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Identification d'une différence génétique naturelle qui règle la production de la sérotonine dans le cerveau

Les chercheurs au centre médical de Duke University ont fourni la première preuve directe chez les souris pour le rôle d'une enzyme qui règle particulièrement la production de la sérotonine dans le cerveau.

Les différentes versions de cette enzyme de sérotonine exercent un effet principal aux niveaux du cerveau du messager chimique, qui a été lié à beaucoup de fonctionnements comportementaux et physiologiques fondamentaux comprenant l'humeur, l'émotion, le sommeil et l'appétit, les chercheurs rapportés pendant le 9 juillet 2004, édition de la Science. La conclusion a des implications importantes pour des troubles psychiatriques de compréhension et leur demande de règlement, les chercheurs a indiqué.

La sérotonine est une « neurotransmetteur, » un produit chimique qu'un neurone emploie pour déclencher une impulsion nerveuse dans ses voisins. Ainsi, les niveaux de sérotonine peuvent profondément affecter la fonction cérébrale, et pour cette raison le comportement.

« Pour la première fois, nous avons recensé une différence génétique naturelle qui règle la production de la sérotonine dans le cerveau, » avons dit le chercheur Marc Caron de Howard Hughes Medical Institute, le professeur de Ph.D., de James B. duc de la biologie cellulaire au duc et l'auteur supérieur de l'étude.

La conclusion chez les souris prépare le terrain pour des analyses neuves dans le rôle l'enzyme de sérotonine et le gène qui la code pourrait jouer chez le comportement animal et les troubles psychiatriques humains, a dit les chercheurs. Des concentrations faibles de la sérotonine ont été impliquées dans beaucoup de troubles tels que la dépression, l'inquiétude, le Trouble de stress goujon-traumatique et le trouble d'hyperactivité de déficit d'attention.

L'enzyme pourrait également influencer les réactions des patients à la classe de médicaments connue sous le nom d'inhibiteurs sélecteurs de re-prise de sérotonine ou des ISRS, elles ont ajouté. Les ISRS comprennent le paroxetine (nom commercial Paxil), la sertraline (nom commercial Zoloft) et la fluoxétine (nom commercial Prozac). L'influence de l'enzyme de sérotonine soulève la possibilité qu'un test génétique à discerner que la version du gène un patient a pourrait prévoir la réaction du patient aux médicaments, Caron a dit.

Le cerveau est un réseau des milliards de neurones appelés de cellules. Une fois stimulé, incendie de neurones, envoyant une vague de charge électrique d'une extrémité à l'autre. Pour établir le lien entre les nerfs, les neurones relâchent les neurotransmetteurs chimiques, y compris la sérotonine, qui règlent hors d'une impulsion en recevant des neurones. Une fois que la cellule originelle a transmis son message, il trempe le produit chimique qu'il a relâché pour mouiller ce signe et pour se préparer au prochain.

Si des niveaux de sérotonine sont diminués, comme peut se produire dans les patients présentant la dépression et d'autres troubles psychiatriques, la transmission parmi des neurones cale. Les ISRS contrecarrent la ventilation en ralentissant la re-prise de la sérotonine, permettant au fuselage d'effectuer la meilleure utilisation des concentrations anormalement faibles du messager chimique, les chercheurs expliqués.

Les scientifiques avaient longtemps considéré l'enzyme connue sous le nom d'hydroxylase de tryptophane (Tph1) pour être la synthèse de gouvernement de sérotonine d'enzymes uniques dans le système nerveux, Caron a dit. L'année dernière, cependant, les chercheurs à une autre institution ont constaté qu'une deuxième enzyme, le tryptophane hydroxylase-2 (Tph2), est présente dans le cerveau, alors que le Tph1 découvert plus tôt est trouvé principalement dans des nerfs périphériques.

L'équipe de duc a examiné les cerveaux de plusieurs tensions de souris pour le gène Tph2. À leur surprise, a dit Xiaodong Zhang, Ph.D., auteur important de l'étude, ils n'ont pas trouvé une version du gène, mais deux.

Les deux variantes de gène ont différé dans un élément unique d'ADN, appelé un nucléotide. Cette différence a modifié le gène de sorte qu'elle ait produit une variante de l'enzyme avec un élément acide aminé différent et ait soulevé la possibilité que la modification pourrait modifier le fonctionnement de protéine et la production de la sérotonine, Zhang a dit.

Étudiant les effets des variantes d'enzymes en cellules cultivées, les chercheurs ont constaté qu'ils ont exercé un effet principal sur la quantité de sérotonine les cellules produites, l'équipe ont trouvé. Cette différence était également évidente chez les souris, les chercheurs rapportés. Une tension de souris avec une variante a produit 50 à 70 pour cent moins de sérotonine en leurs cerveaux qu'ont fait les souris avec l'autre variante.

« Cette différence génétique unique a un choc énorme aux niveaux de sérotonine, confirmant que le gène est principal dans la synthèse de la sérotonine de cerveau, » a dit Zhang.

Les découvertes auront un choc pratique immédiat, les chercheurs ajoutés. Des « tensions de souris qui font l'objet de beaucoup de recherche biomédicale ont été connues pour avoir des différences comportementales liées aux niveaux de sérotonine, » Zhang a dit. « Maintenant nous avons recensé un gène important responsable. »

L'exploitation de ces découvertes pourrait fournir une approche utile aux modèles animaux se développants des troubles liés à la sérotonine, Martin ajoutée Beaulieu, Ph.D., un co-auteur sur l'étude.

L'équipe planification pour rechercher les différences génétiques assimilées et leur influence sur la chimie de cerveau chez l'homme avec des troubles psychiatriques. Contrairement aux tensions innées de souris, Caron soupçonne que les êtres humains portent vraisemblablement beaucoup de versions du gène de sérotonine.

Les collaborateurs sur la recherche incluent Tatyana Sotnikova, Ph.D., et Raul Gainetdinov, M.D.