Serotonin – Wichtig für die körperliche / geistige Gesundheit

01 Serotonin: Hormon und Neurotransmitter

Im Blog wurden bereits mehrere Hormone thematisiert, besonders solche, die direkten Einfluss auf das Muskelwachstum nehmen, etwa Testosteron, Insulin, IGF-1 und das Wachstumshormon HGH. Heute geht es um ein Hormon, das eher in Sachen Gesundheit, sowohl körperlich als auch geistig, wichtige Aufgaben erfüllt: Serotonin.

Serotonin fungiert im Körper sowohl als Hormon als auch als Neurotransmitter. Im Volksmund spricht man von einem „Glückshormon“. Warum das so ist und welche weitreichenden Funktionen Serotonin im gesamten Körper übernimmt, erklärt dieser Artikel.

„Serotonin fungiert im Körper sowohl als Hormon als auch als Neurotransmitter.“

02 Was unterscheidet Hormone von Neurotransmittern?

Obwohl Serotonin in den meisten Fällen als Hormon benannt wird, handelt es sich sowohl um ein Hormon als auch um einen Neurotransmitter.

Neurotransmitter sind Botenstoffe, die an Nervensynapsen vorkommen. Sie werden in Nervenendigungen und im Gehirn hergestellt. Manche dieser Botenstoffe werden auch in der Magenwand (Sekretin), der Muskulatur, der Haut (Derma) oder anderen Einrichtungen unseres Körpers gebildet.

Hormone sind Botenstoffe, die in speziellen Organen hergestellt werden. Sie werden über Blut- und Lymphwege in alle Körperbereiche verteilt. Hormone regeln in Zusammenarbeit mit dem Nervensystem (Neurotransmitter) entscheidende Funktionen wie Stoffwechsel, Wachstum und Sexualität. Sie sind etwas langsamer als Neurotransmitter, dafür hält ihre Wirkung länger an und hat eine gewisse Konstanz.

Interessant: Auch das Gehirn ist in der Lage, alle im Körper vorkommenden Hormone herzustellen, sogar das blutzuckerregulierende Insulin.

Alle Botenstoffe (Neurotransmitter, Neurohormone oder Hormone) werden als großes, miteinander verbundenes System angesehen. Die meisten Botenstoffe sind im ganzen Körper vorhanden. Aktivität und Temperament hängen davon ab, wie stark uns etwa die Neurotransmitter Noradrenalin und Dopamin antreiben, in welchem Maß Serotonin uns beruhigt oder wie groß der Einfluss der leistungssteigernden, aber energieverbrauchenden Schilddrüsenhormone ist.

03 Eigenschaften von Serotonin

Serotonin gehört zur Gruppe der biogenen Amine. Biogene Amine entstehen über enzymatische Decarboxylierung aus Aminosäuren. Im Falle von Serotonin findet die Bildung aus der Aminosäure Tryptophan über das Zwischenprodukt 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) statt. Zur Bildung von Serotonin wird außerdem Vitamin B6 benötigt.

Serotonin vermittelt eine gewisse Gelassenheit. Ein über Noradrenalin hellwach eingestelltes Bewusstsein wird durch Serotonin wieder abgedämpft, und von Katecholaminen ausgelöste Aktivitätsschübe werden durch Serotonin wieder gezügelt. Ein Überschuss an Serotonin unterstützt die schmerzhemmende (analgetische) Arbeit des körpereigenen Morphins, indem die Schmerzschwelle erhöht wird, also die nötige Reizstärke bis zum Auslösen einer Schmerzempfindung.

04 Vorkommen von Serotonin

In der Natur

Serotonin kommt ganz natürlich in der Pflanzenwelt vor. Walnüsse enthalten beispielsweise bis zu 300 µg/g Serotonin, außergewöhnlich viel im Vergleich zu anderen Lebensmitteln. Auch in Ananas, Kiwis, Bananen, Pflaumen, Tomaten und Kakao befinden sich kleine Mengen. In psychoaktiven pflanzlichen Drogen tritt Serotonin gelegentlich als Nebeninhaltsstoff auf.

In Körperflüssigkeiten

Im menschlichen Körper ist Serotonin in einigen Körperflüssigkeiten nachweisbar:

• Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit
• Blutplasma
• Urin

Im Blut kommt Serotonin ausschließlich als Bestandteil der Thrombozyten (Blutplättchen) vor. Die enterochromaffinen Zellen des Magen-Darm-Trakts produzieren Serotonin und geben es ans Blut ab, wo es von den Thrombozyten aufgenommen wird.

