samenvatting: Onderzoekers hebben ontdekt dat de serotonine 2C-receptor in de hersenen een cruciale rol speelt bij het reguleren van het geheugen bij mensen en diermodellen. Deze ontdekking biedt inzicht in aandoeningen die verband houden met geheugenverlies, zoals de ziekte van Alzheimer, en suggereert nieuwe behandelingsroutes.
Mutaties in het serotonine 2C-receptorgen leiden tot geheugenstoornissen, maar serotonine-analogen zoals lorcaserin kunnen het geheugen verbeteren door deze receptoren te activeren. Deze ontdekking opent de deur naar mogelijke nieuwe behandelingen voor de ziekte van Alzheimer en andere geheugengerelateerde aandoeningen.
Belangrijkste feiten:
- Serotonine 2C-receptoren zijn essentieel voor geheugenconsolidatie.
- Mutaties in het serotonine 2C-receptorgen leiden tot geheugenstoornissen.
- Serotonine-analogen kunnen het geheugen verbeteren in Alzheimer-modellen
bron: Baylor College voor Geneeskunde
Onderzoekers van het Baylor College of Medicine en de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk en samenwerkende instellingen hebben aangetoond dat de serotonine 2C-receptor in de hersenen het geheugen reguleert bij mensen en diermodellen.
De resultaten werden gepubliceerd in een tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang Deze studie biedt niet alleen nieuwe inzichten in de factoren die een gezond geheugen beïnvloeden, maar ook in aandoeningen die verband houden met geheugenverlies, zoals de ziekte van Alzheimer, en suggereert nieuwe benaderingen van de behandeling.
“Serotonine, een verbinding geproduceerd door neuronen in de middenhersenen, fungeert als een neurotransmitter en verzendt berichten tussen hersencellen”, zegt co-auteur Dr. Yong Xu, hoogleraar kindergeneeskunde en voeding en universitair hoofddocent basiswetenschappen bij USDA/ARS. Baylor Onderzoekscentrum voor kindervoeding.
“Serotonineproducerende neuronen bereiken meerdere delen van de hersenen, waaronder de hippocampus, een gebied dat essentieel is voor het korte- en langetermijngeheugen.”
Serotonine verzendt berichten naar hersencellen door zich te binden aan receptoren op het celoppervlak, die signalen naar de ontvangende cel sturen om een specifieke activiteit uit te voeren. In deze studie concentreerden het Xu-laboratorium, dat ervaring heeft met fundamentele en genetische studies bij dieren, en het laboratorium voor menselijke genetica van co-auteur Dr. I. Sadaf Farooqi, hoogleraar metabolisme en geneeskunde aan de Universiteit van Cambridge, zich op serotonine 2C receptoren, die overvloedig aanwezig zijn in het CA1-gebied van de ventrale hippocampus (vCA1), om de rol van de receptor in het geheugen bij mensen en diermodellen te onderzoeken.
“We hebben eerder vijf individuen geïdentificeerd die varianten van het serotonine 2C-receptorgen dragen (HTR 2C) die defecte vormen van de receptor produceren”, zei Farocki.
“Mensen met deze zeldzame varianten vertoonden aanzienlijke tekorten op geheugenvragenlijsten. Deze bevindingen brachten ons ertoe de relatie tussen deze twee te onderzoeken HTR 2C Variabelen en geheugenstoornissen in diermodellen.
Het team heeft muizen genetisch gemodificeerd om de menselijke mutatie na te bootsen. Toen de onderzoekers gedragstesten op deze muizen uitvoerden om hun geheugen te evalueren, ontdekten ze dat zowel mannen als vrouwen met het niet-functionele gen een verminderde geheugenherinnering vertoonden vergeleken met de niet-gewijzigde dieren.
“Toen we de menselijke gegevens en de muisgegevens combineerden, vonden we overtuigend bewijs dat niet-functionele mutaties van de serotonine 2C-receptor koppelen aan geheugenstoornissen bij mensen,” zei Xu.
De diermodellen stelden het team ook in staat dieper in te gaan op de manier waarop de toekomst het geheugen bemiddelt. Ze ontdekten een hersencircuit dat midden in de hersenen begint, waar serotonineproducerende neuronen zich bevinden. Deze neuronen projecteren naar het vCA1-gebied, dat overvloedige serotonine 2C-receptoren bevat.
