Serotonin

Meera Senthilingam

Diese Woche erfüllt uns Hayley Birch mit Glück…

Hayley Birch

Serotonin ist bekannt als das Glücksmolekül. Als Konsumenten von Gesundheitsratschlägen werden wir mit Top-Tipps zur Steigerung unseres Serotoninspiegels bombardiert – Sofortlösungen für das Gefühl der Niedergeschlagenheit – basierend auf der Prämisse, dass ein niedriger Serotoninspiegel zu Gefühlen der Traurigkeit und Depression führt. Dem Internet zufolge sollten wir uns alle auf Laufbändern abstrampeln und Truthahn-Sandwiches verschlingen, damit wir uns besser fühlen. Aber während es stimmt, dass Truthahn Tryptophan enthält – die essentielle Aminosäure, die unser Körper braucht, um Serotonin zu bilden – ist die Verbindung zwischen Serotonin und unserem Gemütszustand etwas komplexer.

Seit der Einführung von Fluoxetin, besser bekannt als das Antidepressivum Prozac, im Jahr 1987 sind wir davon überzeugt, dass der Serotoninspiegel für unsere Stimmungen verantwortlich ist. Wir denken, dass Depressionen ein chemisches Ungleichgewicht im Gehirn sind, das durch einen subnormalen Serotoninspiegel verursacht wird. Aber ist das wirklich so, wie Serotonin funktioniert? Serotonin ist ein Neurotransmitter – es leitet Nachrichten zwischen den Nervenzellen weiter. Man nimmt an, dass Antidepressiva wie Prozac die Wiederaufnahme von Serotonin durch die Zellen verhindern. Die Idee ist also, dass sie den Serotoninspiegel in den Zwischenräumen der Gehirnzellen erhöhen, wo der Botenstoff seine Arbeit verrichtet. Das Ergebnis ist, dass sich die Patienten besser fühlen. Aber wir sind uns nicht mehr so sicher, dass die Genesung von Depressionen auf einen einfachen Anstieg des Serotoninspiegels zurückzuführen ist.

Eine andere verlockende Theorie, die von dem Princeton Psychologen Barry Jacobs unterstützt wird, ist, dass Menschen depressiv werden, weil sie aufhören, neue Gehirnzellen zu produzieren. Kurioserweise haben Studien nahegelegt, dass das Glücksmolekül Serotonin am Wachstum neuer Zellen beteiligt ist. Im Jahr 2013 zeigten deutsche Wissenschaftler zum Beispiel, dass Laufen Mäuse dazu bringt, neue Gehirnzellen zu bilden. Mäuse, die kein Serotonin produzieren können, können keine neuen Gehirnzellen wachsen lassen. Vielleicht ein Hinweis darauf, warum das Strampeln auf dem Laufband den Blues vertreiben kann – nicht als Ergebnis eines einfachen Anstiegs des Serotoninspiegels, sondern von komplexeren Prozessen, an denen Serotonin bei der Umstrukturierung des Gehirngewebes beteiligt ist. Andere Forscher vermuten, dass Serotonin an der Stärkung der Kommunikation zwischen den Gehirnzellen beteiligt ist, und dass Antidepressiva auf diese Weise wirken.

Wir dürfen nicht vergessen, dass Serotonin – den Chemikern als 5-Hydroxytryptamin bekannt – erst nach dem Zweiten Weltkrieg entdeckt wurde, so dass wir immer noch dabei sind, herauszufinden, was es tut und wie. Ein halbes Jahrhundert ist nicht lang, wenn es sich um eine so produktive Chemikalie wie Serotonin handelt. Denn trotz der Konzentration auf die Stimmung spielt dieses Monoamin eine Rolle bei Appetit, Schlaf, Regulierung der Körpertemperatur, Herzfunktion, Darmfunktion und unzähligen anderen neurologischen und physiologischen Prozessen. Es hat so viele Rezeptoren, dass sie in sieben verschiedene Unterfamilien unterteilt sind. Nebenbei bemerkt verursacht das Auftragen des so genannten „glücklichen Moleküls“ direkt auf die Haut starke Schmerzen und Blasenbildung. Widersinnig, vielleicht. Aber weniger, wenn man bedenkt, dass es Serotonin ist, das für die Reizung durch einen Wespenstich mitverantwortlich gemacht wird.

Es waren Maurice Rapport, Arda Alden Green und Irvine Page, die 1948 ihre Entdeckung des Serotonins in einer Publikation bekannt gaben. Das aus Rinderblut isolierte Molekül wurde wegen seiner Wirkung auf die Blutgefäße als Vasokonstriktor bezeichnet, und die Autoren bemerkten die Ähnlichkeit seiner chemischen und biologischen Aktivität mit der von Adrenalin. Sie schlugen auch eine chemische Struktur vor, die dem Tryptophan ähnelt, dem Molekül, aus dem es im Gehirn synthetisiert wird. Aber erst fünf Jahre später, als Wissenschaftler des National Institute for Medical Research in London die gleiche Substanz in den Eingeweiden von Ratten, Hunden, Meerschweinchen und anderen Tieren fanden, wurde klar, dass es sich tatsächlich um die Chemikalie handelte, über die ein italienischer Wissenschaftler, Vittorio Erspamer, bereits in den 1930er Jahren geschrieben hatte. Erspamer hatte diese Substanz Enteramin genannt. Beide Gruppen zeigten, dass es Darmzellen zum Zusammenziehen bringen konnte. Doch Page und seine Kollegen tauften es auf den Namen Serotonin und führten es schließlich als 5-Hydroxytryptamin, kurz 5-HT, in chemischen Katalogen auf.

In den 1950er Jahren wurden in einer psychiatrischen Klinik in der Schweiz die ersten Antidepressiva getestet. Die Idee, dass sie über die Hemmung der Serotoninaufnahme wirken, setzte sich erst in den 1960er Jahren durch, und im folgenden Jahrzehnt begann ein ernsthafter Versuch, bessere Medikamente mit weniger Nebenwirkungen herzustellen. 1974 wurde uns Fluoxetin – Prozac – vorgestellt, ein Verwandter des Antihistaminikums Diphenhydramin, oder Benadryl. Es erschien zuerst als Lilly 110140 in der Ausgabe vom 15. August in Life Sciences. Selbst jetzt, obwohl es eines der am häufigsten verschriebenen Antidepressiva ist, streiten sich die Wissenschaftler immer noch darüber, wie es wirkt. Und sie werden weiter darüber streiten müssen, bis wir herausgefunden haben, wie Serotonin genau funktioniert. Denn bei allem, was über das „Glücksmolekül“ geschrieben wurde, gibt es vieles, was wir noch nicht wissen.

Meera Senthilingam

Wissenschaftsautorin Hayley Birch dort mit der fröhlichen, aber immer noch etwas mysteriösen Chemie des Serotonins.

Nächste Woche, mehr Mysterium…

Helen Scales

In Nigeria suchte 1869 eine Gruppe französischer Truppen ihren Arzt, Dr. J. Meynier, auf und litt unter den gleichen Symptomen. Ihre Mägen schmerzten, ihre Münder waren trocken, und sie fühlten sich alle schwach und übel. Meynier hatte wohl Schwierigkeiten, ihren Zustand allein aufgrund dieser Symptome zu diagnostizieren, bis seine Patienten ein weiteres Problem zugaben

Meera Senthilingam

Und um das herauszufinden, müssen Sie sich nächste Woche Helen Scales in Chemie in ihrem Element anschließen. Bis dahin, danke fürs Zuhören, ich bin Meera Senthilingam.