Neurotransmitter der aus der Aminosäure Tryptophan im Körper synthetisiert wird. Tryptophan ist eine essentielle Aminosäure (wird also nicht vom menschlichen Körper produziert). Bei normaler Ernährung ist die Aufnahme mit der Nahrung deutlich höher als die erforderlichen 3,5 mg/kg Körpergewicht/Tag. 90% des Tryptophans benutzt der Körper für die Eiweißsynthese, 1% wird in Serotonin umgewandelt, ein Teil wird für die Niacinsynthese verwendet. Serotonin kann die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden- weshalb Serotoninbestimmungen im Blut wenig über die Situation im Gehirn aussagen. Auch Tryptophan-Depletions-Tests (tryptophanarme Ernährung über einen gewissen Zeitraum und anschließende Zufuhr eines tryptophanfreien Aminosäuregemisches zur vorübergehenden Verminderung Serotoningehalts und der Serotoninfunktion im Gehirn) können zur direkten Situation im Gehirn keine sichere Aussage machen. PET- Untersuchungen haben in der Forschung eine gewisse Aussagekraft zur Lokalisation von Serotoninmangel in speziellen Hirnarealen. Das im Gehirn benötigte Serotonin wird von den Neuronen im Gehirn aus Tryptophan synthetisiert. Die Aufnahme ins Gehirn erfolgt über ein Transportersystem, an dem Tryptophan mit den verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin, Isoleucin, Tyrosin und Phenylalanin konkurriert. Der Abbau des Serotonin erfolgt durch die Monoaminoxidase. Neben dem ZNS findet sich Serotonin in den enterochromaffinen Zellen des Darms, in Thrombozyten, und in den Granula der basophilen Granulozyten. Serotonerge Neurone sind das im Zusammenhang mit Depression am besten untersuchte Neuronensystem. Eine verminderte serotonerge Neurotransmission wird im Rahmen der Katecholaminhypothese affektiver Störungen als wichtiger pathogenetischer Mechanismus depressiver Erkrankungen angesehen. Serotonin ist beteiligt an Aggression und Impulskontrolle und an der Etablierung und Aufrechterhaltung von Status. Bei Säugern ist erniedrigte serotonerge Funktion mit erhöhter Aggressivität und niedrigem Status assoziiert, während erhöhte serotonerge Funktion mit reduzierter Aggression, vermehrtem affiliativem Verhalten und besseren sozialen Fertigkeiten assoziiert ist, was schließlich zu einem höheren sozialen Status beiträgt. Serotonerge Systeme sind auch an der Schmerzwahrnehmung, der Thermoregulation, dem Hirnbelohnungszentrum, bei Angst, sowie dem Schlaf-Wach-Rhythmus beteiligt. Der Serotonintransporter 5-Hydroxy-Tryptamin (5-HTT) ist ein 630 Aminosäuren langer Rezeptor mit 12 Transmembrandomaenen. Das menschliche 5-HTT Gene ist auf dem Chromosom 17 (17q11.2.3) lokalisiert. Die meisten 5-HTT sind an der äußeren Zellmembran entweder perisynaptisch oder entlang der Axone lokalisiert. Im menschlichen Gehirn ist die Dichte der 5-HTT je nach Region unterschiedlich: Oberer und unterer Nucleus raphe > Hypothalamus > Thalamus (je nach Kern) > Amygdala > Putamen > Caudatus >Hippocampus > Inselrinde > präfrontale Rinde > weiße Substanz > Kleinhirnrinde (außer Wurm). Der Serotonintransporter hat Verbindung zum Natrium, Chlor und Kaliumtransport. Physiologisch beeinflusst der 5-HTT bei schweren Depressionen und der antidepressiven Behandlung den extrazellulären Serotoninspiegel. Viele antidepressive Medikamente die an den Serotonintransporter binden erhöhen die extrazelluläre Serotoninkonzentration, 5-HTT Knockoutmäuse haben eine erhöhte extrazelluläre Serotoninkonzentration.
Quellen / Literatur:
Jeffrey H. Meyer, Imaging the serotonin transporter during major depressive disorder and antidepressant treatment, abstract / full text in PDF]
