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A serotonina na depressão é altamente relevante no diagnóstico, tratamento e desenvolvimento de medicamentos. Para estudar melhor essa área, uma equipe chinesa desenvolveu agora uma sonda fluorescente para processos de imagem que é altamente sensível e seletiva para a serotonina. No periódico Química Aplicadaeles também apresentam os resultados preliminares obtidos a partir dos modelos celulares e animais.
A depressão representa um problema significativo de saúde pública em todo o mundo. Os tratamentos atuais são insuficientes, principalmente porque é difícil determinar o mecanismo da depressão. Novos estudos indicam que a depressão não é causada exclusivamente por níveis reduzidos de serotonina.
Para examinar o papel da serotonina na depressão, uma equipe liderada por Weiying Lin na Universidade de Guangxi (China) queria desenvolver uma sonda molecular fluorescente altamente seletiva. O problema com isso é que a estrutura e a química da serotonina se assemelham muito a outras biomoléculas, como a melatonina e o triptofano. No entanto, análises precisas revelaram diferenças sutis na reatividade. A equipe projetou um grupo reativo especial (3-mercaptopropionato) que pode reagir muito seletivamente com a serotonina por meio de uma reação em cascata. Eles anexaram esse bloco de construção reativo a um corante fluorescente (derivado de dicianometileno-benzopirano).
A fixação do “apêndice” inicialmente desliga a sonda. Se ela encontrar serotonina, uma seção reage primeiro (grupo SH do bloco de construção reativo se liga a uma ligação dupla na serotonina, reação de clique tiol-eno). Depois, facilitada pela proximidade, uma segunda ligação é formada (reação nucleofílica entre um grupo amino na serotonina e um grupo carbonila no bloco de construção reativo). Como resultado, o bloco de construção é removido do corante fluorescente e sua fluorescência é ligada. A sonda indica seletiva e sensivelmente a presença de serotonina, mesmo dentro das células.
A equipe usou a sonda para criar imagens de uma linhagem de células neuronais que pode ser transformada em um modelo para depressão pela administração de corticosterona. Descobriu-se que o nível de serotonina nas células normais e “deprimidas” era quase igualmente alto. No entanto, as células depressivas foram capazes de expelir significativamente menos serotonina em resposta à estimulação. A administração dos atuais medicamentos antidepressivos (inibidores da recaptação de serotonina) aumentou ligeiramente a liberação.
De acordo com uma hipótese, mTOR, uma biomolécula que desempenha um papel em muitas vias de sinalização celular, poderia estar relacionada a uma capacidade reduzida de liberar serotonina. A equipe observou que com os ativadores de mTOR, a liberação de serotonina nas células depressivas foi significativamente aumentada, enquanto os inibidores de mTOR reduziram a liberação de serotonina das células normais. Todos os resultados puderam ser confirmados nos modelos de neurônios e camundongos.
Esses estudos de imagem sugerem que o nível de serotonina no modelo para depressão não é o fator primário. A capacidade dos neurônios de liberar serotonina parece muito mais crítica. Essa capacidade se correlaciona fortemente com a atividade do mTOR, o que pode apontar o caminho para o avanço no tratamento da depressão.
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