- Serotonina
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5-Hidroxitriptamina
Nombre (IUPAC) sistemático Nomenclatura de compuestos orgánicos[1] General Otros nombres Serotonina (5-HT) Fórmula molecular C10H12N2O Identificadores Número CAS n/d Propiedades físicas Masa molar 176,215 g/mol Punto de fusión 441 K (167,85 °C) Propiedades químicas Compuestos relacionados Neurotransmisor Riesgos LD50 60 mg/Kg (oral, ratas) Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Exenciones y referenciasLa Serotonina (5-hidroxitriptamina, o 5-HT), es una monoamina neurotransmisora sintetizada en las neuronas serotoninérgicas en el Sistema Nervioso Central (SNC) y las células enterocromafines (células de Kulchitsky) en el tracto gastrointestinal de los animales y del ser humano. La serotonina también se encuentra en varias setas y plantas, incluyendo frutas y vegetales.[2]
En el sistema nervioso central, se cree que la serotonina representa un papel importante como neurotransmisor, en la inhibición de la ira, la inhibición de la agresión, la temperatura corporal, el humor, el sueño, el vómito, la sexualidad, y el apetito. Estas inhibiciones están relacionadas directamente con síntomas de depresión. Particularmente, los antidepresivos se ocupan de modificar los niveles de serotonina en el individuo.
Además de esto, la serotonina es también un mediador periférico de la señal. Por ejemplo, la serotonina es encontrada extensivamente en el tracto gastrointestinal (cerca del 90%),[3] y el principal almacén son las plaquetas en la circulación sanguínea.
Contenido
Neurotransmisión
Como todos los neurotransmisores, los efectos de la 5-HT en el humor y el estado mental humanos, y su papel en la conciencia, son muy difíciles de determinar.
- Entre las principales funciones de la serotonina esta la de regular el apetito mediante la saciedad, equilibrar el deseo sexual, controlar la temperatura corporal, la actividad motora y las funciones perceptivas y cognitivas.
- La serotonina interviene en otros conocidos neurotransmisores como la dopamina y la noradrenalina, que están relacionados con la angustia, ansiedad, miedo, agresividad,así como los problemas alimenticios.
- La serotonina también es necesaria para elaborar la melatonina (inductor del sueño), una hormona no proteica que es fabricada en el cerebro en la glándula pineal, y es la encargada de la regulación del sueño.
La serotonina aumenta al atardecer ya que a partir de ella se sintetiza la melatonina en la glándula pineal por la noche. La melatonina disminuye al amanecer, que es cuando se inhibe su síntesis, aumentando así la serotonina (que ya no es transformada a melatonina).
- Otra función importante de este neurotransmisor, es actuar como el reloj interno de nuestro cuerpo, lo que a su vez determina nuestros ciclos de sueño y vigilia.
El reloj interno es el encargado de coordinar varias funciones biológicas como la temperatura corporal, la hormona del estrés, cortisol, y los ciclos del sueño. La correcta coordinación de estos cuatro elementos hace que podamos dormir profundamente y despertar descansados. Los hombres producen hasta un 50% más de serotonina que las mujeres, por lo tanto, estas son más sensibles a los cambios en los niveles de serotonina.
- Tiene una función importante en la densidad y arquitectura ósea.[4] [5] Las personas que toman antidepresivos del tipo inhibidores de la recaptación de la serotonina pueden generar osteoporosis (reducir la densidad ósea).
Relación anatómica
Las neuronas de los núcleos del rafé son la fuente principal de liberación de la 5-HT en el cerebro.[6] Los núcleos del rafé son conjuntos de neuronas distribuidas en nueve grupos pares y localizadas a lo largo de toda la longitud del tronco encefálico, centrado alrededor de la formación reticular.
