Transportador de serotonina

(Redirecionado de Receptor serotoninérgico)

O transportador de serotonina (SERT ou 5-HTT), também conhecido como transportador de serotonina dependente de sódio e transportador de soluto família 6 membro 4, é uma proteína que em humanos é codificada pelo gene SLC6A4.[1] SERT é um tipo de transportador de proteína monoamina que transporta serotonina da fenda sináptica para o neurônio pré-sináptico.[2]

Este transporte de serotonina pela proteína SERT termina a ação da serotonina e a recicla em um maneira dependente de sódio. Esta proteína é o alvo de muitos medicamentos antidepressivos do SSRI e da classe dos antidepressivos tricíclicos.[3] É um membro da família sodium: neurotransmitter symporter. Um polimorfismo de repetição no promotor deste gene mostrou que afeta a taxa de absorção de serotonina e pode desempenhar um papel na síndrome da morte súbita infantil, no comportamento agressivo em pacientes com a doença de Alzheimer, estresse pós-traumático e susceptibilidade a depressão em pessoas com trauma emocional.[4]

Mecanismo de ação editar

Os transportadores de serotonina  dependem tanto da concentração de íon potássio no citoplasma  concentrações de íon sódio e cloreto no fluido extracelular. Para funcionar corretamente o Transportador de Serotonina precisa do potencial de membrana criado pela adenosina trifosfatase de sódio-potássio.

Primeiro um íon de sódio se liga ao transportador de serotonina, seguido pela serotonina, e então por íons de cloreto, assim, devido ao potencial de membrana, pode entrar na célula e liberar os elementos anteriormente vinculados. Logo após a liberação da serotonina no citoplasma um íon de potássio se liga ao transportador, que é agora capaz de voltar e retornar ao seu estado ativo.[5]

Função editar

O transportador de serotonina remove serotonina da fenda sináptica e devolve para o botão sináptico. Assim, ele termina os efeitos da serotonina e, simultaneamente, permite a sua reutilização pelo neurônio pré-sináptico.

Os neurônios se comunicam usando mensageiros químicos, como a serotonina, entre as células. O transportador de proteína, através da reciclagem de serotonina, regula a sua concentração na fenda, ou sinapse, e, portanto, seus efeitos sobre a recepção de neurônio receptores.

Estudos médicos tem mostrado que as alterações no metabolismo do transportador de serotonina parecem ser associados com diferentes fenômenos, incluindo o alcoolismo, depressão, transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), amor romântico,[6] hipertensão efobia social generalizada.[7]

O transportador de serotonina também está presente nas plaquetas; lá, a serotonina funciona como um substância vasoconstritora. Ele também serve como uma molécula de sinalização para induzir a agregação plaquetária.

Farmacologia editar

O SERT atravessa a membrana plasmática 12 vezes. Ele pertence à família de transportadores monoaminas NE, DA, SERT. Os transportadores são alvos importantes para os agentes de tratamento de transtornos psiquiátricos. Drogas que reduzem a ligação da serotonina aos transportadores (inibidores da recaptação de serotonina, ou SRIs) são usados para tratar perturbações mentais. O inibidor seletivo da recaptação de serotonina (SIRS), fluoxetina, e os antidepressivos tricíclicos (TCA), clomipramina, são exemplos de inibidores da recptação de serotonina(SRIs).

A seguir a elucidação de estruturas homólogas bacteriana transportador, LeuT, co-cristalizada com antidepressivos tricíclicos no vestíbulo de líderes do espaço extracelular para o substrato central foi deduzido que este sítio de ligação também representa o sítio de ligação relevante para antidepressivos obrigatório em SERT.[8] No Entanto, estudos sobre SERT mostram que os antidepressivos tricíclicos e inibidores seletivos da recaptação de serotonina  ligam o sitio de ligação central sobrepondo-se ao sítio de ligação do substrato.[9][10][11] A Drosophila transportador de dopamina, que exibe farmacologia semelhante a do SERT, foi cristalizada com antidepressivos tricíclicos e confirmou a anterior constatação de que o sítio de ligação do substrato é também o sítio de ligação do antidepressivo.[12] A estrutura cristalina do SERT humano também foi resolvida recentemente.[13]

 
12a
 
4b

Ligantes editar

  • DASB
  • composto 4b: Ki = 17 pM; 710 vezes e 11,100 vezes seletivo sobre DAT e NET[14]
  • composto de (+)-12a: Ki = 180 pM, na hSERT; >1000 vezes seletiva sobre hDAT, hNET, 5-HT1A, e 5-HT6.[15] Isosteres[16]
  • 3-cis-(3-Aminocyclopentyl)indol 8a: Ki = 220 pM[17]
  • alostéricos modulador: 3'-Metoxi-8-metil-spiro{8-azabiciclo[3.2.1]octano-3,5'(4 H)-isoxazole} (composto 7a)[18]

Genética editar

 
Slc6a4 é expresso no núcleo mediano e dorsal da raphe no mesencéfalo da rata pós-natal, dia 56.[19] Allen Brain Atlases
 
Cromossomo 17.

O gene que codifica o transportador de serotonina é chamado de portador de soluto família 6 (transportador do neurotransmissor, serotonina), membro 4 (SLC6A4, consulte Solute carrier family). Em humanos, o gene é encontrado no cromossomo 17 na localização 17q11.1–p12.[20]

Mutações associadas com o gene podem resultar em alterações na função do transportador de serotonina, e experimentos com ratos identificaram mais de 50 diferentes alterações fenotípicas como resultado de uma variação genética. Estas alterações fenotípicas podem, por exemplo, aumentar a ansiedade e disfunção do intestino.[21] Algumas das variações genéticas humanas associadas com o gene são:

  • Comprimento da variação do  serotonina-transportador-gene ligado região polimórfica (5-HTTLPR)
  • rs25531 — um único nucleotide polymorphism (SNP) no 5-HTTLPR
  • rs25532 — outro SNP no 5-HTTLPR
  • STin2 — um número variável de tandem repeats (VNTR) no funcional intron 2
  • G56A no segundo éxon
  • I425V no nono exão

Variação de comprimento em 5-HTTLPR editar

A região promotora do gene SLC6A4 contém um polimorfismo com repetições "short" e "long" em uma região: Região polimórfica ligada a 5-HTT (5-HTTLPR ou SERTPR).[22] A variação short tem 14 repetições de uma sequência, enquanto a variação long tem 16 repetições. A variação "short" leva a uma menor transcrição para SLC6A4, e descobriu-se que ela pode em parte explicar os traços de personalidade relacionados à ansiedade.[23] Este polimorfismo tem sido amplamente investigado em mais de 300 estudos científicos (desde 2006).[24] O 5-HTTLPR polimorfismo pode ser subdividido ainda: Um estudo publicado em 2000 encontrou 14 variantes de alelos (14-A, 14-B, 14-C, 14-D, 15, 16-A, 16-B, 16-C, 16-D 16-E, 16-F, 19, 20 e 22) em um grupo de cerca de 200 Japoneses e pessoas caucasianas.

Além de alterar a expressão da proteína SERT e das concentrações extracelular de serotonina no cérebro, a variação de 5-HTTLPR está associada com alterações na estrutura do cérebro. Um estudo descobriu menos matéria cinzenta no córtex cingulado perigenual anterior e na amígdala para o alelo curto portadores do polimorfismo 5-HTTLPR em comparação com indivíduos do genótipo long/long.[25]

Em contraste, uma meta-análise, feita em 2008, não encontrou nenhuma associação significativa entre o polimorfismo  5-HTTLPR e o autismo.[26] Uma hipótese de gene-ambiente de interação entre o alelo short/short do 5-HTTLPR e o estresse de vida como preditor para depressão sofreu um destino semelhante: depois de um influente[27] relatório inicial[28] houve resultados mistos em replicação,[29] e uma meta-análise de 2009 foi negativa.[30] Ver o 5-HTTLPR para obter mais informações.

rs25532 editar

rs25532 é um SNP (C>T) próximo ao sítio do 5-HTTLPR. Ele foi examinado em conexão com transtorno obsessivo compulsivo (TOC).[31]

