D-Serine in Neurobiology: CNS Neurotransmission and Neuromodulation

Abstract

RÉSUMÉ: La D-sérine en neurobiologie : neurotransmission et neuromodulation dans le SNC. l'homochiralité est fondamentale à la vie. Chez les organismes vivants, seuls les acides aminés lévogyres sont utilisés comme substrats pour la polymérisation et la formation de peptides et de protéines. Cependant, des acides aminés dextrogyres ont été détectés récemment dans différents organismes vivants dont des mammifères. parmi ces acides daminés, la d-sérine a été la plus étudiés. la d-sérine jouerait un rôle important comme neurotransmetteur dans le système nerveux central (SnC) chez l'humain en se liant au récepteur de la n-méthyl-d-aspartate (nMdar). la d-sérine se lie avec une haute affinité à un site co-agoniste du nMdar et, avec le glutamate, sert de médiateur dans plusieurs processus physiologiques et pathologiques vitaux dont la transmission nMdar, la plasticité synaptique et la neurotoxicité. C'est pourquoi on pense que la d-sérine jouerait un rôle clé comme déterminant de la neurotransmission médiée par nMdar dans le SnC des mammifères. dans ce contexte, nous revoyons les fonctions connues de la d-sérine en physiologie humaine, telles le développement du SnC et certaines pathologies comme les maladies neuropsychiatriques et neurodégénératives en lien avec une dysfonction de nMdar.

In vivo assessment of neurotransmitters and modulators with magnetic resonance spectroscopy: Application to schizophrenia

“…Serine exists in two forms: L-serine and D-serine, and each isomer has similar chemical and physical properties (Bardaweel et al, 2014). While both forms exist in the brain, D-serine distribution is parallel to the distribution of NMDA glutamate receptors (Bardaweel et al, 2014), and D-serine binds three hundred times more strongly than L-serine at the NR1 subunit of NMDAR (Furukawa and Gouaux, 2003).…”

“…Serine exists in two forms: L-serine and D-serine, and each isomer has similar chemical and physical properties (Bardaweel et al, 2014). While both forms exist in the brain, D-serine distribution is parallel to the distribution of NMDA glutamate receptors (Bardaweel et al, 2014), and D-serine binds three hundred times more strongly than L-serine at the NR1 subunit of NMDAR (Furukawa and Gouaux, 2003). Serum D-serine is typically reduced in adults with schizophrenia (Hashimoto et al, 2003; Calcia et al, 2012), and a recent meta-analysis found that serum levels of total serine are elevated in adults with schizophrenia (Brouwer et al, 2013).…”

Neurorestorative process, law, and mechanisms

“…Thirty years ago, neuromodulation was considered to be a physiological process of regulation of neuronal activity by neuromodulators or neurotransmitters, 10 such as acetylcholine, norepinephrine, histamine, serotonin, dopamine, and a variety of neuropeptides, glutamate, D-serine, gamma-aminobutyric acid, and glycine. [11][12][13][14][15][16] Drugs targeting neurotransmitters can affect the related neural systems.…”

Generation of specific antisera directed against D-amino acids: focus on the neuroanatomical distribution of D-glutamate and other D-amino acids

“…It is also known that D-serine inhibits the symptoms of the schizophrenia induced by phencyclidine [11], and that treatment of schizophrenic patients with D-serine, as an add-on agent to other antipsychotics, improves negative, positive and cognitive symptoms [12]. D-serine has been also involved in the neuropathogenesis of HIV-1 associated neurocognitive disorders, epilepsy, Alzheimer's disease, amyotrophic lateral sclerosis, neurotoxicity, ischemia and synaptic plasticity, and it has been reported that the extracellular level of D-serine was regulated by the AMPA glutamate receptor [3,[13][14][15][16][17][18][19]. Moreover, it was found that the level of D-serine decreases with age in the mouse cerebellum [3].…”