Deschide meniul principal

Serotonină

compus chimic
Serotonină
Formula liniară
Formula liniară
Modelul molecular de sfere și bastoane
Modelul molecular de sfere și bastoane
Nume IUPAC3-(2-aminoetil)-1H-indol-5-ol
Alte denumiri5-hidroxitriptamină
Identificare
Număr CAS50-67-9
ChEMBLCHEMBL39
PubChem CID5202
Informații generale
Formulă chimicăC10H12N2O
Masă molară176,21 g/mol
Proprietăți
Punct de topire167,5 °C
Punct de fierbere416 °C  Modificați la Wikidata
Solubilitate în apă
25,5 mg/mL
Aciditate (pKa)10,16 în apă la 23,5 °C[1]
Sunt folosite unitățile SI și condițiile de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.

Serotonina sau 5-hidroxitriptamina (5-HT) este un neurotransmițător monoaminic din clasa indolaminelor. Serotonina este sintetizată din aminoacidul esențial L-triptofan.

Aproximativ 90% din serotonina corporală totală este localizată în celulele enterocromafine ale tractului gastrointestinal și participă la reglarea motilității digestive.[2] De asemenea, 5-HT prezentă în trombocite servește ca vasoconstrictor și ajută la realizarea hemostazei primare. Serotonina din sistemul nervos acționează ca un transmițător local la nivelul sinapselor și ca un modulator paracrin sau hormonal al circuitelor după difuzie, permițând o mare varietate de răspunsuri comportamentale „dependente de stare” la diferiți stimuli. Serotonina este distribuită pe scară largă în sistemul nervos al vertebratelor și nevertebratelor, iar unele dintre efectele sale comportamentale s-au păstrat de-a lungul evoluției. Aici sunt incluse comportamentul agresiv și modelele motrice ritmice, inclusiv cele responsabile de hrănire.[3] La vertebrate, care prezintă un repertoriu comportamental mai larg și mult mai sofisticat, serotonina modulează, de asemenea, somnul, starea de excitare, comportamentul sexual și altele, iar deficiențele sistemului serotoninergic provoacă tulburări precum depresia, tulburarea obsesiv-compulsivă, fobiile, tulburarea de stres posttraumatic, epilepsia și tulburarea de anxietate generalizată.[3] Serotonina este, de asemenea, un metabolit microbial, serotonina urinară este produsă de Candida, Streptococcus, Escherichia și Enterococcus.[4]

BiosintezăModificare

 
Calea pentru sinteza serotoninei din triptofan

Serotonina este sintetizată din aminoacidul L-triptofan printr-o cale metabolică scurtă constând din două enzime, triptofan hidroxilaza (TPH) și L-aminoacid aromatic decarboxilaza (AADC).

Neuronii serotoninergici conțin enzima L-triptofan-5-monooxigenaza, mai frecvent denumită triptofan hidroxilaza, care convertește triptofanul în 5-hidroxitriptofan (5-HTP). Triptofan hidroxilaza conține 444 de aminoacizi, corespunzător unei mase moleculare de aproximativ 51.000 Da.[5] În creier, această enzimă este sintetizată în corpurile neuronilor serotoninergici ai nucleilor rafeului și se găsește numai în celulele care sintetizează 5-HT. S-a dovedit că TPH există în două izoforme: TPH1, care se găsește în epifiză și celulele enterocromafine, și TPH2, exprimată în neuroni ai nucleilor rafeului și ai plexului mienteric.[6] Cealaltă enzimă implicată în sinteza 5-HT, L-aminoacid aromatic decarboxilaza, este o enzimă dependentă de piridoxal 5'-fosfat solubil care convertește 5-HTP în 5-HT. AADC conține 380 de aminoacizi, corespunzător unei mase moleculare de aproximativ 54.000 Da, și este prezentă nu numai în neuronii serotoninergici, ci și în neuronii catecolaminergici unde convertește 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA) în dopamină.[5]

Hidroxilarea inițială a triptofanului, mai degrabă decât decarboxilarea 5-HTP, pare a fi etapa limitantă de viteză în sinteza serotoninei.[5]

