Privação do sono aumenta resposta do receptor serotonina 2a no cérebro

A privação do sono aumenta os níveis de receptores neurotransmissores de serotonina 2A dentro de 6 a 8 horas. A função anormal do receptor de serotonina 2A está associada a alucinações, comprometimento cognitivo, e está ligada a transtornos psiquiátricos como a esquizofrenia.

Fonte: Universidade do Arizona

O receptor de serotonina 2A (5-HT2A) é amplamente distribuído no cérebro e desempenha um papel crítico na percepção, cognição e psicose. Também é responsável pelos efeitos psicodélicos de drogas, como psilocibina (cogumelos alucinógenos) e LSD. A função anormal do receptor 5-HT2A está associada a distúrbios psiquiátricos, incluindo esquizofrenia. A principal classe de drogas antipsicóticas usadas para tratar esquizofrenia tem como alvo receptores 5-HT2A para reduzir sintomas de alucinações e cognição prejudicada.

Um estudo liderado por Amelia Gallitano, MD, Ph.D., professor do Departamento de Ciências Médicas Básicas e Psiquiatria da Faculdade de Medicina da Universidade do Arizona — Phoenix, descobriu que um estressor ambiental, a privação do sono, pode aumentar significativamente os níveis de receptores neurotransmissores de serotonina 2A em 6 a 8 horas em modelos animais. Para indivíduos com esquizofrenia, esses achados sugerem que estressores ambientais podem alterar o equilíbrio nos receptores cerebrais controlados por drogas antipsicóticas.

"Nosso estudo mostra que é possível que os estímulos ambientais alterem os níveis de receptores que têm papéis importantes no cérebro — em questão de horas", disse Gallitano, cujo laboratório se concentra em investigar a interação do estresse ambiental e predisposição genética no desenvolvimento de doenças psiquiátricas. "Agora achamos que sabemos o mecanismo através do qual isso acontece; é através do gene EGR3."

Mecanismo de sinalização

O papel dos receptores 5-HT2A no controle da capacidade de entender e processar informações tem sido extensivamente estudado. No entanto, o processo de sinalização que regula essa expressão genética tem permanecido mal compreendido — até agora.

Proteínas receptoras na superfície das células cerebrais controlam a rede interna de comunicação do cérebro. Esses receptores são criados quando um gene (uma região de DNA) é ligado e produz as instruções (RNA mensageiro) que a célula usa para criar a proteína, neste caso o receptor 5-HT2A. Quantos dos receptores são feitos, e presentes na superfície celular, determina como a célula cerebral responde ao neurotransmissor serotonina, e também a drogas que se ligam ao receptor, como antipsicóticos, LSD e psilocibina.

O receptor 5-HT2A recebe sua instrução codificada do gene HTR2A. O estudo revelou que proteínas produzidas pela EGR3, um gene de resposta ao crescimento precoce, também foram necessárias para a expressão do receptor 5-HT2A.

A função do EGR3 é ligar-se ao DNA e ligar e desligar outros genes. Os achados mostraram que os estímulos causados pela privação do sono desencadearam o EGR3 a se ligar ao gene receptor 5-HT2A e ativar sua produção de instruções de mRNA para produzir mais proteína. Isso resultou em mais receptores 5-HT2A presentes no cérebro em várias horas.

Consequências para a esquizofrenia

Os achados deste estudo aumentam a compreensão de como o ambiente altera a expressão dos receptores cerebrais que mediam a função do córtex pré-frontal. A atividade na região do córtex pré-frontal do cérebro é essencial para o raciocínio espacial e a memória de trabalho. A disfunção nessa área pode contribuir para os déficits cognitivos que caracterizam a esquizofrenia.

Esquizofrenia é uma doença mental caracterizada por anormalidades na percepção, pensamento e memória. A doença interrompe os processos de cognição, sono e memória, fazendo com que os pacientes experimentem alucinações e dissociação da realidade.

Na busca por tratamentos para sintomas psiquiátricos graves, os medicamentos que iniciam uma resposta fisiológica ligando-se aos receptores 5-HT2A estão experimentando um ressurgimento. O fato de receptores 5-HT2A mediarem os efeitos alucinógenos de drogas, como LSD e psilocibina, sugere que este receptor pode influenciar as alucinações e distúrbios perceptivos da esquizofrenia.

"Queremos entender os genes que se expressam como resultado de estímulos ambientais e como essa interação gene-ambiente influencia mudanças comportamentais que podem dar origem a sintomas de doenças mentais", disse Gallitano.

Original Research: Closed access.
 “Acute sleep deprivation upregulates serotonin 2A receptors in the frontal cortex of mice via the immediate early gene Egr3” by Xiuli Zhao et al. Molecular Psychiatry