Stwierdzono interesujący związek pomiędzy serotoniną a płodnością

Jaką rolę w płodności odgrywa neuroprzekaźnik serotonina? Niedawne badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Nagoya w Japonii ujawniło związek między neuronami serotoninowymi, dostępnością glukozy i zdrowiem reprodukcyjnym. Ich odkrycia sugerują, że neurony serotoninergiczne w mózgu odgrywają ważną rolę w utrzymaniu funkcji rozrodczych poprzez wykrywanie poziomu glukozy i promowanie uwalniania hormonów rozrodczych. Badanie zostało opublikowane w Raporty naukowe.

Depresja wiąże się z dysfunkcją ośrodkowych neuronów serotoninergicznych i jest powiązana zarówno z zaburzeniami rozrodczymi, jak i metabolicznymi. Inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny, powszechne metody leczenia depresji, podkreślają znaczenie sygnalizacji serotoninergicznej w tych procesach.

Jednakże specyficzna rola neuronów serotoninergicznych w koordynowaniu reprodukcji i metabolizmie glukozy pozostaje niejasna. Celem badaczy jest odkrycie, w jaki sposób neurony serotoninergiczne w mózgu wyczuwają poziom glukozy i regulują funkcje rozrodcze. Zrozumienie tego związku może utorować drogę nowym podejściu terapeutycznemu w leczeniu zaburzeń rozrodczości u pacjentów z depresją.

Aby to zbadać, naukowcy wykorzystali zarówno samice szczurów, jak i kozy, koncentrując się na jądrze szwu grzbietowego i jądrze łukowatym podwzgórza, obszarach bogatych w neurony serotoninergiczne i główne regulatory hormonów rozrodczych. Wykorzystali kombinację technik genetycznych, farmakologicznych i fizjologicznych, aby rozwikłać powiązania między tymi neuronami a wykrywaniem glukozy i uwalnianiem hormonów rozrodczych.

U myszy zespół wykorzystał heterozygotyczne myszy Kiss1-tdTomato, które zawierają marker genetyczny umożliwiający identyfikację neuronów Kisspeptyna niezbędnych do regulacji reprodukcji. Przeprowadzili sekwencjonowanie RNA, aby określić typy receptorów serotoninowych występujących w tych neuronach. Analiza wykazała, że ​​receptor serotoniny-2C (5HT2CR), receptor pobudzający, ulegał znacznej ekspresji w neuronach buzipeptyny w jądrze łukowatym.

Wstępnym odkryciem jest znacząca ekspresja receptora serotoniny-2C (5HT2CR) w neuronach buzipeptyny w jądrze łukowatym podwzgórza. Neurony Kisspeptyny są ważnymi regulatorami rozrodu, odpowiedzialnymi za generowanie impulsów hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH), który z kolei stymuluje uwalnianie hormonu luteinizującego (LH) niezbędnego w procesach rozrodczych.

Techniki sekwencjonowania RNA i podwójnej hybrydyzacji in situ zastosowane w tym badaniu potwierdziły, że około połowa neuronów Kisspeptyna wyrażała 5HT2CR. Odkrycie to sugeruje, że neurony te są bezpośrednim celem sygnalizacji serotoninergicznej, która łączy poziom serotoniny z funkcjami rozrodczymi.

W innych eksperymentach badacze wykazali, że zwiększenie aktywności serotoninergicznej w podwzgórzu środkowopodstawnym za pomocą fluoksetyny, inhibitora wychwytu zwrotnego serotoniny, może przeciwdziałać tłumieniu impulsów LH wywołanemu stanem glukopregennym (zmniejszona dostępność glukozy) u samic szczurów.

Zazwyczaj stany hipoglukozy, wywołane eksperymentalnie przez podanie 2-deoksy-D-glukozy (2DG), prowadzą do zahamowania uwalniania LH, hamując w ten sposób funkcje rozrodcze. Jednakże podanie fluoksetyny przywróciło częstotliwość pulsu LH, co sugeruje, że zwiększony poziom serotoniny może złagodzić szkodliwy wpływ niskiego poziomu glukozy na uwalnianie hormonu rozrodczego.

Naukowcy wykazali również, że bezpośrednie wstrzyknięcie glukozy do grzbietowego jądra szwu zwiększa uwalnianie serotoniny w podwzgórzu środkowo-podstawnym. Ta interwencja przywróciła również częstotliwość impulsów LH, które zostały stłumione przez glukoperfuzję indukowaną 2DG. Wyniki te sugerują, że neurony serotoninergiczne w szwie grzbietowym mogą wyczuwać poziom glukozy i odpowiednio dostosowywać uwalnianie hormonu rozrodczego, podkreślając podwójną rolę tych neuronów w zarządzaniu metabolizmem glukozy i funkcjami rozrodczymi.

Aby potwierdzić te ustalenia na innym modelu ssaków, naukowcy przeprowadzili zapisy elektrofizjologiczne u kóz. Odkryli, że centralne podanie serotoniny lub agonisty 5HT2CR stymuluje aktywność generatora impulsów GnRH, co skutkuje zwiększonym uwalnianiem LH. I odwrotnie, gdy podano antagonistę 5HT2CR, blokował on indukowaną serotoniną stymulację impulsów GnRH, co dodatkowo potwierdza kluczową rolę receptora serotoniny-2C w tym procesie regulacyjnym.

Wyniki podkreślają znaczenie sygnalizacji serotoninergicznej dla zdolności mózgu do integrowania informacji o dostępności glukozy i modulowania funkcji rozrodczych. Badanie dostarcza dowodów na to, że neurony serotoninergiczne, dzięki swojej zdolności do wyczuwania glukozy i interakcji z neuronami buzipeptyny za pośrednictwem 5HT2CR, odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia reprodukcyjnego, szczególnie w obliczu wyzwań metabolicznych.

Modele zwierzęce, takie jak samice szczurów i kóz wykorzystane w tym badaniu, dostarczają cennych informacji na temat procesów biologicznych, które często trudno jest badać bezpośrednio na ludziach. Chociaż myszy i kozy różnią się od ludzi, mają wspólne podstawowe cechy układu hormonalnego i nerwowego. Dlatego odkrycia na tych zwierzętach mogą stanowić podstawę do zrozumienia podobnych procesów u ludzi.

Jednak na fizjologię, zachowanie i choroby człowieka wpływa niezliczona ilość czynników genetycznych, środowiskowych i społecznych, które nie są w pełni odzwierciedlone w modelach zwierzęcych. Na przykład myszy i kozy mogą zapewnić wgląd w podstawowe procesy fizjologiczne, ale nie oddają pełnej złożoności zaburzeń reprodukcji i metabolizmu człowieka, na które może wpływać szeroki zakres czynników, w tym dieta, styl życia i stresory psychologiczne.

Chociaż modele zwierzęce są niezbędne do wstępnych odkryć, konieczne są dalsze badania z udziałem ludzi, aby potwierdzić i przełożyć te ustalenia na praktykę kliniczną.

badania, „Neurony serotonergiczne wykrywające glukozę stymulują neurony KNDy w celu wzmocnienia impulsów LH poprzez 5HT2CR: badania na szczurach i kozach.napisany przez Shu Nakamura, Takuya Sasaki, Yoshihisa Uenoyama, Naoko Inoue, Marina Nakanishi, Koki Yamada, Ai Morishima, Rika Suzumura, Yuri Kitagawa, Yasuhiro Morita, Satoshi Okura i Hiroko Tsukamura.