La plante, sinteza serotoninei este mult mai mare decât la mamifere. Explicația pentru nivelurile ridicate de serotonină este abundența oxigenului intracelular, a triptofanului și a enzimelor și cofactorilor necesari pentru producerea de 5-HT. Nivelurile de serotonină din plante depășesc cu mult cele observate în creierul animal, de aproximativ 100 de ori – de exemplu, coaja bananei are un nivel de 40 mg/g, în timp ce hipocampul șobolanului are un nivel de 0,4 mg/g.[7]

Căi de metabolizareModificare

În organismul omului și animalelor serotonina se află, în special, în stare cuplată, deoarece serotonina liberă este supusă dezaminării de către monoaminooxidază (MAO), iar produsul final – acidul 5-hidroxi-3-indolacetic (5-HIAA) – se elimină pe cale urinară.[8] MAO catalizează dezaminarea oxidativă a 5-HT, transformând-o în 5-hidroxi-3-indolacetaldehidă (5-HIAL), care este prelucrată în continuare în acid 5-hidroxi-3-indolacetic de către aldehid dehidrogenază.[7] Există două tipuri de monoaminooxidază: MAO-A și MAO-B, localizate pe membrana mitocondriilor diferitelor țesuturi. MAO-A oxidează noradrenalina și serotonina și este abundentă în creier și în ficat; MAO-B, caracteristică pentru neuronii serotoninergici, are sediul principal în ficat, dar se găsește și în plămâni și în intestin.[9] Pe lângă dezaminarea oxidativă mai există și alte căi de metabolizare a serotoninei, cum ar fi acetilarea și eterificarea prin cuplare cu acidul glucuronic.[8]

În glanda pineală a vertebratelor, serotonina este metilată pentru a produce melatonină.[10]

NoteModificare

  1. ^ en Károly Mazák, Veronika Dóczy, József Kökösi, Béla Noszál (aprilie 2009). „Proton speciation and microspeciation of serotonin and 5-hydroxytryptophan”. Chemistry & Biodiversity. 6 (4): 578–590. doi:10.1002/cbdv.200800087. PMID 19353542. 
  2. ^ en „Serotonin”. The Medical Biochemistry Page. Indiana University School of Medicine. 
  3. ^ a b en „Serotonin”. Human Metabolome Database. 
  4. ^ en A. Mezzelani; et al. (mai 2015). „Environment, dysbiosis, immunity and sex-specific susceptibility: a translational hypothesis for regressive autism pathogenesis”. Nutritional Neuroscience. 18 (4): 145–161. doi:10.1179/1476830513Y.0000000108. PMID 24621061. 
  5. ^ a b c en Julie G. Hensler (). „Serotonin”. În Scott T. Brady, George J. Siegel, R. Wayne Albers, Donald L. Price. Basic Neurochemistry: Principles of Molecular, Cellular and Medical Neurobiology (ed. a 8-a). Academic Press. pp. 305–306. ISBN 978-0-12-374947-5. 
  6. ^ en Francine Côté; et al. (). „Disruption of the nonneuronal tph1 gene demonstrates the importance of peripheral serotonin in cardiac function”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (23): 13525–13530. doi:10.1073/pnas.2233056100. PMID 14597720. 
  7. ^ a b en Efrain C. Azmitia (). „Evolution of Serotonin: Sunlight to Suicide”. În Christian P. Müller, Barry L. Jacobs. Handbook of the Behavioral Neurobiology of Serotonin. Academic Press. ISBN 978-0-12-374634-4. 
  8. ^ a b Inna Vengher; et al. (). „Particularitățile metabolismului serotoninei în bolile cronice hepatice” (PDF). Buletinul AȘM: 314–318. 
  9. ^ en Toshiharu Nagatsu (ianuarie 2004). „Progress in monoamine oxidase (MAO) research in relation to genetic engineering”. Neurotoxicology. 25 (1–2): 11–20. doi:10.1016/S0161-813X(03)00085-8. PMID 14697876. 
  10. ^ en „The Pineal Gland and Melatonin”. vivo.colostate.edu.