Serotonin

Allgemeines

Serotonin (5-Hydroxytryptamin, 5-HT) erfüllt im menschlichen Körper viele bedeutsame Aufgaben. Es zählt zu den wichtigsten Botenstoffen (Neurotransmitter) im zentralen Nervensystem und wirkt als Gewebshormon auf vielfältige körperliche Prozesse. Serotonin gehört zu bestimmten Stoffwechselprodukten, den sogenannten biogenen Aminen. Es wird aus einer Aminosäure hergestellt – dem Tryptophan. Serotonin ist Vorläufer des Hormons Melatonin, welches vor allem für einen guten Schlaf verantwortlich ist.

Sowohl ein Mangel als auch ein Überschuss an Serotonin wirken sich negativ auf den menschlichen Körper aus. So hängen beispielsweise Erkrankungen wie Depressionen, Reizdarm, Ängste und Zwänge, aber auch Migräne mit dem Botenstoff zusammen.

Als der Pharmakologe Vittorio Erspamer in den 1930er Jahren eine Substanz aus der Darmschleimhaut isolierte, ahnte er vermutlich noch nicht, was dieser Stoff im menschlichen Körper auslöst. Der Italiener nannte seine Entdeckung "Enteramin". 1948 stieß eine Forschergruppe aus Cleveland, Ohio, ebenfalls auf eine Substanz – allerdings nicht im Darm. Vielmehr stellten sie fest, dass sich der Stoff auf die Reaktionen der Blutgefäße auswirkt. Wie sich später herausstellen sollte, hatten Erspamer und die Forschergruppe aus Cleveland dieselbe Substanz untersucht: Serotonin.

Wirkung

Serotonin zeigt an vielen unterschiedlichen Körperstellen seine Wirkung. Wie Serotonin wirkt, ist abhängig davon, auf welche Art von Rezeptor die Substanz trifft. Rezeptoren befinden sich zumeist auf der Oberfläche einer Zelle. Dockt eine Substanz an den für sie passenden Rezeptor an, löst sie so bestimmte Reaktionen aus.

Auf diese Weise kann Serotonin beispielsweise dazu führen, dass sich Blutgefäße zusammenziehen (kontrahieren), aber es kann auch – wenn es sich an einen anderen Rezeptor bindet – Blutgefäße erweitern und so eine gegensätzliche Wirkung erzielen.

95 Prozent des menschlichen Serotoninvorrats sind in der Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts gespeichert, insbesondere im Darm. Dort reguliert Serotonin die Darmbewegungen. Die Blutplättchen (Thrombozyten) nehmen Serotonin aus den Blutgefäßen des Darms auf. Bei Verletzung eines Blutgefäßes setzen die Blutplättchen das Serotonin frei. Hier wirkt Serotonin gefäßverengend, sodass es die Blutgerinnung unterstützt.

Auch wenn sich im Gehirn nur eine vergleichsweise geringe Menge körpereigenen Serotonins befindet, hat es dennoch eine starke Wirkung. Ursprung der Serotoninproduktion im Gehirn sind die sogenannten Raphekerne, deren Fasern sich in unterschiedliche Hirnbereiche ausbreiten. Die Raphekerne befinden sich im Hirnstamm.

Serotonin erfüllt zahlreiche Funktionen. So beeinflusst es unter anderem:

• Stimmung, Antrieb und Impulskontrolle
• den Schlaf-Wach-Rhythmus
• das Schmerzempfinden
• das Hungergefühl
• die Körpertemperatur
• die Darmbewegung
• die Gefäßmuskulatur
• die Blutgerinnung

Zudem kann Serotonin, wenn es an bestimmte Rezeptoren im Brechzentrum andockt, Übelkeit und Erbrechen auslösen. Zum Beispiel nach einer Krebsbehandlung mit Zytostatika oder nach einer Strahlentherapie setzen die Zellen des Magen-Darm-Traktes vermehrt Serotonin frei. Gegen die Beschwerden helfen daher als Mittel gegen Übelkeit (Antiemetika) sogenannte Serotonin-Antagonisten (5-H-T3-Rezeptor-Antagonisten) mit Wirkstoffen wie Ondansetron oder Granisetron. Diese Medikamente verhindern die Reizung der Bindungsstellen an den aufsteigenden Nervenfasern des Vagusnerven und in der Area postrema des Gehirns, die zum Brechzentrum führen.

