Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора, Кембриджского университета в Великобритании и сотрудничающих учреждений показали, что рецептор серотонина 2С в головном мозге регулирует память у людей и животных моделей. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, не только дают новое представление о факторах, влияющих на здоровую память, но и о состояниях, связанных с потерей памяти, таких как болезнь Альцгеймера, и предлагают новые пути лечения.
Серотонин, соединение, вырабатываемое нейронами среднего мозга, действует как нейромедиатор, передавая сообщения между клетками мозга. Нейроны, вырабатывающие серотонин, достигают множества областей мозга, включая гиппокамп, область, необходимую для кратковременной и долговременной памяти.»
Доктор Юн Сюй, соавтор исследования, профессор педиатрии и диетологии и заместитель директора по фундаментальным наукам в Исследовательском центре детского питания Министерства сельского хозяйства США / ARS в Бейлоре
Серотонин передает сообщения клеткам мозга, связываясь с рецепторами на поверхности клетки, которые сигнализируют принимающей клетке о выполнении определенной деятельности. В этом исследовании лаборатория Xu, специализирующаяся на фундаментальных и генетических исследованиях на животных, и лаборатория генетики человека соавтора доктора И. Садафа Фаруки, профессора метаболизма и медицины Кембриджского университета, сосредоточились на рецепторах серотонина 2С, которые в изобилии присутствуют в области CA1 вентрального гиппокампа головного мозга (vCA1), исследуя роль рецептора в памяти у людей и моделей на животных.
«Ранее мы идентифицировали пять особей, несущих варианты гена рецептора серотонина 2С (HTR2C), которые продуцируют дефектные формы рецептора», — сказал Фаруки. «Люди с этими редкими вариантами показали значительный дефицит в анкетах памяти. Эти результаты побудили нас исследовать связь между вариантами HTR2C и дефицитом памяти у моделей на животных «.
Команда генетически сконструировала мышей, имитирующих человеческую мутацию. Когда исследователи провели поведенческие тесты на этих мышах, чтобы оценить их память, они обнаружили, что как у самцов, так и у самок с нефункциональным геном наблюдалось снижение запоминания по сравнению с немодифицированными животными. «Когда мы объединили данные человека и мыши, мы нашли убедительные доказательства связи нефункциональных мутаций серотонинового рецептора 2С с дефицитом памяти у людей», — сказал Сюй.
Модели на животных также позволили команде глубже понять, как рецептор опосредует память. Они обнаружили мозговую цепь, которая начинается в среднем мозге, где расположены нейроны, вырабатывающие серотонин. Эти нейроны проецируются в область vCA1, которая содержит большое количество рецепторов серотонина 2С. «Когда нейроны среднего мозга, связываясь с нейронами в области vCA1, высвобождают серотонин, нейромедиатор связывается со своим рецептором, сигнализируя этим клеткам о внесении изменений, которые помогают мозгу консолидировать воспоминания», — сказал Сюй.
Важно отметить, что исследователи также обнаружили, что эта нейронная цепь, связанная с серотонином, повреждена на мышиной модели болезни Альцгеймера. «Нейронная цепь в животной модели болезни Альцгеймера не может высвобождать достаточное количество серотонина в область vCA1, которая должна была бы связываться с его рецептором в нижележащих нейронах, чтобы сигнализировать об изменениях, необходимых для консолидации памяти», — сказал Сюй.
Однако можно обойти этот недостаток серотонина и напрямую активировать нижестоящий рецептор серотонина, вводя аналог серотонина, лоркасерин, соединение, которое избирательно активирует рецептор серотонина 2С в этих клетках. «Мы протестировали эту стратегию на нашей животной модели и были рады обнаружить, что животные, получавшие аналог серотонина, улучшили свою память», — сказал Сюй. «Мы надеемся, что наши результаты послужат стимулом для дальнейших исследований по оценке ценности аналогов серотонина в лечении болезни Альцгеймера».
