Zhrnutie: Výskumníci zistili, že receptor serotonínu 2C v mozgu hrá dôležitú úlohu pri regulácii pamäte u ľudí aj u zvieracích modelov. Tento objav poskytuje pohľad na stavy spojené so stratou pamäti, ako je Alzheimerova choroba, a navrhuje nové spôsoby liečby.
Mutácie v géne receptora serotonínu 2C vedú k pamäťovým deficitom, ale analógy serotonínu, ako je lorcaserín, môžu zlepšiť pamäť aktiváciou týchto receptorov. Tento objav otvára dvere potenciálnym novým liekom na Alzheimerovu chorobu a iné poruchy súvisiace s pamäťou.
dôležité fakty,
- Serotonínové receptory 2C sú dôležité pre konsolidáciu pamäte.
- Mutácie v géne receptora serotonínu 2C spôsobujú stratu pamäti.
- Analógy serotonínu môžu zlepšiť pamäť v modeloch Alzheimerovej choroby.
Zdroj: Baylor College of Medicine
Výskumníci z University of Cambridge, Baylor College of Medicine a partnerských inštitúcií vo Veľkej Británii ukázali, že receptor serotonínu 2C v mozgu reguluje pamäť u ľudí a zvieracích modelov.
Zistenia publikované v časopise vedecký pokrok, To poskytuje nielen nové informácie o faktoroch spojených so zdravou pamäťou, ale aj o stavoch spojených so stratou pamäti, ako je Alzheimerova choroba, a navrhuje nové spôsoby liečby.
„Serotonín, zlúčenina produkovaná neurónmi v strednom mozgu, pôsobí ako neurotransmiter, ktorý posiela správy medzi mozgovými bunkami,“ povedal spoluzodpovedný autor Dr. Yong Xu, profesor pediatrie-výživy a zástupca riaditeľa základných vied na USDA /ARS Centrum pre výskum výživy detí v Baylor.
„Uróny produkujúce serotonín zasahujú do mnohých oblastí mozgu, vrátane hipokampu, čo je oblasť nevyhnutná pre krátkodobú a dlhodobú pamäť.“
Serotonín posiela správy do mozgových buniek väzbou na receptory na bunkovom povrchu, ktoré signalizujú prijímajúcej bunke, aby vykonala určitú činnosť. V tejto štúdii sa laboratórium Xu, ktoré sa špecializuje na základné a genetické štúdie na zvieratách, a laboratórium ľudskej genetiky spoluzodpovedajúceho autora Dr. I. Sadafa Faruqiho, profesora metabolizmu a medicíny na univerzite v Cambridge, zamerali na receptory serotonínu 2C. , ktoré sú zapojené v mozgu, sú hojne prítomné vo ventrálnej hipokampálnej oblasti CA1 (vCA1), pričom sa skúma úloha receptora v pamäti u ľudí a zvieracích modelov.
„Predtým sme identifikovali päť jedincov s variantmi génu receptora serotonínu 2C (HTR2C„Existujú receptory, ktoré produkujú defektnú formu receptora,“ povedal Farooqui.
„U ľudí s týmito zriedkavými variantmi boli pozorované výrazné deficity v pamäťových dotazníkoch. Tieto zistenia nás podnietili preskúmať vzťah medzi HTR2C Varianty a strata pamäti na zvieracích modeloch.“
Tím geneticky upravil myši, aby napodobňovali ľudskú mutáciu. Keď vedci vykonali behaviorálne testy na týchto myšiach, aby zhodnotili ich pamäť, zistili, že samci aj samice s nefunkčným génom mali horšiu pamäť ako neupravené zvieratá.
„Keď sme skombinovali údaje o ľuďoch a údaje o myšiach, našli sme silné dôkazy spájajúce nefunkčné mutácie serotonínového receptora 2C s pamäťovými deficitmi u ľudí,“ povedal Xu.
Zvierací model tiež umožnil tímu hlbšie sa ponoriť do toho, ako receptor sprostredkuje pamäť. Objavili mozgový okruh, ktorý začína v strednom mozgu, kde sa nachádzajú neuróny produkujúce serotonín. Tieto neuróny vyčnievajú do oblasti vCA1, ktorá obsahuje veľké množstvo serotonínových 2C receptorov.
