Serotonín v sére

Referenčné hodnoty (norma) koncentrácie serotonínu v krvnom sére u dospelých - 0,22-2,05 μmol / l (40-80 mkg / l); v celej krvi - 0,28-1,14 μmol / l (50-200 ng / ml).

Serotonín (oxytryptamín) je biogénny amín, ktorý je obsiahnutý hlavne v krvných doštičkách. Telo neustále cirkuluje až do 10 mg serotonínu. Od 80 do 95% celkového množstva serotonínu v tele sa syntetizuje a uchováva v enterochromafínových bunkách gastrointestinálneho traktu. Serotonín sa tvorí z tryptofánu ako výsledok dekarboxylácie. V enterochromafínových bunkách gastrointestinálneho traktu sa väčšina serotonínu adsorbuje doštičkami a vstupuje do krvného obehu. Vo veľkom množstve je tento amín lokalizovaný v niekoľkých častiach mozgu, je hojný v žírnych bunkách kože, nachádza sa v mnohých vnútorných orgánoch vrátane rôznych endokrinných žliaz.

Serotonín spôsobuje agregáciu krvných doštičiek a polymerizáciu fibrínových molekúl, s trombocytopéniou dokáže normalizovať stiahnutie krvnej zrazeniny. Má stimulujúci účinok na hladké svaly krvných ciev, bronchiolov, čriev. Poskytujúca stimulačný účinok na hladké svalstvo, serotonín zužuje bronchioly, čo spôsobuje zvýšenú čriev a poskytujúce vazokonstrikčný účinok na renálny vaskulárnej siete vedie k poklesu diurézy. Nedostatok serotonínu je základom funkčnej obštrukcie čriev. Sérotonín mozgu pôsobí depresívne na funkciu reprodukčného systému, ktorý zahŕňa epifýzu.

Najviac študovaným spôsobom metabolizmu serotonínu je jeho konverzia na kyselinu 5-hydroxyindoleoctovú pod pôsobením monoaminooxidázy. Týmto spôsobom sa v ľudskom tele metabolizuje 20 až 52% serotonínu.

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

Choroby a stavy, pri ktorých sa mení koncentrácia serotonínu v krvnom sére

Sérotonín bol zvýšený

• Metastázy karcinómu brucha
• Medullary rakovina štítnej žľazy
• Dumpingový syndróm
• Akútna intestinálna obštrukcia
• Cystická fibróza
• Infarkt myokardu

Karcinoidové syndróm - zriedkavé ochorenie spôsobené zvýšenou sekréciou serotonínu karcinoid, čo je viac ako 95% je lokalizovaný v gastrointestinálnom trakte (príloha - 45,9%, ileum - 27,9%, konečníka - 16,7%), ale byť v pľúcach, močovom mechúri atď. Karcinoid sa vyvíja z argyrofilných buniek črevných kryptoch. Spolu s karcinoid vytvára serotonín, histamín, bradykinín a ďalšie amíny a prostaglandíny. Všetky karcinoidy sú potenciálne zhubné. Riziko malignity sa zvyšuje s rastom veľkosti nádoru.

Koncentrácia serotonínu v krvi s karcinoidným syndrómom stúpa 5-10 krát. U zdravých ľudí sa na syntézu serotonínu používa len 1% tryptofánu, zatiaľ čo u karcinoidov sa používa až do 60%. Zvýšená syntéza serotonínu v nádore vedie k zníženiu syntézy kyseliny nikotínovej a vývoju príznakov špecifických pre avitaminózu PP (pellagra). V moči pacientov s malígnym karcinoidom sa zisťuje veľké množstvo produktov metabolizmu serotonín-5-hydroxyindoleoctovej a 5-hydroxyindolylaceturovej kyseliny. Izolácia kyseliny 5-hydroxyindoleoctovej v moči, ktorá presahuje 785 μmol / deň (norma - 10,5-36,6 μmol / deň), sa považuje za prognosticky nepriaznivý znak. Po radikálnom chirurgickom odstránení karcinoidu sa normalizuje koncentrácia serotonínu v krvi a exkrécia produktov jeho metabolizmu v moči. Nedostatok normalizácie vylučovania metabolických produktov serotonínu naznačuje chirurgickú operáciu alebo prítomnosť metastáz. Určité zvýšenie koncentrácie serotonínu v krvi môže byť v iných ochoreniach tráviaceho traktu.

