Jak serotonina kontroluje zachowanie: badanie | zdrowie

Pandemia COVID-19 przyspieszyła trend, w którym od wielu lat obserwuje się wysokie wskaźniki lęku i depresji. Frank Schroeder z ostatnich badań Instytutu Boyce’a Thompsona może w końcu doprowadzić do nowych metod leczenia, które mogą zmniejszyć Ciężar chorób psychicznych na całym świecie.

Serotonina, neuroprzekaźnik wytwarzany przez wiele zwierząt i po raz pierwszy rozpoznany w latach 30. XX wieku, reguluje Szeroki zakres zachowań, w tym odżywianie, sen, nastrój i funkcje poznawcze. Podstawowym narzędziem do leczenia chorób psychicznych, w tym lęku, depresji i zaburzeń odżywiania, są leki modulujące poziom serotoniny.

Przeczytaj także: 5 sposobów przytulania wspiera układ nerwowy

Mała glista Caenorhabditis elegans jest szeroko stosowana jako bezpośredni model w badaniach neurobiologicznych dla Badanie funkcji serotoniny w kontrolowaniu zachowania i przyjmowania pokarmu. Przez długi czas naukowcy wierzyli, że C. elegans ma pojedynczą ścieżkę biochemiczną do produkcji serotoniny, która następnie została szybko zniszczona. Obecnie Schroeder i jego grupa współpracowników na Uniwersytecie Columbia udowodnili, że żadne z tych założeń nie było całkowicie trafne.

Według Schroedera w naszym systemie modelowym około połowa serotoniny jest generowana przez drugą, równoległą ścieżkę biosyntezy.

Wyniki zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Chemical Biology.

Projekt rozpoczął się prawie trzy lata temu, kiedy naukowcy przypadkowo znaleźli enzym rozkładający serotoninę na jej pochodne.

Odkryliśmy, że serotonina działa jako budulec dla innych cząsteczek odpowiedzialnych za niektóre funkcje serotoniny, w przeciwieństwie do tego, w co wcześniej wierzyła większość ekspertów w tej dziedzinie. „Więc postanowiliśmy zacząć od początku i obserwować, jak powstaje serotonina, a następnie jak zmienia się w inne cząsteczki po zsyntetyzowaniu” – powiedział naukowiec.

Dalsze badania przeprowadzone przez Jingfang Yu, absolwenta w laboratorium Schroedera i pierwszego autora artykułu, pokazują, jak nowe pochodne serotoniny wpływają na zachowania żywieniowe.

Według Yu, gdy robaki mają niedobór endogennej serotoniny, mają tendencję do szybkiego przemieszczania się przez bakterie na talerzu agarowym i odwracania się tylko od czasu do czasu, aby sprawdzić pożywienie. Odkryliśmy, że przyjmowanie robaków z pochodnymi serotoniny może powstrzymać to zachowanie, co sugeruje, że te nowo odkryte substancje są odpowiedzialne za skutki przypisane niegdyś serotoninie.

Molekularne szlaki sygnałowe serotoniny są w dużej mierze zachowane u różnych gatunków, w tym u ludzi, co sprawia, że ​​robak C. elegans jest idealnym organizmem modelowym. Na przykład badania wykazały, że jelito jest miejscem, w którym duża część serotoniny jest wytwarzana u C. elegans, podobnie jak u ludzi.

Według Schroedera istnieją przesłanki, że ludzka serotonina jest przekształcana w metabolity podobne do metabolitów C. elegans.

Odkrycie „otwiera drzwi do wielu innych ścieżek badań na ludziach” – powiedział Schroeder, profesor na Wydziale Chemii i Biologii Chemicznej na Wydziale Sztuki i Nauki Uniwersytetu Cornell.

„Czy ludzie potrzebują odpowiednich metabolitów? Jaką funkcję pełni jedna ścieżka syntezy w porównaniu z inną?” pytanie.

„Jak ważne są te ścieżki produkcji i metabolity w ludzkich zachowaniach, takich jak zdrowie psychiczne i wzorce żywieniowe?”

Obecnie badany jest wpływ nowych pochodnych serotoniny na zachowanie C. elegans, a także możliwość, że ludzie mają podobne metabolity serotoniny.

Ten artykuł został opublikowany z kanału agencji prasowej bez modyfikacji tekstu. Zmienił się tylko tytuł.