La privazione del sonno aumenta la risposta del recettore della serotonina 2a nel cervello

Insomnia Painting by Viktoriia Yavorska

Il recettore della serotonina 2A (5-HT 2A ) è ampiamente distribuito nel cervello e svolge un ruolo critico nella percezione, nella cognizione e nella psicosi. È anche responsabile degli effetti psichedelici di droghe, come la psilocibina (funghi allucinogeni) e l’LSD. La funzione anormale del recettore 5-HT 2A  è associata a disturbi psichiatrici, inclusa la schizofrenia. La classe principale di farmaci antipsicotici usati per trattare la schizofrenia prende di mira i recettori 5-HT 2A  per ridurre i sintomi delle allucinazioni e della compromissione della cognizione.
Uno studio condotto da ricercatori del Dipartimento di Scienze Mediche di Base e Psichiatria presso l’Università dell’Arizona College of Medicine—Phoenix, ha scoperto che un fattore di stress ambientale, la privazione del sonno, può aumentare significativamente i livelli di recettori del neurotrasmettitore della serotonina 2A in 6-8 ore in modelli animali. Per le persone con schizofrenia, questi risultati suggeriscono che i fattori di stress ambientale possono alterare l’equilibrio dei recettori cerebrali che sono controllati dai farmaci antipsicotici.
Questo studio mostra che è possibile che gli stimoli ambientali modifichino i livelli dei recettori che hanno ruoli importanti nel cervello, nel giro di poche ore. Ora i ricercatori pensano di conoscere il meccanismo attraverso il quale ciò accade; è attraverso il gene EGR3. Il ruolo dei recettori 5-HT 2A  nel controllo della propria capacità di comprendere ed elaborare le informazioni è stato ampiamente studiato. Tuttavia, il processo di segnalazione che regola questa espressione genica è rimasto poco compreso, fino ad ora. Le proteine ​​​​recettrici sulla superficie delle cellule cerebrali controllano la rete di comunicazione interna del cervello. Questi recettori vengono creati quando un gene (una regione del DNA) viene attivato e produce le istruzioni (RNA messaggero) che la cellula utilizza per creare la proteina, in questo caso il recettore 5-HT 2A  . Quanti dei recettori sono costituiti e presenti sulla superficie cellulare, determina come la cellula cerebrale risponde al neurotrasmettitore serotonina e anche ai farmaci che si legano al recettore, come antipsicotici, LSD e psilocibina. Il recettore 5-HT 2A  riceve la sua istruzione codificata dal gene HTR2A. Lo studio ha rivelato che le proteine ​​prodotte da EGR3, un gene di risposta alla crescita precoce, erano necessarie anche per l’espressione del  recettore 5-HT 2A . La funzione di EGR3 è quella di legarsi al DNA e attivare e disattivare altri geni. I risultati hanno mostrato che gli stimoli causati dalla privazione del sonno hanno attivato l’EGR3 per legarsi al gene del recettore 5-HT 2A  e attivare la sua produzione di istruzioni di mRNA per produrre più proteine. Ciò ha portato a più recettori 5-HT 2A  presenti nel cervello entro diverse ore.
I risultati di questo studio migliorano la comprensione di come l’ambiente altera l’espressione dei recettori cerebrali che mediano la funzione della corteccia prefrontale. L’attività nella regione della corteccia prefrontale del cervello è essenziale per il ragionamento spaziale e la memoria di lavoro. La disfunzione in quest’area può contribuire ai deficit cognitivi che caratterizzano la schizofrenia. La schizofrenia è una malattia mentale caratterizzata da anomalie nella percezione, nel pensiero e nella memoria. La malattia interrompe i processi cognitivi, del sonno e della memoria, facendo sì che i pazienti sperimentino allucinazioni e dissociazione dalla realtà. Nella ricerca di trattamenti per gravi sintomi psichiatrici, i farmaci che avviano una risposta fisiologica legandosi ai recettori 5-HT 2A  stanno vivendo una rinascita. Il fatto che i recettori 5-HT 2A  mediano gli effetti allucinogeni di farmaci, come l’LSD e la psilocibina, suggerisce che questo recettore possa influenzare le allucinazioni e i disturbi percettivi della schizofrenia. Bisogna capire i geni che vengono espressi come risultato di stimoli ambientali e come quell’interazione gene-ambiente influenza i cambiamenti comportamentali che possono dare origine a sintomi di malattie mentali.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Acute sleep deprivation upregulates serotonin 2A receptors in the frontal cortex of mice via the immediate early gene Egr3” by Xiuli Zhao et al. Molecular Psychiatry

Immagine: Insomnia (Viktoriia Yavorska)

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