Serotonín sa zníži

• Downov syndróm
• Neošetrená fenylketonúria

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

Účinok serotonínu na metabolizmus

V šoku je obsah sérotonínu vo všetkých orgánoch značne zvýšený, výmena amínov je narušená a obsah jeho metabolitov sa zvyšuje.

Mechanizmy zvyšovania obsahu serotonínu a histamínu v tkanivách

Mechanizmus	Faktory, ktoré ich spôsobujú
Degranulácia žírnych buniek, enterochromafínových buniek čreva; amínové oslobodenie	Nízkomolekulárne (monoamíny, diamíny, aromatické amíny), makromolekulárne (jedy, toxíny, antigén-protilátkový komplex, peptón, anafylaktin)
Intenzifikácia katabolizmu, proteolýzy, autolýzy	Zmena, prebytok glukokortikoidov, hormóny štítnej žľazy, zvýšená aktivita proteolytických enzýmov, hypoxia
Zvýšená aktivita bakteriálneho tkaniva mitochondriálneho tryptofánu a histidín dekarboxylázy	Nadbytok mineralokortikoidov, nedostatok glukokortikoidov, nadbytok adrenalínu a nedostatku norepinefrínu
Redukcia aktivity mitochondriálnej mono- a diaminooxidázy	Nadbytočné kortikosteroidy, zvýšenie koncentrácie biogénnych amínov (inhibícia substrátu), porušenie CBS, hypoxia, hypotermia
Redistribúcia z depozitných orgánov	Poruchy mikrocirkulácie v koži, pľúcach, gastrointestinálnom trakte

Serotonín ovplyvňuje rôzne typy metabolizmu, ale hlavne - o bioenergetických procesov výrazne porušená v šoku. Serotonín spôsobuje nasledujúce zmeny v metabolizme sacharidov, čo predstavuje nárast o pečene aktivita fosforylázu, myokardu a kostrovom svale, znížený obsah glykogénu, hyperglykémia, stimuláciu glykolýzy, oxidácie glukózy a glukoneogenézy v pentózofosfátovém cykle.

Serotonín pomáha zvyšovať napätie kyslíka v krvi a jeho spotrebu tkanivami. V závislosti od koncentrácie buď potláča resp. Stimuluje dýchanie a oxidačnú fosforyláciu v mitochondriách srdca a mozgu. Významné (2 až 20-násobné) zvýšenie obsahu serotonínu v tkanivách vedie k zníženiu intenzity oxidačných procesov. V rade orgánov (obličky a pečeň), bioenergetických procesoch, v ktorých najviac narušených počas šoku, najmä serotonínu obsah významne zvýšená (16 až 24 krát). Obsah serotonínu v mozgu sa zvyšuje v menšej miere (2 až 4 krát) a energetické procesy v nej zostávajú na vysokej úrovni po dlhú dobu. Účinok serotonínu na aktivitu jednotlivých častí systému respiračného reťazca v šoku sa mení v rôznych orgánoch. V prípade, že mozog NADN2 zvyšuje účinnosť a znižuje aktivitu sukcinát dehydrogenázy (LDH), pečene - LDH aktivity zvýšenie a cytochróm oxidázy. Mechanizmus aktivácie enzýmov sa vysvetľuje účinkom serotonínu na adenylátcyklázu, po čom nasleduje tvorba cAMP z ATP. Predpokladá sa, že cAMP je intracelulárny mediátor pôsobenia serotonínu. Obsah serotonínu v tkanivách je v korelácii s úrovňou energie aktivity enzýmov (najmä LDH a ATP-ASE pečene). Aktivácia SDH serotonínom v šoku je kompenzačná. Nadmerná akumulácia serotonínu však vedie k tomu, že povaha tohto spojenia sa stáva inverznou, zatiaľ čo aktivita SDH klesá. Obmedzenie používania kyseliny jantárovej ako oxidačného produktu významne zhoršuje energetický potenciál obličiek v šoku. Ako je evidentné spojenie šoku medzi množstvom serotonínu v činnosti obličiek a LDH, znamená to vplyv spínač aktivujúci serotonínu s použitím sukcinátu (za fyziologických podmienok) na laktát spotreby v súvislosti s inhibíciu LDH, čo je adaptívne reakcie.

