Serotonin oder 5-hydroxytryptamine (5-HT) ist ein Monoamin neurotransmitter. Biochemisch abgeleitet aus tryptophan, serotonin wird in erster Linie im gastrointestinal (GI) Fläche, Thrombozyte, und im Zentralnervensystem (CNS) von Tieren einschließlich Menschen gefunden. Wie man populär denkt, ist es ein Mitwirkender zu Gefühlen des Wohlbehagens und Glücks.

Etwa 90 % des ganzen serotonin des menschlichen Körpers werden in den enterochromaffin Zellen in den Eingeweiden gelegen, wo es verwendet wird, um Darmbewegungen zu regeln. Der Rest wird in serotonergic Neuronen des CNS synthetisiert, wo es verschiedene Funktionen hat. Diese schließen die Regulierung der Stimmung, des Appetits und des Schlafes ein. Serotonin hat auch einige kognitive Funktionen, einschließlich des Gedächtnisses und Lernens. Wie man denkt, ist die Modulation von serotonin an Synapsen eine Haupthandlung von mehreren Klassen von pharmakologischen Antidepressiven.

Serotonin hat von den enterochromaffin Zellen abgesondert schließlich findet seinen Ausweg aus Geweben ins Blut. Dort wird es durch Thrombozyten aktiv aufgenommen, die es versorgen. Wenn die Thrombozyte zu einem Klumpen binden, speien sie serotonin aus, wo er als ein vasoconstrictor dient und hilft, hemostasis und Blutgerinnung zu regeln. Serotonin ist auch ein Wachstumsfaktor für einige Typen von Zellen, die ihm eine Rolle in der Wunde-Heilung geben können.

Serotonin ist hauptsächlich metabolized zum 5-HIAA hauptsächlich durch die Leber. Metabolismus schließt die erste Oxydation durch Monoamin oxidase (MAO) zum entsprechenden Aldehyd ein. Dem wird von der Oxydation durch den Aldehyd dehydrogenase zum 5-HIAA, der indole essigsauren sauren Ableitung gefolgt. Der Letztere ist dann excreted durch die Nieren. Ein Typ der Geschwulst, genannt carcinoid, verbirgt manchmal große Beträge von serotonin ins Blut, das verschiedene Formen des carcinoid Syndroms der Spülung, der Diarrhöe und der Herzprobleme verursacht. Wegen der Wachstumsförderungswirkung von serotonin auf Herzmyocytes können Personen mit dem Serotonin-Absondern carcinoid ein rechtes Herz (tricuspid) Klappe-Krankheitssyndrom ertragen, das durch die Proliferation von myocytes auf die Klappe verursacht ist.

Zusätzlich zu Tieren wird serotonin auch in Fungi und Werken gefunden. Die Anwesenheit von Serotonin in Kerbtier-Giften und Pflanzenstacheln dient, um Schmerz zu verursachen, der eine Nebenwirkung der serotonin Einspritzung ist. Serotonin wird durch pathogene Amöben erzeugt, und seine Wirkung auf die Eingeweide verursacht Diarrhöe. Seine weit verbreitete Anwesenheit in vielen Samen und Früchten kann dienen, um den Verdauungstrakt ins Wegtreiben der Samen zu stimulieren.

Funktionen

Serotonin ist ein neurotransmitter, und wird in allen bilateralen Tieren gefunden, wo er Eingeweide-Bewegungen und die Wahrnehmung des Tieres der Quellenverfügbarkeit vermittelt. In den einfachsten Tieren sind Mittel mit dem Essen gleichwertig, aber in fortgeschrittenen Tieren wie arthropods und Wirbeltiere können Mittel auch soziale Überlegenheit bedeuten. Als Antwort auf den wahrgenommenen Überfluss oder die Knappheit von Mitteln können das Wachstum des Tieres, Fortpflanzung oder Stimmung erhoben oder gesenkt werden. Neue Studien, die mit dem serotonin 5-HTT Transportvorrichtungsgen verbunden sind, haben gezeigt, dass das kurze Allel dieses Gens synaptic serotonin Niveaus vergrößert.

Maß der Nahrungsmittelverfügbarkeit

Serotonin fungiert als ein neurotransmitter in den Nervensystemen von einfachen sowie komplizierten, Tieren. Zum Beispiel, in roundworm Caenorhabditis elegans, der mit Bakterien füttert, wird serotonin als ein Signal als Antwort auf positive Ereignisse veröffentlicht, z.B eine neue Quelle des Essens oder in Tieren männlichen Geschlechts findend, die eine Frau finden, mit der man sich vermählt. Wenn ein gut gefütterter Wurm findet, dass Bakterien auf seiner Nagelhaut, dopamine veröffentlicht wird, der es verlangsamt; wenn es verhungert ist, serotonin wird auch veröffentlicht, der das Tier weiter verlangsamt. Dieser Mechanismus nimmt zu die Zeitdauer-Tiere geben in Gegenwart vom Essen aus.

