Ученые выяснили, как серотонин влияет на развитие эмбрионов

Российские ученые совместно с коллегами из Швеции и США изучили действие серотонина на зародышей разных животных. Результаты исследования могут объяснить влияние этого вещества на протекание беременности и развитие плода у женщин. Статья опубликована в журнале ACS Chemical Neuroscience. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Серотонин — химический регулятор настроения и поведения. Оно также выполняет множество регуляторных функций: влияет на свертываемость крови, сокращение сосудов, выброс инсулина и прочее. Ученые обнаружили, что серотонин действует на организм не только через белки на поверхности клеток. Он также связывается напрямую с внутриклеточными белками, изменяет их свойства, и в результате многие физиологические реакции проходят иначе. Однако раньше подобные процессы находили только у взрослых организмов, преимущественно млекопитающих и человека. Давно известно, что изменение уровня серотонина или воздействие на его белки могут приводить к различным порокам развития зародыша. При этом внутриклеточные механизмы таких процессов изучены крайне слабо. Сотрудники Института биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН совместно с коллегами из Каролинского института (Швеция) и Морской биологической лаборатории (США) провели уникальную работу по исследованию влияния серотонина на эмбриональное развитие позвоночных и беспозвоночных животных. Они обнаружили, что в эмбрионах рыб, моллюсков и морских ежей на ранних стадиях формирования зародыша серотонин попадает в ядра клеток. Под действием специального фермента он присоединяется к белкам и таким образом изменяет их функции. Значительно позднее подобные изменения влияют на специализацию клеток, формирование различных тканей, органов и их систем. Данная работа позволила установить, что найденный механизм действия серотонина очень древний и работает сходным образом у разных организмов. Это может объяснять различные нарушения в развитии плода у беременных женщин, принимающих антидепрессанты на самых ранних этапах беременности. Многие из подобных лекарств влияют на уровень серотонина во всем теле. "Обнаруженные новые механизмы взаимодействия серотонина и белков-мишеней в ядрах клеток позволят иначе взглянуть на происходящие в эмбриональном периоде развития процессы. Дальнейшие исследования помогут понять особенности происхождения, условия и причины появлений ряда распространенных врожденных заболеваний, а также предложить новые направления в стратегиях их лечения и профилактики, начиная с самых ранних дней жизни", — отмечает одна из авторов статьи, доктор биологических наук, руководитель лаборатории сравнительной физиологии развития ИБР РАН Елена Евгеньевна Воронежская.