Serotonin

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

Serotonin ist ein Hormon und Neurotransmitter, also Botenstoff des Nervensystems. Sein biochemischer Name ist 5-Hydroxy-Tryptophan, was bedeutet, dass Serotonin ein Derivat, also Abkömmling, der Aminosäure Tryptophan ist. Die Wirkung eines Hormons und Neurotransmitters hängt immer von seinen Rezeptoren an den Zielzellen ab. Da Serotonin an mehrere Rezeptoren binden kann, hat es ein sehr großes Wirkspektrum, wobei es vornehmlich im Hirnstamm zu finden ist.

Serotonin wirkt als Vermittler zwischen Nervenzellen und überträgt auf diese Weise Informationen. Am bekanntesten ist es wohl aufgrund seiner stimmungshebenden Wirkung, weshalb es auch häufig als „Glückshormon“ bezeichnet wird. Tatsächlich spielt es eine große Rolle in unserem limbischen System. Das ist das System, in dem unsere Emotionen verarbeitet werden.

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Wird viel Serotonin produziert und ausgeschüttet fühlen wir uns glücklich. Es kann aber noch mehr. So wirkt es an den Nerven die Schmerzen weiterleiten, hemmend und steuert unter anderem den menschlichen Schlaf-Wach-Rhythmus. Daneben ist Serotonin ein Hormon, also ein Botenstoff, der außerhalb des Nervensystems Aufgaben übernimmt. In seiner Funktion als Hormon ist es an der Regulation der Durchblutung von Organen beteiligt und fördert die Bewegungen des Darmes.

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.

Serotonin kann in geringen Dosen als Medikament verabreicht werden, wenn jemand zum Beispiel an Depressionen leidet. Wird die zugelassene tägliche Dosis, die genommen werden darf, allerdings überschritten oder kann Serotonin nicht mehr korrekt, beziehungsweise vollständig abgebaut werden, sammelt es sich im Körper an und löst das Serotoninsyndrom aus.

Syndrom bedeutet, dass es gleichzeitig zum Auftreten vieler verschiedener Symptome kommt. So äußert sich das Serotoninsyndrom zunächst in Symptomen, die denen eines grippalen Infektes ähneln. Die Betroffenen bekommen Fieber, schwitzen und zittern, ihr Puls steigt und ihnen wird übel. Kann nicht schnell genug eingegriffen werden, kommt es zu massiven Auswirkungen wie Krampfanfällen und Halluzinationen.

Die einzige Therapie besteht darin, das verabreichte Medikament sofort abzusetzen und Serotoninantagonisten zu verabreichen. Da Serotonin allerdings nicht direkt, durch beispielsweise einen Bluttest, nachgewiesen werden kann, ist es nicht immer einfach, das Serotoninsyndrom sofort als solches zu erkennen.

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Eine Möglichkeit das Serotoninsyndrom zu behandeln ist die Gabe von Serotoninantagonisten. Das sind Substanzen, die die genau entgegengesetzte Wirkung zu Serotonin haben. Die meisten Antagonisten wirken, indem sie die Rezeptoren, an die das Serotonin bindet, blockieren. Dadurch kann es nicht mehr seine Wirkung an der Zielzelle, auf der der Rezeptor sitzt, entfalten. Im menschlichen Körper gibt es keine Stoffe, die direkt antagonistisch zu Serotonin sind, allerdings gibt es synthetisch hergestellte Antagonisten, die als Medikamente eingenommen werden können.

Ein Serotoninmangel kann sich auf verschiedenste Weise bemerkbar machen. Im Gehirn führt ein Mangel an Serotonin zu Schlafstörungen, Depressionen und wahrscheinlich auch zur Entwicklung von Angststörungen. Da Serotonin aber auch im Darm eine Rolle spielt, vermutet man, dass es bei einem Abfall der Serotoninkonzentration zu Verdauungsproblemen und Reizdarmsymptomen kommen kann.

Der Serotoninspiegel gibt an, wie viel Serotonin sich im Körper befindet. Je nach Erkrankung kann er stark erniedrigt oder erhöht sein, wobei auch Medikamente und Drogen den Spiegel beeinflussen können. Man weiß heutzutage, dass der Serotoninspiegel bei Erkrankungen wie Depressionen und Morbus Parkinson, sowie bei verschiedensten Angstzuständen massiv verringert ist.

Im Rahmen des Serotoninsyndroms oder durch Drogenmissbrauch steigt der Serotoninspiegel. Im Falle der Drogen äußert sich dieser Umstand dann in übertriebener Motivation, gesteigerter Laune und erhöhter Risikobereitschaft. Der Körper und die menschliche Psyche können sich auch an einen neuen, veränderten Serotoninspiegel mit der Zeit gewöhnen.

So ist es auch für Patienten, die über lange Zeit schmerzhemmende Medikamente wie Opioide eingenommen haben, sehr schwer diese wieder abzusetzen, da sie sich an die bessere Stimmungslage und die vollkommene Schmerzlosigkeit so sehr gewöhnt haben, dass sie sich ohne die Medikamente verhältnismäßig „unglücklich“ fühlen.

