Serotonin

Serotonin ist ein wichtiger Neurotransmitter im Zentralen Nervensystem (ZNS). Es hat zugleich periphere Bedeutung (im Körper). Diese Darstellung bezieht sich auf Serotonin im Gehirn.
Serotonin ist bei vielen neurophysiologischen Mechanismen involviert und hat einen breiten Regelungsbereich. Serotonin ist für die Stressreaktionen der HPA-Achse erforderlich.
Die tonische serotonerge Aktivität ist am höchsten in Phasen erwachenden Arousals, während sie in ruhigem Wachzustand und bei slow-wave-Schlaf verringert ist und während des REM-Schlafs ganz entfällt.¹

• 1. Bildung von Serotonin
• 2. Regelbereiche von Serotonin
• 3. Symptome von Serotoninmangel
• 4. Serotonin Neurone, Rezeptoren, Transporter
  • 4.1. Serotonin-Rezeptoren
    • 4.1.1. 5-HT1A
    • 4.1.2. 5-HT1B
    • 4.1.3. 5-HT2A
    • 4.1.4. 5-HT2B
    • 4.1.5. 5-HT2C
    • 4.1.6. 5-HT3
    • 4.1.7. 5-HT4
    • 4.1.8. 5-HT5A
    • 4.1.9. 5-HT5B
    • 4.1.10. 5-HT6
    • 4.1.11. 5-HT7
  • 4.2. Wirkung antidepressiver Medikamente und Behandlung auf Rezeptoren
    • 4.2.1. Somatodendritischer 5-HT-1A-Autorezeptor
    • 4.2.2. Präsynaptische 5-HT-Autorezeptoren
    • 4.2.3. Präynaptische Alpha-2-Adrenozeptoren
    • 4.2.4. Postsynaptische 5-HT-Rezeptoren
    • 4.2.5. Serotoninspiegelveränderung
• 5. Wiederaufnahme und Abbau von Serotonin
  • 5.1. Serotonintransporter
  • 5.2. Serotoninabbau
• 6. Serotonin und ADHS
• 7. Weitere psychische Störungen aufgrund Fehlfunktionen des serotonergen Systems
• 8. Behandlung mittels serotonerger Medikamente (Störungsbilder)

1. Bildung von Serotonin¶

Peripher (im Körper) wird Serotonin vornehmlich in den enterochromaffinen Zellen der Darmmukosa synthetisiert.
Es wird im Blut von Thrombozyten und basophilen Granulozyten transportiert und kann so in fast jedem Körpergewebe seine Wirkung entfalten.²
Serotonin wird hauptsächlich in den Zellkörpern von Neuronen der Raphe-Kerne produziert.³⁴

• Dorsaler Raphe-Kern (DRN)
  • 50 % der DRN-Zellen synthetisieren Serotonin
• Medialer Raphe-Kern (MRN)
  • 5 % der DRN-Zellen synthetisieren Serotonin

DRN wie MRN projizieren in zahlreiche kortikale und subkortikale Gehirnregionen, insbesondere:⁵

• Amygdala
• Hypothalamus
• Thalamus
• Colliculus superior
• mPFC
• sensomotorischer Kortex
• Putamen
• Nucleus caudatus
• Septum

Tonische Serotoninfeureung erfolgt in einem Rhythmus von 1 bis 5 Peaks / Sekunde. Die Frequenz der Serotoninausschüttung wird durch Noradrenalin an Adrenozeptoren erhöht und durch Serotonin an den somatodendritischen 5-HT-1A-Autorezeptoren verringert.⁶ Somatodendritische und präsynaptische Serotoninautorezeptoren sind Teil einer negativen Feedbackschleife, die dazu dient, um eine zu hohe Serotoninproduktion zu begrenzen.⁷ Diese negative Feedbackschleife ist bei manchen Störungsbildern beeinträchtigt.
Serotonin-Neuronen exprimieren häufig auch andere Neurotransmitter, insbesondere GABA, Glutamat und Stickstoffoxid.⁸

