Powody depresji są mimo wielu badań słabo poznane. Wiadomo jednak, że ich źródłem są złożone procesy chemiczne zachodzące w mózgu między neuronami. Jeden z nich zbadali i opisali naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie. Wiedzę tę będzie można wykorzystać m.in. w poszukiwaniu nowych leków antydepresyjnych.
O naszych zachowaniach, w tym i skłonności do depresji, decydują skomplikowane procesy fizyko-chemiczne zachodzące w różnych strukturach mózgu. Istotne znaczenie mają zwłaszcza mechanizmy działające w synapsach – miejscach, w których neurony przekazują sobie sygnały. Naukowcy z IBD PAN, we współpracy z University College of London, German Center for Neurodegenerative Diseases i Hannover Medical School, po raz pierwszy opisali całą nową ścieżkę sygnałową związaną z 5-HT7R, jednym z receptorów występujących na kolcach dendrytycznych w obrębie synaps.
– Nasz wkład polegał na opisaniu nieznanej dotychczas ścieżki sygnałowej związanej z jedną z odmian receptorów serotoninowych. Znając tę ścieżkę możemy zacząć myśleć na przykład o nowych sposobach chemicznego kontrolowania pewnych przypadków depresji – wyjaśnia prof. Jakub Włodarczyk w przesłanym PAP komunikacie.
Naukowcy z Instytutu Nenckiego skoncentrowali swoją uwagę na procesach biologicznych zachodzących między macierzą zewnątrzkomórkową (substancją otaczającą neurony, zawierającą wiele różnych białek) a kolcami dendrytycznymi, niewielkimi wypustkami w dużej liczbie pokrywającymi dendryty. Badania wskazują bowiem, że zarówno uczenie się, jak i zapamiętywanie mają związek z liczbą, wielkością i kształtem kolców dendrytycznych.
– Im większy kolec, tym więcej znajdziemy na nim różnego typu receptorów wychwytujących z otoczenia pewne związki chemiczne. Związki te są wydzielane przez sąsiedni neuron do macierzy zewnątrzkomórkowej w szczelinie synaptycznej i uczestniczą w przekazywaniu sygnału. Naszą grupę interesowały procesy zachodzące z udziałem jednego z typów receptorów serotoninowych, receptora 5-HT7R. Wiele substancji o charakterze antypsychotycznym lub antydepresyjnym bezpośrednio oddziałuje na ten receptor. Niedawno odkryto też, że farmakologiczne blokowanie tego receptora wykazuje działanie antydepresyjne – wyjaśnia dr Monika Bijata z Instytutu Nenckiego. Te zagadnienia były podstawą jej pracy doktorskiej.
Dzięki badaniom polskich uczonych wiemy, że gdy neuroprzekaźnik aktywuje receptor 5-HT7R, dochodzi do przemodelowania macierzy zewnątrzkomórkowej. Po raz pierwszy wykazano także, że receptor 5-HT7R tworzy w mózgu kompleksy z białkiem CD44 i że może ono być cięte przez enzym wydzielany przez pobudzony receptor. W wyniku cięcia aktywacji ulega kolejne białko, Cdc42. Ono właśnie, poprzez wpływ na cytoszkielet aktynowy, przyczynia się do wzrostu kolców dendrytycznych. Udowodniono także, że kolce powiększone w wyniku działania opisanej ścieżki sygnałowej są rzeczywiście funkcjonalne. Ta wiedza otwiera drogę do poszukiwania efektywniejszych terapii antydepresyjnych. Będzie ją można wykorzystać także w odniesieniu do niektórych innych typów komórek, na przykład nowotworowych.
Polskie badania zostały sfinansowane z grantów HARMONIA NCN i TANGO NCBiR. Ich wyniki zostały opublikowane w tym roku w czasopiśmie biologicznym „Cell Reports”.
JK
(źródło: PAP)