Ela costumava ser o suficiente para chamar a serotonina neuronal neurônio serotoninérgica. Estas células cerebrais fazer o neurotransmissor serotonina, que ajuda a regular o humor, o apetite, frequência respiratória, temperatura corporal, e muito mais.

Recentemente, no entanto, os cientistas passaram a descobrir que estes neurónios diferem uma da outra, e que as diferenças de disfunção e doença provável.



No ano passado, uma equipe liderada pelo professor de genética Harvard Medical School Susan Dymecki definido um subconjunto de neurônios serotonérgicos em camundongos, demonstrando que estas células especificamente, entre todos os neurônios serotoninérgicos, foram responsáveis ​​pelo aumento da taxa de respiração quando muito dióxido dióxido de carbono acumula-se no corpo.

Agora, Dymecki e colegas tomou uma primeira tentativa de caracterizar os neurónios serotoninérgicos sistematicamente a um nível molecular e a definição de um conjunto completo de subtipos, novamente em ratos.

Seis grandes subtipos

Os pesquisadores relatam que os neurônios serotonérgicos estão disponíveis em pelo menos seis grandes subtipos moleculares definidos pelos padrões de expressão distintos de centenas de genes. Em muitos casos, os subtipos de modular diferentes comportamentos no corpo.

A realização de uma série de experiências interdisciplinares, os pesquisadores descobriram que os subtipos variam em sua linhagem desenvolvimento, distribuição anatômica, combinações de receptores na superfície da célula e as propriedades de cozimento elétrico.

Benjamin Okaty, um pesquisador pós-doutorado no laboratório Dymecki e co-autor do estudo, disse:

"Este trabalho revela como os neurônios de serotonina diferente estão no nível molecular, o que pode ajudar a explicar como, juntos, são capazes de realizar muitas funções diferentes."

Uma enorme potencial terapêutico

"Para ter a lista de jogadores que fazem cada um destes subtipos moleculares diferentes umas das outras nos dá uma alça importante para aprender mais sobre o que tipo de célula faz e como você pode manipular única subtipo. Ele tem um tremendo potencial terapêutico", sdded Dymecki .

Disse Morgan Freret, um estudante graduado em laboratório Dymecki e co-autor do papel:

"É um neurotransmissor antigo sistema que está envolvido em muitas doenças diferentes, e está a começar a ser dividido.

Agora podemos fazer perguntas de uma forma mais sistemática em que as células e moléculas de serotonina são importantes, por exemplo, dor, apneia do sono ou ansiedade. "

Basicamente, a equipe também mostrou que a expressão do gene da serotonina e da função neuronal não depende apenas de sua localização no tronco cerebral para os adultos, mas também em sua pilha ancestral no cérebro em desenvolvimento.

"O trabalho que ele já havia mostrado que você pode explorar a relação entre um sistema neuronal madura e as diferentes linhas de desenvolvimento que deram origem a ele, mas não tínhamos idéia se era significativa", disse Dymecki. "Nós mostramos que o fenótipo molecular desses neurônios acompanhar de muito perto a sua origem evolutiva, com a anatomia fazendo algumas contribuições interessantes."

Enquanto o trabalho foi realizado em ratos, Dymecki é optimista que será replicado em seres humanos, porque o sistema neuronal serotonérgico é uma região altamente conservada do cérebro, o que significa que ele tende a permanecer constante entre as espécies de vertebrados.

Devido a isso, os pesquisadores podem procurar as mesmas assinaturas moleculares no tecido humano e começam a provocar uma separação se subtipos específicos de neurônios serotonérgicos estão envolvidos em doenças como a síndrome da morte súbita infantil ou autismo.

Abordagem altamente integrativa

Tal pesquisa poderia eventualmente revelar previamente desconhecida contribuição de doença do sistema neuronal serotoninérgica, para informar o desenvolvimento de biomarcadores, ou levar a terapias mais específicas.

Os resultados da equipe também poderia informar a pesquisa com células-tronco.

"O subtipo serotoninérgica neurônio que está recebendo quando usamos protocolos de células-tronco indo?" Igrejas Dymecki. "Nós podemos impulsionar o desenvolvimento de diferentes subtipos? Podemos ver como padrões de expressão gênica durante a mudança de desenvolvimento ao longo do tempo para cada subtipo?"

Finalmente, o estudo fornece um exemplo de uma abordagem altamente integrada para a compreensão da função cerebral em múltiplas escalas,

"O que liga os genes e redes de genes para as propriedades de neurônios individuais e populações de subtipos neuronais, todo o caminho até o nível do comportamento animal", disse Okaty. "Eu acho que é um modelo útil para o futuro. Imagine o que podemos aprender com a aplicação desta abordagem a todos os sistemas de neurotransmissores no cérebro."

Benjamin W. Okaty, Morgan E. Freret, Benjamin D. Rood, Rachael D. Brust, Morgan L. Hennessy, Danielle deBairos, junho Chul Kim, Melloni N. Cook, Susan M. Dymecki
Desconstrução molecular multi-escala do Neuron sistema da serotonina
Neuron, 2015;

Ilustração: mostra a acção dos neurotransmissores no espaço sináptico antes e após a adição de um inibidor selectivo da recaptação da classe de drogas como um SSRI ou anNRI. Arran Lewis, Wellcome Images