Серотонин (5-HT), также известный как 5-гидрокситриптамин или 3-(2-аминоэтил)-1Н-индол-5-ол, представляет собой моноамин, содержащий две молекулы азота: первая азотная молекула является основной и встроена в индол-5. -ол; второй, входящий в состав 2-аминоэтила, расположен на конце алифатической цепи. 5-HT образуется из триптофана и служит субстратом для синтеза разнообразных молекул, таких как мелатонин, формил-5-гидроксикинуренамин и 5-гидроксииндолуксусная кислота. Кроме того, 5-HT является сигнальной молекулой, влияющей на иммунную , желудочно-кишечную и нервную системы в паракринной, эндокринной и юкстакринной форме. 5-HT регулирует развитие во время клеточной дифференцировки и онтогенеза (морфогенеза) в нескольких клеточных линиях.
Открытие 5-НТ было результатом совместных усилий, начатых в последней четверти ХIХ-го века , которые продолжались до второй половины ХХ-го века. Первоначальные исследования выявили экстракт с сосудосуживающими свойствами из фракции тромбоцитов несвернувшейся крови . В исследовании, проведенном в Риме в 1930-х годах, Витторио Эрспамер выделил молекулу из желудочно-кишечных клеток EC, способную вызывать сокращения гладкой мускулатуры в матке крысы. Химический анализ идентифицировал молекулу как индоламин и назвал ее энтерамином. В 1940-х годах в исследовательском отделе Кливлендской клиники Морис Раппорт, Арда Грин и Ирвинг Пейдж очистили и охарактеризовали сосудосуживающее соединение, образующееся вскоре после коагуляции и связанное с гипертонией. С помощью Tour de Force молекула была очищена из 900 литров сыворотки, полученной из 2 тонн бычьей крови. Название серотонин появилось после того, как вещество было кристаллизовано в 1948 году, поскольку оно было получено из сыворотки («сер») и могло индуцировать сосудистый тонус («тонин») в кровеносных сосудах. Впоследствии было показано, что кристаллическое сосудосуживающее вещество представляет собой единый комплекс, состоящий из креатинина и производных индола, что позволило построить структурную модель 5-НТ на основе УФ-спектрофотометрии. Химический синтез 5-НТ Хэмлином и Фишером в 1951 г. обеспечил значительный прогресс, позволивший подтвердить его фармакологические эффекты и провести сравнение с ранее выделенным энтерамином . Интерес к пониманию физиологической роли 5-НТ побудил к усилиям по выделению соединения из различных млекопитающих и тканей, таких как центральная нервная система
С 1970-х годов была установлена связь между серотонинергической системой и аффективными расстройствами, а также изменениями настроения . Недавно серотонин был связан с множеством процессов , включая агрессию , сон , аппетит , боль , плотность костей , регенерацию тканей , агрегацию тромбоцитов и функции желудочно-кишечного тракта. Влияние 5-НТ на иммунную систему также было признано, хотя конкретные механизмы, лежащие в основе этих эффектов, полностью не изучены и могут потребовать подтверждения в клетках человека. Несмотря на эти сложности, хорошо известно, что серотонинергическая система и связанные с ней молекулы, экспрессируемые в иммунных клетках, могут влиять на расстройства настроения, такие как большая депрессия и шизофрения .
Экспрессия серотонинергических компонентов по-разному регулируется между тканями и типами клеток. В то время как экспрессия и функция серотонинергических белков в первую очередь изучались в центральной нервной системе , следует отметить, что никаких функциональных различий между типами клеток выявлено не было. Серотонинергические компоненты, экспрессируемые в иммунной системе, охватывают сложный ансамбль белков, которые координируют синтез и деградацию , транспорт и хранение и ответ на стимуляцию 5-НТ.
Большая часть синтеза 5-HT, до 90%, происходит в желудочно-кишечных энтерохромаффинных (EC) клетках, за которыми следует синтез в миэнтеральных нейронах (5%) и головном мозге. В 1980-х годах 5-НТ был идентифицирован как иммуномодулятор из-за его способности стимулировать или ингибировать воспаление. Эта иммунная регуляция, которая еще полностью не выяснена, управляется серотонинергической системой. Поэтому для понимания патологий заболеваний, связанных с иммунной системой, важно учитывать функцию серотонинергических компонентов. В частности, понимание может быть получено путем знания того, как серотонинергические компоненты связаны с механизмами иммуномодуляции, которые зависят от экспрессии рецепторов 5-HT (5HTR) в лейкоцитах и других клетках, участвующих в воспалительной реакции.
Серотонин (5-HT) вызывает зависящие от концентрации метаболические эффекты в различных типах клеток, включая нейроны, энтерохромаффинные клетки, адипоциты, бета-клетки поджелудочной железы, фибробласты, гладкомышечные клетки, эпителиальные клетки и лейкоциты. В этих клетках конститутивно экспрессируются или индуцируются три класса генов, регулирующих функцию 5-HT: (а) мембранные белки, которые регулируют ответ на 5-HT, такие как SERT, 5HTR-GPCR и 5HT 3-ионные каналы; (b) нижележащие сигнальные трансдукционные белки; и (c) ферменты, контролирующие метаболизм 5-HT, такие как IDO и MAO, которые могут генерировать биологически активные катаболиты, включая мелатонин, кинуренин и кинуренамин. Представляют интерес клинические и экспериментальные механизмы, участвующие в 5-HT-индуцированной иммуномодуляции. Эти механизмы являются клеточно-специфичными и зависят от экспрессии серотонинергических компонентов в иммунных клетках. Следовательно, 5-НТ может модулировать некоторые иммунологические явления, такие как хемотаксис, активация лейкоцитов, пролиферация, секреция цитокинов, анергия и апоптоз. Воздействие 5-НТ на иммунные клетки может иметь значение в клиническом исходе патологий с воспалительным компонентом. Большая депрессия, фибромиалгия, болезнь Альцгеймера, псориаз, артрит, аллергии, и астма связаны с изменениями в серотонинергической системе, связанной с лейкоцитами. Таким образом, фармакологическая регуляция серотонинергической системы может модулировать иммунную функцию и предоставлять терапевтические альтернативы для этих заболеваний.
Добавить комментарий