Die Serotoninbildung wird erhöht durch

• Vitamin D3⁹ D3 erhöht dadurch (insbesondere im Winter) auch bei gesunden Menschen die Stimmung¹⁰¹¹
  In Deutschland leiden 60 % aller Menschen unter D3-Mangel. Insbesondere in den Monaten Oktober bis April reicht die natürliche Sonneneinstrahlungsintensität nicht aus, um genügend D3 zu bilden. Mehr hierzu unter ⇒ Vitamin D3 im Beitrag ⇒ Vitamine und Mineralstoffe bei ADHS im Abschnitt ⇒ Medikamente bei ADHS – Übersicht des Kapitels ⇒ ADHS – Behandlung und Therapie. ADHS-Betroffene leiden überdurchschnittlich häufig unter D3-Mangel.
• Acetyl-L-carnitin (0,5 g/kg über 25 Tage) erhöhte bei Mäusen den Serotoninspiegel im Cortex und den Noradrenalinspiegel im Hippocampus.¹² GABA, Glutamat und Glutamin blieben unverändert.
• Zen-Meditation
  Meditation kann den Serotoninspiegel des Gehirns langfristig erhöhen, also nicht nur während der Meditation selbst.¹³

Die Serotoninbildung wird verringert durch

• Stress¹⁴

2. Regelbereiche von Serotonin¶

• Impulskontrolle¹⁵¹⁶¹⁷
• Situationsgerechter Abruf von Verhaltensweisen, besonders auf Emotionen hin¹⁸
  • zusammen mit Dopamin
• Steuerung der Intensität der Stressreaktion¹⁸
  • zusammen mit Dopamin
  • 5-HT innerviert insbesondere stark die stressintegrativen Strukturen des Vorderhirns, einschließlich¹⁹
    • Hippocampus
    • PFC
    • Amygdala
    • Hypothalamus
  • Eine Deaktivierung (Läsion) der Raphekerne (elektrolytisch oder neurochemisch mittels DHT) vermindert die Reaktionen der HPA-Achse auf Stress durch²⁰
    • Bewegungseinschränkung (Serotoninverringerung vermindert ACTH-Sekretion um 50 %)²¹
      • dagegen keine Verringerung der ACTH-Sekretion durch 5-HT-Antagonisten auf Schwimmstress, Äther-Behandlung oder Endotoxin.
    • Äther²²; anders dagegen ²¹
    • Gabe des 5-HT-Antagonisten DHT in den PVN in Bezug auf Stress durch Äther²²
    • Glutamatgabe in den PVN²³
      • was darauf hindeutet, dass Serotonin unmittelbar auf den PVN wirkt und dort Stressreaktionen vermittelt
      • ebenso übrigens auch Noradrenalin (via α1-Adrenozeptoren)²⁴
    • Stimulation des dorsalen Hippocampus²²
    • Stimulation der zentralen Amygdala²²
      • wobei Serotonin diese stresshemmende Wirkung im PVN via 5-HT-2-Rezeptoren vermittelt²⁴
  • Gabe eines 5HT2-Rezeptorantagonisten in die Amygdala hemmt die ACTH-Synthese auf Lichtstress²⁵
    • Dies deutet darauf hin, dass Serotonin die HPA-Achse auch über limbische Strukturen aktiviert²⁰
• Emotionen/Gefühlssteuerung¹⁴²⁶
  • Affektkontrolle¹⁸
    • zusammen mit Dopamin
  • Stimmung¹⁴
  • Aggression^15161727
  • Ängstlichkeit^15161719
  • Antrieb¹⁴
  • seelisches Wohlbefinden¹⁴
  • Gefühlsgedächtnis im Mandelkern und limbischen System¹⁴
• Kontrolle der Reizstärke²⁸
• Niedriges Serotoninniveau bewirkt bei ADHS emotionale Defizite²⁹
• Schmerzwahrnehmung¹⁵²⁶
• Schlaf-Wach-Rhythmus³⁰²⁶
• Essverhalten¹⁵²⁶
• Sexualverhalten³¹²⁶
• Antisoziale Persönlichkeitsstörung³²
  Serotonin ist bedeutsam bei der pränatalen Gehirnentwicklung. In der frühen Entwicklung des ZNS beeinflusst Serotonin ¹⁷
• Zellproliferation
• Zellmigration
• Zelldifferenzierung

Serotonin erhöht den Prolaktin- und den ACTH-Spiegel.³³
Ein Serotoninmangel in der basolatoralen Amygdala bewirkt bei erwachsenen weiblichen Mäusen, die durch chronische 4-Vinylcycloxendiepoxid-Exposition eine Verarmung der Follikel und eine Abnahme der Serum-Östradiol- und Progesteronspiegel erlitten, eine Verringerung der Langzeitpotenzierung durch erhöhte Glutamat- und verringerte GABA-Spiegel, was Angstsymptome auslöst.³⁴

