Ricerche

I recettori della molecola messaggero serotonina possono essere cambiati in modo tale da essere attivati dalla luce.

Neuroscienziati della Ruhr-Universität di Bochum (RUB), insieme ad altri colleghi, riferiscono di questa scoperta sulla rivista Neuron.

Uno squilibrio nei livelli di serotonina sembra causare ansia e depressione.  I ricercatori hanno fornito un nuovo sistema modello per studiare il meccanismo alla base di tali disfunzioni in colture cellulari e organismi viventi.

Ruolo importante dei recettori abbinati alla proteina G nella medicina e nella salute

Un recettore importante per la regolazione dei livelli di serotonina nel cervello è il 5-HT1A. Esso appartiene ad una famiglia di proteine chiamata «recettori accoppiati alle proteine G» (GPCR). Questi recettori possono attivare diversi percorsi di segnalazione nelle cellule per supportare o sopprimere vari eventi di segnalazione.

"Circa il 30 per cento dei farmaci attuali puntano specificamente le GPCR", dice il Prof. Dr. Stefan Herlitze del Dipartimento di Zoologia Generale e Neurobiologia della RUB. A causa della mancanza di strumenti per controllare i percorsi di segnalazione intracellulare con elevata precisione temporale e spaziale, finora era stato difficile analizzare queste vie con precisione.

Applicando metodi optogenetici [luce e genetica insieme] gli scienziati di Bochum hanno usati opsine cono dell'occhio umano e di topo per controllare specificamente le vie di segnalazione della serotonina con luce sia blu che rossa. Il Prof. Dr. Stefan Herlitze lavora con tecniche optogenetiche dal 2005 ed è uno dei pionieri in questo campo.

I recettori della serotonina attivati dalla luce possono essere accesi nel giro di millisecondi, sono estremamente sensibili alla luce rispetto ad altri strumenti optogenetici e possono essere attivati ripetutamente. "Speriamo che, con l'aiuto di questi strumenti optogenetici, possiamo capire meglio come originano l'ansia e la depressione", afferma il Dott. Olivia Masseck, neuroscienziato della RUB.

Test comportamentali riusciti

Gli scienziati hanno anche dimostrato di essere in grado di modulare il comportamento emotivo del topo usando i recettori attivati della luce. Quando hanno acceso i segnali serotoninergici con la luce in una certa area del cervello, i topi sono diventati meno ansiosi.

Fonte:  Ruhr-Universitaet-Bochum  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Olivia A. Masseck, Katharina Spoida, Deniz Dalkara, Takashi Maejima, Johanna M. Rubelowski, Lutz Wallhorn, Evan S. Deneris, Stefan Herlitze. Vertebrate Cone Opsins Enable Sustained and Highly Sensitive Rapid Control of Gi/o Signaling in Anxiety Circuitry. Neuron, 2014; 81 (6): 1263 DOI: 10.1016/j.neuron.2014.01.041

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