CC BY
356ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СЕРОТОНИНА
Кодиров Абдугофур Неъматович
Андижанский государственный медицинский институт
В настоящее время существенный интерес для экспериментальной и теоретической физиологии, иммунологии и биохимии представляет освещение вопросов функционального взаимодействия вазомоторных аминов (гистамина и серотонина) с иммунологическими факторами регуляции, а также возможность использования данных медиаторов для направленного воздействия на метаболические процессы в организме.
Ключевые слова: серотонин, фактор роста, стимуляция, физиологическая роль.
PHYSIOLOGICAL ROLE OF SEROTONIN
At present, the coverage of the issues of the functional interaction of vasomotor amines (histamine and serotonin) with immunological regulation factors, as well as the possibility of using these mediators to target metabolic processes in the body, is of significant interest for experimental and theoretical physiology, immunology, and biochemistry.
Key words: serotonin, growth factor, stimulation, physiological role.
СЕРОТОНИННИНГ ФИЗИОЛОГИК РОЛИ
Хозирги вацтда вазомотор аминларнинг (гистамин ва серотонин) функционал таъсир утказиш масалаларини иммунологик регуляция омиллари билан цамраб олиш, шунингдек, ушбу воситачилардан организмдаги метаболик жараёнларни нишонга олиш учун фойдаланиш имконияти экспериментал ва назарий жих,атдан физиология, иммунология ва биокимё учун катта цизициш уйготмовда.
Калит сузлар: серотонин, усиш омили, рагбатлантириш, физиологик роль.
Введение. Серотонин - биогенный амин, один из основных нейромедиаторов в ЦНС, контролирующий аппетит, сон, настроение и эмоции человека. Физиологические функции серотонина чрезвычайно многообразны. При снижении серотонина повышается чувствительность болевой системы организма, то есть даже самое слабое раздражение отзывается сильной болью. Серотонин облегчает двигательную активность, участвует в регуляции сосудистого тонуса. Наряду с дофамином этот нейромедиатор участвует в механизмах гипоталамической регуляции гормональной функции гипофиза.
В настоящее время существенный интерес для экспериментальной и теоретической физиологии, иммунологии и биохимии представляет освещение вопросов функционального взаимодействия вазомоторных аминов (гистамина и серотонина) с иммунологическими факторами регуляции, а также возможность использования данных медиаторов для направленного воздействия на метаболические процессы в организме [33].
Настроение человека во многом зависит от количества серотонина в организме. Часть серотонина вырабатывается мозгом, но вместе с тем, достаточно большая его часть вырабатывается кишечником. Наше мнение о близости человеческих взаимоотношений, по утверждению ученых из британского Оксфордского университета, зависит от вырабатываемого в мозге вещества под названием серотонин.
Ученые пришли к выводу о том, что присутствие серотонина в организме предупреждает развитие психических заболеваний и стимулирует выздоровление
тех, у кого имеются душевные и нервные расстройства. Отсутствие серотонина в организме может оказывать противоположное действие и вызывать психические заболевания. Доказательства влияния серотонина на душевное состояние человека очевидны [22].
Серотонин (5-гидрокситриптамин) содержится в тромбоцитах и энтерохромаффинных клетках пищеварительного тракта, а также в тучных клетках и базофилах. Медиатор усиливает реакцию гиперчувствительности немедленного типа, вызванную гистамином, и возможно, пролонгирует его влияние. Предполагается, что серотонин стимулирует миграцию лейкоцитов через сосудистую стенку. Имеются сведения об увеличении чувствительности мононуклеаров к факторам хемотаксиса, а также о стимуляции синтеза факторов хемотаксиса Т-лимфоцитами.
Все вышеперечисленное является весомым основанием для включения указанных медиаторов в исследовательскую работу. Кроме того, выбор гистамина и серотонина для изучения обосновывается еще и тем, что эти биологически активные вещества быстро меняют свою концентрацию под воздействием различных факторов, в том числе неблагоприятных климатических и профессиональных факторов, напряженной физической работе, а также в зависимости от социальных условий [33].
Возможность химического влияния на близость людей с помощью увеличения концентрации серотонина открывает новые возможности в лечении многих психических заболеваний. Не исключено, что именно дефицит серотонина в кишечнике и определяет развитие депрессии. А его недостаток в головном мозге - всего лишь следствие, сопутствующий признак. Вероятно, первопричина в низком количестве клеток головного мозга, ответственных за выработку серотонина, а также в нехватке рецепторов, способных
получить выработанный серотонин. Либо виной всему дефицит триптофана -незаменимая аминокислота из которой состоит серотонин. Если имеет место хоть одна из этих проблем,
есть большая вероятность депрессии, а также одержимо-навязчивых нервных расстройств:
беспокойства, паники и приступов беспричинного гнева.