Der veröffentlichte serotonin aktiviert die für die Fütterung verwendeten Muskeln, während octopamine sie unterdrückt. Serotonin verbreitet sich zu serotonin-empfindlichen Neuronen, die die Wahrnehmung des Tieres der Nährverfügbarkeit kontrollieren.

Dieses System ist während der 700 Millionen Jahre der Evolution teilweise erhalten worden, die C. elegans von Menschen trennen. Wenn Menschen Essen riechen, wird dopamine veröffentlicht, um den Appetit zu vergrößern. Aber unterschiedlich in Würmern vergrößert serotonin vorwegnehmendes Verhalten in Menschen nicht; statt dessen hat der serotonin veröffentlicht, während das Verbrauchen 5-HT2C Empfänger beim Dopamine-Produzieren von Zellen aktiviert. Das hält ihre Dopamine-Ausgabe, und dadurch serotonin Abnahme-Appetit. Rauschgifte, die 5-HT Empfänger blockieren, machen den Körper unfähig, Appetit abzustellen, und werden mit der vergrößerten Gewichtszunahme besonders in Leuten vereinigt, die eine niedrige Zahl von Empfängern haben. Der Ausdruck von 5-HT Empfängern im hippocampus folgt einem täglichen Rhythmus ebenso die Serotonin-Ausgabe im ventromedial Kern, der durch eine Spitze am Morgen charakterisiert wird, wenn die Motivation, um zu essen, am stärksten ist.

Effekten des Nahrungsmittelinhalts

In Menschen, serotonin Niveaus werden durch die Diät betroffen. Eine Zunahme im Verhältnis von tryptophan zu phenylalanine und leucine wird serotonin Niveaus vergrößern. Früchte mit einem guten Verhältnis schließen Daten, Papayas und Bananen ein. Nahrungsmittel mit einem niedrigeren Verhältnis hemmen die Produktion von serotonin. Diese schließen ganzen Weizen und Roggenbrot ein. Forschung deutet auch an, eine an Kohlenhydraten reiche Diät zu essen, und niedrig am Protein wird serotonin durch das Absondern des Insulins vergrößern, das in der Aminosäure-Konkurrenz hilft.

Jedoch kann Erhöhung des Insulins seit einem langen Zeitraum den Anfall des Insulin-Widerstands, der Beleibtheit, der Zuckerkrankheit des Typs 2 auslösen, und serotonin Niveaus senken.

Muskeln verwenden viele der Aminosäuren außer tryptophan, mehr Muskelpersonen erlaubend, mehr serotonin zu erzeugen. Wie man bekannt, spielt Myo-inositol, ein carbocyclic polyol Gegenwart in vielen Nahrungsmitteln, eine Rolle in der serotonin Modulation.

Im Verdauungstrakt

Die Eingeweide werden durch enterochromaffin Zellen umgeben, die serotonin als Antwort auf das Essen im Lumen veröffentlichen. Das macht den Eingeweide-Vertrag um das Essen. Thrombozyte in den Adern, die die Eingeweide dränieren, sammeln Übermaß serotonin.

Wenn Reizmittel im Essen da sind, veröffentlichen die enterochromaffin Zellen mehr serotonin, um sich die Eingeweide schneller bewegen, d. h., Diarrhöe verursachen zu lassen, so dass die Eingeweide der schädlichen Substanz entleert werden. Wenn serotonin im Blut schneller veröffentlicht wird, als die Thrombozyte es absorbieren können, wird das Niveau von freiem serotonin im Blut vergrößert. Das aktiviert 5HT3 Empfänger in der Chemoreceptor-Abzug-Zone, die das Erbrechen stimulieren. Die enterochromaffin Zellen reagieren nicht nur auf das schlechte Essen, sie sind auch zum Ausstrahlen und der Krebs-Chemotherapie sehr empfindlich. Rauschgifte, dass Block 5HT3 im Steuern des Brechreizes und Erbrechen sehr wirksam ist, das durch die Krebs-Behandlung erzeugt ist, und als die Goldwährung für diesen Zweck betrachtet wird.

Maß der sozialen Situation

Wie viel Essen, das ein Tier nicht nur bekommt, vom Überfluss am Essen, sondern auch auf der Fähigkeit des Tieres abhängt, sich mit anderen zu bewerben. Das ist für soziale Tiere besonders wahr, wo die stärkeren Personen Essen dem schwächeren stehlen könnten. So wird serotonin an der Wahrnehmung der Nahrungsmittelverfügbarkeit, sondern auch der sozialen Reihe nicht nur beteiligt. Wenn ein Hummer mit serotonin eingespritzt wird, benimmt er sich wie ein dominierendes Tier, während octopamine untergeordnetes Verhalten verursacht.

