Serotonin v séru

Referenční hodnoty (norma) koncentrace serotoninu v krevním séru u dospělých - 0,22-2,05 μmol / l (40-80 mkg / l); v celé krvi - 0,28-1,14 μmol / l (50-200 ng / ml).

Serotonin (oxytryptamin) je biogenní amin, který je obsažen hlavně v krevních destičkách. Tělo neustále cirkuluje až na 10 mg serotoninu. Od 80 do 95% celkového množství serotoninu v těle je syntetizováno a uloženo v enterochromafinních buňkách gastrointestinálního traktu. Serotonin vzniká z tryptofanu v důsledku dekarboxylace. V enterochromafinních buňkách gastrointestinálního traktu je většina serotoninu adsorbována destičkami a vstupuje do krevního řečiště. Ve velkém množství se tento amin nachází v několika částech mozku, je bohatý na žírné buňky pokožky, nachází se v mnoha vnitřních orgánech, včetně různých endokrinních žláz.

Serotonin způsobuje agregaci krevních destiček a polymerizaci fibrinu molekuly, s trombocytopenií schopným normalizaci krevních sraženin zatažení. Má stimulující účinek na hladké svaly cév, bronchiola, střeva. Poskytující stimulační účinek na hladké svalstvo, serotonin zužuje bronchioly, což způsobuje zvýšenou střev a poskytující vazokonstrikční účinek na renální vaskulární sítě vede k poklesu diurézy. Nedostatek serotoninu je základem funkční obstrukce střev. Serotonin mozku působí depresivně na funkci reprodukčního systému zahrnující epifýzu.

Nejvíce studovaným způsobem metabolismu serotoninu je jeho převedení na kyselinu 5-hydroxyindoleoctovou působením monoaminooxidázy. Tímto způsobem se 20-22% serotoninu metabolizuje v lidském těle.

[1], [2], [3], [4]

Nemoci a stavy, při kterých dochází ke změně koncentrace serotoninu v krevním séru

Serotonin zvýšený

• Metastázy karcinomu břicha
• Medullary rakovina štítné žlázy
• Dumpingový syndrom
• Akutní intestinální obstrukce
• Cystická fibróza
• Infarkt myokardu

Karcinoidní syndrom - vzácné onemocnění způsobené zvýšenou sekrecí serotoninu karcinoid, což je více než 95% je lokalizován v gastrointestinálním traktu (příloha - 45,9%, ileum - 27,9%, konečníku - 16,7%), ale být v plicích, močovém měchýři atd. Karcinoid se vyvíjí z argyrofilních buněk střevních krypt. Spolu s karcinoid vytváří serotonin, histamin, bradykinin a další aminy a prostaglandiny. Všechny karcinoidy jsou potenciálně maligní. Riziko malignity se zvyšuje s nárůstem velikosti nádoru.

Koncentrace serotoninu v krvi s karcinoidním syndromem se zvyšuje o 5 až 10krát. U zdravých lidí se pro syntézu serotoninu používá pouze 1% tryptofanu, zatímco u karcinoidních pacientů je použito až 60%. Zvýšená syntéza serotoninu v nádoru vede k poklesu syntézy kyseliny nikotinové ak vývoji příznaků specifických pro avitaminózu PP (pellagra). V moči pacientů s maligním karcinoidem je detekován velký počet produktů metabolismu serotonin-5-hydroxyindoleoctové a 5-hydroxyindolylaceturové kyseliny. Izolace kyseliny 5-hydroxyindoleoctové v moči, která přesahuje 785 μmol / den (norma - 10,5-36,6 μmol / den), se považuje za prognosticky nepříznivý příznak. Po radikálním chirurgickém odstranění karcinoidu se normalizuje koncentrace serotoninu v krvi a exkrece produktů metabolismu v moči. Nedostatek normalizace vylučování metabolických produktů serotoninu indikuje neoperační operaci nebo přítomnost metastáz. Některé zvýšení koncentrace serotoninu v krvi může být u jiných onemocnění trávicího traktu.

Serotonin je snížen

• Downův syndrom
• Neošetřená fenylketonurie

[5], [6], [7], [8]

Vliv serotoninu na metabolismus

V šoku je obsah serotoninu ve všech orgánech významně zvýšen, výměna aminů je narušena a obsah jeho metabolitů se zvyšuje.

