A serotonina PubChem compound Serotonin chemSpider SerotoninCHEBI Serotonin ou 5-hidroxitriptamina (5-HT) é un neurotransmisor monoamina derivado bioquimicamente do aminoácido triptófano, que se encontra principalmente no tracto gastrointestinal, plaquetas, e no sistema nervioso central dos animais, humanos incluídos, pero tamén noutros seres vivos (insectos, fungos, plantas, amebas). É coñecido popularmente que contribúe a producir sensacións de benestar e felicidade, pero ten múltiples funcións.
Aproximadamente o 90% da serotonina total do corpo humano está localizada nas células enterocromafíns do intestino, onde se utiliza para regular os movementos intestinais. O resto da serotonina sintetízana as neuronas serotoninérxicas do sistema nervioso central, onde exerce varias funcións, entre as que están: regulación do estado de ánimo, apetito, e sono. A serotonina tamén ten algunhas funcións cognitivas, como intervir nos procesos da memoria e a aprendizaxe. A modulación da serotonina nas sinapses pénsase que é o principal efecto exercido por varias clases de fármacos antidepresivos.
A serotonina segregada polas células enterocromafíns finalmente fíltrase entre os tecidos e chega ao sangue. Alí, é captada activamente polas plaquetas, que a almacenan. Cando as plaquetas se unen a un coágulo, liberan a serotonina, que serve como vasoconstritor e axuda a regular a hemostase e a coagulación sanguínea. A serotonina tamén é un factor de crecemento para algúns tipos de células, o cal lle dá un papel na curación de feridas.
A serotonina metabolízase principalmente orixinando 5-HIAA, fundamentalmente no fígado. O seu metabolismo implica primeiro a oxidación pola monoamino oxidase (MAO) ao seu correspondente aldehido, e despois a oxidación pola aldehido deshidroxenase a 5-HIAA, o derivado indol acético. Este último é despois excretado polos riles. Un tipo de tumor chamado carcinoide, ás veces segrega grandes cantidades de serotonina ao sangue, o que causa varias formas de síndrome carcinoide con diarrea, e problemas cardíacos. Debido ao efecto promotor do crecemento da serotonina sobre os miocitos cardíacos, as persoas con carcinoide secretor de serotonina poden sufrir danos no funcionamento da válvula tricúspide do corazón, causados pola proliferación de miocitos na válvula.
Ademais de nos animais, a serotonina atópase nos fungos e plantas. A presenza da serotonina nos velenos de insectos e espiñas de plantas causa a dor que estes producen, que é un efecto secundario da inxección de serotonina. A serotonina producida polas amebas patóxenas, e os seus efectos sobre o intestino causa diarrea. A súa ampla presenza en moitas sementes e froitas pode servir para estimular o tracto dixestivo para expulsar as sementes.
Funcións A serotonina é un neurotransmisor, e atópase en todos os animais con simetría bilateral, nos que media os movementos intestinais e a percepción do animal da dispoñibilidade de recursos, fundamentalmente alimenticios. En resposta á abundancia ou escaseza de recursos percibida, o crecemento do animal, a reprodución ou o estado de ánimo poden elevarse ou deprimirse.
Dispoñibilidade de alimentos A serotonina funciona como un neurotransmisor no sistema nervioso de animais simples e complexos. Por exemplo, no verme nematodo Caenorhabditis elegans, que se alimenta de bacterias, a serotonina libérase como un sinal en resposta a eventos positivos, por exemplo, atopar unha nova fonte de comida ou nos machos atopar unha femia coa que aparearse. Cando un verme sente bacterias na súa cutícula, libérase dopamina, que o ralentiza; se ten fame, libérase tamén serotonina, que ralentiza ao animal un pouco máis. Estre mecanismo incrementa a cantidade de tempo que os animais pasan en presenza da comida. A liberación de serotonina activa os músculos usados para a alimentación, entanto que a octopamina suprime a activación. A serotonina difunde a neuronas sensibles á serotonina, as cales controlan a percepción que ten o animal da dispoñibilidade de nutrientes. Este sistema foi parcialmente conservado durante os 700 millóns de anos de evolución que separan C. elegans dos humanos. Cando os humanos olen a comida, libérase dopamina que incrementa o apetito. Pero a diferenza dos vermes, a serotonina non incrementa un comportamento anticipatorio nos humanos, senón a serotonina liberada co consumo activa os receptores 5-HT2C nas células produtoras de dopamina. Isto detén a liberación de dopamina por parte destas células, e, por tanto, a serotonina fai diminuír o apetito. As drogas que bloquean os receptores 5-HT2C fan que o corpo non poida facer cesar a sensación de apetito, e están asociadas cun incremento de peso, especialmente en persoas que teñen un número de receptores baixo. A expresión de receptores 5-HT2C no hipocampo segue un ritmo diúrno, igual que a liberación de serotonina no núcleo ventromedial, que está caracterizado por un pico pola mañá cando a motivación para comer é máis forte.
Efectos do seu contido nos alimentos Nos humanos, os niveis de serotonina están afectados pola dieta. Un incremento na proporción do triptófano en relación coa fenilalanina e a leucina elevará os niveis de serotonina. Entre as froitas que teñen unha boa proporción destes aminoácidos están: dátiles, papaias e bananas. Alimentos cunha proporción baixa inhiben a produción de serotonina, e entre elas están: trigo integral e pan de centeo. As investigacións realizadas tamén suxiren que tomar unha dieta rica en carbohidratos e baixa en proteínas incrementa a serotonina ao segregar insulina, o que axuda na competición entre aminoácidos. Porén, o incremento do nivel de insulina durante un longo período pode desencadear o comezo da resistencia á insulina, obesidade, diabetes tipo 2, e baixada dos niveis de serotonina. Os músculos utilizan moitos dos aminoácidos excepto o triptófano, o que permite que os individuos máis musculosos produzan máis serotonina. Sábese que o mio-inositol, un poliol carbocíclico presente en moitos alimentos, xoga un papel na modulación da serotonina.