Okrem toho serotonín ovplyvňuje obsah a výmenu purínových nukleotidov, ktorých zvýšenie v mitochondriách stimuluje rýchlosť premeny ATP. Serotonín tvorí reverzibilne disociujúci micelárny komplex s ATP. Redukcia obsahu serotonínu v bunkách koreluje so znížením hladiny ATP v nich.

Akumulácia serotonínu v šoku do určitej miery súvisí so zmenou obsahu ATP. Iné typy pripojenia intracelulárneho serotonínu s proteínmi, lipidmi, polysacharidmi a dvojmocnými katiónmi sú tiež možné, ktorých hladina v tkanivách je tiež ovplyvnená šokom.

Zapojenie serotonínu do intracelulárnych energetických procesov nie je len pri tvorbe energie, ale aj pri jeho uvoľňovaní za účasti ATP hydroláz. Serotonín aktivuje Mg-ATPázu. Zvýšenie aktivity ATPázy pečeňových mitochondrií v šoku môže tiež vyplynúť zo zvýšených hladín serotonínu.

To znamená, že hromadenie serotonínu v telesných tkanivách počas šoku môže aktívne ovplyvňovať metabolizmus sacharidov v glykolytickej a pentóza cyklu, dýchanie a súvisiaceho fosforylácie, kumulácia a využitie energie v bunkách. Molekulárny mechanizmus účinku serotonínu je sprostredkovaný pohybom iónov membránou.

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

Účinok serotonínu na funkciu orgánov

Akcia serotonínu na úrovni systému je jeho špecifický vplyv na funkčný stav mnohých orgánov. Intraventrikulárne serotonínu v dávkach blízkych k šoku a intravenózne b-oksitriptofana (ľahko preniká cez hematoencefalickú bariéru a prevedie v mozgu na serotonín), ktorý spôsobuje zmenu fázy v bioelektrickej aktivity mozgu, ktoré sú typické pre aktivačné reakcie v kôre, hypotalamus, a tvorba mesencefalických retikulárne , Podobné zmeny v mozgu stanovenej v dynamike šoku, čo je nepriamy dôkaz významnej úlohy serotonínu v centrálnom nervovom systéme, zmeny v šoku. Serotonín sa podieľa na vzniku membránového potenciálu a organizáciu synoptického prenosu nervových impulzov. Adaptácia organizmu na extrémnych vplyvov sprevádzaná zvýšením serotonínu v mozgu zvýšením výkonu sérotonergických neurónov. Zvýšenie dostupnosti serotonínu v hypotalame aktivuje a posilňuje funkciu neurosekrece hypofýzy. Značná hromadenie serotonínu v mozgu, môže hrať dôležitú úlohu vo vývoji jeho opuchu.

