Lexikon: Serotonin

 

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Serotonin (auch 5-Hydroxytryptamin oder 5-HT) ist ein Monoamin, das im Organismus als Gewebshormon bzw. als im , Darmnervensystem, Herz-Kreislauf-System und im fungiert.

Bild: Serotonin.jpg

Biosynthese und Abbau

Beim Menschen wird das Serotonin in den folgenden Organen aus der Aminosäure L-Tryptophan aufgebaut:

  • ,
  • ,
  • Milz,
  • enterochromaffine Zelle|enterochromaffinen Zellen der schleimhaut

Das Serotonin wird unter anderem in den Blutplättchen (Thrombozyten) und in den Mastzellen gespeichert.

  • Das Enzym Monoaminooxidase (MAO) baut freies, ungebundenes Serotonin zu 5-Hydroxy-Indolyl-Essigsäure ab. Dieser Abbau kann durch MAO-Hemmer (Moclobemid, Tranylcypromin) verhindert werden.
  • Serotonin wird auch durch die Neuronen resorbiert und dann wiederverwertet. Selektive Serotonin Reuptake Inhibitoren (SSRIs) wie Paroxetin und Fluoxetin hemmen diese Wiederaufnahme.

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Man unterscheidet mehrere verschiedene Serotoninrezeptoren. Diese Serotoninrezeptoren werden mit 5-HT bezeichnet und durchnummeriert. So herrschen im Darm die Rezeptoren 5-HT3 und 5-HT4 vor. Im Gehirn findet man vorwiegend Rezeptoren vom Typ 5-HT1 und von 5-HT2. Diese Rezeptoren lassen sich durch Medikamente mehr oder minder selektiv aktivieren (Agonisten) bzw. blockieren (Antagonisten).

Funktionen

Herz-Kreislauf-System

Serotonin wirkt gefäßverengend in der Lunge und in der Niere. In der Skelettmuskulatur dagegen wirkt es gefäßerweiternd. Diese gefäßaktiven Wirkungen spielen auch in der Behandlung von Migräne eine Rolle. Zur Therapie akuter Migräneattacken finden insbesondere 5-HT1B/1D-Rezeptoragonisten wie Sumatriptan, Almotriptan, Eltetriptan und Frovatriptan Anwendung.

Nach intravaskuläre Injektion|intravaskulärer Injektion verursacht Serotonin eine komplexe Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems unter Beteiligung mehrerer 5-HT-Rezeptoren: nach einem initialen abfall (5-HT3-Rezeptoren) kommt es nach wenigen Sekunden zu einem Blutdruckanstieg (5-HT2) um letztendlich in einer langanhaltenden Hypotonie (5-HT7) zu enden. In kleineren Blutgefäßen trägt es durch Vasokonstriktion und Förderung der zur Wundheilung bei. Therapeutisch finden Ketanserin und Urapidil zur Behandlung erhöhten Blutdrucks Anwendung. Der Arzneistoff Sapogrelat wird als Thrombozytenaggregationshemmer eingesetzt.

Magen-Darm-System

Serotonin regt die Darmperistaltik an. Sein Normalspiegel im Darmgewebe liegt bei 1-5 ppb. Wesentlich erhöhte Werte liegen vor bei einem Tumor enterochromaffiner Zellen, also bei einem Dünndarm-Karzinoid. Dieser Umstand wird diagnostisch genutzt.

Bei oraler Einnahme von Serotonin ist insbesondere mit Erbrechen und Übelkeit zu rechnen. Therapeutisch finden Ondansetron und Tropisetron zur Behandlung des Erbrechens und Tegaserod zur Behandlung des Reizdarmsyndroms Anwendung.

Zentralnervensystem

Serotonin wird von den Neuronen der Raphe als Transmitter benutz. Diese Gehirnstruktur liegt im Stammhirn im Medianbereich zwischen dem verlängerten Rückenmark (Medulla oblongata) und dem Zwischenhirn (Mesencephalon). Die sog. Hypnogene Zone der Raphe ist zuständig für die Auslösung des synchronen Schlafes; ihre Zerstörung führt zu völliger Schlaflosigkeit.

