazerani, P. Migraine and Diet. Nutrients 12, 1658 (2020).

26.       Lorenzo, C. D. et al. Migraine improvement during short lasting ketogenesis: a proof-of-concept study. European Journal of Neurology 22, 170–177 (2015).

27.       Mirzababaei, A. et al. Associations between adherence to dietary approaches to stop hypertension (DASH) diet and migraine headache severity and duration among women. Nutritional Neuroscience 23, 335–342 (2020).

28.       Papetti, L. et al. Truths and Myths in Pediatric Migraine and Nutrition. Nutrients 13, 2714 (2021).

29.       Razeghi Jahromi, S. Chapter Fourteen – Role of diet, food, and nutrition in prevention and treatment of headache. in Headache and Migraine in Practice (eds. Togha, M., Jafari, E., Mohammadianinejad, S. E., Haghighi, S. & Ansari, H.) 347–358 (Academic Press, 2022). doi:10.1016/B978-0-323-99729-4.27001-4.

30.       Razeghi Jahromi, S. et al. Association of diet and headache. The Journal of Headache and Pain 20, 106 (2019).

31.       Schröder, T. et al. A Digital Health Application Allowing a Personalized Low-Glycemic Nutrition for the Prophylaxis of Migraine: Proof-of-Concept Data from a Retrospective Cohort Study. Journal of Clinical Medicine 11, 1117 (2022).

32.       Moskatel, L. S. & Zhang, N. Migraine and Diet: Updates in Understanding. Curr Neurol Neurosci Rep (2022) doi:10.1007/s11910-022-01195-6.

33.       Tereshko, Y. et al. 2:1 ketogenic diet and low-glycemic-index diet for the treatment of chronic and episodic migraine: a single-center real-life retrospective study. J Headache Pain 24, 95 (2023).

34.       Finsterer, J. & Frank, M. Low-Glycemic-Index Diet Relieving Migraine but Inducing Muscle Cramps. J Neurosci Rural Pract 10, 552–554 (2019).

35.       Lelleck, V. V. et al. A Digital Therapeutic Allowing a Personalized Low-Glycemic Nutrition for the Prophylaxis of Migraine: Real World Data from Two Prospective Studies. Nutrients 14, 2927 (2022).

36.       Ärzteblatt, D. Ä. G., Redaktion Deutsches. Migräne-DiGA sinCephalea: Studie belegt Wirksamkeit. Deutsches Ärzteblatthttps://www.aerzteblatt.de/archiv/240589/Migraene-DiGA-sinCephalea-Studie-belegt-Wirksamkeit (2024).

37.       Gazerani, P. Diet and migraine: what is proven? Current Opinion in Neurology 36, 615–621 (2023).

38.       Hindiyeh, N. A. et al. The Role of Diet and Nutrition in Migraine Triggers and Treatment: A Systematic Literature Review. Headache 60, 1300–1316 (2020).

39.       Berry, S. E. et al. Human postprandial responses to food and potential for precision nutrition. Nat Med 26, 964–973 (2020).

40.       Korem, T. et al. Bread Affects Clinical Parameters and Induces Gut Microbiome-Associated Personal Glycemic Responses. Cell Metabolism 25, 1243-1253.e5 (2017).

41.       on behalf of the Food4Me Study. Effect of an Internet-based, personalized nutrition randomized trial on dietary changes associated with the Mediterranean diet: the Food4Me Study. The American Journal of Clinical Nutrition 104, 288–297 (2016).