Mechanismy pro zvýšení obsahu serotoninu a histaminu v tkáních

Mechanismus	Faktory, které je způsobují
Degranulace žírných buněk, enterochromafinních buněk střeva; amine osvobození	Nízkomolekulární (monoaminy, diaminy, aromatické aminy), makromolekulární (jedy, toxiny, komplexy antigen-protilátka, pepton, anafylaktin)
Intenzifikace katabolismu, proteolýzy, autolýzy	Změna, přebytek glukokortikoidů, hormony štítné žlázy, zvýšená aktivita proteolytických enzymů, hypoxie
Zvýšená aktivita bakteriálního tkáňového mitochondriálního tryptofanu a histidin dekarboxylázy	Přebytek mineralokortikoidů, nedostatek glukokortikoidů, nadbytek adrenalinu a nedostatku norepinefrinu
Snížení aktivity mono- a diaminooxidázy mitochondrií	Nadbytečné kortikosteroidy, zvýšení koncentrace biogenních aminů (inhibice substrátu), porušení CBS, hypoxie, hypotermie
Redistribuce z depotních orgánů	Poruchy mikrocirkulace v kůži, plicích, gastrointestinálním traktu

Serotonin ovlivňuje různé typy metabolismu, ale hlavně - o bioenergetických procesů výrazně porušena v šoku. Serotonin způsobuje následující změny v metabolismu sacharidů, což představuje nárůst o jater aktivita fosforylázy, myokardu a kosterním svalu, snížený obsah glykogenu, hyperglykémie, stimulaci glykolýzy, oxidace glukózy a glukoneogeneze v pentózofosfátovém cyklu.

Serotonin zlepšuje tlak kyslíku v krvi a tkáních spotřeby. V závislosti na koncentraci to buď stlačuje dýchání a oxidativní fosforylace v mitochondriích srdce a mozku, nebo jejich stimulace. Významné (2-20), zvýšení obsahu serotoninu v tkáních vede ke snížení intenzity oxidačních procesů. V řadě orgánů (ledviny a játra), bioenergetických procesech, v nichž nejvíce narušených během šoku, zejména serotoninu obsah významně zvýšena (16 až 24 krát). Obsah serotoninu v mozku se zvýší v menší míře (2-4 krát) a energetických procesů v něm zůstává dlouho na vysoké úrovni. Vliv serotoninu na aktivitu jednotlivých jednotek systému dýchacího řetězce v šoku odlišně v různých orgánech. V případě, že mozek NADN2 zvyšuje účinnost a snižuje aktivitu sukcinát dehydrogenázy (LDH), jater - LDH aktivity zvýšení a cytochrom oxidázy. Mechanismus aktivace enzymů kvůli účinku serotoninu na adenylátcyklázy s následnou tvorbou cAMP z ATP. Předpokládá se, že cAMP je intracelulární mediátor působení serotoninu. Obsah serotoninu v tkáních je v korelaci s úrovní energie aktivity enzymů (zejména LDH a ATP-ASE jater). Aktivace SDH serotoninem v šoku je kompenzační. Avšak nadměrné hromadění serotoninu vede k tomu, že povaha tohoto vztahu je obrácen, a LDH aktivita je snížena. Omezení použití kyseliny jantarové jako oxidační produkt významně vyčerpává schopnosti energie v šoku ledviny. Jak je evidentní spojení šoku mezi množstvím serotoninu v činnosti ledvin a LDH, znamená to vliv spínač aktivující serotoninu s použitím sukcinátu (za fyziologických podmínek) na laktát spotřeby v souvislosti s inhibici LDH, což je adaptivní reakce.

Navíc serotonin ovlivňuje obsah a výměnu purinových nukleotidů, jejichž zvýšení v mitochondriích stimuluje rychlost přenosu ATP. Serotonin tvoří reverzibilně disociační micelární komplex s ATP. Snížení obsahu serotoninu v buňkách koreluje se snížením hladiny ATP v buňkách.

Akumulace serotoninu v šoku je do jisté míry spojena se změnou obsahu ATP. Jiné typy spojení intracelulárního serotoninu s proteiny, lipidy, polysacharidy a divalentními kationty jsou také možné, jejichž hladina v tkáních je také ovlivněna šokem.

Zapojení serotoninu do procesů intracelulární energie je nejen při tvorbě energie, ale také při jeho uvolňování za účasti ATP hydroláz. Serotonin aktivuje Mg-ATPázu. Zvýšení aktivity ATPázy jaterních mitochondrií v šoku může také vyplývat ze zvýšených hladin serotoninu.

