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Le récepteur de sérotonine 2C, clé de la mémoire

Résumé: Les chercheurs ont découvert que le récepteur de la sérotonine 2C dans le cerveau joue un rôle crucial dans la régulation de la mémoire chez les humains et les modèles animaux. Cette percée offre un aperçu des affections associées à la perte de mémoire, telles que la maladie d’Alzheimer, et suggère de nouvelles voies de traitement.

Des mutations du gène du récepteur de la sérotonine 2C entraînent des déficits de mémoire, mais des analogues de la sérotonine comme la lorcasérine pourraient améliorer la mémoire en activant ces récepteurs. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles thérapies potentielles pour la maladie d’Alzheimer et d’autres troubles liés à la mémoire.

Faits marquants:

  1. Les récepteurs de la sérotonine 2C sont essentiels à la consolidation de la mémoire.
  2. Les mutations du gène du récepteur de la sérotonine 2C entraînent des déficits de mémoire.
  3. Les analogues de la sérotonine pourraient améliorer la mémoire dans les modèles d’Alzheimer.

Source: Collège de médecine Baylor

Des chercheurs du Baylor College of Medicine, de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni et d’institutions collaboratrices ont montré que le récepteur de la sérotonine 2C dans le cerveau régule la mémoire chez les humains et les modèles animaux.

Les résultats, publiés dans la revue Progrès scientifiques, non seulement fournir de nouvelles perspectives sur les facteurs impliqués dans une mémoire saine, mais aussi sur les conditions associées à la perte de mémoire, comme la maladie d’Alzheimer, et suggérer de nouvelles pistes de traitement.

Cela montre des neurones.
Ces neurones se projettent vers la région vCA1, qui regorge de récepteurs de sérotonine 2C. Crédit : Neuroscience News

« La sérotonine, un composé produit par les neurones du mésencéphale, agit comme un neurotransmetteur, transmettant des messages entre les cellules cérébrales », a déclaré le co-auteur correspondant, le Dr Yong Xu, professeur de pédiatrie-nutrition et directeur associé des sciences fondamentales au Centre de recherche sur la nutrition infantile de l’USDA/ARS à Baylor.

« Les neurones producteurs de sérotonine s’étendent à plusieurs régions du cerveau, notamment l’hippocampe, une région essentielle à la mémoire à court et à long terme. »

La sérotonine communique des messages aux cellules cérébrales en se liant à des récepteurs à la surface cellulaire, qui signalent à la cellule réceptrice d’effectuer une certaine activité. Dans cette étude, le laboratoire Xu, spécialisé dans les études animales fondamentales et génétiques, et le laboratoire de génétique humaine du co-auteur Dr I. Sadaf Farooqi, professeur de métabolisme et de médecine à l’Université de Cambridge, se sont concentrés sur les récepteurs de la sérotonine 2C, qui sont abondamment présents dans la région CA1 ventrale de l’hippocampe du cerveau (vCA1), en étudiant le rôle du récepteur dans la mémoire chez les humains et les modèles animaux.

« Nous avions précédemment identifié cinq individus porteurs de variantes du gène du récepteur de la sérotonine 2C (HTR2C) qui produisent des formes défectueuses du récepteur », a déclaré Farooqi.

« Les personnes atteintes de ces variantes rares ont montré des déficits significatifs dans les questionnaires de mémoire. Ces résultats nous ont conduit à étudier l’association entre HTR2C « Variantes et déficits de mémoire dans les modèles animaux. »

L’équipe a modifié génétiquement des souris pour qu’elles reproduisent la mutation humaine. Lorsque les chercheurs ont effectué des tests comportementaux sur ces souris pour évaluer leur mémoire, ils ont découvert que les mâles et les femelles porteurs du gène non fonctionnel présentaient des capacités de mémorisation réduites par rapport aux animaux non modifiés.

« Lorsque nous avons combiné les données humaines et celles de la souris, nous avons trouvé des preuves convaincantes reliant les mutations non fonctionnelles du récepteur de la sérotonine 2C aux déficits de mémoire chez l’homme », a déclaré Xu.