Im Magen-Darm-Trakt

Die größte Serotoninmenge befindet sich im Magen-Darm-Trakt. Etwa 95 %, das sind ca. 9,5 mg, werden dort gespeichert. 90 % dieser 95 % speichern die sogenannten enterochromaffinen Zellen. Sie befinden sich im Epithelgewebe und produzieren selbstständig Gewebshormone, die der Steuerung des Magen-Darm-Traktes dienen. Die übrigen 5–10 % sind in den Nervenzellen (Neuronen) des Darmnervensystems nachweisbar.

Im Zentralnervensystem

Im Zentralnervensystem befindet sich Serotonin insbesondere in den Neuronen der Raphe-Kerne, einer Gruppe von Kernen, die sich über den gesamten Hirnstamm verteilt. Obwohl Serotonin insgesamt nur an 0,5 % der Synapsen vertreten ist, wirkt es an vielen verschiedenen Stellen im Gehirn.

Zusammengefasst: Serotonin ist natürlicher Bestandteil einiger Obst-, Gemüse- und Nussarten sowie von Kakao. Im Körper befindet sich ein Großteil des Serotonins im Magen-Darm-Trakt, ein kleiner Anteil im Blut und im Gehirn.

05 Biosynthese und Abbau von Serotonin

Aufnahme

Oral aufgenommen wird Serotonin zu etwa 75 % absorbiert (ins Blut aufgenommen).

Biosynthese

Serotonin wird in 2 Schritten aus der Aminosäure Tryptophan gebildet, der Muttersubstanz von Serotonin. Zur Umwandlung werden die Enzyme Tryptophanhydroxylase und aromatische L-Aminosäure-Decarboxylase benötigt. In Schritt 1 entsteht aus Tryptophan die nicht-proteinogene Aminosäure 5-Hydroxytryptophan (5-HTP), in Schritt 2 aus 5-HTP das Endprodukt Serotonin.

Wichtigster Produktionsort von Serotonin ist die Darmschleimhaut. Von hier aus wird es über die Thrombozyten im ganzen Körper verteilt. Da Serotonin die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, muss es im zentralen Nervensystem separat gebildet werden.

Nur etwa 5 % des vorhandenen Tryptophans werden im Körper in Serotonin umgewandelt. Das restliche Tryptophan wird hauptsächlich für die Immunabwehr verwendet. Eine chronische Aktivierung der Immunabwehr kann also mit einem Mangel an Tryptophan, Serotonin und Melatonin einhergehen.

Abbau

In den Nervenzellen produziertes Serotonin wird mithilfe eines Serotonin-Transportproteins (SERT) aus dem synaptischen Spalt rückresorbiert und wiederverwertet. Solange Serotonin im synaptischen Spalt vorhanden ist, ist es aktiv, also wirksam. Serotonin aus den enterochromaffinen Zellen der Darmschleimhaut wird nach der Freisetzung ebenfalls über SERT in die Epithelzellen des Darms und an die Thrombozyten gebunden.

Urin: Hauptsächliches Abbauenzym des Serotonins ist die Monoaminooxidase (MAO) Typ A. In einem ersten Schritt entsteht aus Serotonin 5-Hydroxyindolylacetaldehyd. Ein weiterer Schritt wandelt es mithilfe des Enzyms Aldehyd-Dehydrogenase in 5-Hydroxyindolessigsäure um. Diese kann im Urin nachgewiesen werden und gilt als Hauptausscheidungsprodukt des Serotonins.

Melatonin: Ein kleiner Teil des im Gehirn befindlichen Serotonins wird über mehrere Syntheseschritte zum Zirbeldrüsenhormon Melatonin umgewandelt. Beteiligte Enzyme sind Serotonin-N-Acetyltransferase, Acetyl-Coenzym A sowie Acetylserotonin-O-Methyltransferase und S-Adenosylmethionin. Dieser Stoffwechselweg wird entscheidend durch Tageslicht gesteuert: Bei Nacht findet eine verstärkte Umwandlung zu Melatonin statt, tagsüber ist sie eher unterdrückt.

06 Funktionen von Serotonin im Körper

Allgemein

Im Allgemeinen wirkt aktives Serotonin im Gehirn stimmungsaufhellend, entspannend, schlaffördernd und motivationsfördernd. Es ist an der Steuerung des Gemütszustandes, des Schlafrhythmus und des Sexualtriebs beteiligt, an der Regulierung von Appetit und Sättigung und wirkt zudem als Schmerzhemmer. Im Magen-Darm-Trakt ist es an der Regulation von Motilität, Motorik und Resorptionsfunktion beteiligt, in den Gefäßen sorgt es für eine Verengung der Blutgefäße.