Ein erschreckter Flusskrebs schnipst seinen Schwanz, um zu fliehen, und die Wirkung von serotonin auf diesem Verhalten hängt vom sozialen Status des Tieres ab. Serotonin hemmt die fliehende Reaktion in Untergebenen, aber erhöht sie in sozial dominierenden oder isolierten Personen. Der Grund dafür ist soziale Erfahrung verändert das Verhältnis zwischen serotonin Empfängern (5-HT Empfänger), die gegenüberliegende Effekten auf die Kampf-Oder-Flugantwort haben. Die Wirkung von 5-HT Empfängern herrscht in untergeordneten Tieren vor, während 5-HT Empfänger in Dominanten vorherrschen.

In Menschen, Niveaus der 5-HT Empfänger-Aktivierung in der Gehirnshow können negative Korrelation mit Aggression und eine Veränderung im Gen, das für den 5-HT Empfänger codiert, die Gefahr des Selbstmords für diejenigen mit diesem Genotypen verdoppeln.

Der grösste Teil des Gehirns serotonin wird nach dem Gebrauch nicht erniedrigt, aber wird durch serotonergic Neurone durch serotonin Transportvorrichtungen auf ihren Zelloberflächen gesammelt. Studien haben offenbart, dass fast 10 % der Gesamtabweichung in der Angst-zusammenhängenden Persönlichkeit von Schwankungen in der Beschreibung dessen abhängen, wo, wenn und wie viele sich serotonin Transportvorrichtungen die Neurone aufstellen sollten.

Effekten auf das Wachstum und die Fortpflanzung

In C. elegans geben künstliche Erschöpfung von serotonin oder Zunahme von octopamine für eine Umgebung des niedrigen Essens typischem Verhalten das Stichwort:C. Elegans wird aktiver, und Paarung, und Eiablage wird unterdrückt, während das Gegenteil vorkommt, wenn serotonin vergrößert wird oder octopamine in diesem Tier vermindert wird.

Serotonin ist für den normalen Fadenwurm-Mann Paarungsverhalten und die Neigung notwendig, Essen zu verlassen, um nach einem Genossen zu suchen.

Die Serotonergic-Nachrichtenübermittlung, die verwendet ist, um das Verhalten des Wurmes an schnelle Änderungen in der Umgebung anzupassen, betrifft einem Insulin ähnliche Nachrichtenübermittlung und das TGF Beta Signalpfad, die langfristige Anpassung kontrollieren.

Knochen-Metabolismus

In Mäusen und Menschen, wie man gezeigt hat, haben Modifizierungen in serotonin Niveaus und Nachrichtenübermittlung Knochen-Masse geregelt. Mäuse, die an Gehirn serotonin Mangel haben, haben osteopenia, während Mäuse, die an Eingeweiden serotonin Mangel haben, hohe Knochen-Dichte haben. Im vergrößerten Blut von Menschen serotonin Niveaus sind gezeigt worden, bedeutender negativer Prophet der niedrigen Knochen-Dichte zu sein. Serotonin kann auch, obgleich an sehr niedrigen Stufen in den Knochen-Zellen synthetisiert werden. Serotonin vermittelt seine Handlungen auf Knochen-Zellen mit drei verschiedenen Empfängern. Durch den Htr1b Empfänger regelt es negativ Knochen-Masse, während es so positiv durch Htr2b und Htr2c tut. Diese Studien haben ein neues Gebiet der Forschung im Knochen-Metabolismus geöffnet, der potenziell angespannt werden kann, um Knochen-Massenunordnungen zu behandeln.

Verhalten

Die Serotonergic-Nachrichtenübermittlung, die verwendet ist, um das Verhalten des Wurmes an schnelle Änderungen in der Umgebung anzupassen, betrifft einem Insulin ähnliche Nachrichtenübermittlung und das TGF Beta Signalpfad, die langfristige Anpassung kontrollieren.

Im fruitfly, wo Insulin sowohl Blutzucker regelt als auch als ein Wachstumsfaktor, serotonergic Neurone handelt, regeln die erwachsene Körpergröße durch das Beeinflussen der Insulin-Sekretion. Serotonin ist auch als der Abzug für das Schwarm-Verhalten in Heuschrecken identifiziert worden.

In Menschen, obwohl Insulin Blutzucker und IGF regelt, regelt Wachstum, serotonin kontrolliert die Ausgabe von beiden Hormonen, so dass serotonin Insulin-Ausgabe von den Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse unterdrückt, und die Aussetzung von SSRIs fötales Wachstum reduziert.

Menschlicher serotonin kann auch als ein Wachstumsfaktor direkt handeln. Leberschaden vergrößert Zellausdruck von 5-HT2A und 5-HT2B Empfängern. Die Gegenwart von Serotonin im Blut stimuliert dann Zellwachstum, um Leberschaden zu reparieren.

