Serotonin

Medizin

Serotonin hat neben seiner physiologischen auch pathophysiologische Bedeutung.
Diese besitzt Serotonin insbesondere bei:
- Migräne
- Karzinoidsyndrom
Daneben wird die Beteiligung von Serotonin diskutiert bei:
- Bestimmten Arrhythmieformen
- Plötzlichen Herztod
- Angst und Depressionen.

Neuronales sowie nichtneuronales Hydroxytryptamin wird - an ATP sowie an Proteine gebunden - in Vesikeln gespeichert. Aus diesen wird es bei Erregung der Zelle exozytotisch freigesetzt und aktiviert spezifische Rezeptoren.

Im ZNS nimmt Serotonin an serotoninergen Neuronen die Aufgaben eines Neurotransmitters wahr.
Die serotoninergen Synapsen des ZNS beginnen im Bereich der Raphé-Kerne sowie anderer Brückenkerne und im Bereich der Medulla oblongata. Von dort reichen sie aufsteigend u.a. ins limbische System, zu Thalamus und Hypothalamus sowie absteigend zu den Vorder- und Hinterhörnern des Rückenmarks.

Serotonin wird v.a. in den enterochromaffinen Zellen des Darmepithels aus l-Tryptophan synthetisiert. Eine Dehnung des Darms wirkt dabei sekretionsfördernd.
Thrombozyten können Serotonin aufnehmen und speichern.
- Die Aufnahme geschieht, wenn die Thrombozyten die Darmgefäße passieren.
- Bei der primären Hämostase bewirkt aus Blutplättchen freigesetztes Serotonin eine lokale Vasokonstriktion.
In den Nervenzellen des Plexus myentericus im GIT dient Serotonin als Neurotransmitter.

Die verschiedenen Funktionen des Serotonins werden über Serotonin-Rezeptoren vermittelt.
An peripheren Nozizeptoren wirkt 5-HT stark erregend und ruft so Schmerzen hervor.
Die bronchokonstriktorischen und uteruskontrahierenden Wirkungen von Serotonin sind beim Menschen nur sehr schwach ausgeprägt.

Serotonin zeigt komplexe Wirkungen am Herz-Kreislauf-System, da es an verschiedenen Orten und über verschiedene Rezeptorsubtypen z.T. gegensätzliche Effekte auslöst:
- Über 5-HT₂-Rezeptoren wirkt es direkt vasokonstriktorisch an der glatten Gefäßmuskulatur.
- Indirekt vermag Serotonin aber auch die Gefäße zu erweitern und den Blutdruck zu senken, so hemmen 5-HT_1A-Rezeptoren sympathische Neurone im Hirnstamm, was zu einer Verringerung des Sympathotonus führt. Außerdem fördern 5-HT₁-artige Rezeptoren im Gefäßendothel die Abgabe vasodilatierender Mediatoren (EDRF, Prostacyclin).
- Insgesamt kommt es so zu einer Kontraktion größerer Arterien und einer Erweiterung der Arteriolen.
Aus Thrombozyten freigesetztes Serotonin ist an der Thrombenbildung, Hämostase und der Pathogenese der Schwangerschaftshypertonie beteiligt.

Serotonin aus Neuronen im Plexus myentericus oder aus den enterochromaffinen Zellen steigert die Darmmotilität, die Kontraktilität und die enterale Flüssigkeitssekretion.
Diese Effekte werden über 5-HT₄-Rezeptoren vermittelt.

Im ZNS spielt Serotonin eine wichtige Rolle bei verschiedenen Funktionen, so wirkt es antriebsteigernd, appetitzügelnd und antiemetisch.
Daneben tragen zentrale serotoninerge Neurone zur Schmerzunterrückung bei, steuern den Schlaf-Wach-Rhythmus mit und helfen bei der Regulation der Körpertemperatur.
Einige Stoffe, wie LSD und andere Psychedelika, wirken wahrscheinlich ebenfalls über die Vermittlung von Serotonin-Rezeptoren.

Serotonin entsteht im Organismus aus der essentiellen Aminosäure Tryptophan durch Hydroxylierung zu 5-Hydroxytryptophan und anschließende Decarboxylierung unter dem Einfluss der Dopa-Decarboxylase.

Am Beginn des Hauptabbauweges steht - katalysiert durch die MAO-A die Umwandlung von 5-HT zu 5-Hydroxy-indolylacetaldehyd.
Dieser Aldehyd wird durch Aldehydoxidase vorwiegend zu 5-Hydroxy-indolylessigsäure oxidiert und in dieser Form renal eliminiert.

C₁₀H₁₂N₂O