Es existieren 14 verschiedene Serotoninrezeptoren. Sie geben ihre Information teils über Ionenkanäle, teils G-Protein-gekoppelt weiter. Serotoninrezeptoren sind gewebe-, zelltyp- und konditionsabhängig verteilt, sodass der Körper auf bestimmte Serotoninkonzentrationen mit unterschiedlichen Signaltransduktionswegen (weiterführender Wirkungsvermittlung) reagieren kann. Diese Eigenschaft führt dazu, dass Serotonin im Körper oft gegensätzliche Wirkungen auslöst.

Herz-Kreislauf-System

Serotonin bewirkt im Herz-Kreislauf-System sowohl eine Kontraktion als auch eine Relaxation der Gefäßmuskulatur. Die serotoninvermittelte Gefäßverengung findet hauptsächlich in den Nieren und in der Lunge statt. Auf die Skelettmuskulatur wirkt Serotonin gefäßerweiternd.

Wird Serotonin injiziert, findet innerhalb weniger Sekunden eine Dreiphasenreaktion statt:

• anfänglicher Blutdruckabfall
• Blutdruckanstieg
• lang anhaltende Hypotonie (niedriger Blutdruck)

Auch über das zentrale Nervensystem vermag Serotonin den Blutdruck und den Gefäßtonus zu steuern.

Blutgerinnung

Thrombozyten sind unmittelbar an der Blutgerinnung beteiligt. Ihr Zusammenballen bewirkt den Verschluss von Wunden. Thrombozyten speichern Serotonin, verfügen aber auch über eigene Serotoninrezeptoren. Das Zusammenballen (Aggregation) geschieht über diese Rezeptoren in Zusammenarbeit mit ADP und Thrombin. Serotonin reduziert über eine Vasokonstriktion (Gefäßverengung) den Blutstrom und trägt so zusätzlich zum Wundverschluss bei.

Magen-Darm-Trakt

Im Magen-Darm-Trakt wirkt Serotonin motorisch und sensorisch. Der Magen-Darm-Trakt reagiert auf das in den enterochromaffinen Zellen des Darmes produzierte Serotonin, aber auch auf serotoninvermittelte Signale aus dem Darmnervensystem.

Motorisch: Das in der Darmschleimhaut produzierte Serotonin aktiviert Nervenzellen im Darmnervensystem. Die Reizweiterleitung findet zum einen über den Neurotransmitter Acetylcholin statt, zum anderen über hemmende Motoneurone mit dem Transmitter Stickstoffmonoxid (NO). Das Resultat ist eine abwärts gerichtete Welle der Darmmuskulatur, die Peristaltik.

Sensorisch: Als sensorischer Neurotransmitter führt Serotonin nach Signalweiterleitung über den Nervus vagus im Gehirn zu Übelkeit und Erbrechen. Auch Beschwerden des Magen-Darm-Trakts werden über Serotonin ans Gehirn weitergeleitet.

Verdauung: Signalgeber für die Produktion von Serotonin sind hauptsächlich die enterochromaffinen Zellen. Bei erhöhtem Darminnendruck kommt es zur Freisetzung von Serotonin und so zur Aktivierung der Peristaltik. Auch Aromastoffe regen die Serotoninproduktion und somit die Darmbewegung (Motilität) an.

Auge

Im Auge fungiert Serotonin über dort ansässige Rezeptoren als Regulator des Augeninnendrucks. Bestimmte Nerven im Auge nutzen Serotonin als Neurotransmitter. Aus diesem Grund kann es bei der Einnahme selektiver Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer zur Ausbildung eines grünen Stars (Glaukom) kommen.

07 Serotonin im Zentralnervensystem

Aus den Raphekernen (Kerne des ZNS, die im gesamten Hirnstamm vorkommen) strahlen serotoninerge Nervenzellen in alle Gehirnregionen aus und beeinflussen so mittelbar und unmittelbar beinahe alle Gehirnfunktionen. Da Serotonin die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren kann, muss es jeweils vor Ort gebildet werden. Im ZNS beeinflusst Serotonin die Wahrnehmung, den Schlaf, die Temperaturregulation, die Sensorik, die Schmerzempfindung, den Appetit, das Sexualverhalten und die Hormonsekretion. Der Wirkort ist zum einen der synaptische Spalt, zum anderen wirkt Serotonin durch Ausschüttung über frei liegende Nervenendigungen.

Stimmung

Überhöhte Serotoninspiegel im Gehirn, etwa durch die Einnahme selektiver Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer, können Unruhe und Halluzinationen hervorrufen. Depressionen, Angstzustände oder Aggressionen lassen sich neurochemisch oft mit einem Serotonin- oder Tryptophanmangel in Verbindung bringen. Wer solche Beschwerden bei sich bemerkt, sollte sie ärztlich abklären lassen.