Viacúčelový účinok serotonínu na kardiovaskulárny systém je výrazne vyjadrený. Veľké dávky (10 mg alebo viac) spôsobujú zástavu srdca u rôznych typov pokusných zvierat. Bezprostredný vplyv serotonínu na myokardu spôsobuje systémovú a koronarnuo hypertenzie a náhle obehové poruchy srdcového svalu, sprevádzaný nekrózy ( "serotonín" infarktu myokardu). Súčasne sú zmeny v oxidačnom a uhľovodíkovom-fosforovom metabolizme myokardu blízke zmenám, ktoré sa vyskytujú pri poruchách koronárnej cirkulácie. EKG šoku sa vyznačujú veľmi významné zmeny: zrýchlenie a následne spomalenie srdcovej frekvencie, extrasystoly Ia, postupný posun elektrického osi srdca a ľavej komory komplexné deformácie, ktoré môžu byť dôsledkom porúch koronárneho obehu.

Účinok serotonínu na krvný tlak závisí od rýchlosti, dávky a spôsobu jeho podávania a od typu pokusných zvierat. Preto u mačiek, králikov a potkanov spôsobuje intravenózne podávanie serotonínu vo väčšine prípadov hypotenziu. U ľudí a psov iniciuje zmeny fázy: krátka hypotenzia, po ktorej nasleduje hypertenzia a následná hypotenzia. Karotidová artéria je veľmi citlivá aj na malé dávky serotonínu. Predpokladá sa, že existujú dva typy receptorov, ktorými je tlak a depresorový účinok serotonínu sprostredkovaný parasympatickým nervovým systémom a krčný glomerulus. Intravenózna injekcia serotonínu v dávke približne zodpovedajúcej jeho obsahu v objeme cirkulujúcej krvi v šoku spôsobuje pokles systémového krvného tlaku, IOC a OPS. Zníženie množstva serotonínu v črevnej stene a pľúcnom tkanive je pravdepodobne spôsobené mobilizáciou tohto amínu z depa. Účinok serotonínu na respiračný systém sa môže vykonávať lokálne i reflexne, zatiaľ čo u potkanov vzniká bronchiolospazmus a zvýšené dýchanie.

Obličky obsahujú malé množstvo serotonínu, ale jeho metabolizmus sa významne mení s ich ischémiou. Veľké dávky serotonínu spôsobuje trvalé abnormálne cievnych kŕčov, ischémia, nekrózu v kortikálnej vrstvy, zapustevanie, degenerácia a nekróza rúrkového zariadení. Podobný morfologický obraz sa podobá mikroskopickej zmene obličiek počas šoku. Významné (10 až 20-krát) a pretrvávajúce zvýšenie hladín serotonínu v obličkovom tkanive v prípade šoku môže spôsobiť dlhotrvajúci kŕč svojich ciev. Obzvlášť vysoká hladina serotonínu sa pozoruje počas obdobia dysurických porúch. V prípade akútneho zlyhania obličiek koncentrácie serotonínu v krvi sa zvyšuje v kroku oligúria a anúria, začína klesať v priebehu zotavenie a normalizácie diurézy vo fáze polyúria, a keď zotavenie je nižšia ako fyziologických hodnôt. Serotonín znižuje prietok krvi obličkami, rýchlosť glomerulárnej filtrácie, diurézu, uvoľňovanie sodíka a chloridu v moči. Mechanizmus týchto porúch je spôsobená poklesom tlaku intraglomerular a hydrostatické filtrácie a zvýšenie osmotického gradientu sodíka v predĺženej mieche a distálneho tubulu, čo vedie k zvýšenej reabsorpcie. Serotonín je dôležitý v mechanizme zlyhania obličiek v šoku.

Preto môže byť užitočná mierna akumulácia serotonínu v mozgu a jeho centrálny účinok v šoku, najmä pokiaľ ide o aktiváciu GGAS. Aktivácia energetických enzýmov serotonínu by sa mala považovať za pozitívny, kompenzačný fenomén v šoku. Avšak príliš vysoký hromadenie sérotonínu v myokardu a obličkách vytvára možnosť priameho vplyvu nadbytku amínu v koronárnej a prietoku krvi obličkami, porušenie jej výmenu a výskyt srdcové a zlyhanie obličiek.

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