The 5-HT₂A receptor is a major processed signaling pathway that plays a role in neuropsychiatric diseases and is the most important molecular target of the classical psychedelics psilocin and LSD. In the present study, we analyzed the functional activation of the 5-HT₂A receptor using intracellular calcium imaging on HitSeeker cells transfected with the genetic marker GCaMP. We compared the efficacy and potency of three substances: serotonin (endogenous ligand), psilocin (natural psychedelic) and a new synthetic analog (X1). The fluorescence data were normalized (ΔF/F₀) and analyzed to generate dose-response curves and estimate EC₅₀ values. The data show that serotonin is the most effective substance (EC₅₀ = 3.2 nM), followed by psilocin (15.4 nM) and X1 (23.0 nM). While serotonin and psilocin induced similar maximal responses, X1 showed reduced efficacy, suggesting partial agonist behavior. These data support the use of calcium imaging as a functional method to characterize novel serotonergic ligands and underscore the importance of efficacy profiling in pharmacological evaluation. The work lays the foundation for future studies of receptor selectivity and for the development of new molecules with therapeutic potential in mood disorders.

Il recettore 5-HT₂A è una delle principali trattate vie di segnalazione che svolgono un ruolo nella neuropsichiatrico malattia e rappresenta il bersaglio molecolare più importante dei psichedelici classici psilocina e LSD. Nel presente studio, abbiamo indagato sull'attivazione funzionale del recettore 5-HT₂A utilizzando imaging del calcio intracellulare su cellule HitSeeker transfettate con l'indicatore genetico GCaMP. We compared the efficacy and potency of three substances: serotonina (endogenous ligando), psilocina (natural psichedelico) and a novel synthetic analog (X1). Fluorescence data were normalized (ΔF/F₀) and analyzed to generate dose-risposta curves and estimate EC₅₀ values. Data show that serotonina is the most effective substance (EC₅₀ = 3,2 nM), followed by psilocina (15,4 nM) and X1 (23,0 nM). Mentre serotonina e psilocina inducono risposte massime simili, X1 mostra un’efficacia ridotta, suggerendo un comportamento da agonista parziale. Questi dati supportano l’uso dell’imaging del calcio come metodo funzionale per caratterizzare nuovi ligandi serotoninergici e sottolineano l’importanza del profilo di efficacia nella valutazione farmacologica. Il lavoro pone le basi per futuri studi sulla selettività recettoriale e sullo sviluppo di nuove molecole con potenziale terapeutico nei disturbi dell’umore.

Caratterizzazione funzionale di analoghi triptaminici serotoninergici mediante imaging del calcio: analisi della potenza e dell'efficacia sul recettore 5-HT₂A

PEZZUTO, DESIDERIA
2024/2025

Abstract

The 5-HT₂A receptor is a major processed signaling pathway that plays a role in neuropsychiatric diseases and is the most important molecular target of the classical psychedelics psilocin and LSD. In the present study, we analyzed the functional activation of the 5-HT₂A receptor using intracellular calcium imaging on HitSeeker cells transfected with the genetic marker GCaMP. We compared the efficacy and potency of three substances: serotonin (endogenous ligand), psilocin (natural psychedelic) and a new synthetic analog (X1). The fluorescence data were normalized (ΔF/F₀) and analyzed to generate dose-response curves and estimate EC₅₀ values. The data show that serotonin is the most effective substance (EC₅₀ = 3.2 nM), followed by psilocin (15.4 nM) and X1 (23.0 nM). While serotonin and psilocin induced similar maximal responses, X1 showed reduced efficacy, suggesting partial agonist behavior. These data support the use of calcium imaging as a functional method to characterize novel serotonergic ligands and underscore the importance of efficacy profiling in pharmacological evaluation. The work lays the foundation for future studies of receptor selectivity and for the development of new molecules with therapeutic potential in mood disorders.
2024
Functional Characterization of Serotonergic Tryptamine Analogs via Calcium Imaging: Potency and Efficacy Profiling at the 5-HT₂A Receptor
Il recettore 5-HT₂A è una delle principali trattate vie di segnalazione che svolgono un ruolo nella neuropsichiatrico malattia e rappresenta il bersaglio molecolare più importante dei psichedelici classici psilocina e LSD. Nel presente studio, abbiamo indagato sull'attivazione funzionale del recettore 5-HT₂A utilizzando imaging del calcio intracellulare su cellule HitSeeker transfettate con l'indicatore genetico GCaMP. We compared the efficacy and potency of three substances: serotonina (endogenous ligando), psilocina (natural psichedelico) and a novel synthetic analog (X1). Fluorescence data were normalized (ΔF/F₀) and analyzed to generate dose-risposta curves and estimate EC₅₀ values. Data show that serotonina is the most effective substance (EC₅₀ = 3,2 nM), followed by psilocina (15,4 nM) and X1 (23,0 nM). Mentre serotonina e psilocina inducono risposte massime simili, X1 mostra un’efficacia ridotta, suggerendo un comportamento da agonista parziale. Questi dati supportano l’uso dell’imaging del calcio come metodo funzionale per caratterizzare nuovi ligandi serotoninergici e sottolineano l’importanza del profilo di efficacia nella valutazione farmacologica. Il lavoro pone le basi per futuri studi sulla selettività recettoriale e sullo sviluppo di nuove molecole con potenziale terapeutico nei disturbi dell’umore.
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Descrizione: Questa tesi analizza l’attivazione del recettore serotoninergico 5-HT₂A da parte di serotonina, psilocina e un analogo sintetico, tramite esperimenti di imaging del calcio in cellule vive.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/30063