5HT2B aktivieren Empfänger auch osteocytes, die Knochen Jedoch aufbauen, serotonin hemmt auch osteoblasts durch den 5-HT1B Empfänger.

Kardiovaskulärer Wachstumsfaktor

Serotonin ruft außerdem endothelial Stickstoffoxyd synthase Aktivierung herbei und, stimuliert durch einen 5-HT1B Empfänger-vermittelten Mechanismus, den phosphorylation von p44/p42 mitogen-aktiviertes Protein kinase Aktivierung in endothelial Rinderaortazellkulturen. Im Blut wird serotonin von Plasma durch Thrombozyte gesammelt, die es versorgen. Es ist so aktiv, wo auch immer Thrombozyte im beschädigten Gewebe als ein vasoconstrictor binden, um aufzuhören, und auch als ein fibrocyte mitotic (Wachstumsfaktor) zu verbluten, Heilung zu helfen.

Einige serotonergic agonist Rauschgifte verursachen auch fibrosis überall im Körper, besonders das Syndrom von retroperitoneal fibrosis, sowie die Herzklappe fibrosis.

In der Vergangenheit sind drei Gruppen von serotonergic Rauschgiften mit diesen Syndromen epidemiologisch verbunden worden. Sie sind der serotonergic vasoconstrictive Antimigräne-Rauschgifte (ergotamine und methysergide), die serotonergic Appetitzügler-Rauschgifte (fenfluramine, chlorphentermine, und aminorex), und bestimmter anti-Parkinsonian dopaminergic agonists, die auch serotonergic 5-HT Empfänger stimulieren. Diese schließen pergolide und cabergoline, aber nicht den dopamine-spezifischeren lisuride ein.

Als mit fenfluramine sind einige dieser Rauschgifte vom Markt zurückgezogen worden, nachdem Gruppen, die sie nehmen, eine statistische Zunahme ein oder mehr von den beschriebenen Nebenwirkungen gezeigt haben. Ein Beispiel ist pergolide. Das Rauschgift lehnte im Gebrauch, da berichtet, 2003 ab, mit Herzfibrosis vereinigt zu werden.

Zwei unabhängige Studien, die in der Zeitschrift von Neuengland der Medizin im Januar 2007, hineingezogenen pergolide, zusammen mit cabergoline, im Verursachen der Klappenherzkrankheit veröffentlicht sind. Infolge dessen hat der FDA pergolide vom amerikanischen Markt im März 2007 entfernt. (Da cabergoline in den Vereinigten Staaten für die Parkinsonsche Krankheit, aber für hyperprolactinemia nicht genehmigt wird, bleibt das Rauschgift auf dem Markt. Die Behandlung für hyperprolactinemia verlangt niedrigere Dosen als das für die Parkinsonsche Krankheit, die Gefahr der Klappenherzkrankheit verringernd).

Lokale Effekten der Einspritzung: Gifte und Schmerz

Da serotonin ein Hinweis der Blutung ist, verursacht eine plötzliche große Zunahme in peripherischen Niveaus Schmerz. Der Grund für Wespen und deathstalker Skorpione, um serotonin in ihrem Gift zu haben, kann sein, den Schmerz ihres Stachels auf großen Tieren zu vergrößern, und auch tödlichen vasoconstriction in der kleineren Beute zu verursachen.

Mangel

Genetisch veränderte C. elegans, die an serotonin Mangel haben, haben eine vergrößerte Fortpflanzungslebensspanne, können fettleibig werden, und manchmal mit der angehaltenen Entwicklung an einem schlafenden Larvenstaat auszeichnen.

Serotonin in Säugetieren wird durch zwei verschiedene tryptophan hydroxylases gemacht: TPH1 erzeugt serotonin in der Epiphyse und den enterochromaffin Zellen, während TPH2 es in den raphe Kernen und im myenteric plexus erzeugt.

Genetisch veränderte Mäuse, die an TPH1 Mangel haben, entwickeln progressiven Verlust der Herzkraft bald. Sie haben Lattenhaut und Atmen von Schwierigkeiten, sind leicht müde, und sterben schließlich am Herzversagen.

Genetisch veränderte Mäuse, die an TPH2 Mangel haben, sind normal, wenn sie geboren sind. Jedoch nach drei Tagen scheinen sie, kleiner und schwächer zu sein, und weichere Haut zu haben, als ihre Geschwister. In einer reinrassigen Beanspruchung sind 50 % der Mutanten während der ersten vier Wochen, aber in einer Mischbeanspruchung, überlebte 90 % gestorben. Normalerweise entwöhnt die Mutter die Sänfte nach drei Wochen, aber die Mutationstiere haben fünf Wochen gebraucht. Danach sind sie im Wachstum aufgeholt und hatten normale Sterblichkeitsziffern. Feine Änderungen im autonomic Nervensystem sind da, aber der offensichtlichste Unterschied zu normalen Mäusen ist die vergrößerte Aggressivität und Schwächung in der mütterlichen Sorge über Jungen.

