Serotonin

Einleitung

Serotonin (5-Hydroxytryptamin) stellt ein Gewebshormon sowie einen Neurotransmitter (Überträgerstoff von Nervenzellen) dar.

Bildung

Serotonin

Bildung von Serotonin:

Das Hormon Serotonin wird aus der Aminosäure Tryptophan über das Zwischenprodukt 5-Hydroxy-Tryptophan synthetisiert, was entweder in Nervenzellen des Gehirns oder in spezialisierten Zellen wie den enterochromaffinen Zellen des Darms geschieht. Abgebaut wird das Serotonin der Darmzellen durch die Monoaminooxidase (MAO) und weitere Enzyme, welche das Endprodukt 5-Hydroxyindolessigsäure bilden.
Dieses Abbauprodukt wird letztlich mit dem Urin ausgeschieden. In seiner Funktion als Neurotransmitter wird Serotonin wieder in die ausschüttende Nervenzelle aufgenommen und auf diese Weise wiederverwertet.
Serotonin bildet außerdem den Ausgangspunkt für die Synthese des Hormons Melatonin, welches in der Zirbeldrüse (Epiphyse) hergestellt wird.
Bei den zu Serotonin passenden Rezeptoren handelt es sich um Zelloberflächenrezeptoren oder Ionenkanäle.

Regulation

Regulation:

Die Stimulation der Serotonin-Freisetzung erfolgt gewebsspezifisch, zum Beispiel wird es bei Aktivierung der Blutplättchen (Thrombozyten) ausgeschüttet. Die Wirkung wird bei Abbau des Hormons oder Wiederaufnahme in die Nervenzellen beendet.

Funktion

Serotonin charakterisiert sich durch viele Wirkungen. Ermöglicht werden diese teilweise gegensätzlichen (antagonistischen) Wirkweisen des Hormons durch die vielen unterschiedlichen Serotoninrezeptoren.
Serotonin beeinflusst das Herz-Kreislauf-System, den Magen-Darm-Trakt, die Blutgerinnung, das zentrale Nervensystem, den Augeninnendruck sowie das Zellwachstum.
Je nach Organ ermöglicht das Hormon entweder eine Blutgefäßverengung (Konstriktion) oder eine Erweiterung (Dilatation). In den Muskeln erfolgt nach Serotonineinwirkung eine Gefäßerweiterung, so dass die Durchblutung gesteigert wird. In Lunge oder Nieren resultiert dagegen durch die Hormoneinwirkung eine Gefäßverengung. Insgesamt ist der Serotonin-Einfluss auf den systemischen Blutdruck komplex. Sowohl direkt an den Gefäßen als auch über das zentrale Nervensystem werden Effekte erzielt, die bei der Höhe des Blutdrucks zusammenwirken.
Im Magen-Darm-Trakt wirkt Serotonin einerseits direkt als Hormon, andererseits als Nervenüberträgerstoff (Transmitter) des enterischen Nervensystems (Darmnervensystem).
In seiner Funktion als Neurotransmitter fördert Serotonin die Darmbeweglichkeit und den Transport des Nahrungsbreis (Peristaltik), was durch wechselnde Anspannung sowie Erschlaffung des Darms erfolgt. Auch der Reiz zu Übelkeit und Erbrechen und die Informationen zu Schmerzen im Darmbereich werden Serotoningesteuert übermittelt.
Der zweite Wirkungsweg als Hormon beginnt mit der Freisetzung des Serotonins aus den enterochromaffinen Darmzellen. Nach Nahrungsaufnahme wird das Hormon aufgrund des erhöhten Drucks des Darminneren (Darmlumen) durch den Nahrungsbrei ausgeschüttet, so dass durch die damit einhergehende Verstärkung der Peristaltik die Verdauung sowie die Nahrungspassage ermöglicht werden.
Bezüglich der Blutgerinnung stimuliert Serotonin durch erhöhte Verklumpung der Blutplättchen (Thrombozytenaggregation) die Gerinnung. Bei Bildung eines Gerinnsels (Thrombus) wird das Hormon aus den daran bindenden Blutplättchen (Thrombozyten) freigesetzt und bewirkt eine Gefäßverengung (Vasokonstriktion) sowie eine Förderung der Gerinnung. Außerdem wirkt Serotonin als Verstärker anderer blutgerinnungsfördernder Substanzen.
Im zentralen Nervensystem existiert das sogenannte serotonerge System. Den Ursprung dieses Systems findet man in speziellen Nervenkernen, den Raphe-Kernen des Gehirns.
Diese Nervenkerne liegen im Hirnstamm verteilt. Hierbei ist Serotonin an der Regulation des Schlafes, der Stimmung, der Temperatur, der Schmerzverarbeitung, des Appetits und des sexuellen Verhaltens beteiligt.