I425V editar

I425V é uma mutação rara no nono éxon. Os pesquisadores encontraram essa variação genética em famílias não relacionadas com o TOC, que leva a problemas na função e regulação do transportador. Uma segunda variante no mesmo gene de alguns pacientes com esta mutação sugere um "double hit" genético, resultando em maiores efeitos bioquímicos e sintomas mais graves.[32][33][34]

VNTR no STin2 editar

Outro polimorfismo não codificado é um VNTR no segundo íntron(STin2). Ele é encontrado com três alelos: 9, 10 e 12 repetições. Uma metanálise concluiu que os 12 alelos repetidos do STin2 MVNTR tinham algumas pequenas (com razão de possibilidades de 1,24), mas estatisticamente significativa associação com a esquizofrenia.[35] Uma metanálise de 2008 não encontrou nenhuma associação significativa entre o STin2 MVNTR e autismo. Além disso, em 2003, uma metanálise de transtornos afetivos, transtorno depressivo maior e transtorno bipolar, encontrou uma pequena associação com o polimorfismo do íntron 2 VNTR, mas os resultados da metanálise dependeram de um grande efeito de um estudo individual.[36]

O polimorfismo também tem sido relacionado a traços de personalidade com um estudo russo de 2008 encontrando indivíduos com STin2.10 alelo com menor score de neuroticismo conforme medido com o Eysenck Personality Inventory.[37]

Neuroimagem editar

A distribuição do transportador de serotonina no cérebro pode ser mapeada com tomografia por emissão de pósitrons usando radioligando chamados DASB e DAPP, os primeiros estudos sobre o cérebro humano foram relatados em 2000.[38] DASB e DAPP não são os únicos radioligantes para o transportador de serotonina. Existem inúmeros outros, com os mais populares provavelmente sendo o β-CIT com iodo-123 isótopo que é usado para digitalização do cérebro com tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT).[39] Os radioligantes foram utilizados para examinar se as variáveis como idade, sexo ou genótipo estão associados com a ligação diferencial do transportador de serotonina.[40] Em indivíduos Saudáveis que tem pontuação elevada de neuroceticismo — um traço de personalidade no Inventário de Personalidade NEO Revisado Revised NEO Personality Inventory— foram encontrados mais ligação do transportador de serotonina no tálamo.[41]

Neuroimagem e genética editar

Estudos sobre o transportador de serotonina têm combinado de métodos de neuroimagem e de genética, por exemplo, um estudo de morfometria baseada em voxel descobriu menos matéria cinzenta no córtex perigenual cingulado anterior e na amígdala para portadores de alelos curtos do polimorfismo 5-HTTLPR em comparação com indivíduos com o genótipo long/ long.

