Serotonin im Darm: 3 erstaunliche Fakten

Serotonin im Darm: 3 erstaunliche Fakten - Hätten Sie’s gewusst? ExpertenberichteBeim Stichwort Serotonin denken die meisten Mediziner zunächst an dessen Wirkung als Neurotransmitter («Glückshormon») im Gehirn. Tatsächlich aber entfällt der größte Anteil des Serotonins im Körper auf das enterische Nervensystem des Darms (ENS). Hier spielt es für die sekretorischen und motorischen Reflexe eine entscheidende Rolle und vermittelt Signale zwischen ZNS und ENS. Drei spannende Fakten rund um dieses biogene Amin und seine Wirkung im Darm erfahren Sie in diesem Beitrag.

 

1. Serotonin hieß ursprünglich „Enteramin“

Erstmals entdeckt wurde der Neurotransmitter durch den italienischen Pharmakologen Vittorio Erspamer, und zwar in der Magen- und Darmwand. Er beschrieb ihn bereits in den 1930er Jahren als Produkt der enterochromaffinen Zellen (EC-Zellen) unter dem Namen „Enteramin“. Unabhängig davon isolierten Maurice Rapport und Kollegen in Ohio 1948 die gleiche Substanz nochmal – allerdings als vasokonstruktiven Faktor, den sie in Blutproben fanden. Sie gaben ihm den Namen „Serotonin“ und identifizierten seine Struktur als 5-Hydroxytryptamin (5-HT). 1952 wies Erspamer schließlich nach, dass es sich um dieselbe Substanz handelte.1,2

2. 95 % des Serotonins befindet sich im Darm

Obwohl Serotonin in erster Linie für seine Wirkung im ZNS bekannt ist, befinden sich tatsächlich 95 % des Botenstoffs im Körper im Darm.3 Zu den wichtigsten Produzenten und Speicherorten für Serotonin zählen die enterochromaffinen Zellen (EC-Zellen, Feyrter´sche helle Zellen), mit denen sich bereits Erspamer beschäftigte: Sie sind im Epithelgewebe des Verdauungstrakts lokalisiert und geben als Antwort auf bestimmte Reize aus dem Darmlumen das 5-HT in die Lamina Propria ab.

Von hier aus werden die verschiedenen 5-HT-Rezeptoren der angrenzenden afferenten Nervenfasern aktiviert, vor allem jene der intrinsischen primär afferenten Nervenzellen (IPAN).2 So kann beispielsweise durch einen Dehnungsreiz an der Darmwand-Muskulatur über eine Erregung der IPAN ein peristaltischer Reflex aktiviert werden4

3. Serotonin – ein Schlüsselfaktor bei Darmerkrankungen?

So wie die Wirkung von Serotonin ein entscheidendes Zahnrad in der Physiologie des GI-Trakts darstellt, scheinen Störungen des serotonergen Systems und der 5HT-Rezeptoren mit verschiedenen Darmerkrankungen assoziiert zu sein:

  • Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen: Eine Reihe von Studien an Tieren und Menschen legen nahe, dass chronische Entzündungsprozesse das enterische Serotoninsystem vielschichtig beeinflussen – neben der Serotoninmenge können sich auch Zahl und Funktionalität der EC-Zellen ändern. 5-HT selbst kann wiederum bei Immunzellen die Sekretion proinflammatorischer Mediatoren auslösen. Diese Veränderungen lassen sich teilweise bei Patienten mit Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa nachweisen.2,5
  • Reizdarmsyndrom (RDS): Die Genese von funktionellen gastrointestinalen Störungen wie dem RDS ist in weiten Teilen nach wie vor unklar. Allerdings zeigen RDS-Patienten im Vergleich zu gesunden Menschen häufig prä- und postprandial abweichende Serotonin-Plasmaspiegel, welche offenbar mit dem für die Wiederaufnahme zuständigen Serotonintransporter (SERT) zusammenhängen.3,6

Zudem lassen sich Rückschlüsse aus klinischen Studien zur Wirksamkeit verschiedener medikamentöser Therapieansätze ziehen: Während 5-HT3-Rezeptor-Antagonisten sich bei der Therapie von Diarrhoe-dominiertem RDS als hilfreich erweisen, verzeichnen 5-HT4-Rezeptor-Agonisten Erfolge bei Obstipations-dominanten Patienten.2

  • Chronische Obstipation (CO): Wie auch beim RDS ist die Studienlage zur pathophysiologischen Verknüpfung von Obstipation und Serotonin eher inkonsistent. Teilweise fiel ein erhöhter Spiegel von Serotonin und seinem Abbauprodukt 5-Hydroxyindolylessigsäure (5-HIAA) in Ringmuskel und Mucosa auf, teilweise eine Reduktion der Serotonin-Rezeptoren in bestimmten Kolon-Abschnitten.7,8 Der 5-HT4-Rezeptor-Agonist Prucaloprid ist zugelassen für die Therapie von chronisch obstipierten Patienten, bei denen Allgemeinmaßnahmen und Laxanzien keine ausreichende Wirkung zeigen.9