Les modèles animaux ont également permis à l’équipe d’approfondir la manière dont le récepteur assure la médiation de la mémoire. Ils ont découvert un circuit cérébral qui commence dans le mésencéphale, où se trouvent les neurones producteurs de sérotonine. Ces neurones se projettent vers la région vCA1, qui possède d’abondants récepteurs de sérotonine 2C.

« Lorsque les neurones du mésencéphale qui atteignent les neurones de la région vCA1 libèrent de la sérotonine, le neurotransmetteur se lie à son récepteur, signalant à ces cellules d’effectuer des changements qui aident le cerveau à consolider les souvenirs », a déclaré Xu.

Il est important de noter que les chercheurs ont également découvert que ce circuit neuronal associé à la sérotonine est endommagé dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer.

« Le circuit neuronal du modèle animal de la maladie d’Alzheimer ne peut pas libérer suffisamment de sérotonine dans la région vCA1 qui aurait besoin de se lier à son récepteur dans les neurones en aval pour signaler les changements nécessaires à la consolidation d’une mémoire », a déclaré Xu.

Cependant, il est possible de contourner ce manque de sérotonine et d’activer directement le récepteur de la sérotonine en aval en administrant un analogue de la sérotonine, la lorcaserine, un composé qui active sélectivement le récepteur de la sérotonine 2C dans ces cellules.

« Nous avons testé cette stratégie sur notre modèle animal et avons été ravis de constater que les animaux traités avec l’analogue de la sérotonine amélioraient leur mémoire », a déclaré Xu.

« Nous espérons que nos résultats encourageront d’autres études visant à évaluer la valeur des analogues de la sérotonine dans le traitement de la maladie d’Alzheimer. »

Parmi les autres contributeurs à cet ouvrage figurent Hesong Liu, Yang He, Hailan Liu, Bas Brouwers, Na Yin, Katherine Lawler, Julia M. Keogh, Elana Henning, Dong-Kee Lee, Meng Yu, Longlong Tu, Nan Zhang, Kristine M. Conde, Junying Han, Zili Yan, Nikolas A. Scarcelli, Lan Liao, Jianming Xu, Qingchun Tong, Hui Zheng, Zheng Sun, Yongjie Yang, Chunmei Wang. et Yanlin He. Les auteurs sont affiliés à l’une des institutions suivantes : Baylor College of Medicine, Texas Children’s Hospital, University of Cambridge, University of Texas Health Science Center à Houston et Louisiana State University.

À propos de cette actualité de la recherche sur la mémoire et les neurosciences

Auteur: Taylor Barnes
Source: Collège de médecine Baylor
Contact: Taylor Barnes – Faculté de médecine de Baylor
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
«Les circuits neuronaux exprimant le récepteur de la sérotonine 2C régulent la mémoire chez la souris et l’homme » par Yong Xu et al. Progrès scientifiques


Abstrait

Les circuits neuronaux exprimant le récepteur de la sérotonine 2C régulent la mémoire chez la souris et l’homme

Le déclin de la mémoire est une caractéristique de la maladie d’Alzheimer (MA). Des expériences sur des rongeurs et des études post mortem sur des humains suggèrent que la sérotonine (5-hydroxytryptamine, 5-HT) joue un rôle dans la mémoire, mais les mécanismes sous-jacents sont inconnus. Ici, nous étudions le rôle du récepteur 5-HT 2C (5-HT2CR) dans la régulation de la mémoire.

Souris transgéniques exprimant un humanisé HTR2C la mutation présente une plasticité altérée des neurones CA1 ventraux de l’hippocampe (vCA1) et une mémoire réduite. De plus, les neurones 5-HT se projettent et se synchronisent sur les neurones vCA1.

Perturbation de la synthèse de 5-HT dans les neurones projetant vCA1 ou suppression de 5-HT2CLes Rs dans le vCA1 altèrent la plasticité neuronale et la mémoire. Nous montrons qu’un 5-HT sélectif2CL’agoniste R, la lorcaserine, améliore la plasticité synaptique et la mémoire dans un modèle de souris AD.

Cumulativement, nous démontrons que la 5-HT hippocampique2CLa signalisation R régule la mémoire, ce qui peut informer l’utilisation de la 5-HT2CRagonistes dans le traitement de la démence.


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