Серотонин на контроле костной массы – удивительные результаты нового исследования

Ученым уже довольно давно известно, что при лактации и определенных типах рака происходит своеобразная утечка кальция из костных тканей, результатом чего становится потеря костной массы. Более того, известно, что причиной этого являются молекулы PTHrP – белка, ассоциированного с паратиреоидным гормоном, вырабатываемые в молочной железе. Но до сих пор ничего не было известно о сигнальном пути, контролирующем секрецию PTHrP. После ряда экспериментов с клетками и тканями мышей, коров и людей, команда ученых университета Цинциннати дала неожиданный ответ: все дело в… «гормоне счастья» серотонине.

Исследование, результаты которого были опубликованы в последнем выпуске журнала Психологической Ассоциации США «American Journal of Physiology», началось с изучения генетических мутаций, препятствовавших нормальному синтезу серотонина у мышей во время лактации. Оказалось, что у кормящих мышей с генетически индуцированной нехваткой серотонина (мутацией триптофангидроксилазы-1) уровень PTHrP в молочной железе значительно ниже, чем у мышей здоровых. Это позволило предположить, что именно серотонин играет ключевую роль в контроле интенсивности синтеза PTHrP.

Чтобы убедиться, что секреция PTHrP зависит именно от серотонина, нейромедиатор добавили в клетки мышей и коров – и экспрессия генов PTHrP увеличилась в 8 и 20 раз соответственно.

В ходе еще одного эксперимента серотонин добавили в ткани, взятые у людей с раком молочной железы. Это привело к 20-кратному увеличению количества генов PTHrP, а также к росту количества генов, отвечающих за синтез белка Runx2, который, как известно, играет важную роль в процессах потери костной массы и развития рака молочной железы. Кроме того, был проведен ряд экспериментов, в ходе которых у различных лабораторных животных искусственно отключали определенные типы рецепторов серотонина в клетках молочной железы. В их ходе доказано, что секрецию PTHrP контролирует рецептор серотонина 5-HT2.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что серотонин 5-HT2 регулирует секрецию белка PTHrP, который, в свою очередь, препятствует потере кальция костной тканью и распространению метастазов рака в мягких тканях.

Авторы исследования очень удивлены полученными результатами, поскольку потеря костной массы является одним из побочных эффектов при назначении антидепрессантов на основе серотонина. Ученые уверены, что необходимы дополнительные исследования, чтобы как следует разобраться в роли серотонина и разработать новые методы для защиты костной ткани и, возможно, профилактики метастазирования опухолей.