Las axones de las neuronas de los núcleos del rafé terminan en, por ejemplo:- Núcleos cerebelosos profundos
- Corteza cerebelosa
- Médula espinal
Por otro lado, los axones de las neuronas en el núcleo rostral dorsal del rafé terminan en, por ejemplo:
- Tálamo
- Núcleo estriado
- Hipotálamo
- Núcleo accumbens
- Neocórtex
- Giro cingulado
- Cíngulo
- Hipocampo
- Amígdala
Así, la activación de este sistema serotoninérgico tiene efectos en varias áreas del cerebro, lo que explica los efectos terapéuticos en su modulación.
Microanatomía
La 5-HT, como se piensa, es liberada de las varicosidades serotonérgicas en el espacio extra-neuronal, en otras palabras, desde los hinchazones (varicosidades) y a lo largo del axón, no sólo por botones sinápticos terminales (esquema de neurotransmisión clásico). Desde este punto es libre de difundirse sobre una región relativamente grande de espacio (> 20 µm) y activar los receptores 5-HT localizados sobre las dendritas, pericariones y las terminaciones presinápticas de neuronas adyacentes.[2]
Receptores
Los receptores de 5-HT son los receptores para serotonina. Están localizados en la membrana celular de las células nerviosas y de otros tipos celulares en animales y median los efectos de la serotonina como el ligando endógeno y de un amplio rango de drogas farmacéuticas y alucinógenas. Con la excepción del receptor de 5-HT3, un canal iónico asociado a ligando, los demás receptores están acoplados a receptores de siete dominios transmembranales de proteína G (o heptahelíticos) que activan una cascada de segundos mensajeros intracelulares.
Factores genéticos
Las variaciones genéticas en los alelos que codifican para los receptores de serotonina actualmente son conocidos por tener un impacto significativo sobre la probabilidad en la generación de ciertos problemas y desórdenes fisiólogicos. Por ejemplo, una mutación en el alelo que codifica para el receptor 5-HT2A conlleva la duplicación del riesgo de suicidio de quienes tienen ese genotipo.[1]. Sin embargo, las pruebas de este hallazgo aún tienen que ser reproducidas satisfactoriamente, observando que se han generado dudas sobre la validez de este descubrimiento. Es muy improbable que un gen individual sea el responsable del incremento de suicidios. Es más probable que un número de genes se combinen con factores exógenos para afectar el comportamiento de este modo.
Terminación
La acción serotoninérgica es terminada primariamente mediante la captación de 5-HT en la sinapsis. Se piensa que mediante un transportador de monoaminas específico para 5-HT, el transportador de recaptación de 5-HT, en la neurona presináptica. Varios agentes pueden inhibir la recaptación de 5-HT incluyendo el MDMA o éxtasis, anfetamina, cocaína, dextrometorfano (un antitusivo), antidepresivos tricíclicos (TCAs) y los Inhibidores Selectivos de la Recaptación de Serotonina (ISRS).
Otras funciones
Investigaciones recientes sugieren que la serotonina juega un papel importante en la regeneración hepática y actúa como mitógeno (que induce la división celular) a lo largo del cuerpo.[7]
La función serotoninérgica es fundamentalmente inhibitoria. Ejerce influencia sobre el sueño y se relaciona también con los estados de ánimo, las emociones y los estados depresivos. Afecta al funcionamiento vascular así como a la frecuencia del latido cardiaco.
Regula la secreción de hormonas, como la del crecimiento.[8] Cambios en el nivel de esta sustancia se asocian con desequilibrios mentales como la esquizofrenia o el autismo infantil.
También juega un papel importante en el trastorno obsesivo compulsivo, un desorden de ansiedad. Algunos hongos alucinógenos, el LSD y el MDMA actúan fuertemente en los receptores serotonínicos. Entre las funciones fisiológicas de la serotonina destaca la inhibición de la secreción gástrica, la estimulación de la musculatura lisa y la secreción de hormonas por parte de la hipófisis. Los bajos niveles de serotonina en personas con fibromialgia explican en parte el porqué de los dolores y los problemas para dormir. Dichos niveles bajos se han asociado también a estados agresivos, depresión y ansiedad e incluso a las migrañas, debido a que cuando los niveles de serotonina bajan, los vasos sanguíneos se dilatan. Juega un rol importante en la proliferación linfocitaria dependiendo del tipo de receptor estimulado (5-HT1A vs. 5-HT7).