To znamená, že hromadění serotoninu v tělesných tkáních během šoku může aktivně ovlivňovat metabolismus sacharidů v glykolytické a pentózy cyklu, dýchání a souvisejícího fosforylace, kumulace a využití energie v buňkách. Molekulární mechanismus účinku serotoninu je zprostředkován pohybem iontů přes membránu.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15]

Vliv serotoninu na funkci orgánů

Akce serotoninu na úrovni systému je jeho specifický vliv na funkční stav mnoha orgánů. Intraventrikulární serotoninu v dávkách blízkých k šoku a intravenózní b-oksitriptofana (snadno proniká přes hematoencefalickou bariéru a převede v mozku na serotonin), který způsobuje změnu fáze v bioelektrické aktivity mozku, které jsou typické pro aktivační reakce v kůře, hypothalamus, a tvorba mesencefalických retikulární . Podobné změny v mozku stanovené v dynamice šoku, což je nepřímý důkaz významné úlohy serotoninu v centrálním nervovém systému, změny v šoku. Serotonin se podílí na nástupu membránového potenciálu a organizaci synaptického přenosu nervových impulzů. Adaptace organismu na extrémních vlivů doprovázena zvýšením serotoninu v mozku zvýšením výkonu serotonergních neuronů. Zvýšení dostupnosti serotoninu v hypotalamu aktivuje a posiluje funkci neurosekrece hypofýzy. Značná hromadění serotoninu v mozku, může hrát důležitou roli ve vývoji jeho otoku.

Víceúčelový účinek serotoninu na kardiovaskulární systém je významně vyjádřen. Velké dávky (10 mg nebo více) způsobují zástavu srdce u různých typů pokusných zvířat. Bezprostřední vliv serotoninu na myokardu způsobuje systémovou a koronarnuo hypertenze a náhlé oběhové poruchy srdečního svalu, doprovázený nekrózy ( „serotonin“ infarktu myokardu). Současně dochází ke změnám v metabolismu myokardu oxidativním a uhlovodíkovým fosforem, ke kterým dochází při poruchách koronárního oběhu. EKG šoku se vyznačují velmi významné změny: zrychlení a následně zpomalení srdeční frekvence, extrasystoly Ia, postupný posun elektrického osy srdce a levé komory komplexní deformace, které mohou být důsledkem poruch koronárního oběhu.

Účinek serotoninu na krevní tlak závisí jak na rychlosti, dávce a způsobu jeho podání, tak na typu pokusných zvířat. U koček, králíků a potkanů tedy ve většině případů způsobuje intravenózní podávání serotoninu hypotenzi. U lidí a psů iniciuje fázové změny: krátkou hypotenzi, následovanou hypertenzí a následnou hypotenzí. Karotidová arterie je vysoce citlivá i na malé dávky serotoninu. Předpokládá se, že existují dva typy receptorů, kterými je tlak a depresorový účinek serotoninu zprostředkován parasympatickým nervovým systémem a karotidovým glomerulusem. Intravenózní injekce serotoninu v dávce přibližně odpovídající jeho obsahu v objemu cirkulující krve v šoku způsobuje pokles systémového krevního tlaku, IOC a OPS. Snížení množství serotoninu ve střevní stěně a plicní tkáni je pravděpodobně zapříčiněním mobilizace tohoto aminu z depa. Účinek serotoninu na respirační systém může být prováděn lokálně i reflexně, zatímco u potkanů vzniká bronchiolospazmus a zvýšené dýchání.

Obličky obsahují malé množství serotoninu, ale jeho metabolismus se významně mění s ischemií. Velké dávky serotoninu způsobují perzistující patologický vazospasmus, ischémiu, ložiska nekrózy v kortikální vrstvě, desolidaci, degeneraci a nekrózu tubulárního aparátu. Podobný morfologický vzorec připomíná mikroskopickou změnu ledvin během šoku. Významné (10-20násobné) a trvalé zvýšení hladin serotoninu v ledvinné tkáni v případě šoku mohou způsobit prodloužení spasmu jejich cév. Zvláště vysoká hladina serotoninu je pozorována v období poruch dysurie. V případě akutního selhání ledvin koncentrace serotoninu v krvi se zvyšuje v kroku oligurie a anurie, začíná klesat v průběhu zotavení a normalizace diurézy ve fázi polyurie, a když zotavení je nižší než fyziologických hodnot. Serotonin snižuje průtok ledvinami plazmy, rychlost glomerulární filtrace, diurézu, uvolňování sodíku a chloridu v moči. Mechanismus těchto poruch je způsobena poklesem tlaku intraglomerular a hydrostatické filtrace a zvýšení osmotického gradientu sodíku v prodloužené míše a distálního tubulu, což vede ke zvýšené reabsorpce. Serotonin je důležitý v mechanismu selhání ledvin v šoku.

Mírná akumulace serotoninu v mozku a jeho centrální účinek v šoku mohou být užitečné, zejména pokud jde o aktivaci GGAS. Aktivace energetických enzymů serotoninu by měla být také považována za pozitivní vyrovnávací fenomén v šoku. Nicméně příliš vysoký hromadění serotoninu v myokardu a ledvinách vytváří možnost přímého vlivu nadbytku aminu v koronární a průtoku krve ledvinami, porušení její výměnu a výskyt srdeční a renální selhání.

[16], [17], [18], [19], [20]