Trotz der Blutgehirnbarriere wird der Verlust der serotonin Produktion im Gehirn durch Darmserotonin teilweise ersetzt. Die Verhaltensänderungen werden außerordentlich erhöht, wenn man tph1-mit TPH2-fehlenden Mäusen durchquert und Tiere bekommt, die an TPH völlig Mangel haben.

In Menschen kann die fehlerhafte Nachrichtenübermittlung von serotonin im Gehirn die Wurzelursache des plötzlichen Kindstodes (SIDS) sein. Wissenschaftler vom europäischen Molekularen Biologie-Laboratorium in Monterotondo, Italien genetisch veränderte Laboratorium-Mäuse, um niedrige Stufen des neurotransmitter serotonin zu erzeugen. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Mäuse Fälle in der Herzrate und den anderen Symptomen von SIDS ertragen haben, und viele der Tiere in einem frühen Alter gestorben sind.

Forscher glauben jetzt niedrige Stufen von serotonin in den brainstems der Tiere, die Herzschlag und Atmen kontrollieren, kann plötzlichen Tod herbeigeführt haben, sie haben im Problem am 4. Juli 2008 der Wissenschaft gesagt.

Wenn Neurone, die serotonin — serotonergic Neurone machen — in Säuglings anomal sind, gibt es eine Gefahr des plötzlichen Kindstodes (SIDS).

Neue Forschung hat auf Universitätsshows von Rockefeller sowohl in Patienten geführt, die unter Depression als auch Mäusen leiden, die die Unordnung modellieren, werden Niveaus des p11 Proteins vermindert. Dieses Protein ist mit der serotonin Übertragung innerhalb des Gehirns verbunden.

Im Gehirn

Grobe Anatomie

Die Neurone der raphe Kerne sind die Hauptquelle der 5-HT Ausgabe im Gehirn.

Die raphe Kerne sind Neurone, die in ungefähr neun Paare gruppiert sind und entlang der kompletten Länge des brainstem verteilt sind, der um die netzartige Bildung in den Mittelpunkt gestellt ist.

Axons von den Neuronen der raphe Kerne bilden ein neurotransmitter System, fast jeden Teil des Zentralnervensystems erreichend. Axons von Neuronen in tiefer raphe Kerne enden im Kleinhirn und Rückenmark, während sich die axons der höheren Kerne im kompletten Gehirn ausbreiten.

Mikroanatomie

Serotonin wird in den Raum zwischen Neuronen befreit, und verbreitet sich über eine relativ breite Lücke (> 20 µm), um 5-HT Empfänger zu aktivieren, die auf den Dendriten, Zellkörpern und presynaptic Terminals von angrenzenden Neuronen gelegen sind.

Empfänger

Die 5-HT Empfänger sind die Empfänger für serotonin. Sie werden auf der Zellmembran von Nervenzellen und anderen Zelltypen in Tieren, und mittelbar die Effekten von serotonin als der endogene ligand und einer breiten Reihe von pharmazeutischen und halluzinogenen Rauschgiften gelegen. Mit Ausnahme vom 5-HT Empfänger, einem ligand-gated Ion-Kanal, sind alle anderen 5-HT Empfänger Protein-verbunden, sieben transmembrane (oder heptahelical) Empfänger G, die eine intrazelluläre zweite Bote-Kaskade aktivieren.

Beendigung

Handlung von Serotonergic wird in erster Linie über das Auffassungsvermögen von 5-HT von der Synapse begrenzt. Das wird durch die spezifische Monoamin-Transportvorrichtung für den 5-HT, SERT auf dem presynaptic Neuron vollbracht. Verschiedene Agenten können 5-HT Wiederauffassungsvermögen, einschließlich MDMA (Entzückung), Amphetamin, Kokain, dextromethorphan (ein antitussive), tricyclic Antidepressiven (TCAs) und auswählende serotonin Wiederauffassungsvermögen-Hemmstoffe (SSRIs) hemmen.

