Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Почему серотонин – не психоделик, или важность внутриклеточных рецепторов серотонина

Ученые из Университета Калифорнии разобрались, почему серотонин не оказывает такого же действия на психику, как психоделики, которые действуют преимущественно на серотониновые рецепторы.

Почему серотонин – не психоделик, или важность внутриклеточных рецепторов серотонина

Как оказалось, психоделики за счет своей гидрофобности могут проникать внутрь нейронов и взаимодействовать с рецепторами 5-HT2AR, локализованными на внутренних мембранах нейронов и недосягаемыми для серотонина. За счет этого взаимодействия психоделики активируют рост отростков нейронов, что объясняет многие из их эффектов. Статья опубликована в Science.

К числу психоделиков принадлежат агонисты серотонинового рецептора 5-HT2AR, которые обладают выраженным эффектом на сознание, восприятие и настроение. Каким образом эти молекулы вызывают столь мощные завихрения в работе головного мозга, до конца неясно. На уровне нейронов действие психоделиков выражается в перестройках и росте нейрональных отростков. Но почему серотонин, вещество, с которым, по идее, в первую очередь должны взаимодействовать 5-HT2AR, никак не влияет на нейропластичность и не оказывает столь яркого влияния на психику? К слову, существуют и другие агонисты рецептора 5-HT2AR, которые не обладают психоделическими свойствами. Авторы новой работы показали, что психоделики отличаются способностью связываться с рецепторами 5-HT2AR, расположенными внутри нейронов, а не на их поверхности, и именно благодаря этому они могут влиять на нейропластичность.

Известно, что психоделики и серотонин имеют важные отличия в физико-химических свойствах: серотонин не может проникать внутрь клетки, диффундируя через клеточную мембрану, а психоделики могут. Авторы исследования предположили, что в этом и может быть загвоздка. Сначала ученые подтвердили влияние психоделиков на формирование новых отростков нейронов, сравнивая нейропластичность под действием 5-метокси-N,N-диметилтриптамина (5-MeO) у мышей дикого типа и мышей, нокаутных по 5-HT2AR. Как и ожидалось, взаимодействие психоделика с 5-HT2AR было строго необходимо для его влияния на нейропластичность. Далее исследователи перешли к оценке изменения нейропластичности на эмбриональных нейронах коры, которые подвергались воздействию различных лигандов 5-HT2AR. Оказалось, что способность лиганда 5-HT2AR влиять на нейропластичность зависит от наличия N-метильных (то есть присоединенных к атому азота) групп в их химической структуре. Самым ярким «психоделическим» эффектом при этом обладали вещества, содержание N,N-диметильную группировку. Такие соединения практически неполярны, в то время как серотонин обладает высокой полярностью. Авторы работы заключили, что липофильность лигандов 5-HT2AR связана с их «психоделическим» воздействием.

Далее ученые показали, что в нейронах коры большая часть рецепторов 5-HT2AR локализуется вовсе не на поверхности клеток, а внутри них, точнее, в составе мембран аппарата Гольджи. Получается, что для гидрофильных молекул вроде серотонина большая часть рецепторов 5-HT2AR, поскольку гидрофильные молекулы не могут беспрепятственно проходить через неполярную клеточную мембрану в отсутствие специальных белков-переносчиков. Однако гидрофобные лиганды 5-HT2AR спокойно проникают внутрь нейронов и взаимодействуют с рецепторами уже на внутренних мембранах, благодаря чему активируют нейропластичность. Действительно, дальнейшие эксперименты показали, что в условиях повышенной проницаемости клеточной мембраны и гидрофобные лиганды становятся способны вызывать «психоделическую» нейропластичность. Так, если «продырявить» внешние мембраны нейронов и обработать их серотонином или же заставить нейроны «закачивать» в себя серотонин благодаря повышенной экспрессии переносчика серотонина SERT, то можно успешно активировать структурную пластичность.

Таким образом, психоделики отличаются от других агонистов серотониновых рецепторов 5-HT2ARспособностью взаимодействовать с рецепторами, локализованными не на поверхности нейронов, а внутри них. Те вещества, которые связываются с 5-HT2AR, но не могут беспрепятственно пересекать мембрану нейрона, никогда не смогут взаимодействовать с внутриклеточными рецепторами и не будут влиять на нейропластичность, в том числе и основной агонист 5-HT2AR – серотонин. Авторы работы выдвигают интересную гипотезу, согласно которой серотонин вовсе не является эндогенным лигандом для внутриклеточных рецепторов 5-HT2AR, а роль главных лигандов могут играть обильно метилированные соединения, близкие к серотонину. Похоже, что эти вещества можно со всей ответственностью назвать эндогенными психоделиками.

Текст: Елизавета Минина

Ссылка на источник