No tracto dixestivo O intestino contén moitas células enterocromafíns, que liberan serotonina en resposta á presenza de comida na luz intestinal. Isto fai que o intestino se contraia. As plaquetas no sistema portal hepático de vasos sanguíneos que drenan o intestino recollen o exceso de serotonina.
Se na comida están presentes irritantes, as células enterocromafíns liberan máis serotonina para facer que o intestino se mova máis rápido, é dicir, poden causar diarrea, para que así o intestino se baleire rápido e elimine a substancia nociva. Se a serotonina se libera no sangue con maior rapidez da que as plaquetas poden absorbela, o nivel de serotonina libre no sangue elévase. Isto activa os receptores 5HT3 na zona de activación quimiorreceptora que estimula o vómito. As células enterocromafíns non só reaccionan á comida en mal estado, senón que son tamén moi sensibles ás terapias de irradiación e á quimioterapia anticancerosas. Os fármacos que bloquean o 5HT3 son moi efectivas no control das náuseas e vómitos producidos polo tratamento do cancro, e son considerados o mellor tratamento para isto.
Situación social A cantidade de comida que un animal obtén non só depende da abundancia de comida, senón tamén da capacidade do animal de competir con outros por ese recurso. Isto é especialmente certo nos animais sociais, nos que os individuos máis fortes poderían arrebatarlles a comida aos máis febles. Así, a serotonina non só está implicada na percepción da dispoñibilidade de comida, senón que tamén na do rango social. Se a unha lagosta (crustáceo) se lle inxecta serotonina, compórtase como un animal alfa ou dominante, entanto que a octopamina causa un comportamento de subordinación. Un crustáceo caridoide asustado moverá rapidamente a súa cola para nadar e escapar, e o efecto da serotonina neste comportamento dependerá do status social do animal. A serotonina inhibe a reacción de fuxida nos individuos subordinados, pero amplifícaa nos que son socialmente dominantes ou son individuos illados. A razón disto é que a experiencia social altera a proporción entre os receptores de serotonina (receptores 5-HT) que teñen efectos opostos sobre a resposta de loita ou fuxida. O efecto dos receptores 5-HT1 predomina nos animais subordinados, e o dos receptores 5-HT2 predomina nos dominantes. Nos humanos, os niveis de activación do receptor 5-HT1A no cerebro mostran unha correlación negativa coa agresión, e unha mutación no xene que codifica o receptor 5-HT2A pode duplicar o risco de suicidio nos que teñan ese xenotipo A maioría da serotonina do cerebro non se degrada despois do seu uso, senón que é recollida polas neuronas serotoninérxicas polo transportador de serotonina da súa superficie celular. Certos estudos revelaron que case o 10% da varianza total da personalidade relacionada coa ansiedade depende de variacións sobre onde, cando e en que cantidade expresan as neuronas os transportadores da serotonina .
Efectos sobre o comportamento e a reprodución En C. elegans, a diminución artificial de serotonina ou o incremento de octopamina causa un comportamento típico dunha situación en que hai pouca comida no medio: C. elegans faise máis activo, e suprímese o apareamento e a deposición de ovos, e ocorre o contrario cando se incrementa a serotonina ou diminúe a octopamina. A serotonina é necesaria para un comportamento de apareamento normal, e para a inclinación a deixar de alimentarse para procurar parella. A sinalización serotoninérxica usada para adaptar o comportamento do verme ante os cambios rápidos do ambiente afecta á sinalización similar á da insulina e á vía de sinalización do TGF beta, que controla a adaptación a longo prazo. A serotonina foi tamén identificada como o causante do comportamento de formación de enxames das lagostas (insectos).
Metabolismo óseo Nos ratos e humanos, as alteracións nos niveis de serotonina e na sinalización serven para regular a masa ósea. Os ratos que carecen de serotonina no cerebro teñen osteopenia, pero os ratos que carecen de serotonina no intestino teñen unha densidade ósea alta. Nos humanos os niveis sanguíneos elevados de serotonina están inversamente asociados coa densidade mineral ósea . A serotonina pode tamén sintetizarse, aínda que en moi baixas cantidades, nas células óseas. A serotonina media as súas accións sobre as células óseas utilizando tres receptores diferentes. Por medio do receptor Htr1b regula negativamente a masa ósea e faino positivamente por medio dos receptores Htr2b e Htr2c. Estes estudos abriron unha nova área de investigación do metabolismo óseo que pode ser potencialmente aproveitado para tratar os trastornos na masa ósea.
Efectos sobre o crecemento Na mosca da froita, na que a insulina regula o nivel de azucre e actúa como factor de crecemento, as neuronas serotoninérxicas regulan o tamaño do corpo do adulto ao afectar á secreción de insulina.
Nos humanos, aínda que a insulina controla os niveis de azucre sanguíneos e o IGF regula o crecemento, a serotonina controla a liberación de ambas as hormonas e a serotonina suprime a liberación de insulina nas células beta do páncreas, e a exposición a SSRIs reduce o crecemento fetal. A serotonina humana pode tamén actuar como un factor de crecemento directamente. Os danos no fígado incrementan a expresión celular dos receptores 5-HT2A e 5-HT2B. A serotonina presente no sangue entón estimula o crecemento celular para reparar os danos hepáticos. Os receptores 5HT2B tamén activan os osteocitos, os cales constrúen óso Porén, a serotonina tamén inhibe os osteoblastos, por medio do receptor 5-HT1B.
Factor de crecemento cardiovascular