Серотонин - это гормон, вырабатываемый в человеческом организме. Поэтому серотонина в продуктах питания нет и быть не может. Но увеличить выработку серотонина в организме помогут именно продукты питания. Самый простой способ увеличить уровень серотонина - поесть сладкого. Простых углеводов, способствующих выработке серотонина, много и в выпечке, и даже простом белом хлебе. Однако такой путь увеличения количества серотонина в организме влечет за собой появление зависимости от
сладкого. Это уже доказано учеными на основании экспериментов, проведенных над лабораторными животными. Механизм возникновения зависимости от сладкого очень прост: вы едите сладкое, резко повышается уровень серотонина, потом сахар перерабатывается, количество его в крови падает, организм начинает требовать еще серотонина, то есть сладостей. Для того чтобы в организме в нормальных количествах вырабатывался серотонин, необходимо, чтобы с пищей поступала аминокислота триптофан - именно он является предшественником серотонина в организме. Триптофан содержится в любой, богатой животными белками (протеинами) пище. Триптофан не может продуцироваться клетками нашего организма, а потому мы
должны получать его из пищи и соответствующих добавок. Триптофан содержится в мясе, бананах, финиках, кунжуте, арахисе, овсе. Настроение поднимают два вида продуктов. Одни содержат
гормон радости - серотонин, другие - витамины группы В, которые влияют на функционирование нервных клеток и стимулируют образование все того же серотонина.
Метаболизм серотонина и физиология серотониновых рецепторов.
Серотонин образуется из аминокислоты триптофана путем её последовательного 5-гидроксилирования ферментом 5-триптофангидроксилазой (в результате чего получается 5-гидрокситриптофан, 5-ГТ) и затем декарбоксилирования получившегося 5-гидрокситриптофана ферментом триптофандекарбоксилазой.
5-триптофангидроксилаза синтезируется только в соме серотонинергических нейронов, гидроксилирование происходит в присутствии ионов железа и кофактора птеридина.
Биосинтез и метаболизм серотонина
ТрИЛПл^ЙН п ^ipuktujiina
COOl I
NH,
AK рш. ■ ■ ■ ■ |: jii
5-гидро*злир«етэфжЕ
J-OH Т(шптфан лешрбонеи-твда-
JiLI - R6 ulHf HJttnkL Mbi j
5 ГИДрОКСНИНДЙЛ Vj.L\i.n;u KJiL.M.irj
fj-HIAAl
ь ОН индм
МШТ-ИА! ид
CipQ I Oil ш I ( 5 -] V,,|hLlKOH L |>HLI . Li-UHM )
Рецепторы серотонина. Рецепторы серотонина представлены как метаботропными, так и ионотропными. Всего насчитывается семь типов таких рецепторов, 5-НТ 1-7, причем 5-НТ 3 — ионотропные, остальные — метаботропные, семидоменные, G-белок-сцепленные. Установлено сходство метаботропных 5-НТ рецепторов с рецепторами норадреналина. 5-НТ 1 — тип, насчитывающий несколько подтипов: 1А-Е, которые могут быть как пре-, так и постсинаптическими, — подавляет аденилатциклазу; 5-НТ 4 и 7 — стимулируют; 5-НТ 2, насчитывающий несколько подтипов (2А-С, которые могут быть только постсинаптическими), активирует инозитолтрифосфат. 5-НТ 5А подтип также подавляет аденилатциклазу.
Для некоторых типов рецепторов обнаружены эндогенные лиганды, помимо серотонина. Это, например, 5НТ-модулин ^еи^ег-А1а^еи), лиганд 1В и ^ пресинаптических рецепторов, индуктор тревожности и стресса.
Структура серотонина имеет сходство со структурой наркотика ЛСД. ЛСД действует как антагонист некоторых 5-HT рецепторов и ингибирует синтез серотонина.
Метаболизм и катаболизм серотонина (рис. ). Под действием моноаминоксидазы (МАО) серотонин превращается в 5-гидроксииндолальдегид, который, в свою очередь, может обратимо превращаться в 5-гидрокситриптофол под действием алкогольдегидрогеназы.
Необратимо 5-гидроксииндолальдегид под действием
ацетальдегиддегидрогеназы превращается в 5-гидроксииндолуксусную кислоту, которая затем выводится с мочой и калом.
Серотонин является предшественником мелатонина, образующегося под действием фермента эпифиза арилалкиламин-^ацетилтрансферазы (ААНАТ) в эпифизе [6].
Серотонин играет важную роль в регуляции моторики ЖКТ, секреции соляной кислоты, транспорте хлора в эпителии двенадцатиперстной кишки (ДПК), секреции бикарбонатов в ней.
