Dr Emeran Anton Mayer jest światowej sławy gastroenterologiem, neuronaukowcem i profesorem na wydziałach medycyny, fizjologii i psychiatrii w David Geffen School of Medicine na UCLA (University of California, Los Angeles). Kilka lat temu przedstawił w swojej książce „Nasz drugi mózg” koncepcję dwukierunkowej komunikacji przebiegającej wzdłuż osi mózg-jelita-mikrobiom (w skrócie sieć MJM), która stanowi naturalną część szerszej sieci mózg-ciało. W celu wyjaśnienia funkcjonowania tej sieci warto wykorzystać przykład słynnej substancji w naszym organizmie na literę s.Odkrycie serotoniny („hormonu szczęścia”)W 1937 roku naukowiec Vittorio Erspamer, wyizolował indolalkiloaminę i nazwał ją enteraminą z przewodu pokarmowego. W kolejnych latach, jako efekt sekwencyjnych badań wielu naukowców, Rapport i wsp. (1948) z Cleveland Clinic ogłosili, że wyizolowali z surowicy bydlęcej związek, który nazwali serotoniną ze względu na jego właściwości zwężające naczynia krwionośne (medyczny termin tego zjawiska to wazokonstrykcja). W ciągu kilku lat ustalono, że struktura obu tych związków (enteraminy oraz serotoniny) jest identyczna. W świecie naukowym przyjęto stosowanie terminu serotonina. Serotonina (inaczej 5-hydroksytryptamina lub 5-HT) była niegdyś najszerzej badana jako neuroprzekaźnik monoaminowy ośrodkowego układu nerwowego, rzadziej jako czynnik wzrostu czy hormon tkankowy. Gdzie powstaje serotonina???Szacuje się, że ok. 95% całkowitej serotoniny w organizmie produkowane jest w jelitach, głównie w komórkach enterochromafinowych (ECF) obecnych w wyściółce jelit (ok. 90%), ale również w żołądku i dwunastnicy. Komórki ECF pełnią funkcję magazynów tego neuroprzekaźnika i stanowią około 50% wszystkich komórek enteroendokrynnych (EE), a także w niewielkiej liczbie komórek nerwowych jelitowego układu nerwowego (ok. 10%). Komórki ECF rozsiane są na całej długości jelita cienkiego i grubego. Natomiast ok. 5% serotoniny powstaje niezależnie w mózgu (Gershon i Tack, 2007). I to jest wyjątkowo interesujący aspekt, bo przecież serotonina pełni kluczowe funkcje w precyzyjnym dostrajaniu czynności mózgu, a jednak jest w nim wytwarzana i przechowywana tylko w ok. 5%. Ta niewielka ilość występuje głównie w komórkach jąder szwu pnia mózgu, które wysyłają wypustki wstępujące praktycznie do wszystkich obszarów mózgu, a także zstępujące do rdzenia kręgowego. Ze względu na te liczne rozgałęzienia serotonina wywiera różnorodny wpływ na aktywność neurologiczną i zachowanie. W mniejszym stopniu produkcja serotoniny zachodzi w szyszynce oraz trombocytach (płytkach krwi). UWAGA KLINICZNA: Zespół serotoninowy (serotoninergiczny, ZS) stanowi spektrum objawów niepożądanych rozwijających się zazwyczaj podczas stosowania leków zwiększających stężenie serotoniny w obrębie ośrodkowego układu nerwowego (OUN). W toku rozwoju ZS występuje charakterystyczna tzw. triada objawów, wśród których można wymienić:zaburzenia wegetatywne (gorączka, przyspieszenie akcji serca, wzrost ciśnienia tętniczego, rozszerzenie źrenic, biegunka, nudności i wymioty);zmianę stanu psychicznego (nadmierne pobudzenie, niepokój);problemy nerwowo-mięśniowe (mimowolne skurcze, napięcie mięśniowe).Do wykształcenia ZS dochodzi zwykle z kilku powodów. Jednym z nich jest przedawkowanie leków zwiększających stężenie serotoniny w OUN. Drugą przyczynę stanowi polifarmakoterapia oraz tzw. interakcje farmakodynamiczne, czyli np. jednoczesne zażywanie leków wykazujących ten sam lub podobny mechanizm działania, wiążący się z nasileniem przekaźnictwa serotoninergicznego. Innym powodem są interakcje farmakokinetyczne powiązane z oddziaływaniem na specyficzne izoenzymy, które mają wpływ na proces przekształcania leków w ustroju (interakcje leków przeciwdepresyjnych z różnych grup).Transmisja serotoninergiczna a zaburzenia neurologiczne/psychiczneW badaniach nad serotoniną zastosowano ostatnio podejście systemowe, co zaowocowało nadzwyczajnymi ustaleniami. Jak wiadomo, serotonina jest substancją o wielkim znaczeniu dla regulacji procesów snu i czuwania, uwagi i pamięci, wrażliwości na ból, potrzeb seksualnych, apetytu i wielu innych istotnych funkcji