Le suivi de l'hormone du bonheur
Microcapteurs électrochimiques de sérotonine pour une mesure stable à long terme et en temps réel
La dérégulation de la sérotonine joue un rôle dans de nombreux troubles psychiatriques, dont la dépression sévère et l'anxiété. Dans la revue Angewandte Chemie, une équipe de recherche vient de présenter un microcapteur électrochimique implantable qui permet d'étudier la dynamique de la sérotonine dans le cerveau en temps réel. Contrairement aux capteurs précédents, ceux-ci ne sont pas désactivés par le dépôt de produits d'oxydation de la sérotonine car la mesure se fait sans passage de courant.
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La sérotonine, également connue sous le nom d'"hormone du bonheur", est l'un de nos neurotransmetteurs les plus importants. Elle régule de nombreux processus dans notre cerveau, notamment nos sentiments, mais aussi l'appétit, la mémoire et le sommeil. Une meilleure compréhension de ces processus au niveau moléculaire pourrait améliorer le diagnostic et le traitement des maladies mentales. Les méthodes électrochimiques précédentes fonctionnaient avec une microélectrode, sur laquelle la sérotonine est directement oxydée et le courant qui en résulte est mesuré. Cependant, les produits d'oxydation résultants se polymérisent, adhèrent à la surface de l'électrode (encrassement) et désactivent rapidement le capteur (environ 90 % de perte de signal en 30 minutes).
Une équipe dirigée par Ying Jiang et Lanqun Mao de l'Université normale de Pékin et de l'Académie chinoise des sciences (Pékin, Chine) a mis au point un capteur de sérotonine qui fournit des signaux extrêmement stables, même lors d'expériences de longue durée, car l'encrassement dû aux oligomères de sérotonine est pratiquement inexistant. La méthode est basée sur la potentiométrie redox galvanique (GRP), qui est une technique à courant nul.
Le cœur du capteur est une minuscule électrode bipolaire, qui peut être décrite de manière simpliste comme une tige dont une extrémité dépasse dans le liquide à mesurer tandis que l'autre se trouve dans une solution électrolytique dont les propriétés électrochimiques sont précisément adaptées à la molécule d'analyte. Un contact électrique est établi exclusivement à travers la solution d'électrolyte. À une extrémité de l'électrode, un équilibre électrochimique est établi entre les ions de l'électrolyte dans différents états de charge (dans ce cas : IrCl62-/IrCl63-), à l'autre extrémité, il y a un équilibre entre la sérotonine et sa forme oxydée. En utilisant un dispositif de mesure de la tension, il est possible de mesurer la différence de potentiel qui s'établit spontanément par rapport à une électrode de référence. Cette différence dépend de la concentration de sérotonine. Comme seule la tension est mesurée et qu'aucun courant ne circule, il n'y a pratiquement pas de dépôt de produits oligomères de la sérotonine. Des mesures quantitatives sont possibles sur une large gamme de concentrations et sur une longue période de temps.
Des capteurs implantés dans le cerveau de cobayes ont pu suivre en temps réel la libération de sérotonine après stimulation par des ions potassium. L'équipe a fait une observation intéressante après avoir administré de l'Escitalopram, un inhibiteur de la recapture de la sérotonine souvent prescrit pour traiter la dépression sévère et les troubles anxieux. Son activité semble dépendre plus fortement du ralentissement du processus de recaptage que de la modulation de la concentration extracellulaire de sérotonine. Cette découverte pourrait être importante pour le traitement des troubles psychiatriques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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