Ключ к зачатию: гормон счастья оказался важнее, чем думали

Серотонин, известный как "гормон счастья", играет важную роль не только в работе нервной системы, но и в самых ранних стадиях развития жизни. Оказалось, что эта молекула участвует в межклеточной коммуникации еще на этапе яйцеклетки, влияя на созревание женских половых клеток и формирование зародыша. Новые данные могут помочь в борьбе с бесплодием и гибелью эмбрионов.

Как серотонин управляет развитием клеток

Серотонин выполняет множество функций в организме. Он регулирует передачу нервных сигналов, влияет на созревание половых клеток и участвует в делении клеток эмбриона. Однако до сих пор его глобальная роль в этих процессах оставалась недостаточно изученной.

Группа исследователей из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Института биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН изучила активность компонентов системы транспорта серотонина в клетках на разных стадиях развития у мышей. Ученые исследовали активность генов, отвечающих за синтез серотонина, рецепторов и транспортеров — молекул, которые помогают серотонину перемещаться через мембраны клеток.

Генетическая активность и серотонин

Результаты анализа показали, что на протяжении созревания яйцеклетки и на ранних этапах развития эмбриона активно работали гены, кодирующие рецепторы серотонина: Htr1d, Htr1b, Htr2b, Htr5a и Htr7. Кроме того, на этих же стадиях активно функционировал ген Tph2, который отвечает за первый этап синтеза серотонина.

Интересно, что другие гены, отвечающие за более поздние стадии его производства, включались в работу только в восьмиклеточном зародыше. Это говорит о том, что на самых ранних стадиях эмбрион не может самостоятельно вырабатывать серотонин, но уже чувствителен к его воздействию.

Где накапливается серотонин

Чтобы подтвердить эти данные, исследователи использовали флуоресцентно-меченые антитела. Они показали, что серотонин в больших количествах присутствует в яйцеклетках и клетках раннего эмбриона, особенно в их мембранах. При этом рецепторы серотонина располагались по-разному: одни находились на поверхности клеток, другие были равномерно распределены внутри.

Кроме того, оказалось, что серотонин накапливается в особых пузырьках — везикулах. Именно они выбрасывают его в межклеточное пространство в ответ на определенные сигналы. Чтобы проверить этот механизм, ученые заблокировали транспортер, отвечающий за "загрузку" серотонина в везикулы. В результате его количество в клетках уменьшилось на 50%.

Перспективы для медицины

"Серотонин участвует в развитии млекопитающих с ранних стадий, влияя на созревание яйцеклеток и формирование зародыша. Его пути можно активировать для улучшения качества половых клеток и эмбрионов", — объясняет кандидат биологических наук, доцент кафедры эмбриологии МГУ Денис Никишин.

Уточнения

Зача́тие (от рус зачать, то есть начать) — возникновение беременности — «процесс, обусловленный актом оплодотворения», после которого «начинается развитие нового организма в теле матери, и следовательно наступает беременность».