Investigadores del Baylor College of Medicine, en Estados Unidos, y de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, e instituciones colaboradoras han demostrado que el receptor de serotonina 2C en el cerebro regula la memoria en personas y modelos animales.
Los hallazgos, publicados en la revista 'Science Advances', no sólo proporcionan nuevos conocimientos sobre los factores implicados en la memoria saludable, sino también de las condiciones asociadas con la pérdida de memoria, como la enfermedad de Alzheimer, y sugieren nuevas vías de tratamiento.
"La serotonina, un compuesto producido por las neuronas en el mesencéfalo, actúa como un neurotransmisor, pasando mensajes entre las células cerebrales", señala el coautor correspondiente, Yong Xu, profesor de pediatría, nutrición y director asociado de ciencias básicas en el USDA/ARS, un centro de Investigación en Nutrición Infantil de Baylor. "Las neuronas productoras de serotonina llegan a múltiples regiones del cerebro, incluido el hipocampo, una región esencial para la memoria a corto y largo plazo".
La serotonina comunica mensajes a las células cerebrales uniéndose a receptores en la superficie celular, que indican a la célula receptora que realice una determinada actividad.
En este estudio, el laboratorio Xu, con experiencia en estudios básicos y genéticos en animales, y el laboratorio de genética humana del coautor Sadaf Farooqi, profesor de metabolismo y medicina en la Universidad de Cambridge, se centraron en los receptores 2C de serotonina, que están abundantemente presentes en la región CA1 del hipocampo ventral del cerebro (vCA1), investigando el papel del receptor en la memoria en humanos y modelos animales.
"Habíamos identificado previamente cinco individuos portadores de variantes del gen del receptor de serotonina 2C ( HTR2C ) que producen formas defectuosas del receptor", recuerda Farooqi. "Las personas con estas variantes raras mostraron déficits significativos en los cuestionarios de memoria. Estos hallazgos nos llevaron a investigar la asociación entre las variantes de HTR2C y los déficits de memoria en modelos animales".
El equipo diseñó ratones genéticamente para imitar la mutación humana. Cuando los investigadores realizaron pruebas de comportamiento en estos ratones para evaluar su memoria, encontraron que tanto los machos como las hembras con el gen no funcional mostraban una memoria reducida en comparación con los animales no modificados.
"Cuando combinamos los datos humanos y los datos del ratón, encontramos evidencia convincente que conecta las mutaciones no funcionales del receptor de serotonina 2C con déficits de memoria en los humanos", relata Xu.
Los modelos animales también permitieron al equipo profundizar en cómo el receptor media la memoria. Descubrieron un circuito cerebral que comienza en el mesencéfalo, donde se encuentran las neuronas productoras de serotonina. Estas neuronas se proyectan a la región vCA1, que tiene abundantes receptores de serotonina 2C.
"Cuando las neuronas del mesencéfalo que llegan a las neuronas de la región vCA1 liberan serotonina, el neurotransmisor se une a su receptor y les indica a estas células que realicen cambios que ayuden al cerebro a consolidar los recuerdos", según Xu.
Los investigadores también descubrieron que este circuito neuronal asociado a la serotonina está dañado en un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer.
"El circuito neuronal en el modelo animal de la enfermedad de Alzheimer no puede liberar suficiente serotonina en la región vCA1 que necesitaría unirse a su receptor en las neuronas posteriores para señalar los cambios necesarios para consolidar una memoria",destaca el experto.
Sin embargo, es posible evitar esta falta de serotonina y activar directamente el receptor de serotonina mediante la administración de un análogo de la serotonina, la lorcaserina, un compuesto que activa selectivamente el receptor de serotonina 2C en estas células.
"Probamos esta estrategia en nuestro modelo animal y nos entusiasmó descubrir que los animales tratados con el análogo de la serotonina mejoraron su memoria", concluye Xu. "Esperamos que nuestros hallazgos alienten más estudios para evaluar el valor de los análogos de la serotonina en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer".