Interessanterweise hat eine von der Universität Washingtons geführte 2006-Studie darauf hingewiesen, dass eine kürzlich entdeckte Monoamin-Transportvorrichtung, bekannt als PMAT, "für einen bedeutenden Prozentsatz der 5-HT Abfertigung" verantwortlich sein kann. Mit der hohen Sympathie SERT gegenüberstellend, ist der PMAT als eine Transportvorrichtung der niedrigen Sympathie mit einem offenbaren K von 114 micromoles/L für serotonin identifiziert worden; etwa 230mal höher als dieser von SERT. Jedoch hat der PMAT, trotz seiner relativ niedrigen serotonergic Sympathie, eine beträchtlich höhere Transportkapazität als SERT, ".. grob auf vergleichbare Auffassungsvermögen-Wirksamkeit zu SERT in heterologous Ausdruck-Systemen hinauslaufend." Die Studie deutet auch einen SSRIs, wie fluoxetine und sertraline, Hemmung PMAT, aber an IC-Werten an, die die therapeutischen Plasmakonzentrationen durch bis zu vier Größenordnungen übertreffen; deshalb ist SSRI Monotherapie in der PMAT Hemmung unwirksam. Zurzeit gibt es keine bekannten Arzneimittel, die PMAT an normalen therapeutischen Dosen merkbar hemmen würden. Der PMAT transportiert auch anregend dopamine und norepinephrine, obgleich an K noch höher schätzt als dieser von 5-HT (330-15.000 μmoles/L).

Serotonylation

Serotonin kann auch durch genannten serotonylation eines Mechanismus des Nichtempfängers signalisieren, in dem serotonin Proteine modifiziert. Dieser Prozess unterliegt serotonin Effekten auf Thrombozyt bildende Zellen (Blutplättchen), in denen er sich zur Modifizierung von Signalenzymen genannt GTPases verbindet, die dann die Ausgabe des vesicle Inhalts durch exocytosis auslösen. Ein ähnlicher Prozess unterliegt der Bauchspeicheldrüsenausgabe des Insulins.

Die Effekten von serotonin auf den glatten Gefäßmuskel "Ton" (ist das die biologische Funktion, von der serotonin ursprünglich seinen Namen bekommen hat), hängen vom serotonylation von am zusammenziehbaren Apparat von Muskelzellen beteiligten Proteinen ab.

Biosynthese

In Tieren einschließlich Menschen wird serotonin von der Aminosäure-tryptophan durch einen kurzen metabolischen Pfad synthetisiert, der aus zwei Enzymen besteht: tryptophan hydroxylase (TPH) und Aminosäure decarboxylase (DDC). Die TPH-vermittelte Reaktion ist der Rate beschränkende Schritt im Pfad.

Wie man

gezeigt hat, hat TPH in zwei Formen bestanden: TPH1, der in mehreren Geweben und TPH2 gefunden ist, der ein gehirnspezifischer isoform ist.

Serotonin genommen geht mündlich in die serotonergic Pfade des Zentralnervensystems nicht, weil es die Blutgehirnbarriere nicht durchquert. Jedoch kann tryptophan und sein metabolite 5-hydroxytryptophan (5-HTP), von dem serotonin synthetisiert wird, und wirklich die Blutgehirnbarriere durchqueren. Diese Agenten sind als diätetische Ergänzungen verfügbar, und können wirksame serotonergic Agenten sein.

Ein Produkt der serotonin Depression ist 5-hydroxyindoleacetic Säure (5 HIAA), der excreted im Urin ist. Serotonin und 5 HIAA werden manchmal in Überbeträgen durch bestimmte Geschwülste oder Krebse erzeugt, und Niveaus dieser Substanzen können im Urin gemessen werden, um für diese Geschwülste zu prüfen.

Rauschgifte, die das 5-HT System ins Visier nehmen

Mehrere Klassen von Rauschgiften nehmen das 5-HT System, einschließlich einiger Antidepressiven, antipsychotics, anxiolytics, Antiemetika, und Antimigräne-Rauschgifte, sowie der psychedelischen Rauschgifte und empathogens ins Visier.

Psychedelische Rauschgifte

Die psychedelischen Rauschgifte psilocin/psilocybin, DMT, das Meskalin und das LSD sind agonists, in erster Linie an 5HT Empfänger. Der empathogen-entactogen MDMA veröffentlicht serotonin von synaptic vesicles Neurone.

Antidepressiven

Die am meisten vorgeschriebenen Rauschgifte in vielen Teilen der Welt sind Rauschgifte, die serotonin Niveaus verändern. Sie werden in Depression, verallgemeinerter Angst-Unordnung und sozialer Phobie verwendet. Monoamin oxidase Hemmstoffe (MAOI) verhindert die Depression von Monoamin neurotransmitters (einschließlich serotonin), und vergrößert deshalb Konzentrationen des neurotransmitter im Gehirn. MAOI Therapie wird mit vielen nachteiligen Rauschgift-Reaktionen vereinigt, und Patienten sind gefährdet des hypertensive Notfalls, der durch Nahrungsmittel mit hohen tyramine zufriedenen und bestimmten Rauschgiften ausgelöst ist.

