Baylor College of Medicine, Kembridžo universiteto (JK) ir bendradarbiaujančių institucijų mokslininkai parodė, kad serotonino 2C receptoriai smegenyse reguliuoja žmonių ir gyvūnų modelių atmintį. Išvados, paskelbtos žurnale Mokslo pažangane tik suteikia naujų įžvalgų apie veiksnius, susijusius su sveika atmintimi, bet ir su atminties praradimu susijusiomis sąlygomis, pvz., Alzheimerio liga, ir siūlo naujus gydymo būdus.
„Serotoninas, junginys, kurį gamina neuronai vidurinėse smegenyse, veikia kaip neurotransmiteris, perduodantis pranešimus tarp smegenų ląstelių“, – sakė bendraautorius daktaras Yong Xu, pediatrijos profesorius, mitybos ir USDA/ARS pagrindinių mokslų direktorius. Vaikų mitybos tyrimų centras Baylor mieste.
„Serotoniną gaminantys neuronai pasiekia daugybę smegenų regionų, įskaitant hipokampą, kuris yra svarbus trumpalaikei ir ilgalaikei atminčiai.”
Serotoninas perduoda pranešimus smegenų ląstelėms, prisijungdamas prie ląstelės paviršiaus receptorių, kurie signalizuoja priimančiajai ląstelei atlikti tam tikrą veiklą.
Šiame tyrime Xu laboratorija, turinti pagrindinių ir genetinių gyvūnų tyrimų patirties, ir bendraautorio dr. I. Sadaf Farooqi, Kembridžo universiteto metabolizmo ir medicinos profesoriaus, žmogaus genetikos laboratorija, daugiausia dėmesio skyrė serotonino 2C receptoriams. , kurių gausu smegenų ventraliniame hipokampo CA1 regione (vCA1), tiriant receptorių vaidmenį žmonių ir gyvūnų modelių atmintyje.
„Mes anksčiau nustatėme penkis asmenis, turinčius serotonino 2C receptoriaus geno (HTR2C) variantus, kurie gamina defektines receptoriaus formas”, – sakė Farooqi. „Žmonės, turintys šiuos retus variantus, parodė didelį atminties klausimynų trūkumą. Šios išvados paskatino mus ištirti ryšį tarp HTR2C variantų ir atminties trūkumo gyvūnų modeliuose.”
Komanda genetiškai modifikavo peles, kad imituotų žmogaus mutaciją. Kai tyrėjai atliko elgsenos testus su šiomis pelėmis, kad įvertintų jų atmintį, jie nustatė, kad tiek patinai, tiek patelės, turinčios nefunkcinį geną, sumažino atmintį, palyginti su nemodifikuotais gyvūnais.
„Kai sujungėme žmonių ir pelių duomenis, radome įtikinamų įrodymų, jungiančių nefunkcines serotonino receptoriaus 2C mutacijas su žmonių atminties trūkumais“, – sakė Xu.
Gyvūnų modeliai taip pat leido komandai gilintis į tai, kaip receptorius tarpininkauja atminčiai. Jie atrado smegenų grandinę, kuri prasideda vidurinėse smegenyse, kur yra serotoniną gaminantys neuronai. Šie neuronai projektuojasi į vCA1 regioną, kuriame gausu serotonino 2C receptorių.
„Kai vidurinių smegenų neuronai, pasiekiantys vCA1 srities neuronus, išskiria serotoniną, neurotransmiteris prisijungia prie savo receptorių, signalizuojančių šioms ląstelėms, kad padarytų pokyčius, padedančius smegenims konsoliduoti prisiminimus“, – sakė Xu.
Svarbu tai, kad mokslininkai taip pat nustatė, kad ši su serotoninu susijusi nervų grandinė yra pažeista Alzheimerio ligos pelės modelyje. „Alzheimerio ligos gyvūnų modelio neuroninė grandinė negali išleisti pakankamai serotonino į vCA1 regioną, kuris turėtų prisijungti prie jo receptorių pasroviuose esančiuose neuronuose, kad praneštų apie pokyčius, reikalingus atminčiai konsoliduoti“, – sakė Xu.
Tačiau galima apeiti šį serotonino trūkumą ir tiesiogiai suaktyvinti pasroviui esantį serotonino receptorių skiriant serotonino analogą lorcaseriną – junginį, kuris selektyviai aktyvuoja serotonino 2C receptorius šiose ląstelėse.
„Išbandėme šią strategiją savo gyvūnų modelyje ir džiaugėmės, kad serotonino analogu gydyti gyvūnai pagerino jų atmintį“, – sakė Xu. „Tikimės, kad mūsų išvados paskatins tolesnius tyrimus siekiant įvertinti serotonino analogų vertę gydant Alzheimerio ligą.