Исследователи из МГУ доказали, что для нормального формирования эмбриона жизненно необходим оптимальный уровень серотонина. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в Journal of Developmental Biology.
Долгое время серотонин рассматривался преимущественно как нейромедиатор, но сегодня уже известно, что он является и фундаментальным морфогеном — веществом, которое управляет делением клеток, их миграцией и специализацией на ранних этапах беременности, задолго до появления зачатков мозга. В ходе экспериментов ученые выяснили, что зародыш может не только поглощать серотонин из организма матери, но и самостоятельно управлять его запасами.
Искусственно смоделировав условия, при которых поступление серотонина извне нарушалось, исследователи зафиксировали активный запуск ферментативной цепочки его эндогенного производства.
Защиту от переизбытка серотонина обеспечивает другой механизм. По мере развития эмбриона роль метаболического барьера берет на себя фермент моноаминоксидаза, который расщепляет невостребованные молекулы. Если его заблокировать, возникающая серотониновая перегрузка не нарушает развития. При этом избыточный серотонин проникает в клеточное ядро, где при помощи ферментов трансглутаминаз связывается с гистонами — белками, вокруг которых упаковываются нити ДНК. Так клетка не столько избавляется от свободного серотонина, сколько использует его в качестве стабильной эпигенетической метки, способной влиять на работу генов во время всего последующего развития.
Авторы работы считают, что доимплантационный эмбрион активно поддерживает точный уровень внутриклеточного серотонина. Накапливаясь внутри клетки эмбриона, серотонин может химически «пришиваться» к белкам и влиять на их работу. Вероятно, серотонилирование гистонов в эмбрионе может являться важной эпигенетической меткой, с помощью которой колебания серотонина в материнском организме программируют более поздние этапы развития. Сделанные открытия позволяют по-новому взглянуть на механизмы раннего программирования здоровья.
