Un senzor de serotonină ar putea ajută la studierea tulburărilor mentale și de somn

Serotonina este un compus neurochimic care joacă un rol important în controlul sentimentelor și al gândurilor. Într-un nou articol publicat în Cell, cercetătorii descriu o nouă metodă care ar putea ajuta la monitorizarea transmiterii serotoninei cu o mai mare fidelitate decât tehnicile actuale. Metoda utilizează tehnici de inginerie genetică avansată. Studiile preclinice, mai ales la șoricei, arată că senzorul poate detecta modificări subtile, în timp real, ale nivelelor de serotonină pe durata somnului, în timpul interacțiunilor sociale și în prezența sentimentului de frică. De asemenea, senzorul poate testa eficacitatea noilor medicamente psihoactive.

În studiu, cercetătorii au transformat o proteină bacteriană în formă de flytrap venus (o plantă carnivoră) într-un senzor înalt sensibil, care se luminează atunci când capturează serotonina.

În trecut, oamenii de știință au reușit să transforme, prin tehnici de inginerie genetică tradiționale, această proteină bacteriană într-un senzor care detecta acetilcolina. Proteină poartă denumirea de OpuBC și prindea colină, care avea aceeași formă ca și acetilcolina. Acum, cercetătorii s-au ajutat de inteligența artificială pentru a utiliza proteina în scopul prinderii serotoninei.

Experimentele inițiale au arătat că noul senzor detecta serotonina la diferite nivele din creier, fără să exercite acțiune asupra altor neurotransmițători sau medicamente cu aceeași formă. Potrivit experimentelor pe cobai, senzorul răspundea la serotonina care era transmisă interneuronal, la nivelul sinapselor. Apoi, experimentele pe celule din plăci Petri au sugerat că senzorul putea să monitorizeze cu eficiența modificările semnalelor serotoninei determinate de medicamente, inclusiv cocaină, ecstasy și alte medicamente antidepresive.

Experimentele finale pe șoricei au arătat că senzorul ar putea ajuta la studierea transmiterii serotoninei în condiții mai naturale, spre exemplu în timpul somnului. Potrivit rezultatelor, s-a observat o creștere a nivelelor de serotonină atunci când șoriceii erau în stare de veghe și o scădere, atunci când adormeau. De asemenea, s-a remarcat o scădere mai mare în faza REM (somn profund) a somnului.

Mai mult, atunci când șoriceii au fost speriați cu un sunet de clopoțel, nivelele de serotonină au crescut diferit în 2 circuite separate ale creierului responsabile de răspunsul la frică. În cortexul medial prefrontal, cantitatea de serotonină a crescut repede, până la un nivel înalt. În contrast, în amigdala bazolaterală, nivelele au ajuns să fie mai scăzute.

sursa: Science Daily