Der Serotoninspiegel kann nicht direkt gemessen werden. Der Nachweis im Blut ist sehr ungenau und lässt kaum Rückschlüsse auf Erkrankungen zu. Bisher konnte noch keine Methode entwickelt werden, mit Hilfe derer man den absoluten Serotoningehalt des Körpers bestimmen könnte. Das liegt unter anderem daran, dass Serotonin praktisch kaum frei im Blut vorzufinden ist.

Der größte Anteil liegt in den Thrombozyten (Blutplättchen) gespeichert vor. Auch die Untersuchung von Hirnwasser kann keine genauen Werte liefern, da nur ungefähr 1% des gesamten Serotonins, das sich im Körper befindet, in den Nervenzellen des Gehirns gespeichert wird. Man kennt also die Verteilung, jedoch nicht die absoluten Mengen, in denen Serotonin vorliegt.

Man kann auf verschiedenste Weise den Serotoninspiegel steigern. Eine Möglichkeit ist die Einnahme von Medikamenten, die an die verschiedenen Serotoninrezeptoren binden und dadurch die Wirkung von Serotonin imitieren.

Solche Substanzen werden Serotonin-Agonisten oder auch 5-HT-Agonsiten genannt. Die Zelle glaubt durch das Binden des Agonisten an die Zelle, dass sich Serotonin am Rezeptor befindet und es werden die gleichen nachfolgenden Mechanismen ausgelöst, die auch Serotonin selber in Gang gesetzt hätte.

Zum anderen gibt es Medikamente, die den Abbau von Serotonin hemmen, wodurch die Konzentration stetig ansteigt. Um die dritte pharmakologische Möglichkeit zum erhöhen des Serotoninspiegels zu verstehen, muss man sich den genauen Ablauf der Serotoninausschüttung anschauen. Serotonin wird als Botenstoff von einer Nervenzelle ausgeschüttet, um dann an die Rezeptoren einer angrenzenden Zelle zu binden.

Diese Bindung ist nur kurzweilig und sobald das Serotonin wieder frei zwischen den beiden Zellen vorliegt, wird es von der ersten Zelle wieder vollständig aufgenommen, um dann wiederverwendet werden zu können. Diese Wiederaufnahme kann durch sogenannte Wiederaufnahmehemmer verhindert werden, wodurch die Konzentration an Serotonin im Raum zwischen den beiden Zellen steigt.

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Wie bereits erwähnt ist Serotonin ein Derivat der Aminosäure Tryptophan, was bedeutet, dass der Körper Tryptophan benötigt, um daraus Serotonin bilden zu können. Serotonin ist in manchen Lebensmitteln enthalten, kann als solches allerdings nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden und trägt daher nicht wesentlich zum Anstieg des Serotoninspiegels bei. Ganz anders ist das, wenn man Lebensmittel zu sich nimmt, die die Vorstufe Tryptophan enthalten. Tryptophanhaltige Lebensmittel sind zum Beispiel Nüsse, Kerne, Körner, verschiedene Käsesorten wie Edamer und Parmesan und Schokolade. Sie sind in der Lage den Serotoninspiegel zu einem gewissen Maß anzuheben.

Dopamin ist ein weiterer Neurotransmitter des Gehirns. Es kommt in den Basalganglien sowie dem Limbischen System vor, wo es an Denk- sowie Wahrnehmungsprozessen beteiligt ist und eine wichtige Rolle bei der Steuerung von Bewegungen spielt. Einerseits sind Serotonin und Dopamin als Neurotransmitter, in unterschiedlichen Bereichen des Gehirns mit sehr unterschiedlichen Wirkungen aktiv. Dies kann man besonders an den Erkrankungen feststellen, die auftreten, wenn ein Mangel einer der beiden Stoffe vorliegt.

Im Falle eines Serotoninmangels im Gehirn kann es, wie bereits weiter oben genannt, zu depressiven Symptomen, bis hin zu einer manifesten Depression kommen. Liegt allerdings ein Dopaminmangel vor, kommt es zum Auftreten von Parkinson, also einer Erkrankung, die hauptsächlich durch eine fehlende Koordination, Zittern und Bewegungsstörungen charakterisiert ist.

Andererseits wirken Dopamin und Serotonin jedoch allgemein stimulierend und fördernd auf die Strukturen der Systeme, an denen sie beteiligt sind. Teils arbeiten sie sogar sozusagen parallel. Wieder wird diese Tatsache anhand von Erkrankungen deutlich. So sind leichte bis mittelschwere Depressionen ein weiteres Symptom des Morbus Parkinsons.

Symptome der Depressionen sind Interessensverlust, Antriebslosigkeit, und Niedergeschlagenheit. Dazu können weitere Symptome wie Müdigkeit, ein gestörter Schlaf, Appetitlosigkeit und Konzentrationsschwierigkeiten kommen.

Je nach Ausmaß der Symptome kann eine leichte von einer mittelschweren bis schweren Depression unterschieden werden. Die Ursache ist noch nicht vollständig geklärt, allerdings ist es sicher, dass Depressionen mit einem verminderten Serotonin- und Noradrenalinspiegel einhergehen, weshalb die gängigsten Medikamente auf eine Erhöhung der Konzentration dieser beiden Neurotransmitter abzielen.

Depressionen können als selbstständige Krankheit auftreten, aber auch das Symptom einer anderen Erkrankung sein, wie der Parkinsonerkrankung oder auch der Chorea Huntington.