“Wanneer neuronen in de middenhersenen communiceren met neuronen in het vCA1-gebied, geven ze serotonine vrij, de neurotransmitter bindt zich aan zijn receptor en signaleert deze cellen om veranderingen aan te brengen die de hersenen helpen herinneringen te consolideren,” zei Xu.
Belangrijk is dat de onderzoekers ook ontdekten dat dit serotoninegerelateerde neurale circuit beschadigd is in een muismodel van de ziekte van Alzheimer.
“Het neurale circuit in het diermodel van de ziekte van Alzheimer kan niet genoeg serotonine vrijgeven in het vCA1-gebied dat het nodig heeft om te binden aan zijn receptoren in de lagere neuronen om de veranderingen te signaleren die nodig zijn om het geheugen te consolideren,” zei Xu.
Het is echter mogelijk om dit tekort aan serotonine te omzeilen en de serotoninereceptor direct te activeren door het serotonine-analoog lorcaserin toe te dienen, een stof die selectief de serotonine 2C-receptor in deze cellen activeert.
“We hebben deze strategie in ons diermodel getest en waren erg blij toen we ontdekten dat dieren die werden behandeld met een serotonine-analoog het geheugen hadden verbeterd,” zei Xu.
“We hopen dat onze bevindingen verdere studies zullen aanmoedigen om de waarde van serotonine-analogen bij de behandeling van de ziekte van Alzheimer te evalueren.”
Andere bijdragen aan dit werk zijn onder meer Hesong Liu, Yang He, Hailan Liu, Bas Brouwers, Na Yin, Catherine Lawler, Julia M. Qiu, Ilana Henning, Dong Qi Li, Meng Yu, Longlong Tu, Nan Zhang en Christine M. Conde . , Juning Han, Zili Yan, Nicholas A. Scarcelli, Lan Liao, Jianming Xu, Qingchun Tong, Hui Cheng, Zheng Zon, Yongjie Yang, Chunmei Wang. En Yanlin Hij. De auteurs zijn verbonden aan een van de volgende instellingen: Baylor College of Medicine, Texas Children’s Hospital, University of Cambridge, University of Texas Health Science Center in Houston en Louisiana State University.
Over dit nieuws gerelateerd aan geheugen- en neurowetenschappelijk onderzoek
auteur: Taylor Barnes
bron: Baylor College voor Geneeskunde
communicatie: Taylor Barnes – Baylor College of Medicine
afbeelding: Afbeelding toegeschreven aan Neuroscience News
Originele zoekopdracht: Vrije toegang.
“Neurale circuits die de serotonine 2C-receptor tot expressie brengen, reguleren het geheugen bij muizen en mensen“Door Yong Xu et al.” Vooruitgang van de wetenschap
een samenvatting
Neurale circuits die de serotonine 2C-receptor tot expressie brengen, reguleren het geheugen bij muizen en mensen
Geheugenverlies is een kenmerk van de ziekte van Alzheimer (AD). Experimenten bij knaagdieren en post-mortemstudies bij mensen suggereren dat serotonine (5-hydroxytryptamine, 5-HT) een rol speelt in het geheugen, maar de onderliggende mechanismen zijn onbekend. Hier onderzoeken we de rol van de 5-HT2C-receptor (5-HT2ct) Bij het organiseren van het geheugen.
Transgene muizen die mensen tot expressie brengen HTR2C De mutant vertoont verminderde plasticiteit in ventrale hippocampale CA1 (vCA1) neuronen en verminderd geheugen. Bovendien projecteren 5-HT-neuronen naar en synapsen ze met vCA1-neuronen.
Verstoring van de 5-HT-synthese in neuronen die vCA1 tot expressie brengen of verwijdering van 5-HT2 cDe aanwezigheid van Rs in vCA1 schaadt de neuroplasticiteit en het geheugen. Wij demonstreren dat selectieve 5-HT2 cDe R-agonist, lorcaserin, verbetert de synaptische plasticiteit en het geheugen in een AD-muismodel.
Cumulatief demonstreren we dat hippocampale 5-HT2cR-signalering reguleert het geheugen, wat het gebruik van 5-HT ten goede kan komen2cR-agonisten bij de behandeling van dementie.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”