Рецептор серотонина 2С регулирует память у мышей и людей: последствия для болезни Альцгеймера

Исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора, Кембриджского университета в Великобритании и сотрудничающих учреждений показали, что рецептор серотонина 2C в мозге регулирует память у людей и животных. Выводы, опубликованные в журнале Достижения наукине 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», — сказал соавтор, доктор Юн Сюй, профессор педиатрии и питания и заместитель директора по фундаментальным наукам Министерства сельского хозяйства США / ARS. Исследовательский центр детского питания в Бэйлоре.

«Нейроны, производящие серотонин, достигают нескольких областей мозга, включая гиппокамп, область, необходимую для краткосрочной и долговременной памяти».

Серотонин передает сообщения клеткам мозга, связываясь с рецепторами на поверхности клеток, которые сигнализируют принимающей клетке о необходимости продолжить определенную деятельность.

В этом исследовании лаборатория Сюй, имеющая опыт в фундаментальных и генетических исследованиях животных, и лаборатория генетики человека под руководством соавтора д-ра И. Садафа Фаруки, профессора метаболизма и медицины Кембриджского университета, сосредоточились на рецепторах серотонина 2C, которые в большом количестве присутствуют в вентральной области гиппокампа CA1 (vCA1) мозга, исследуя роль рецептора в памяти у людей и животных.

«Ранее мы идентифицировали пять человек, несущих варианты гена рецептора серотонина 2C (HTR2C), которые производят дефектные формы рецептора», — сказал Фаруки. «Люди с этими редкими вариантами показали значительный дефицит в опросниках памяти. Эти результаты побудили нас исследовать связь между вариантами HTR2C и дефицитом памяти на животных моделях».

Команда генетически модифицировала мышей, чтобы имитировать человеческую мутацию. Когда исследователи провели поведенческие тесты на этих мышах, чтобы оценить их память, они обнаружили, что и самцы, и самки с нефункциональным геном показали сниженную память по сравнению с немодифицированными животными.

«Когда мы объединили данные по людям и по мышам, мы нашли убедительные доказательства, связывающие нефункциональные мутации рецептора серотонина 2C с дефицитом памяти у людей», — сказал Сюй.

Модели на животных также позволили команде глубже разобраться в том, как рецептор обеспечивает память. Они обнаружили мозговую цепь, которая начинается в среднем мозге, где расположены нейроны, производящие серотонин. Эти нейроны проецируются в область vCA1, которая имеет большое количество рецепторов серотонина 2C.

«Когда нейроны среднего мозга, достигая нейронов в области vCA1, выделяют серотонин, нейромедиатор связывается с его рецептором, сигнализируя этим клеткам о необходимости внести изменения, которые помогают мозгу консолидировать воспоминания», — сказал Сюй.

Важно, что исследователи также обнаружили, что эта нейронная цепь, связанная с серотонином, повреждена в мышиной модели болезни Альцгеймера. «Нейронная цепь в модели болезни Альцгеймера на животных не может высвобождать достаточное количество серотонина в область vCA1, которое должно было бы связываться с его рецептором в нижестоящих нейронах, чтобы сигнализировать об изменениях, необходимых для консолидации памяти», — сказал Сюй.

Однако можно обойти эту нехватку серотонина и напрямую активировать нижестоящие серотониновые рецепторы, вводя аналог серотонина, лоркасерин, соединение, которое избирательно активирует серотониновый рецептор 2C в этих клетках.

«Мы протестировали эту стратегию на нашей модели на животных и были рады обнаружить, что животные, получавшие аналог серотонина, улучшили свою память», — сказал Сюй. «Мы надеемся, что наши результаты стимулируют дальнейшие исследования по оценке ценности аналогов серотонина в лечении болезни Альцгеймера».