Serotonin wirkt sich im Allgemeinen hemmend auf Impulsivität und aggressives Verhalten aus. Dies geschieht über die Stimulation von Gehirnbereichen, die für die emotionale Regulation verantwortlich sind und über eigene Serotoninrezeptoren verfügen. Für die euphorisierende und halluzinogene Wirkung, wie sie bei der Einnahme von LSD hervorgerufen wird, ist die Aktivierung eines anderen Rezeptortyps verantwortlich.

Schlaf-Wach-Rhythmus

Serotonin hat hier die Aufgabe, den Wachzustand zu steuern. Dies geschieht über eine Beeinflussung des Hypothalamus, dem Sitz der inneren Uhr des Menschen. Serotoninhaltige Nervenzellen sind im Wachzustand aktiv, im Tiefschlaf gehemmt und im REM-Schlaf (paradoxer Schlaf) praktisch vollständig inaktiv. Gleichzeitig findet die zeitliche Steuerung des Schlafs auch über die Freisetzung von Melatonin statt.

Länger andauernde psychische oder psychosomatische Belastungen führen zu einer Verarmung des Organismus an Serotonin (und Noradrenalin). Mögliche Folgen einer solchen reduzierten Verfügbarkeit und Aktivität sind Schlafstörungen, fehlender Bewegungsdrang und depressive Verstimmungen. Dass junge Menschen mehr Schlaf brauchen als ältere, hängt mit einem altersbedingt verringerten Serotoninspiegel zusammen.

Appetit

Die Ausschüttung von Serotonin im Gehirn steht in direkter Verbindung mit der Nahrungsaufnahme. Die Aufnahme von Kohlenhydraten führt über die Ausschüttung von Insulin zu einer vermehrten Aufnahme von Tryptophan über die Blut-Hirn-Schranke, was eine Ausschüttung von Serotonin im Gehirn zur Folge hat.

Ein hohes Serotoninaufkommen ist mit einer Hemmung des Appetits verbunden. Übergewichtige Menschen haben häufig verringerte Tryptophanspiegel im Blut und niedrige Serotoninspiegel im Gehirn. Eine bekannte Nebenwirkung selektiver Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer ist Appetitlosigkeit, die besonders über zwei spezifische Serotoninrezeptoren vermittelt wird.

Schmerz

Serotonin wird bei Verletzungen an Nervenzellen frei und löst so einen Schmerzreiz aus. Auch das im Rückenmark gespeicherte Serotonin dient dazu, Schmerzreize zu verstärken oder zu vermindern.

Sexualverhalten

Mit Eintritt einer Ejakulation wird Serotonin unmittelbar in den Hypothalamus ausgeschüttet. Es bewirkt primär eine Hemmung der Libido und der Sexualfunktionen und tritt hier als Gegenspieler des Dopamins auf. Auch erhöhte Serotoninspiegel durch selektive Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer können eine eingeschränkte Erektionsfähigkeit, ein vermindertes Sexualbedürfnis oder eine Hemmung der Ejakulation herbeiführen.

Temperaturregulation

Serotonin kann, je nachdem, in welchem Gehirnareal es ausgeschüttet wird, zu einem Anstieg (Hyperthermie) oder einer Senkung (Hypothermie) der Körpertemperatur führen. Auch hierfür stehen nur bestimmte Rezeptoren für die Wirkungsvermittlung bereit.

08 Serotoninmangel

Ein Mangel an Serotonin allein oder in Kombination mit einem Mangel an Melatonin oder Dopamin wird mit Depressionen, Angstzuständen, Konzentrationsmangel, Schlaflosigkeit, Migräne, Fibromyalgie (unspezifische Bindegewebsschmerzen), Empfindungsstörungen (MCS) oder schwerer Abgeschlagenheit in Verbindung gebracht. Bei anhaltenden Beschwerden ist eine ärztliche Abklärung wichtig.

09 Zusammenfassung

Serotonin übernimmt sowohl im Körper als auch im Gehirn eine Vielzahl von Aufgaben. Zur Synthese von Serotonin werden Tryptophan und Vitamin B6 benötigt. Ein Zuviel oder Zuwenig an Serotonin kann nicht nur wichtige körperliche Eigenschaften wie Körpertemperatur, Verdauung oder Blutgerinnung beeinflussen. Auch geistige Funktionen wie die Appetitregulation oder die Stimmungslage sowie das Sexualverhalten werden von Serotonin beeinflusst.

Hinweis: Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung. Bei gesundheitlichen Beschwerden wende Dich bitte an Deinen Arzt.