Referências editar

  1. «SLC6A4 Gene (Protein Coding)» 
  2. «SLC6A4 - Sodium-dependent serotonin transporter - Homo sapiens (Human) - SLC6A4 gene & protein» 
  3. Squire, edited by Larry; et al. (2008). Fundamental neuroscience 3rd ed. Amsterdam: Elsevier / Academic Press. 143 páginas. ISBN 978-0-12-374019-9 
  4. «Entrez Gene: SLC6A4 solute carrier family 6 (neurotransmitter transporter, serotonin), member 4» 
  5. «Mechanism of Action of the Serotonin Transporter». web.williams.edu. Consultado em 28 de dezembro de 2016 
  6. Marazziti D, Akiskal HS, Rossi A, Cassano GB (maio de 1999). «Alteration of the platelet serotonin transporter in romantic love». Psychological Medicine. 29 (3): 741–5. PMID 10405096. doi:10.1017/S0033291798007946 
  7. van der Wee NJ, van Veen JF, Stevens H, van Vliet IM, van Rijk PP, Westenberg HG (maio de 2008). «Increased serotonin and dopamine transporter binding in psychotropic medication-naive patients with generalized social anxiety disorder shown by 123I-beta-(4-iodophenyl)-tropane SPECT». Journal of Nuclear Medicine. 49 (5): 757–63. PMID 18413401. doi:10.2967/jnumed.107.045518 
  8. Zhou Z, Zhen J, Karpowich NK, Goetz RM, Law CJ, Reith ME, Wang DN (setembro de 2007). «LeuT-desipramine structure reveals how antidepressants block neurotransmitter reuptake». Science. 317 (5843): 1390–3. PMC 3711652 . PMID 17690258. doi:10.1126/science.1147614 
  9. Sinning S, Musgaard M, Jensen M, Severinsen K, Celik L, Koldsø H, Meyer T, Bols M, Jensen HH, Schiøtt B, Wiborg O (março de 2010). «Binding and orientation of tricyclic antidepressants within the central substrate site of the human serotonin transporter». The Journal of Biological Chemistry. 285 (11): 8363–74. PMC 2832986 . PMID 19948720. doi:10.1074/jbc.M109.045401 
  10. Andersen J, Taboureau O, Hansen KB, Olsen L, Egebjerg J, Strømgaard K, Kristensen AS (abril de 2009). «Location of the antidepressant binding site in the serotonin transporter: importance of Ser-438 in recognition of citalopram and tricyclic antidepressants». The Journal of Biological Chemistry. 284 (15): 10276–84. PMC 2665081 . PMID 19213730. doi:10.1074/jbc.M806907200 
  11. Koldsø H, Severinsen K, Tran TT, Celik L, Jensen HH, Wiborg O, Schiøtt B, Sinning S (fevereiro de 2010). «The two enantiomers of citalopram bind to the human serotonin transporter in reversed orientations». Journal of the American Chemical Society. 132 (4): 1311–22. PMID 20055463. doi:10.1021/ja906923j 
  12. Penmatsa A, Wang KH, Gouaux E (novembro de 2013). «X-ray structure of dopamine transporter elucidates antidepressant mechanism». Nature. 503 (7474): 85–90. PMC 3904663 . PMID 24037379. doi:10.1038/nature12533 
  13. Penmatsa A, Wang KH, Gouaux E (21 de abril de 2016). «X-ray structures and mechanism of the human serotonin transporter». Nature. 532 (7599): 334–339. PMC 4898786 . PMID 27049939. doi:10.1038/nature17629 
  14. Tamagnan G, Alagille D, Fu X, Kula NS, Baldessarini RJ, Innis RB, Baldwin RM (fevereiro de 2005). «Synthesis and monoamine transporter affinity of new 2beta-carbomethoxy-3beta-[4-(substituted thiophenyl)]phenyltropanes: discovery of a selective SERT antagonist with picomolar potency». Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 15 (4): 1131–3. PMID 15686927. doi:10.1016/j.bmcl.2004.12.014 
  15. Mattson RJ, Catt JD, Denhart DJ, Deskus JA, Ditta JL, Higgins MA, Marcin LR, Sloan CP, Beno BR, Gao Q, Cunningham MA, Mattson GK, Molski TF, Taber MT, Lodge NJ (setembro de 2005). «Conformationally restricted homotryptamines. 2. Indole cyclopropylmethylamines as selective serotonin reuptake inhibitors». Journal of Medicinal Chemistry. 48 (19): 6023–34. PMID 16162005. doi:10.1021/jm0503291 
