«Важный регулятор»: как серотонин влияет на характер потомства и возникновение рака
Как серотонин влияет на характер потомства и возникновение рака
- Полёвка
- © Пресс-служба РНФ
Группа российских учёных совместно с европейскими коллегами изучили влияние уровня серотонина в организме беременных самок грызунов на формирование надпочечников будущего потомства. Как отмечают авторы работы, полученные результаты могут в перспективе помочь в поиске новых методик лечения злокачественных опухолей некоторых типов.
Исследование провели учёные из Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Национального медицинского исследовательского центра эндокринологии Минздрава России, Научно-исследовательского института фармакологии имени В.В. Закусова, Института цитологии РАН, Института трансляционной биомедицины, Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН в коллаборации с коллективами Каролинского института (Швеция), Медицинского университета Вены (Австрия) и международных научных институтов Германии, Чехии, Италии и Франции. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
- Gettyimages.ru
- © Andrew Brookes
В рамках опытов беременным лабораторным грызунам вводили вещество, которое преобразовывалось в организме животных в гормон серотонин. Это делалось на этапе развития эмбриона, когда у него происходила дифференцировка (формирование. — RT) хромаффинных (эндокринных. — RT) клеток из клеток-предшественников (стволовых клеток. — RT)
Полезные радионуклиды: российские учёные нашли способ использовать рутений-97 для медицинской диагностики
Эти клетки имеют рецепторы к гормону серотонину. Исследователям удалось выяснить, что активация серотониновых рецепторов клеток эмбриона путём повышения уровня гормона в организме беременной самки приводит к уменьшению объёма мозгового вещества надпочечников у детёнышей.
Учёные пришли к выводу, что изменения возникают только в том случае, если уровень серотонина достигает определённого порога.
«Паракринная регуляция (тип воздействия гормона на клетку. — RT), зависимая от серотонинового рецептора HTR3A... выступает важным регулятором чрезмерного роста хромаффинных тканей и предзлокачественных изменений», — говорится в научной статье.
Как пояснила в беседе с RT один из авторов статьи и руководитель проекта, доктор биологических наук, руководитель лаборатории сравнительной физиологии развития ИБР РАН Елена Воронежская, полученные выводы справедливы и по отношению к людям, поскольку учёные также исследовали человеческие эмбриональные клетки.
- Руководитель проекта по гранту РНФ Елена Воронежская
- © Пресс-служба РНФ
Эксперт объяснила, что в нормальной ситуации результатом деления клеток-предшественников являются хромаффинные клетки. Однако в случае сбоя клетки начинают делиться без остановки, в итоге возникает раковая опухоль. Чаще всего онкологические заболевания такого типа возникают у детей.
Исследователи предположили, что с теми опухолями, клетки которых имеют рецепторы к серотонину, можно бороться путём введения этого гормона.
Как отметила Елена Воронежская, сейчас у учёных есть надежда, что с помощью серотонина можно научиться сдерживать рост опухолей определённого типа, возникающих в процессе развития организма.
«Пренатальное программирование»
Учёные также изучили, как повышенный уровень серотонина в организме беременных грызунов влияет на поведение будущего потомства. Гормоны адреналин и норадреналин, выделяемые надпочечниками в ответ на стресс, помогают животному быстро ориентироваться в опасной ситуации и реализовывать защитные стратегии поведения.
- Эмбрионы грызунов
- © Пресс-служба РНФ
Исследователи провели опыты с генетически модифицированными линиями животных, неспособными вырабатывать серотонин, а также изучили поведение детёнышей самок с повышенным содержанием «гормона счастья» в организме. Оказалось, что грызуны с малым размером мозгового вещества надпочечников менее агрессивны и тревожны, при этом более любознательны и дружелюбны.
«Переход на новый промышленный уклад»: член-корреспондент РАН — о развитии генных технологий в России
Ещё одним объектом исследований стали дикие полёвки Сибири, для которых свойственны волны миграций. Как удалось установить, именно зверьки со сниженной выработкой адреналина и норадреналина обеспечивают миграцию вида, смену его ареала и освоение новых территорий.
«Обнаруженный нами серотонин — опосредованный механизм, который регулирует число хромаффинных клеток надпочечников, раскрывает один из возможных путей эпигенетической, то есть обусловленной внешними факторами, передачи информации от матери к детёнышам. Он обеспечивает своего рода пренатальное программирование долгосрочных изменений в поведении потомков, что объясняет возникновение в процессе развития различных типов реакций на стресс», — пояснила одна из соавторов исследования, старший научный сотрудник ИБР РАН Виктория Мельникова.