تكنولوجيا التصوير الجديدة تسمح بالكشف الانتقائي عن السيروتونين، مما يحول التركيز من مستويات السيروتونين إلى وظائف إفراز الخلايا العصبية في دراسات الاكتئاب، مع دلالات على استهداف mTOR في العلاجات.

اكتشاف مجس فلوري جديد للكشف عن السيروتونين

طور الباحثون مجسا فلوريا جديدا قادرا على الكشف عن السيروتونين بدقة، وهو عنصر أساسي في تشخيص وعلاج الاكتئاب.

يتميز هذا المجس بقدرته على التمييز بين السيروتونين والجزيئات المشابهة له، كما يضيء وجوده داخل الخلايا، مما يوفر رؤى جديدة حول آليات الاكتئاب.

تصوير السيروتونين

يلعب السيروتونين دورا حاسما في تشخيص وعلاج الاكتئاب وتطوير الأدوية الخاصة به. وقد طورت مجموعة من العلماء في الصين مجسا فلوريا شديد الحساسية والانتقائية لتصوير السيروتونين. نشرت نتائجهم الأولية في مجلة Angewandte Chemie، وشملت النتائج دراسات على الخلايا ونماذج حيوانية.

يعد الاكتئاب مشكلة صحية عامة كبيرة على مستوى العالم. وتفشل العلاجات الحالية في كثير من الأحيان، ويرجع ذلك إلى أن الآليات الأساسية للاكتئاب لا تزال غير مفهومة بالكامل. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الاكتئاب يتجاوز مجرد انخفاض مستويات السيروتونين.

تقدمات في استخدام المجس الفلوري للكشف عن السيروتونين

للدراسة الدقيقة لدور السيروتونين في الاكتئاب، قاد فريق بقيادة ويينغ لين في جامعة قوانغشي (الصين) تطوير مجس فلوري جزيئي عالي الانتقائية. تكمن الصعوبة في أن بنية السيروتونين وكيميائيته تشبه إلى حد كبير جزيئات أخرى مثل الميلاتونين والتريبتوفان. ومع ذلك، أظهرت التحليلات الدقيقة فروقات طفيفة في التفاعل. صمم الفريق مجموعة تفاعلية خاصة (3-ميركابتوبروبيونات) التي تتفاعل بشكل انتقائي مع السيروتونين عبر تفاعل تسلسلي. وأرفقوا هذا الجزء التفاعلي بصبغة فلورية (مشتق من الديسيانو ميثيلين بنزوبيران).

آلية عمل المجس الجديد للسيروتونين

في البداية، يكون المجس في وضع "الإيقاف" عند إضافة الجزء الملحق. وعندما يلتقي بالسيروتونين، يتفاعل جزء معين أولاً (ترتبط مجموعة SH من الجزء التفاعلي برابطة مزدوجة في السيروتونين عبر تفاعل النقر الثيوليني). بعد ذلك، تسهل القرب من السيروتونين تشكيل رابطة ثانية (تفاعل نوكليوفيلي بين مجموعة أمينية في السيروتونين ومجموعة كربونيلية في الجزء التفاعلي). كنتيجة لذلك، يتم إزالة الجزء التفاعلي من الصبغة الفلورية ويتم تنشيط الفلورية. يشير المجس بشكل انتقائي وحساس إلى وجود السيروتونين حتى داخل الخلايا.

ملاحظات من نماذج الخلايا والحيوانات

استخدم الفريق المجس لتصوير خط خلوي عصبي يمكن تحويله إلى نموذج للاكتئاب عن طريق إعطاء الكورتيكوستيرون. أظهرت النتائج أن مستوى السيروتونين في الخلايا الطبيعية والخلايا "المكتئبة" كان مرتفعًا بشكل متساوٍ تقريبا، ومع ذلك كانت الخلايا المكتئبة قادرة على إفراز السيروتونين بشكل أقل بكثير استجابةً للتحفيز. أدى إعطاء الأدوية المضادة للاكتئاب الحالية (مثبطات استرداد السيروتونين) إلى زيادة طفيفة في الإفراز.

دلالات على علاج الاكتئاب

وفقًا لإحدى الفرضيات، يمكن أن يكون للجزيء الحيوي mTOR، الذي يلعب دورا في العديد من مسارات الإشارات الخلوية، علاقة بانخفاض قدرة الخلايا على إفراز السيروتونين. لاحظ الفريق أنه باستخدام منشطات mTOR، زاد إفراز السيروتونين بشكل كبير في الخلايا المكتئبة، بينما قلل مثبطو mTOR من إفراز السيروتونين في الخلايا الطبيعية. تم تأكيد جميع النتائج في نماذج الخلايا والفئران.

تشير هذه الدراسات التصويرية إلى أن مستوى السيروتونين في النموذج المكتئب ليس العامل الأساسي. بل يبدو أن القدرة على إفراز السيروتونين من قبل الخلايا العصبية هي العامل الأكثر أهمية. هذه القدرة ترتبط بشكل قوي بنشاط mTOR، مما قد يشير إلى تقدم محتمل في علاج الاكتئاب.