3. Symptome von Serotoninmangel¶

Serotoninmangel im Gehirn:

• Antriebsarmut¹⁴
• Traurigkeit¹⁴
• Ängste¹⁴³⁵
• Zwänge¹⁴²⁹
• depressive Verstimmungen / Depressionen^1429135
• Aggression^161727135
• Magen-/Darmbeschwerden¹⁴
  • Serotonin regelt als Botenstoff zugleich das Nervensystem des Verdauungstraktes¹⁴
  • Ess-Störungen / Sättigung³⁵
• emotionale Defizite²⁹
• inadäquate Exekutivfunktionen²⁹
• Lernschwierigkeiten²⁹
  • Gedächtnisminderung³⁵
• Impulsinhibitionsprobleme (wenn zugleich Dopamin involviert)¹³
• Schlafstörungen³⁵
  Periphere (somatische) Symptome von Serotoninmangel:³⁵
• Vasokonstriktion (Koronarspasmen)
• Colon irritabile (Reizdarm)
• Fibromyalgie (Schmerzempfindlichkeit)
• Skoliose
• Thrombose-Neigung (Thrombozytenaggregation)
• Inflammation (Immun-Dysfunktion)
• Melatonin-Mangel

Serotoninmangel im Gehirn und im Körper:³⁵

• Kopfschmerzen
• Migräne

Auch bei Schizophrenie ist Serotonin involviert.¹
Auffällig ist, dass Serotoninmangel einerseits mit internalisierenden Störungsbildern (Depression, Angst) und gleichzeitig mit externalisierenden Störungsbildern (Aggression, Impulskontrolle, antisoziale Persönlichkeitsstörung) assoziiert ist.

4. Serotonin Neurone, Rezeptoren, Transporter¶

4.1. Serotonin-Rezeptoren¶

Die nachfolgende Darstellung der Serotonin-Rezeptoren beruht auf Jørgensen.³⁶
Bislang sind 7 Hauptgruppen von Serotoninrezeptoren bekannt, 5-HT-1 bis 5-HT-7. Diese unterteilen sich wiederum in Untergruppen, z.B. 5-HT2a, 5-HT-2b, 5-TH-2c.

4.1.1. 5-HT1A¶

• in den dorsalen Raphe-Kernen und im limbischen System
• prä- und postsynaptisch³⁷
• hemmt Adenylatcyclase (AC)
  • Hemmung von AC bewirkt Gedächtnis- und Lerndefekte.³⁸
  • Hemmung der AC durch Bindung an den Opiatrezeptor
  • Hemmung der AC trägt zur Entwicklung von Sucht bei³⁸
  • Toxine wie Choleratoxin und Pertussistoxin wirken durch dauerhafte Aktivierung der Adenylatcyclase.³⁸
• Autorezeptor
  • präsynaptisch auf somatodendritischen Serotonin-Neuronen in den Raphe-Kernen³⁹
  • hemmt die Serotoninproduktion der Raphe-Kerne⁴⁰³⁹
• reguliert
  • Stimmung
    • Depression
    • Suizid
  • Angst
  • Temperatur
  • Füttern
  • Bewegung
  • Aggression (5-HT1A-Rezeptor verringert)⁴¹
  • Anorexie (5-HT1A-Rezeptor erhöht)⁴²
• Hohe Dichten von postsynaptischen 5-HT1A-Rezeptoren in:⁴¹
  • Hippocampus
  • Septum
  • Amygdala
  • entorhinaler Kortex
  • frontaler Kortex
• vorwiegend inhibierend⁴⁰
• Agonisten:
  • 5-CT
  • 8-OH-DPAT
  • RU 24969
• Antagonisten:
  • WAY-100635
  • Cyanopindolol
  • Metysergide
• Stress
  • Akuter Stress verringerte die Genexpression des 5-HT1A-Rezeptors⁴³ während die Genexpression des 5-HT7-Rezeptors in der CA1-Region des Hippocampus anstieg⁴⁴
  • Corticosteron beeinflusst dosisabhängig 5-HT1A-Rezeptor-vermittelte Reaktionen im Hippocampus der Ratte in vitro und in vivo: Die Aktivierung nur des hochaffinen Mineralocorticoidrezeptors unterdrückt die 5-HT1A-Rezeptor-vermittelten Reaktionen, während die zusätzliche Aktivierung von Glucocorticoidrezeptoren mit niedrigerer Affinität die Wirkung von 5-HT verstärkt.⁴⁵
  • Durch Glucocorticoide vermittelter chronischer Stress regelte bei Tieren die 5-HT1A-Rezeptoren im Hippocampus herunter.⁴⁵
• Funktionelle Variationen im 5-HT1A-Gen (HTR1A) scheinen zusammenzuhängen mit⁴⁶
  • Persönlichkeitsmerkmalen negativer Emotionalität
  • der Entstehung von Angststörungen
• 5-HT1A-Aktivierung senkt die NMDA-Rezeptor-vermittelten Ströme in Pyramidenneuronen des PFC.⁴⁶

