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

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.