Die Wirkung von Serotonin ist also sehr vielfältig – Serotonin ist mehr als nur ein "Glückshormon".

Serotonin und Depression

Menschen mit einer Depression weisen einen Mangel an Serotonin in der Hirnflüssigkeit (Liquor) auf.

Weil Serotonin die Stimmung aufhellen kann, greifen viele Psychopharmaka gezielt in den Serotoninstoffwechsel ein. So behandelt man eine Depression beispielsweise häufig mit sogenannten Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmern (SSRI) wie zum Beispiel mit den Wirkstoffen Citalopram oder Venlafaxin.

Botenstoffe wie Serotonin sind nötig, um elektrische Reize von einem Nerv zum anderen zu übertragen. Dazu setzt die Endigung des gereizten Nervs am Übergang zum Nachbarnerv einen Botenstoff frei. Der Botenstoff – zum Beispiel Serotonin – bindet sich an einen entsprechenden Rezeptor des Nachbarnervs und löst dort ein elektrisches Signal aus, welches weitergeleitet wird.

Hat das Serotonin so seine Aufgabe erledigt, wird es anschließend entweder abgebaut oder wieder in die ausschüttende Nervenzelle aufgenommen. Wenn die Wiederaufnahme in die Zellen zum Beispiel zu rasch erfolgt, ist die Übertragung von Nervenzelle zu Nervenzelle gestört – das Serotonin kann seine Wirkung nicht erfüllen.

Da man erkannte, dass der Botenstoff Serotonin gerade bei Depressionen eine große Rolle spielt, entwickelten Forscher die selektiven Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer. Sie verhindern, dass Serotonin wieder in die Nervenzelle aufgenommen wird. Es liegt also mehr freies Serotonin im Gehirn zur Übertragung von Nervensignalen vor, was eine Depression günstig beeinflusst. Besonders die stimmungsaufhellende Wirkung wird mit diesem vermehrten Serotonin-Angebot in Zusammenhang gebracht.

Serotoninmangel und Serotoninüberschuss

Viele Erkrankungen gehen mit einem veränderten Serotonin-Stoffwechsel einher. So spielt Serotonin unter anderem bei folgenden Erkrankungen und Beschwerden eine Rolle:

• Depressionen: Bei Menschen mit Depressionen liegt ein Serotoninmangel im Gehirn vor.
• Ängste, Zwangsstörungen: Man vermutet, dass bestimmte Botenstoffe (Neurotransmitter) im Gehirn von Angstpatienten aus dem Gleichgewicht geraten sind, unter anderem ist zu wenig Serotonin vorhanden. Zwangsstörungen stehen im Zusammenhang mit einer gestörten Funktion bestimmter Regionen im Gehirn (Basalganglien, limbisches System und Frontalhirn). Beim Zusammenwirken dieser Hirnstrukturen ist Serotonin an der Impulskontrolle beteiligt. Medikamente, welche die Wiederaufnahme von Serotonin hemmen, also dafür sorgen, dass mehr Serotonin im Gehirn zur Verfügung steht, führen zu einer Besserung der Zwangsstörung.
• Sucht: Suchtmittel sorgen dafür, dass der Serotoninspiegel im Gehirn kurzfristig ansteigt – die Stimmung hebt sich.
• Migräne: Als Schlüsselursache der Migräne wird eine Störung des Serotonin-Gleichgewichts angenommen. Migräne-Kopfschmerz entsteht durch die Wirkung des Serotonins auf die Blutgefäße. Bei einer Migräneattacke befindet sich mehr Serotonin im Blut des Betroffenen als im Normalzustand.
• Reizdarm: Man vermutet, dass ein Ungleichgewicht an Serotonin bei einem Reizdarm-Syndrom eine große Rolle spielt. Auf den Zellen des Darms befinden sich spezielle Rezeptoren, an die das Serotonin andocken und so Signale weiterleiten kann. Diese Rezeptoren sind unter anderem auch für die Schmerzweiterleitung zuständig. Wie genau Serotonin zum Reizdarm beiträgt, ist noch nicht völlig geklärt.