  16. Dalton King H, Denhart DJ, Deskus JA, Ditta JL, Epperson JR, Higgins MA, Kung JE, Marcin LR, Sloan CP, Mattson GK, Molski TF, Krause RG, Bertekap RL, Lodge NJ, Mattson RJ, Macor JE (outubro de 2007). «Conformationally restricted homotryptamines. Part 4: Heterocyclic and naphthyl analogs of a potent selective serotonin reuptake inhibitor». Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 17 (20): 5647–51. PMID 17766113. doi:10.1016/j.bmcl.2007.07.083 
  17. King HD, Meng Z, Deskus JA, Sloan CP, Gao Q, Beno BR, Kozlowski ES, Lapaglia MA, Mattson GK, Molski TF, Taber MT, Lodge NJ, Mattson RJ, Macor JE (novembro de 2010). «Conformationally restricted homotryptamines. Part 7: 3-cis-(3-aminocyclopentyl)indoles as potent selective serotonin reuptake inhibitors». Journal of Medicinal Chemistry. 53 (21): 7564–72. PMID 20949929. doi:10.1021/jm100515z 
  18. Dallanoce C, Canovi M, Matera C, Mennini T, De Amici M, Gobbi M, De Micheli C (novembro de 2012). «A novel spirocyclic tropanyl-Δ²-isoxazoline derivative enhances citalopram and paroxetine binding to serotonin transporters as well as serotonin uptake». Bioorganic & Medicinal Chemistry. 20 (21): 6344–55. PMID 23022052. doi:10.1016/j.bmc.2012.09.004 
  19. Dahlin A, Royall J, Hohmann JG, Wang J (maio de 2009). «Expression profiling of the solute carrier gene family in the mouse brain». The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 329 (2): 558–70. PMC 2672879 . PMID 19179540. doi:10.1124/jpet.108.149831 
  20. Nakamura M, Ueno S, Sano A, Tanabe H (janeiro de 2000). «The human serotonin transporter gene linked polymorphism (5-HTTLPR) shows ten novel allelic variants». Molecular Psychiatry. 5 (1): 32–8. PMID 10673766. doi:10.1038/sj.mp.4000698 
  21. Murphy DL, Lesch KP (fevereiro de 2008). «Targeting the murine serotonin transporter: insights into human neurobiology». Nature Reviews. Neuroscience. 9 (2): 85–96. PMID 18209729. doi:10.1038/nrn2284 
  22. Heils A, Teufel A, Petri S, Stöber G, Riederer P, Bengel D, Lesch KP (junho de 1996). «Allelic variation of human serotonin transporter gene expression». Journal of Neurochemistry. 66 (6): 2621–4. PMID 8632190. doi:10.1046/j.1471-4159.1996.66062621.x 
  23. Lesch KP, Bengel D, Heils A, Sabol SZ, Greenberg BD, Petri S, Benjamin J, Müller CR, Hamer DH, Murphy DL (novembro de 1996). «Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region». Science. 274 (5292): 1527–31. Bibcode:1996Sci...274.1527L. PMID 8929413. doi:10.1126/science.274.5292.1527 
  24. Wendland JR, Martin BJ, Kruse MR, Lesch KP, Murphy DL (março de 2006). «Simultaneous genotyping of four functional loci of human SLC6A4, with a reappraisal of 5-HTTLPR and rs25531». Molecular Psychiatry. 11 (3): 224–6. PMID 16402131. doi:10.1038/sj.mp.4001789 
  25. Pezawas L, Meyer-Lindenberg A, Drabant EM, Verchinski BA, Munoz KE, Kolachana BS, Egan MF, Mattay VS, Hariri AR, Weinberger DR (junho de 2005). «5-HTTLPR polymorphism impacts human cingulate-amygdala interactions: a genetic susceptibility mechanism for depression». Nature Neuroscience. 8 (6): 828–34. PMID 15880108. doi:10.1038/nn1463 
  26. Huang CH, Santangelo SL (setembro de 2008). «Autism and serotonin transporter gene polymorphisms: a systematic review and meta-analysis». American Journal of Medical Genetics Part B. 147B (6): 903–13. PMID 18286633. doi:10.1002/ajmg.b.30720 
  27. Nierenberg AA (setembro de 2009). «The long tale of the short arm of the promoter region for the gene that encodes the serotonin uptake protein». CNS Spectrums. 14 (9): 462–3. PMID 19890228. doi:10.1017/s1092852900023506 
  28. Caspi A, Sugden K, Moffitt TE, Taylor A, Craig IW, Harrington H, McClay J, Mill J, Martin J, Braithwaite A, Poulton R (julho de 2003). «Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene». Science. 301 (5631): 386–9. Bibcode:2003Sci...301..386C. PMID 12869766. doi:10.1126/science.1083968 
  29. Uher R, McGuffin P (fevereiro de 2008). «The moderation by the serotonin transporter gene of environmental adversity in the aetiology of mental illness: review and methodological analysis». Molecular Psychiatry. 13 (2): 131–46. PMID 17700575. doi:10.1038/sj.mp.4002067 