Einige Rauschgifte hemmen das Wiederauffassungsvermögen von serotonin, das Lassen davon im synaptic bleiben hat länger geklebt. Die tricyclic Antidepressiven (TCAs) hemmen das Wiederauffassungsvermögen sowohl von serotonin als auch von norepinephrine. Die neueren auswählenden serotonin Wiederauffassungsvermögen-Hemmstoffe (SSRIs) haben weniger Nebenwirkungen und weniger Wechselwirkungen mit anderen Rauschgiften. Die Nebenwirkungen, die offenbar kürzlich geworden sind, schließen eine Abnahme in die Knochen-Masse in der ältlichen und vergrößerten Gefahr für osteoporosis ein. Jedoch ist es noch nicht klar, ob es wegen der SSRI Handlung auf der peripherischen serotonin Produktion und oder Handlung in den Eingeweiden oder im Gehirn ist.

Wie man

gezeigt hat, haben bestimmte SSRI Medikamente serotonin Niveaus unter der Grundlinie nach dem chronischen Gebrauch trotz anfänglicher Zunahmen in serotonin gesenkt. Das ist mit der Beobachtung verbunden worden, dass der Vorteil von SSRIs in ausgewählten Patienten nach einer langfristigen Behandlung abnehmen kann. Ein Schalter im Medikament wird gewöhnlich dieses Problem (bis zu 70 % der Zeit) auflösen.

Das neuartige Antidepressivum tianeptine, ein auswählender serotonin Wiederauffassungsvermögen-Erweiterer, hat Stimmung erhebende Effekten. Das stellt Beweise für die Theorie zur Verfügung, dass serotonin am wahrscheinlichsten verwendet wird, um das Ausmaß oder die Intensität von Stimmungen, aber nicht das Niveau zu regeln, das direkt der Stimmung entspricht.

Tatsächlich codiert das 5-HTTLPR Gen für die Zahl von serotonin Transportvorrichtungen im Gehirn mit mehr serotonin Transportvorrichtungen, die verminderte Dauer und Umfang der Serotonergic-Nachrichtenübermittlung verursachen. Wie man auch findet, ist der 5-HTTLPR polymorphism (l/l) das Veranlassen von mehr serotonin Transportvorrichtungen, gebildet zu werden, gegen Depression und Angst elastischer. Deshalb Niveaus von extracellular vergrößernd, kann serotonin mit dem vergrößerten vereinigt werden betreffen für immer oder für den schlechteren.

Obwohl Phobien und Depression durch das Serotonin-Ändern von Rauschgiften verdünnt werden könnten, bedeutet das nicht, dass die Situation der Person verbessert worden ist, aber nur die Wahrnehmung der Person der Umgebung. Manchmal könnte ein niedrigeres serotonin Niveau zum Beispiel im Ultimatum-Spiel vorteilhaft sein, wo Spieler mit normalen serotonin Niveaus anfälliger sind, um unfaire Angebote zu akzeptieren, als Teilnehmer, deren serotonin Niveaus künstlich gesenkt worden sind.

Syndrom von Serotonin

Äußerst hohe Niveaus von serotonin können eine Bedingung bekannt als serotonin Syndrom mit toxischen und potenziell tödlichen Effekten verursachen. In der Praxis sind solche toxischen Niveaus im Wesentlichen unmöglich, durch eine Überdosis eines einzelnen antidepressiven Rauschgifts zu reichen, aber eine Kombination von serotonergic Agenten wie ein SSRI mit einem MAOI zu verlangen. Die Intensität der Symptome vom serotonin Syndrom ändert sich über ein breites Spektrum, und die milderen Formen werden sogar an nichttoxischen Niveaus gesehen.

Antiemetika

Einige 5-HT Gegner, wie ondansetron, granisetron, und tropisetron, sind wichtige antiemetische Agenten. Sie sind im Behandeln des Brechreizes und Erbrechen besonders wichtig, die während Antikrebs-Chemotherapie mit cytotoxic Rauschgifte vorkommen. Eine andere Anwendung ist in der Behandlung des postwirkenden Brechreizes und Erbrechens.

In einzelligen Organismen

Serotonin wird durch eine Vielfalt von einzelligen Organismen zu verschiedenen Zwecken verwendet. Wie man gefunden hat, sind auswählende serotonin Wiederauffassungsvermögen-Hemmstoffe (SSRIs) für Algen toxisch gewesen. Der gastrointestinal Parasit Entamoeba histolytica verbirgt serotonin, eine anhaltende sekretorische Diarrhöe in einigen Patienten verursachend. Patienten haben mit E. histolytica angesteckt sind gefunden worden, Serum serotonin Niveaus hoch erhoben zu haben, die zur normalen folgenden Entschlossenheit der Infektion zurückgekehrt sind. E. histolytica antwortet auch auf die Anwesenheit von serotonin durch das Werden giftiger. Das bedeutet, dass serotonin Sekretion nicht nur dient, um die Ausbreitung von enteamoebas durch das Geben der Gastgeber-Diarrhöe zu vergrößern, sondern auch ihr Verhalten gemäß ihrer Bevölkerungsdichte, ein als Quorum-Abfragung bekanntes Phänomen zu koordinieren. Außerhalb eines Gastgebers ist die Dichte von entoamoebas, und folglich auch die serotonin Konzentration niedrig. Niedriger serotonin signalisiert zum entoamoebas, der sie außerhalb eines Gastgebers sind und sie weniger giftig werden, um Energie zu erhalten. Wenn sie in einen neuen Gastgeber eingehen, multiplizieren sie in den Eingeweiden, und werden giftiger, als die serotonin Konzentration zunimmt.