4.1.2. 5-HT1B¶

• in Substantia nigra, Basalganglien, frontaler Cortex
• reguliert
  • Neurotransmitterfreisetzung
    • Die Aktivierung von 5-HT1B hemmt die Transmitterfreisetzung.
      Dies verringert die exzitatorische Übertragung in den Thalamocorticalregionen des visuellen und des somatosensorischen Systems erheblich.
      5-HT1B-Rezeptoren scheinen so die Entwicklung des thalamischen Cortex durch Hemmung der Glutamatfreisetzung zu regulieren.⁴⁶
    • 5-HT filtert glutamatergen Input aus Cortex und Thalamus in die basolaterale Amygdala durch Aktivierung präsynaptischer 5-HT1B-Rezeptoren, nicht durch 5-HT1A-Rezeptoren.⁴⁷
  • Gefäßfunktionen
• vorwiegend inhibierend⁴⁸
• Agonisten:
  • 5-CT
  • RU 24969
• Antagonisten:
  • Cyanopindolol

4.1.3. 5-HT2A¶

• im Cortex, Hippocampus, Nucleus Caudatus
• stimuliert Phospholiphase
• reguliert
  • Schlaf
  • motorische Funktionen
  • Verhalten
• vorwiegend andere Wirkabläufe erleichternd⁴⁸
• Agonisten:
  • DOI
  • mCPP
  • S-α-methyl-serotonin / Sα-methyl-5-HT
• Antagonisten:
  • Metergoline
  • Metysergide
  • Flourobenzoyl
  • Ketanserin
    • Gabe des 5HT2-Rezeptorantagonisten Ketanserin in die Amygdala hemmt die ACTH-Synthese auf Lichtstress²⁵
      • Dies deutet darauf hin, dass Serotonin die HPA-Achse auch über limbische Strukturen aktiviert²⁰
  • LY 53857
  • Quetiapin, Seroquel (Antipsychotikum)
• Serotonin bewirkt an 5-HT2A eine Hemmung des Dopaminausstoßes. 5-HT2A-Antagonisten verhindern dies.
• Serotonin unterstützt die exitatorischen Wirkungen von Glutamat im Nucleus motorius nervi facialis, der motorische Abläufe und die Gesichtsmimik steuert. Diese Unterstützung wird durch 5-HT2-Antagonisten verhindert.⁴⁹
• 5-HT2A wie 5-HT2C-Rezeptoren scheinen bei chronischer Aktivierung leicht eine Downregulation vorzunehmen, bei einer chronischen Unteraktivierung jedoch keiner Upregulation zu unterliegen. Zudem führt eine chronische Behandlung mit Serotoninantagonisten zu einer paradoxen Downregulation von 5-HT2A und 5-HT2C-Rezeptoren.⁴⁰
• 5-HT2A-Aktivierung erhöht die NMDA-Rezeptor-vermittelten Ströme in Pyramidenneuronen des PFC.((Lesch, Waider (2012): Serotonin in the Modulation of Neural Plasticity and Networks: Implications for Neurodevelopmental Disorders. Neuron VOLUME 76, ISSUE 1, P175-191, OCTOBER 04, 2012 DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2012.09.013
• 5-HT1A- und 5-HT2A-Rezeptoren scheinen im Gehirn zusammenwirken⁵⁰
  • 5-HT2A- und 5-HT1A-Rezeptoren sind im frontalen Kortex von Nagetieren in hohem Maße kolokalisiert
  • Gleichgewicht zwischen postsynaptischer 5-HT1A- und 5-HT2A-Rezeptoraktivität auf Neuronen kann den absteigenden erregenden Input in limbische und motorische Strukturen modulieren
  • 5-HT1A- und 5-HT2A-Rezeptoren scheinen eine Feinabstimmung der kortikalen Systeme vornehmen, die die Verhaltenshemmung und Selbstkontrolle modulieren.
  • Ein relativer Anstieg der 5-HT1A-Rezeptoraktivität im Vergleich zur 5-HT2A-Rezeptorbindung könnte möglicherweise zur Verhaltenshemmung und Überkontrolle beitragen, die bei Essstörungen häufig zu beobachten sind
  • ein Ungleichgewicht zwischen dem mesial-temporalen (Amygdala) und dem cingulären 5HT1A/2A-Rezeptor könnte ein Merkmal von Anorexie-Untergruppen sein und mit Verhaltenshemmung, Erwartungsangst oder der Integration von Kognition und Stimmung zusammenhängen
  • gemeinsam regulieren sie die Hemmung der Erkundung neuer Umgebungen

4.1.4. 5-HT2B¶

• vorwiegend andere Wirkabläufe erleichternd⁴⁸
• Agonisten:
  • S-α-methyl-serotonin / Sα-methyl-5-HT

4.1.5. 5-HT2C¶

• in Hypothalamus, Limbisches System, Basalganglien
• reguliert
  • synaptische Plastizität (maßgeblich)⁴⁶
  • Erektion des Penis
• vorwiegend andere Wirkabläufe erleichternd⁴⁸
• Agonisten:
  • DOI
  • mCPP
  • MK 21
  • S-α-methyl-serotonin / Sα-methyl-5-HT
• Antagonisten:
  • Metergoline
  • Metysergide
  • Ketanserin
    • Gabe des 5HT2-Rezeptorantagonisten Ketanserin in die Amygdala hemmt die ACTH-Synthese auf Lichtstress²⁵
      • Dies deutet darauf hin, dass Serotonin die HPA-Achse auch über limbische Strukturen aktiviert²⁰
  • LY 53857
  • SB 242084
  • Quetiapin / Seroquel (Antipsychotikum)
• 5-HT2A wie 5-HT2C-Rezeptoren scheinen bei chronischer Aktivierung leicht eine Downregulation vorzunehmen, bei einer chronischen Unteraktivierung jedoch keiner Upregulation zu unterliegen. Zudem führt eine chronische Behandlung mit Serotonin-Antagonisten zu einer paradoxen Downregulation von 5-HT2A und 5-HT2C-Rezeptoren.⁴⁰
• 5-HT2C-Aktivierung erhöht die NMDA-Rezeptor-vermittelten Ströme in Pyramidenneuronen des PFC.⁴⁶

4.1.6. 5-HT3¶

• in Pons, Hirnstamm,³⁶ entorhinaler Cortex, Area postrema⁴⁰
• reguliert
  • Erbrechensreflex
  • gastrointestinale Bewegungen (z.B. Darmbewegungen)
  • Kardiovaskuläres System
  • Schmerzwahrnehmung⁵¹
  • Belohnungssystem⁵¹
  • Kognition⁵¹
  • Depression⁵¹
  • Angstkontrolle⁵¹
• schnell exzitatorisch wirkend⁴⁸
• Agonisten:
  • SR 57227
  • m-CPBG
  • Y-25130
  • Ondansetrone
  • ICS 205-930
• Stimulation der 5-HT3-Rezeptoren im Striatum erhöht den endogenen Dopaminausstoss.⁶
• 5-HT3R-Antagonisten⁵¹
  • hemmen die Bindung von Serotonin an postsynaptische 5-HT3-Rezeptor
  • erhöhen die Verfügbarkeitvon Serotonin für andere Rezeptoren wie 5-HT1A, 1B und 1D sowie 5-HT2
  • wirken antidepressiv
  • spielen eine wichtige Rolle bei Stimmungs- und Stressstörungen

4.1.7. 5-HT4¶

• in Cortex, Hypothalamus
• reguliert
  • Gedächtnis
  • Neurotransmitterfreisetzung
• erleichtert andere Wirkabläufe⁴⁸
• Agonist:
  • RS 67506
• Antagonisten:
  • ICS 205-930
  • RS 2359

4.1.8. 5-HT5A¶

• in Cortex, Hippocampus, Hypothalamus
• reguliert
  • Schlaf
  • motorische Funktionen
  • Verhalten
• Agonisten:
  • 5-CT

4.1.9. 5-HT5B¶

• in den dorsalen Raphekernen, in CA 1-Region des Hippocampus, Riechkolben
• reguliert
  • unbekannt

4.1.10. 5-HT6¶

• in Striatum, Hippocampus, Cortex
• reguliert
  • cholinerges System
  • Fütterung
• Antagonisten:
  • Metergoline

4.1.11. 5-HT7¶

• in Limbisches System, Nucleus suprachiasmaticus, dorsale Raphekerne
• reguliert
  • Stimmung
  • Angst
  • Temperatur
  • Schlafzyklen
• erleichtert andere Wirkabläufe⁴⁸
• Agonisten:
  • 5-CT
  • 8-OH-DPAT
• Antagonisten:
  • Metergoline
  • Metysergide
• Stress
  • Akuter Stress erhöhte die Genexpression des 5-HT7-Rezeptors in der CA1-Region des Hippocampus,⁴⁴ während die Genexpression des 5-HT1A-Rezeptors abnahm⁴³

4.2. Wirkung antidepressiver Medikamente und Behandlung auf Rezeptoren¶

Die nachfolgende Darstellung beruht auf Cooper et al.⁵²

4.2.1. Somatodendritischer 5-HT-1A-Autorezeptor¶

• SSRI: Langzeiteinnahme verringert Rezeptorempfindlichkeit
• MAO-A-Wiederaufnahmehemmer: Langzeiteinnahme verringert Rezeptorempfindlichkeit
• 5-HT-1A-Agonisten: Langzeiteinnahme verringert Rezeptorempfindlichkeit
• Trizyklische Antidepressiva: keine Auswirkung
• Elektrokrampftherapie: keine Auswirkung
  Die Wirkungen von SSRI, MAO-A-Wiederaufnahmehemmern und 5-HT-1A-Agonisten könnten als eine Verringerung der Upregulation des Rezeptors auf Serotoninmangel verstanden werden.

4.2.2. Präsynaptische 5-HT-Autorezeptoren¶

• SSRI: Langzeiteinnahme verringert Rezeptorempfindlichkeit
• MAO-A-Wiederaufnahmehemmer: keine Auswirkung
• 5-HT-1A-Agonisten: keine Auswirkung
• Trizyklische Antidepressiva: keine Auswirkung
• Elektrokrampftherapie: keine Auswirkung

4.2.3. Präynaptische Alpha-2-Adrenozeptoren¶

• SSRI: keine Auswirkung
• MAO-A-Wiederaufnahmehemmer: Langzeiteinnahme verringert Rezeptorempfindlichkeit
• Elektrokrampftherapie: keine Auswirkung

4.2.4. Postsynaptische 5-HT-Rezeptoren¶

• SSRI: keine Auswirkung
• MAO-A-Wiederaufnahmehemmer: keine Auswirkung oder verringerte Rezeptorempfindlichkeit durch Langzeiteinnahme
• 5-HT-1A-Agonisten: keine Auswirkung
• Trizyklische Antidepressiva: Langzeiteinnahme erhöht Rezeptorempfindlichkeit
• Elektrokrampftherapie: Langzeitbehandlung erhöht Rezeptorempfindlichkeit

4.2.5. Serotoninspiegelveränderung¶

• SSRI: Erhöhung
• MAO-A-Wiederaufnahmehemmer: Erhöhung
• 5-HT-1A-Agonisten: Erhöhung
• Trizyklische Antidepressiva: Erhöhung
• Elektrokrampftherapie: Erhöhung

5. Wiederaufnahme und Abbau von Serotonin¶

5.1. Serotonintransporter¶

Psychosozialer Stress führte bei Trägern des S-Allels des Serotonintransporters zu einem signifikant geringeren Volumen der grauen Substanz im präzentralen Gyrus, in den mittleren und oberen frontalen Gyri, im frontalen Pol und im cingulären Gyrus als bei Trägern des L-Allels. Das Volumen der grauen Substanz im frontalen Pol und im vorderen cingulären Gyrus vermittelte die Assoziation dieser Gen-Umwelt-Interaktion mit der Anzahl der ADHS-Symptome.⁵³

Der GR-9β-Haplotyp des Glucocorticoidrezeptor-Gens NR3C1 ist mit erhöhten ADHS-Risiko assoziiert. Bei Trägern dieses Haplotyps korreliert Stressbelastung und ADHS-Schweregrad stärker als bei Nicht-Trägern. Diese Gen-Umwelt-Interaktion ist nochmals verstärkt, wenn diese zugleich Träger des homozygoten 5-HTTLPR L-Allels waren, anstatt des S-Allels. Diese zwei- und dreiseitigen Wechselwirkungen spiegelten sich im Volumen der grauen Substanz des Kleinhirns, des parahippocampalen Gyrus, des intracalcarinen Kortex und des Gyrus angularis. Dies belegt, dass Genvarianten im Stressreaktionsweg der HPA-Achse beeinflussen, wie Stressbelastung auf den Schweregrad von ADHS und die Gehirnstruktur wirkt.⁵⁴

5.2. Serotoninabbau¶

Serotonin wird abgebaut durch

• MAO-A (Hauptabbauweg)
• MAO-B
• Aldehyddehydrogenasen
• Acetylierung
  • darauffolgend Methylierung zu Melatonin durch Serotonin-N-Acetyltransferase (AANAT) und Acetylserotonin-O-Methyltransferase (ASMT) unter Verbrauch des Methylgruppendonators S-Adenosylmethionin (SAM)

Serotonin wird zu 5-HIAA (5-Hydroxyindolylessigsäure) abgebaut.

6. Serotonin und ADHS¶

ADHS ist vornehmlich dopaminerg, in zweiter Linie noradrenerg bedingt. Es besteht eine weitere, wenn auch geringere, Verbindung zum serotonergen System.
Serotonin ist bei ADHS somit eher nachrangig involviert und soll mehr bei ADHS-I (ohne Hyperaktivität) relevant sein.⁵⁵

Eine Studie an Kindern mit ADHS fand, dass eine erhöhte Methylierung des Promotors des Serotonin-Transporter-Gens mit erhöhter Hyperaktivität und Impulsivität und vermehrte impulsiver Fehler in einer Daueraufmerksamkeitsaufgabe korrelierte.⁵⁶ Eine andere Studie fand demgegenüber, dass eine niedrigere Methylierung des Serotonin-Transporter-Gens (und des DRD4-Gens) bei Neugeborenen mit erhöhten ADHS-Symptomen im Alter von 6 Jahren korrelierte.⁵⁷
Empirisch ist eine Wirkung von serotonergen Medikamenten auf Impulsivität bekannt.

Die vornehmlich im Striatum befindlichen Dopamintransporter (DAT), die bei ADHS überaktiviert sind, haben im Striatum zugleich eine serotonerge Affinität, nehmen also auch Serotonin wieder auf,⁵⁸ zumindest wenn die Serotonintransportertätigkeit eingeschränkt ist.⁵⁹
Eine direkt im Striatum verursachte Serotoninerhöhung erhöhte zugleich die Dopaminkonzentration im Striatum.⁶⁰

Die Einnahme von Methylphenidat soll Auswirkungen auf den Serotoninspiegel haben.²⁹

7. Weitere psychische Störungen aufgrund Fehlfunktionen des serotonergen Systems¶

• Depression⁶¹⁶²
• Angststörungen⁴⁶²
• Schizophrenie⁴⁶²
• Suchterkrankungen⁴⁶²
• kindlicher Autismus^63641765
• Essstörungen⁶²
  • Anorexia nervosa^636417466
• Erbrechen⁶²
• Zwangsstörungen⁶⁷⁶²
• Krebs⁶²
• Circadiane Rhythmusstörungen⁶²
• Entwicklungsstörungen⁶²
• Migräne⁶²
• Neurodegenerative Störungen⁶²
• Muskelzuckungen (Myoclonus)⁶²
• Schmerzempfindlichkeit⁶²
• Prämenstruelles Syndrom⁶²
• Posttraumatische Belastungsstörung⁶²
• Sexuelle Störungen⁶²
• Schlafstörungen⁶²
• Stressstörungen⁶²
  • Die Aktivierung von Serotonin 5-HT-1A -Rezeptoren im dorsomedialen Hypothalamus hemmt bei Ratten die stressinduzierte Aktivierung der HPA-Achse.⁶⁸

8. Behandlung mittels serotonerger Medikamente (Störungsbilder)¶

• Depression⁶⁷
• Zwangsstörungen⁶⁷
• Angst- und Panikstörungen⁶⁷