  30. Risch N, Herrell R, Lehner T, Liang KY, Eaves L, Hoh J, Griem A, Kovacs M, Ott J, Merikangas KR (junho de 2009). «Interaction between the serotonin transporter gene (5-HTTLPR), stressful life events, and risk of depression: a meta-analysis». JAMA. 301 (23): 2462–71. PMC 2938776 . PMID 19531786. doi:10.1001/jama.2009.878 
  31. Wendland, Jens R.; Moya, Pablo R.; Kruse, Matthew R.; Ren-Patterson, Renee F.; Jensen, Catherine L.; Timpano, Kiara R.; Murphy, Dennis L. (1 de março de 2008). «A novel, putative gain-of-function haplotype at SLC6A4 associates with obsessive-compulsive disorder». Human Molecular Genetics. 17 (5): 717–723. ISSN 0964-6906. doi:10.1093/hmg/ddm343 
  32. Ozaki N, Goldman D, Kaye WH, Plotnicov K, Greenberg BD, Lappalainen J, Rudnick G, Murphy DL (novembro de 2003). «Serotonin transporter missense mutation associated with a complex neuropsychiatric phenotype». Molecular Psychiatry. 8 (11): 933–6. PMID 14593431. doi:10.1038/sj.mp.4001365  News article:
  33. Delorme R, Betancur C, Wagner M, Krebs MO, Gorwood P, Pearl P, Nygren G, Durand CM, Buhtz F, Pickering P, Melke J, Ruhrmann S, Anckarsäter H, Chabane N, Kipman A, Reck C, Millet B, Roy I, Mouren-Simeoni MC, Maier W, Råstam M, Gillberg C, Leboyer M, Bourgeron T (dezembro de 2005). «Support for the association between the rare functional variant I425V of the serotonin transporter gene and susceptibility to obsessive compulsive disorder». Molecular Psychiatry. 10 (12): 1059–61. PMC 2547479 . PMID 16088327. doi:10.1038/sj.mp.4001728 
  34. Stephen Wheless. «"The OCD Gene" Popular Press v. Scientific Literature: Is SERT Responsible for Obsessive-Compulsive Disorder?». Davidson College. Consultado em 12 de junho de 2008 
  35. Fan JB, Sklar P (outubro de 2005). «Meta-analysis reveals association between serotonin transporter gene STin2 VNTR polymorphism and schizophrenia». Molecular Psychiatry. 10 (10): 928–38, 891. PMID 15940296. doi:10.1038/sj.mp.4001690 
  36. Anguelova M, Benkelfat C, Turecki G (junho de 2003). «A systematic review of association studies investigating genes coding for serotonin receptors and the serotonin transporter: I. Affective disorders». Molecular Psychiatry. 8 (6): 574–91. PMID 12851635. doi:10.1038/sj.mp.4001328 
  37. Kazantseva AV, Gaysina DA, Faskhutdinova GG, Noskova T, Malykh SB, Khusnutdinova EK (agosto de 2008). «Polymorphisms of the serotonin transporter gene (5-HTTLPR, A/G SNP in 5-HTTLPR, and STin2 VNTR) and their relation to personality traits in healthy individuals from Russia». Psychiatric Genetics. 18 (4): 167–76. PMID 18628678. doi:10.1097/YPG.0b013e328304deb8 
  38. Houle S, Ginovart N, Hussey D, Meyer JH, Wilson AA (novembro de 2000). «Imaging the serotonin transporter with positron emission tomography: initial human studies with [11C]DAPP and [11C]DASB». European Journal of Nuclear Medicine. 27 (11): 1719–22. PMID 11105830. doi:10.1007/s002590000365 
  39. Brücke T, Kornhuber J, Angelberger P, Asenbaum S, Frassine H, Podreka I (1993). «SPECT imaging of dopamine and serotonin transporters with [123I]beta-CIT. Binding kinetics in the human brain». Journal of Neural Transmission. General Section. 94 (2): 137–46. PMID 8110440. doi:10.1007/BF01245007 
  40. Brust P; Hess S; Müller U; Szabo Z (fevereiro de 2006). «Neuroimaging of the Serotonin Transporter — Possibilities and Pitfalls» (PDF). Current Psychiatry Reviews. 2 (1): 111–149. doi:10.2174/157340006775101508. Consultado em 10 de janeiro de 2018. Arquivado do original (PDF) em 23 de julho de 2011 
  41. Takano A, Arakawa R, Hayashi M, Takahashi H, Ito H, Suhara T (setembro de 2007). «Relationship between neuroticism personality trait and serotonin transporter binding». Biological Psychiatry. 62 (6): 588–92. PMID 17336939. doi:10.1016/j.biopsych.2006.11.007