fizjologicznych. Wskazuje się również na jej związek z różnymi zaburzeniami neurologicznymi, szczególnie syndromem depresyjnym i zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Należy jednak pamiętać, że problemy z układem serotoninergicznym są przyczyną powstawania wielu innych procesów patologicznych, które stanowią fundamentalną podstawę rozwoju chorób psychicznych, m.in. schizofrenii, a także stanów lękowych. Efekty działania serotoniny dominują w sieciach regulacji emocjonalnej, a także pośredniczą w mechanizmach modulacji nastroju. Stanowi to też podstawę działania selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (ang. selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI) – klasy antydepresantów, które powszechnie traktuje się jako najskuteczniejszą interwencję farmakologiczną w przypadku depresji. Leki te opracowano w celu zwiększenia koncentracji tej substancji w różnych rejonach mózgu. A więc, gdy np. kobieta histerycznie wrzeszczy na męża/partnera w domu lub cierpi na zaburzenia nastroju to bardzo prawdopodobne, że ma rozregulowaną transmisję serotoninergiczną w korze mózgowej 😉 CIEKAWOSTKA: Według badań, pocałunki i seks mogą zwiększać poziom serotoniny nawet o 200%!!! Hiposerotoninemia (stan obniżonego stężenia serotoniny) wpływa niekorzystnie nie tylko na funkcje OUN, ale także przewodu pokarmowego, w tym jego górnego odcinka (Kim i Camilleri, 2000; Gershon i Tack, 2007). Sugestie takie wspierają obserwacje kliniczne – jednym z najczęstszych objawów somatyzacji depresji są dolegliwości dyspeptyczne (Wiśniewska-Jarosińska i wsp., 2010).Prekursorem serotoniny jest tryptofan (1 z 8 aminokwasów egzogennych, niezbędnych). Reakcja ta wymaga również pewnych niezbędnych kofaktorów, takich jak witamina B6 (pirydoksyna), witamina B3 (niacyna) i magnez. Powstająca z tryptofanu serotonina jelitowa oraz dwa inne neuroaktywne metabolity tryptofanu – kinureina oraz indol – należą do najwszechstronniej badanych cząsteczek sygnałowych w sieci MJM (Trisha i wsp., 2016). Na przykład wysoki poziom kinureiny, stanowiącej jeden z produktów reakcji rozpadu serotoniny, stanowi wskaźnik niedoboru tryptofanu. Podwyższony poziom kinureiny stwierdza się często u pacjentów z depresją, zaburzeniami lękowymi, ale również z chorobą Alzheimera czy nawet z chorobą wieńcową. W jakich produktach występuje prekursor serotoniny (tryptofan)?Na podstawie wyników badań na modelu zwierzęcym (myszach) wskazuje się, że im większy dostęp do tryptofanu – pochodzącego z czekolady, płatków owsianych, daktyli, jogurtów, twarożku, jajek, ryb, sezamu, ciecierzycy, migdałów, słonecznika i pestek dyni – mają mikroorganizmy zasiedlające nasz przewód pokarmowy, tym bardziej pobudzają one komórki ECF do wytwarzania serotoniny. W związku z tym, niezwykle istotna jest również suplementacja probiotykami, ponieważ wykazano, że np. obecność bakterii Bifidobakterium infantis, która łagodzi reakcję na stres, łączy się z obniżeniem poziomu kinureiny. W efekcie w organizmie nie zabraknie tryptofanu do produkcji serotoniny, a w konsekwencji odpowiedni poziom tego hormonu będzie działać protekcyjnie w zakresie wystąpienia stanów depresyjnych czy lękowych. DiagnostykaNormalny zakres poziomu serotoniny we krwi to 100–280 ng/mL (nanogramów na mililitr), choć ścisłą normę wyznacza medyczne laboratorium analityczne, w którym można wykonać pomiary. Serotoninę oznacza się również w moczu (serotonina w DZM). Jednak oznaczenie stężenia serotoniny w dobowej zbiórce moczu wykorzystywane jest głównie w diagnostyce rakowiaka – wydzielającego serotoninę nowotworu wywodzącego się z komórek neuroendokrynnych jelita. Koszt oznaczenia stężenia serotoniny we krwi żylnej oraz w dobowej zbiórce moczu (DZM) wynosi ok. 90 zł. Oznaczanie stężenia serotoniny stanowi często część pakietu badania neuroprzekaźników. Istnieje jeszcze jedno ciekawe, choć dość specjalistyczne badanie powiązane z serotoniną: oznaczenie dobowego wydalania kwasu 5-hydroksyindolooctowego (5-HIAA) z moczem (koszt ok. 175 zł). Badanie to może być przydatne w różnicowaniu postaci klinicznych dyspepsji czynnościowej i wyborze odpowiedniego leczenia.