Im Speziellen fördert das Hormon die Wachheit. Es wird im Wachzustand vermehr ausgeschüttet, im Schlaf hingegen kaum. Beteiligt ist an der Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus das in der Zirbeldrüse (Epiphyse) produzierte Hormon Melatonin.
Weiterhin verringert Serotonin den Appetit, was über die Tryptophankonzentration im Blut gesteuert wird. Bei Anstieg wird vermehrt Insulin ausgeschüttet, so dass die Aufnahme des Tryptophans in den Hirnkreislauf (über die Blut-Hirn-Schranke) stimuliert wird. Durch das Überangebot an Tryptophan steigt die Produktion von Serotonin, das appetitzügelnd wirkt.

Bezüglich der Stimmung euphorisiert Serotonin, kann Halluzinationen hervorrufen und hemmt impulsive beziehungsweise aggressive Verhaltensweisen. Das Gefühl der Angst und depressive Verstimmungen werden durch Serotonin reduziert.
Auch die Schmerzverarbeitung sowie die Höhe der Körpertemperatur werden durch Serotonin reguliert; das Sexualverhalten sowie die Sexualfunktionen werden gehemmt.
Serotonin fördert außerdem die Wundheilung, indem es das Wachstum bestimmter Zellen stimuliert. Diese Wirkung als Wachstumshormon findet man auch bei Herzzellen (Myocyten), welche ebenfalls durch Serotonin zur Vermehrung (Proliferation) angeregt werden.
Desweiteren besitzt Serotonin am menschlichen Auge bestimmte Funktionen. Es zeichnet sich verantwortlich für den Augeninnendruck, was vermutlich über die Pupillenweite sowie die Kammerwassermenge reguliert wird. Bei Erhöhung der Kammerwasserbildung steigt der Druck des Augeninneren, ebenso wie bei Erweiterung der Pupille, da dadurch der Abflussweg des Kammerwassers verlegt wird.
Diskutiert wird ein erhöhter Serotoninspiegel nach dem Genuss von Schokolade. Dies wäre durch das in der Schokolade enthaltende Tryptophan zu erklären, welches vom Körper in Serotonin umgewandelt wird, so dass die Serotoninkonzentration steigt.
Herangezogen wird dies als Erklärung für die stimmungsaufhellende Wirkung von Schokolade. Eine andere Meinung besagt hingegen, dass nicht das Tryptophan der Schokolade, sondern die hohe Menge an Kohlenhydraten für die Stimmungssteigerung verantwortlich ist.

Krankheiten durch Fehlfunktion

Krankheiten

Serotonin wird unter anderem in Zusammenhang mit der Entstehung von Depressionen und Migräne gebracht.
Depression ist eine affektive Störung und bezeichnet den Zustand der Freudlosigkeit und Niedergeschlagenheit. Hinzu gehören eine Antriebshemmung, Denkstörungen und Schlaflosigkeit. Man diskutiert bei Depression einen Mangel an Serotonin als eine der Ursachen für die Krankheitsentstehung, wobei dies jedoch nicht vollständig geklärt ist.
Beobachtet wurde bei Betroffenen, dass die Serotonin-Aufnahme in das Gehirn sowie in die Blutplättchen verringert ist, was auf einen genetisch veränderten Serotonintransporter zurückgeführt wurde.
Migräne bezeichnet eine Krankheit mit wiederkehrenden einseitigen Kopfschmerzen pulsierenden Charakters. Zusätzlich können weitere Beschwerden wie Übelkeit, Erbrechen, Licht- und Geräuschempfindlichkeit (Photophobie, Phonophobie) die Schmerzen begleiten. Zuvor ist das Auftreten einer sogenannten Aura möglich, welche durch Seh- oder Hörstörungen, sensible oder motorische Ausfälle charakterisiert ist. Vor und nach einer Migräneattacke wurden bei Erkrankten wechselnde Höhen des Serotoninspiegels beobachtet, wobei ein niedriger Spiegel wohl die Ausbreitung der Kopfschmerzen fördert.

Weitere Informationen zum Thema Serotonin

Weitere Informationen zum Thema Serotonin finden Sie unter:

Folgende Themen könnten für Sie von Interesse sein:

Eine Übersicht aller Themen der Anatomie finden Sie unter Anatomie A-Z.

Autor: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 04.10.2016
Für Sie passende Themen
Ihre Meinung ist uns wichtig

Dr-Gumpert.de ist ein Projekt, das mit viel Engagement vom Dr-Gumpert.de Team betrieben wird. Im Vergleich zu anderen Seiten ist vielleicht nicht alles so perfekt, aber wir gehen persönlich auf alle Kritikpunkte ein und versuchen die Seite stets zu verbessern.
An dieser Stelle bedanken wie uns bei allen Unterstützern unserer Arbeit.
Wenn Ihnen diese Seite gefallen hat, unterstützen auch Sie uns und drücken Sie: