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Serotonin ist ein wichtiger Neurotransmitter im Zentralen Nervensystem (ZNS). Es hat zugleich periphere Bedeutung (im Körper). Diese Darstellung bezieht sich auf Serotonin im Gehirn.
Die meisten Serotonin produzierenden Nervenzellen befinden sich in den Raphekernen im Mittelhirn.
Die Raphekerne projizieren serotonerg stark verzweigt in das gesamte Gehirn1 in einem tonischen 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.2 Somatodendritische und präsynaptische Serotoninautorezeptoren sind Teil einer negativen Feedbackschleife, die dazu dient, um eine zu hohe Serotoninproduktion zu begrenzen.3 Diese negative Feedbackschleife ist bei manchen Störungsbildern beeinträchtigt.
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.4
Serotonin ist bedeutsam bei der pränatalen Gehirnentwicklung. In der frühen Entwicklung des ZNS beeinflusst Serotonin 5
Serotonin erhöht den Prolaktin- und den ACTH-Spiegel.6
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.7
Serotonin wird zu 5-HIAA abgebaut.
Die nachfolgende Darstellung der Serotonin-Rezeptoren beruht auf Jørgensen.8
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.
Die nachfolgende Darstellung beruht auf Cooper et al.22
Die Wirkungen von SSRI, MAO-A-Wiederaufnahmehemmern und 5-HT-1A-Agonisten könnten als eine Verringerung der Upregulation des Rezeptors auf Serotoninmangel verstanden werden.
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 AD(H)S-Symptome.23
Der GR-9β-Haplotyp des Glucocorticoidrezeptor-Gens NR3C1 ist mit erhöhten AD(H)S-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 homozuygoten 5-HTTLPR L-Allels waren, ansttat 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 AD(H)S und die Gehirnstruktur wirkt.24
Serotoninmangel im Gehirn:
Periphere (somatische) Symptome von Serotoninmangel:41
Serotoninmangel im Gehirn und im Köper:41
Auch bei Schizophrenie ist Serotonin involviert.4
Die Einnahme von Methylphenidat soll Auswirkungen auf den Serotoninspiegel haben.37
Auffällig ist, das Serotoninmangel einerseits mit internalisierenden Störungsbildern (Depression, Angst) und gleichzeitig mit externalisierenden Störungsbildern (Aggression, Impulskontrolle, antisoziale Persönlichkeitsstörung) assoziiert ist.
Die Serotoninbildung wird erhöht durch
Die Serotoninbildung wird verringert durch
Serotonin ist bei AD(H)S eher nachrangig involviert und soll mehr bei ADS (ohne Hyperaktivität) relevant sein.47
Wir fragen uns allerdings, ob ein Serotoninmangel zu den bei ADHS häufig abgeflachten HPA-Reaktionen beitragen könnte. Offen ist, wie dies mit den bei ADS häufig überhöhten HPA-Achsen-Reaktionen in Übereinstimmung gebracht werden kann.
Eine Studie an KIndern mit AD(H)S fand, dass eine erhöhte Methylierung des Promotors des Serotonin-Transporter-Gens mit erhöhter Hyperaktivität und Impulsivität und vermehrte impulsiver Fehler in einer Daueraufmerksamkeitsaufgabe korrelierte.48 Eine andere Studie fand demgegenüber, dass eine niedrigere Methylierung des Serotonin-Transporter-Gens (und des DRD4-Gens) bei Neugeborenen mit erhöhten AD(H)S-Symptomen im Alter von 6 Jahren korrelierte.49
Empirisch ist eine Wirkung von serotonergen Medikamenten auf Impulsivität bekannt.
Die vornehmlich im Striatum befindlichen Dopamintransporter (DAT), die bei AD(H)S überaktiviert sind, haben im Striatum zugleich eine serotonerge Affinität, nehmen also auch Serotonin wieder auf,50 zumindest wenn die Serotonintransportertätigkeit eingeschränkt ist.51
Eine direkt im Striatum verursachte Serotoninerhöhung erhöhte zugleich die Dopaminkonzentration im Striatum.52
AD(H)S ist vornehmlich dopaminerg, in zweiter Linie noradrenerg bedingt. Es besteht eine weitere, wenn auch geringere, Verbindung zum serotonergen System.
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