Síntesis
Vía para la Biosíntesis de Serotonina a partir del Triptófano.
En el cuerpo, la serotonina es sintetizada desde el aminoácido triptófano en una vía metabólica corta que involucra dos enzimas: triptófano hidroxilasa (TPH) y una L-aminoácido aromático descarboxilasa (DDC). La reacción mediada por TPH es una etapa limitante en la vía. La TPH ha sido vista en dos formas existentes en la naturaleza: TPH1, encontrada en varios tejidos, y la TPH2, que es una isoforma cerebro-específica. Hay evidencia de polimorfismos genéticos en ambos tipos influenciando susceptiblidad a la ansiedad y la depresión. También hay evidencia de cómo las hormonas ováricas pueden afectar la expresión de la TPH en varias especies, sugiriendo un posible mecanismo para la "depresión post-parto" y el síndrome de estrés premenstrual.
La serotonina ingerida por vía oral no pasa dentro de las vías serotoninérgicas del sistema nervioso central porque ésta no cruza la barrera hematoencefálica. Sin embargo, el triptófano y sus metabolitos 5-Hidroxitriptófano (5-HTP), con los cuales la serotonina es sintetizada, pueden y cruzan la barrera hematoencefálica. Estos agentes están disponibles como suplementos dietarios y pueden ser agentes serotoninérgicos efectivos. Un producto del clivaje es el Ácido 5-hidroxindolacético (5 HIAA), el cual es excretado en la orina. Algunas veces, la Serotonina y el 5 HIAA son producidos en cantidades excesivas por ciertos tumores o cánceres, y los niveles de tales sustancias puede ser medida en orina para verificar la presencia de dichas patologías.
Historia
Se aisló y se nombró la serotonina por primera vez en el año 1948 por Maurice M. Rapport, Arda Green, e Irvine Page de la Clínica de Cleveland,[9] el nombre serotonina es un término equívoco que refleja nada más que las circunstancias en las que se descubrió el compuesto. Fue inicialmente identificado como una sustancia vasoconstrictora en el plasma sanguíneo (o serum) – de ahí su nombre serotonina, un agente serum que afecta al tono vascular. Este agente fue posteriormente identificado químicamente como la 5-hidroxitriptamina (5-Hify8dyd87ygxtu7 Rapport, y desde entonces se le han asociado una amplia gama de propiedades fisiológicas, el 5-HT ha sido el nombre más adoptado por la industria farmacéutica.
Las propiedades afrodisíacas de la serotonina
El comportamiento humano depende de la cantidad de luz que el cuerpo recibe por día. De esta manera se produce durante las estaciones menos soleadas (otoño e invierno) un aumento de la depresión y falta de estímulo sexual. Cuando llega la primavera y el verano, la serotonina se condiciona a la luz que recibe del organismo, lo que conlleva un aumento progresivo del bienestar y la felicidad con mayor estímulo sexual, producto de las concentraciones de este neurotransmisor en el cerebro.[10]
Se podría decir que la serotonina es la "hormona del placer" además de ser la "hormona del humor". Veamos esto mediante un claro ejemplo. Para que se produzca la eyaculación u orgasmo, el hipotálamo libera oxitocina a través de la hipófisis (hormona que se segrega en la neurohipófisis y que también es responsable de las contracciones durante el parto). Después de eyacular, aumenta considerablemente la cantidad de serotonina en el cerebro provocando un estado de placer y tranquilidad.[11]
Después del placer, se produce un mecanismo de retroalimentación que reabsorbe la serotonina. Este mecanismo estimula la liberación de hormonas como somatrofina (hormona del crecimiento) y prolactina (tiene acción sobre las glándulas mamarias actuando en su crecimiento y formación de leche) e inhibe la secreción de las hormonas luteinizante (LH), y foliculoestimulante (FSH) que son las encargadas de estimular la síntesis de AMP cíclico que a su vez estimula la biosíntesis de esteroides sexuales.[12] Este mecanismo de retroalimentación no sería posible si no se produjese la absorción de serotonina por la hipófisis.[13] Así pues, se sabe que la presencia de serotonina produce el placer, y la reabsorción de esta neurohormona, desencadena una serie de reacciones que estimulan la secreción de hormonas, que a su vez producen ínfimamente crecimiento y controlan la maduración de folículos, y la secreción de estrógenos (mujer) y la espermatogénesis y secreción de testosterona (hombre) entre otras cosas. Dahstrom y Fuxe describieron 9 grupos de células que contienen serotonina de B1 a B9:
- El grupo más grande de células serotonergicas es el grupo B7 contiguo al B6.