Die Fasern der Raphe-Neuronen strahlen in alle Gehirnregionen aus und schütten dort Serotonin diffus als Neurohormon über ihre Endigungen aus. Auf der Membran von Nervenzellen wirkt Serotonin polarisierend und somit hemmend. Durch unterschiedliche Beschickung der verschiedenen Gehirnregionen mit Serotonin kann die Raphe somit das globale Erregungsmuster im Gehirn beeinflussen. Ein antagonistisches System hierzu ist die Auschüttung von Noradrenalin durch Neuronen des Nucleus coeruleus.

Dieses diffuse Steuerungssystem versetzt das Gehirn z.B. in die für den Schlaf notwendigen Zustände der Aktivitätsverteilung. Auch in zuständen wird die diffuse Ausschüttung von Serotonin in den verschiedenen Gehirnteilen verändert. In der Großhirnrinde ist sie dann erhöht, im Stammhirn und Zwischenhirn dagegen vermindert. Es wird hypothetisch angenommen, dass diese Umverteilung einer gesteigerten Bereitschaft zu schnelleren, dafür aber weniger überlegten Reaktionen in der Gefahrsituation dienen soll.

Bei einem Mangel an Serotonin im Gehirn leidet der Mensch unter en, bipolaren Störungen und Angstkrankheit|Angststörungen. Der Serotoningehalt kann bei Depression bis zu 50% reduziert sein

Serotonin passiert nicht selbst die Blut-Hirn-Schranke. Ein Mangel an Serotonin kann entstehen durch stark verminderte Verfügbarkeit des L-Tryptophan in der Gehirnflüssigkeit (). Bei normaler Verfügbarkeit steuert das Gehirn selbst die Synthese von Serotonin entsprechend der Aktivität der Raphe-Neuronen. Deshalb führt ein erhöhter Tryptophan-Spiegel im Gehirn nicht automatisch zu mehr Serotonin.

Um dennoch den Serotoninspiegel im Gehirn zu beeinflussen, wurden indirekte Wege gefunden, wie MAO-Hemmer oder Serotonin-Wiederaufnahmehemmer SSRIs. Diese Substanzen sind deshalb wirksame Antidepressiva, die viele unangenehme Nebenwirkungen der Trizyklischen Antdepressiva vermeiden.

Um eine Unterversorgung des Gehirns mit L-Tryptophan und einen daraus ev. resultierenden depressogenen Mangel an Serotonin zu vermeiden, wird gelegentlich die Rolle von Süßigkeiten ins Gespräch gebracht. Dem liegt der Zusammenhang zugrunde, dass durch die Aufnahme von Zucker ins Blut ausgeschüttet wird. Insulin bewirkt nicht nur die Aufnahme des Zuckers in Muskulatur und Leber, sondern steuert auch den Übertritt des Tryptophans an der Blut-Hirn-Schranke. Ein über das Normalmaß erhöhter Serotoninspiegel lässt sich damit jedoch nicht erzielen.

Ein veränderter Serotonin-Spiegel wird auch bei Verliebten gemessen. Grundsätzlich kann man sagen, dass ein erhöhter Serotonin-Spiegel Wohlbefinden bzw. Glücksgefühl auslöst (weshalb Serotonin auch unter den Glückshormonen genannt wird). Aus den dargelegten Gründen lässt sich jedoch durch den Verzehr etwa von Schokolade keine Steigerung von Glück mittels Serotonin erzielen.

Siehe auch

Cyproheptadin -- Enteramin -- 5-Hydroxytryptophan -- Karzinoid -- Migräne -- -- Reserpin -- Reizdarm -- -- MAO-Hemmer -- SSRI Eine andere Studie besagt, dass zwanghaftes Verhalten und Verliebtsein durch einen niedrigen Serotoninspiegel geprägt sind (vgl. Donatella Marazziti, "Alteration of the platelet serotonin transporter in romantic love" in: "Psychological Medicine" (1999, 29, 741-745))

Weblinks

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