Ein weiteres Beispiel, bei dem es zu einem Serotoninüberschuss kommen kann, ist das sogenannte Karzinoidsyndrom. Ein solches Syndrom entsteht meist durch einen Tumor, welcher unter anderem vermehrt Serotonin produziert. Das Karzinoidsyndrom äußert sich durch Bluthochdruck, anfallartige Gesichtsröte, Durchfälle und Luftnot.

Serotonin-Syndrom

Sehr selten kann nach Einnahme bestimmter Medikamente, die den Serotoninspiegel beeinflussen, ein sogenanntes Serotonin-Syndrom entstehen – vor allem, wenn bestimmte Arzneimittel fälschlicherweise miteinander kombiniert werden. Hierzu zählt beispielsweise die Kombination von sogenannten Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer und Monoaminoxidase-Hemmern, welche zum Beispiel bei Depressionen zum Einsatz kommen. Dabei kommt es zu einem Überschuss von Serotonin in verschiedenen Körperbereichen. Ein Serotonin-Syndrom kann lebensgefährlich sein. Es äußert sich durch Symptome wie:

• Übelkeit, Erbrechen, Durchfall
• Schwitzen
• Fieber
• Zittern
• Unruhe
• Epileptische Anfälle
• Bewusstseinsstörungen

Die Medikamente müssen bei Auftreten eines Serotonin-Syndroms sofort abgesetzt werden, zudem behandelt der Arzt die Beschwerden des Betroffenen.

Macht Serotonin aus der Nahrung glücklich?

Ob Walnüsse, Bananen oder Ananas: Das Glückshormon Serotonin ist in so manchen Nahrungsmitteln enthalten. Aber: Wird man wirklich glücklich, wenn man Serotonin mit der Nahrung aufnimmt? Ganz so einfach ist es leider nicht.

Beim Genuss einer Banane beispielsweise gelangt das darin enthaltene Serotonin vom Darm aus ins Blut. Um glücklich zu machen, müsste Serotonin jedoch im Gehirn wirken können. Genau dies verhindert jedoch die sogenannte Blut-Hirn-Schranke. Diese Schranke trennt die Hirnsubstanz vom Blutstrom und lässt nur ganz bestimmte Substanzen ins zentrale Nervensystem eindringen. Serotonin gehört nicht dazu. Fazit: Wer Serotonin über die Nahrung aufnimmt, wird damit nicht glücklicher. Nur das Serotonin, das in den Nervenzellen direkt im Gehirn entsteht, kann dort auch wirken.

Anders sieht es bei den Vorstufen des Serotonins aus, so zum Beispiel bei der Aminosäure Tryptophan. Sie gelangt durch die Blut-Hirn-Schranke hindurch und kann dort für die Produktion von Serotonin sorgen. Tryptophan in der Nahrung – es ist beispielsweise in Milch, Käse oder Fleisch enthalten – kann also durchaus dazu führen, dass das Glückshormon im Gehirn gebildet wird.

Jedoch: Viele Faktoren beeinflussen, ob dies auch tatsächlich geschieht. Außerdem sind die in Lebensmitteln enthaltenen Mengen an Tryptophan so gering, dass sie kaum zu merklichen Effekten führen werden.

Aber warum machen Lebensmittel wie Schokolade, die Tryptophan enthalten, dann trotzdem glücklich? Ursache ist weniger eine mögliche Serotoninproduktion – sondern vielmehr das Aroma der Schokolade. Nicht zuletzt spielt auch eine gewisse Gewohnheit eine Rolle: Wer belohnt sich nicht gern mit einem Stück Schokolade oder greift in immer den gleichen Situationen zum süßen Trost? Das dabei entstehende Glücksgefühl ist eher auf den Botenstoff Dopamin zurückzuführen, der für unser Belohnungssystem zuständig ist und bei Genuss ausgeschüttet wird.