In Werken

Im Trockner von Samen serotonin Produktion ist eine Weise, die Zunahme von giftigem Ammoniak loszuwerden. Das Ammoniak wird gesammelt und in den indole Teil von-tryptophan gelegt, der dann decarboxylated durch tryptophan decarboxylase ist, um tryptamine zu geben, der dann hydroxylated durch cytochrome P450 monooxygenase ist, serotonin tragend.

Jedoch, da serotonin ein gastrointestinal Hauptfläche-Modulator ist, kann er von Werken in Früchten als eine Weise erzeugt werden, den Durchgang von Samen durch den Verdauungstrakt, ebenso als viele zu beschleunigen, wohl bekannter Samen und Frucht haben Abführmittel vereinigt.

Serotonin wird in Pilzen, Früchten und Gemüsepflanzen gefunden. Die höchsten Werte von 25-400 Mg/Kg sind in Nüssen der Walnuss (Juglans) und des Hickoryholzes (Carya) Klassen gefunden worden. Konzentrationen von Serotonin von 3-30 Mg/Kg sind in Wegerich, Ananas, Banane, kiwifruit, Pflaumen und Tomaten gefunden worden. Gemäßigte Niveaus von 0.1-3 Mg/Kg sind in einer breiten Reihe von geprüften Gemüsepflanzen gefunden worden.

Serotonin ist eine Zusammensetzung des Giftes, das in Brennnesseln (Urtica dioica) enthalten ist, wo es Schmerz auf der Einspritzung auf dieselbe Weise wie seine Anwesenheit in Kerbtier-Giften verursacht (sieh oben).

Verschieden von seinen Vorgängern, 5-HTP und tryptophan, durchquert serotonin die Blutgehirnbarriere nicht, was bedeutet, dass das Aufnehmen serotonin in der Diät keine Wirkung auf das Gehirn serotonin Niveaus hat.

Methyl-tryptamines und Halluzinogene

Mehrere Werke enthalten serotonin zusammen mit einer Familie von zusammenhängenden tryptamines, die methylated am amino (NH) und (OH) den Gruppen sind, N-Oxyde sind, oder OH Gruppe fehlen. Diese Zusammensetzungen erreichen wirklich das Gehirn, obwohl ein Teil von ihnen metabolized durch MAO-B Enzyme in der Leber ist. Beispiele sind Werke von der Klasse von Anadenanthera, die in der halluzinogenen Yopo-Schnuppe verwendet werden. Diese Zusammensetzungen sind weit in den Blättern von vielen Werken da, und können als Abschreckungsmittel für die Tiernahrungsaufnahme dienen.

Geschichte

1935 hat Italiener Vittorio Erspamer gezeigt, dass sich ein Extrakt von enterochromaffin Zellen gemachte Eingeweide zusammenzieht. Einige haben geglaubt, dass es Adrenalin enthalten hat, aber zwei Jahre später ist Erspamer im Stande gewesen zu zeigen, dass es ein vorher unbekanntes Amin war, das er enteramine genannt hat. 1948 haben Maurice M. Rapport, Arda Green und Irvine Page der Clevelander Klinik eine vasoconstrictor Substanz im Blutserum entdeckt, und seitdem es ein Serum-Agent war, der Gefäßton betrifft, haben sie es serotonin genannt. 1952 wurde es gezeigt, dass enteramine dieselbe Substanz wie serotonin war, und wie die breite Reihe von physiologischen Rollen aufgehellt wurde, ist die Abkürzung, die des richtigen 5-hydroxytryptamine chemischen Namens 5-HT ist, der bevorzugte Name im pharmakologischen Feld geworden.

Links

• Serotonin hat zu Proteinen im PDB gebunden
• PsychoTropicalResearch Umfassende Rezensionen auf serotonergic Rauschgiften und Serotonin Syndrom.
• Molekül des Monats: Serotonin an der Universität Bristols
• Die 60 Sekunde Psych: Keine Messe! Mein Serotonin Niveau Ist Niedriger, Wissenschaftlicher amerikanischer
• Serotonin Testinterpretation auf dem Navigator von ClinLab.
• Tryptophan hydroxylase-2 Genschwankung beeinflusst Persönlichkeitscharakterzüge und Unordnungen, die mit emotionalem dysregulation am Nationalen Zentrum für die Biotechnologie-Information verbunden sind.