- El grupo B6 y B7 son el núcleo del rafe dorsal.
- EL B8 es el núcleo medio del rafe. núcleo central superior.
- EL B9 tecmento lateral del puente y del cerebro medio.
- El B1 a B5 caudalmente y contienen un número bajo de células serotonergicas.
Referencias
- ↑ IUPAC: Cyclic Hydrocarbons with Side Chains
- ↑ a b "Serotonin", Syd Baumel, 1999, ed: McGraw-Hill Professional
- ↑ Universidad Estatal de Indiana, Estados Unidos de América
- ↑ Long-term serotonin administration leads to higher bone mineral density, affects bone architecture, and leads to higher femoral bone stiffness in rats.
- ↑ Relation of serum serotonin levels to bone density and structural parameters in women.
- ↑ George J. Siegel, ed (1999). «Understanding the neuroanatomical organization of serotonergic cells in the brain provides insight into the functions of this neurotransmitter». Basic Neurochemistry. Bernard W. Agranoff, Stephen K. Fisher, R. Wayne Albers, Michael D. Uhler (6ª Edición edición). Lippincott Williams and Wilkins. ISBN 0-397-51820-X. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Search&db=books&doptcmdl=GenBookHL&term=raphe+AND+serotonin+release+AND+bnchm%5Bbook%5D+AND+160428%5Buid%5D&rid=bnchm.section.946#949. «En 1964, Dahlstrom y Fuxe (discutido en [2]), usando la técnica Falck-Hillarp de histofluorescencia, observaron que la mayoría de los núcleos neuronales serotoninérgicos son encontrados en grupos celulares corporales, que previamente habían sido designados como núcleos del rafé.»
- ↑ Lesurtel M. et al (2006). «Platelet-derived serotonin mediates liver regeneration». Science 312 (5770): pp. 104–7. PMID 16601191.
- ↑ "Secrets of Serotonin", Carol Hart; 1996; St. Martin's Press
- ↑ Maurice M. Rapport, Arda A. Green, Irvine H. Page (1948). «Serum vasoconstrictor (serotonin). IV. Isolation and characterization». J. Biol. Chem. 176 (3): pp. 1243–1251.
- ↑ "Serotonin and the regulation of mammalian circadian rhythmicity", Morin LP. Ann Med. 1999 Feb;31(1):12-33.
- ↑ "Serotonin, serotonergic receptors, selective serotonin reuptake inhibitors and sexual behaviour.", Olivier B, van Oorschot R, Waldinger MD.Int Clin Psychopharmacol. 1998 Jul;13 Suppl 6:S9-14.
- ↑ "Female sexual side effects associated with selective serotonin reuptake inhibitors: a descriptive clinical study of 33 patients", Shen WW, Hsu JH.Int J Psychiatry Med. 1995;25(3):239-48.
- ↑ "Psychotropic medications and their effects on sexual function: diagnosis, biology, and treatment approaches",Gitlin MJ.; J Clin Psychiatry. 1994 Sep;55(9):406-13.
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