Ricerche

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Ricercatori del Baylor College of Medicine di Houston/Texas, dell'Università di Cambridge nel Regno Unito e di altre istituzioni, hanno dimostrato che il recettore 2C della serotonina nel cervello regola la memoria nelle persone e negli animali modello. I risultati, pubblicati su Science Advances, non solo forniscono nuove informazioni sui fattori coinvolti nella memoria sana, ma anche in condizioni associate alla perdita di memoria, come il morbo di Alzheimer (MA), e suggeriscono nuove strade per il trattamento.

"La serotonina, un composto prodotto dai neuroni nel mesencefalo, funge da neurotrasmettitore, passando messaggi tra cellule cerebrali", ha dichiarato il coautore senior dott. Yong Xu, professore di pediatria e nutrizione e direttore associato dell'USDA/ARS Children’s Nutrition Research Center del Baylor. "I neuroni che producono serotonina raggiungono varie aree cerebrali tra cui l'ippocampo, una regione essenziale per la memoria a breve e lungo termine".

La serotonina invia i messaggi alle cellule cerebrali legandosi ai recettori sulla superficie cellulare, che segnalano alla cellula ricevente di portare avanti una determinata attività. In questo studio, il laboratorio di Xu, con esperienza in studi di base e genetici su animali, e il laboratorio di genetica umana del coautore dott. I. Sadaf Farooqi, professore di metabolismo e medicina dell'Università di Cambridge, si sono concentrati sui recettori 2C della serotonina, che sono abbondanti nella regione ippocampale ventrale CA1 (vCA1) del cervello, studiando il ruolo del recettore nella memoria nell'uomo e negli animali modello.

"In precedenza avevamo identificato cinque individui portatori di varianti del gene del recettore 2C della serotonina (HTR2C) che producono forme difettose del recettore", ha detto Farooqi. “Le persone con queste varianti rare hanno avuto deficit significativi sui questionari di memoria. Questi risultati ci hanno portato a studiare l'associazione tra varianti HTR2C e deficit di memoria negli animali modello".

Il team ha modificato geneticamente dei topi perché imitassero la mutazione umana. Quando i ricercatori hanno eseguito test comportamentali su questi topi per valutare la memoria, hanno scoperto che sia i maschi che le femmine con il gene non funzionale hanno un richiamo ridotto della memoria, rispetto agli animali non modificati: "Quando abbiamo combinato i dati umani con quelli dei topi, abbiamo trovato prove convincenti che collegano mutazioni non funzionali del recettore 2C della serotonina con deficit di memoria nell'uomo", ha detto Xu.

I modelli animali hanno anche permesso al team di scavare più a fondo nel modo in cui il recettore media la memoria, arrivando alla scoperta di un circuito cerebrale che inizia nel mesencefalo, dove si trovano i neuroni che producono serotonina. Questi neuroni hanno proiezioni nella regione vCA1, che ha abbondanti recettori 2C della serotonina: "Quando i neuroni del mesencefalo, arrivando ai neuroni nella regione vCA1, rilasciano serotonina e il neurotrasmettitore si lega al suo recettore che segnala a queste cellule di apportare cambiamenti che aiutano il cervello a consolidare i ricordi", ha detto Xu.

È importante che i ricercatori abbiano anche scoperto che questo circuito neurale associato alla serotonina è danneggiato nei topi modello di MA: "Il circuito neurale nell'animale modello di MA non riesce a rilasciare serotonina sufficiente nella regione vCA1 che dovrebbe legarsi al suo recettore nei neuroni a valle per segnalare i cambiamenti necessari per consolidare una memoria", ha detto Xu.

Tuttavia, è possibile bypassare questa mancanza di serotonina e attivare direttamente il recettore della serotonina a valle somministrando un analogo della serotonina, la lorcaserina, un composto che attiva selettivamente il recettore 2C della serotonina in queste cellule: "Abbiamo testato questa strategia nel nostro animale modello e ci ha entusiasmato scoprire che gli animali trattati con l'analogo della serotonina avevano una memoria migliore", ha detto Xu. "Speriamo che i nostri risultati incoraggino ulteriori studi a valutare il valore degli analoghi della serotonina nel trattamento del MA".