Исследователи МГУ установили жизненную важность оптимального уровня серотонина для правильного развития зародыша. При дефиците клетки активируют собственный синтез, а избыток превращают в эпигенетическую память. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале.
Раньше серотонин знали в основном как нейромедиатор. Теперь ясно, он также ключевой морфоген, управляющий делением, миграцией и специализацией клеток на самых ранних стадиях беременности, задолго до формирования мозга. Эксперименты показали, что зародыш не только усваивает серотонин от матери, но и сам регулирует его уровень. При искусственном ограничении внешнего поступления ученые наблюдали запуск внутреннего ферментативного производства.
Защиту от избытка серотонина обеспечивает иной механизм. В развивающемся эмбрионе фермент моноаминоксидаза расщепляет лишние молекулы. Блокировка этого фермента не нарушает развитие: эмбрион сохраняет форму, функции митохондрий и маркеры здоровья клеток. Избыточный серотонин проникает в ядро, где ферменты трансглутаминазы связывают его с гистонами, белками упаковки ДНК. Так клетка не просто удаляет излишки, а создает устойчивую эпигенетическую метку, влияющую на активность генов в будущем.
Ученые пришли к выводу, что доимплантационный эмбрион активно поддерживает точный уровень внутриклеточного серотонина. Накопленный серотонин может химически присоединяться к белкам, изменяя их функции. Серотонилирование гистонов, вероятно, служит важной эпигенетической меткой, позволяющей колебаниям материнского серотонина программировать поздние этапы развития.
Эти открытия дают биологам и медикам новый взгляд на раннее программирование здоровья. Будущие исследования покажут, как первичные эпигенетические метки изменяют активность генов на поздних стадиях и влияют на физиологию взрослого организма, открывая перспективы для медицины.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник: scientificrussia.ru
