De moluscos a los mamíferos, el recién descubierto métodos químicos de serotonina en el sistema nervioso están allanando el camino hacia el futuro los tratamientos farmacéuticos para la depresión y otros trastornos.
"La comprensión de las vías de la serotonina novela en un tejido-dependiente es útil para el desarrollo de productos farmacéuticos destinados a preservar la señalización de serotonina", dijo Jeffrey N. Stuart, un estudiante de doctorado en el departamento de química en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign .
Las investigaciones recientes de Stuart y sus colegas de Illinois fueron el tema de una charla, "Caracterización de las vías de serotonina nuevos bioquímicos para posibles aplicaciones terapéuticas," el mes pasado en la American Chemical Society 228a Reunión Nacional en Filadelfia y de un artículo en la edición de agosto del Diario de Neuroquímica.
La serotonina (5-hidroxitriptamina, o 5-HT) es un neurotransmisor que se encuentra en todo el cuerpo. Cuando las células nerviosas que lo contiene se activan, la serotonina se libera. Que viaja y estimula a otras células nerviosas, lo que permite su mensaje a extenderse por el sistema nervioso.
"Cuando la serotonina se libera, no quiere que su señal a durar para siempre", dijo Jonathan Sweedler, profesor de química y asesor académico de Stuart. La señal causada por la serotonina se apaga por las enzimas que inactivan mediante su conversión en metabolitos diferentes, tales como los descubiertos por Stuart.
Las interrupciones de las vías de señalización de la serotonina se cree que ocurre en trastornos como la depresión, ansiedad, síndrome de muerte súbita del lactante, el trastorno por déficit de atención e hiperactividad y síndrome de intestino irritable. Muchos tratamientos farmacéuticos restaurar las vías mediante la prevención de la captación celular de serotonina, donde se convierte a otros metabolitos, o directamente por la inhibición de las enzimas responsables de la conversión molecular.
Debido a que la serotonina está distribuido por todo el cuerpo, productos farmacéuticos destinados a corregir los desequilibrios de la serotonina en un tejido específico, como por ejemplo en el cerebro, en última instancia, entrará en vigor en otros tejidos. Que potencialmente lleva a efectos secundarios no deseados.
Stuart, utilizando un sistema de detección diseñado para medir los compuestos relacionados con la serotonina y, encontraron dos metabolitos de serotonina nuevo en el sistema nervioso de los moluscos marinos. Los metabolitos en los tejidos del cuerpo por separado pero adyacentes, lo que sugiere, dijo, que las diferentes vías químicas existen para convertir la serotonina.
"Caracterización de las vías de sitio específico de serotonina puede proporcionar nuevos medios por los cuales determinar con mayor precisión el tejido específico de enfermedades relacionadas con la 5-HT, como en el cerebro o sistema nervioso entérico", dijo. "Debido a que las enzimas existentes en los mamíferos que pueden convertir la serotonina en metabolitos, los futuros tratamientos de trastornos del sistema nervioso podría explotar estas rutas de manera que sólo una vía específica en un tejido específico se ve afectado."
Moluscos marinos, como las especies de Aplysia californica californica Pleurobranchaea y que se utilizaron en estos experimentos, se consideran los sistemas de modelo ideal para estudiar el procesamiento de serotonina, porque tienen más sencillo el sistema nervioso de los mamíferos. "Ellos tienen más grande, más fáciles de identificar las neuronas", dijo Stuart.
Los moluscos son también un buen sistema modelo debido a que muestran algunos mamíferos-como cualidades que influyen en el comportamiento, tales como el aprendizaje y la memoria, un descubrimiento para los que el Premio Nobel de Fisiología o Medicina fue otorgado en 2000 a Eric Kandel de la Universidad de Columbia en Nueva York. Kandel estudió cómo el comportamiento de aprendizaje estaba relacionado con las vías de señalización serotoninérgico y otros en Aplysia californica, que son las babosas de mar el color de una ciruela púrpura que se extienden hasta un melón de tamaño.