„Keď neuróny nachádzajúce sa v strednom mozgu dosiahnu neuróny umiestnené v oblasti vCA1 a uvoľňujú serotonín, neurotransmiter sa naviaže na svoj receptor a signalizuje týmto bunkám, aby vykonali zmeny, ktoré umožnia mozgu konsolidovať spomienky,“ povedal Xu.
Dôležité je, že výskumníci tiež zistili, že nervové obvody súvisiace so serotonínom sú poškodené v myšacích modeloch Alzheimerovej choroby.
„Na zvieracích modeloch s Alzheimerovou chorobou nervové obvody v oblasti vCA1 nedokážu uvoľniť dostatočné množstvo serotonínu, ktorý by sa musel viazať na svoj receptor v downstream neurónoch, aby signalizoval zmeny potrebné na konsolidáciu pamäte,“ povedal Xu.
Je však možné prekonať tento nedostatok serotonínu a priamo aktivovať downstream serotonínové receptory použitím analógu serotonínu, lorcaserínu, zlúčeniny, ktorá selektívne aktivuje receptor serotonínu 2C v týchto bunkách.
„Túto stratégiu sme testovali na našom zvieracom modeli a boli sme povzbudení, aby sme zistili, že zvieratá liečené analógmi serotonínu majú zlepšenú pamäť,“ povedal Xu.
„Dúfame, že naše zistenia podporia ďalšie štúdie na vyhodnotenie hodnoty analógov serotonínu pri liečbe Alzheimerovej choroby.“
Ďalšími prispievateľmi do tohto diela sú Hesong Liu, Yang He, Hailan Liu, Bas Brouwers, Na Yin, Katherine Lawler, Julia M. Keogh, Elana Henning, Dong-Ki Li, Meng Yu, Longlong Tu, Nan Zhang, Christine M. Conde , Junying Han, Jilly Yan, Nicholas A. Scarcelli, Lan Liao, Jianming Xu, Qingchun Tong, Hui Zheng, Zheng Sun, Yongji Yang, Chunmei Wang A Yanlin He. Autori sú pridružení k jednej z nasledujúcich inštitúcií: Baylor College of Medicine, Texas Children's Hospital, University of Cambridge, University of Texas Health Science Center v Houstone a Louisiana State University.
O týchto novinkách z výskumu pamäti a neurovedy
autor: Taylor Barnes
Zdroj: Baylor College of Medicine
kontakt: Taylor Barnes – Baylor College of Medicine
obrázok: Obrázok priradený Neuroscience News
Pôvodný výskum: otvorený prístup.
,Nervové obvody exprimujúce receptor serotonínu 2C regulujú pamäť u myší a ľudí.Yong Ju a kol. pokrok vedy
abstraktné
Nervové obvody exprimujúce receptor serotonínu 2C regulujú pamäť u myší a ľudí.
Strata pamäti je charakteristickým znakom Alzheimerovej choroby (AD). Experimenty na hlodavcoch a posmrtné štúdie u ľudí naznačujú, že serotonín (5-hydroxytryptamín, 5-HT) hrá úlohu v pamäti, ale základné mechanizmy nie sú známe. Tu skúmame úlohu 5-HT2C receptora (5-HT)2CR) Pri regulácii pamäte.
Transgénne myši exprimujúce humanizovanú expresiu HTR2C Mutácia vykazuje zhoršenú plasticitu a zníženú pamäť hipokampálnych ventrálnych CA1 (vCA1) neurónov. Okrem toho neuróny 5-HT premietajú a synapsujú na neuróny vCA1.
Prerušenie syntézy 5-HT alebo delécia 5-HT v neurónoch premietajúcich vCA12CRs vo vCA1 poškodzuje nervovú plasticitu a pamäť. Ukazujeme, že selektívny 5-HT2CR agonista, lorcaserín, zlepšuje synaptickú plasticitu a pamäť v modeli AD myší.
Kumulatívne demonštrujeme, že hipokampálny 5-HT2CR signalizácia reguluje pamäť, čo môže informovať o použití 5-HT2CR agonisty pri liečbe demencie.