Кроме того, серотонин является вазоактивным агентом, проагрегантом и мощным иммуномодулятором [12, 13]. 5-НТ может регулировать в лейкоцитах такие процессы, как миграция, фагоцитоз, секреция цитокинов [15]. В ДПК при действии пептических факторов (кислоты, желчи, ферментов) отмечается увеличение продукции серотонина, обеспечивающего острый секретогенный эффект и усиление моторики [3, 6, 7]. Вместе с тем мало изучена роль 5-НТ в патогенезе ульцерогенеза и осложнений язвенной болезни желудка и ДПК [24]. Во многом анализ механизмов указанного феномена затруднен многофакторностью регуляции синтеза и секреции серотонина, широким спектром клеток-мишеней и многочисленными рецепторами к 5-НТ, сопряженностью с системой свертывания крови и реализацией острого воспалительного ответа организма на повреждение [4].
Мишенями серотонина в ЖКТ являются:
- покровный эпителий - энтероциты, которые экспрессируют рецепторы к 5-НТ на базолатеральной поверхности;
- нервные окончания экстрамуральных нервов, обеспечивающих передачу сенсорной информации в ЦНС. Усиление их стимуляции связывают с ощущениями тошноты и дискомфорта;
- проекции афферентов интрамуральных нервов в СО (IPANs), формирующие прямые связи с ЕС-клетками, что обеспечивает включение защитных рефлексов;
- афференты подслизистого интрамурального сплетения, которые инициируют перистальтику и секреторный рефлекс. Раздражение серотонином первичных афферентов вызывает активацию внутренних нейронов и стимуляцию перистальтического рефлекса;
- афференты интрамуральных нейронов в мышечной оболочке, которые инициируют выраженные сокращения. Серотонин, секретируемый нейронами межмышечного сплетения, регулирует быструю и медленную возбуждающую трансмиссию и вовлекается в регуляцию моторики ЖКТ;
- холинергические нейроны (тела и эфференты) преимущественно межмышечного сплетения.
Заключение. Стимуляция рецепторов серотонином вызывает усиление нейромышечной холинергической передачи;
- гладкие миоциты мышечной пластинки слизистой и мышечной оболочки;
- гладкие миоциты сосудов слизистой и подслизистой, реализующие вазоактивные свойства серотонина;
- лейкоциты периферической крови и клетки, формирующие кишечник-ассоциированную лимфоидную ткань (КАЛТ).
Благодаря такому многообразию мишеней серотонин в ЖКТ функционирует не только как нейротрансмиттер, но и как паракринный мессенджер, определяющий межтканевые и межклеточные кооперации в СО, а также реализацию компенсаторно-приспособительных реакций.
Рядом авторов серотонин рассматривается как фактор роста, поскольку он усиливает пролиферацию клеток в кишечных криптах. В онтогенезе серотонин стимулирует развитие интрамуральных нейронов, а в постнатальном периоде повышает
выживание нейронов и их пластичность за счет стимуляции 5-HT4 рецепторов. Необходимо отметить, что серотонин присутствует в нейронах и ЕС-клетках на самых ранних стадиях развития ЖКТ [4].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Abramova, M. S., et al. "Метиотепин-чувствительные серотониновые рецепторы вовлечены в постсинаптический механизм сенситизации оборонительной реакции виноградной улитки." ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯтЕЛЬНОСтИ 55.3 (2005).
2. Агаджанян, Н. А., et al. "Физиологии человека." Медицинская книга. Новгород: Издательство НГМА (2003).
3. Арутюнян, Р. А., et al. "Влияние серотонина на теплосодержание, теплоотдачу и температурный гомеостаз организма." ^^U^ ^U 2h^mjgfrhp 89.1 (1989): 45-48.
4. Баринов, Эдуард Федорович, and Оксана Николаевна Сулаева. "Роль серотонина в физиологии и патологии желудочно-кишечного тракта." Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол 21.2 (2012): 4-13.
5. Ветрова, Любовь Юрьевна. Динамика гистамина и серотонина в крови и моче коров в зависимости от физиологического состояния и некоторых факторов внешней среды. Diss. [Моск. гос. акад. вет. медицины и биотехнологии им. КИ Скрябина], 2004.
6. Глаговский, П. Б., И. С. Мамедов, and Р. Т. Тогузов. "Основные метаболиты адреналина, норадреналина, дофамина и серотонина в лабораторной диагностике наркоманий." Клинико-лабораторный консилиум 1 (2010): 27-34.
7. Гудин, В. А., and Р. М. Папаев. "Реакция систем крови и обмена веществ у лошадей разного возраста на нагрузку серотонином." Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. НЭ Баумана 205.1 (2011).
8. Гуровец, Галина. Возрастная анатомия и физиология. Основы профилактики и коррекции нарушений в развитии детей. Litres, 2019.
9. Ерофеев, Николай, and Елена Парийская. Физиология эндокринной системы. Litres, 2017.
10. Ерофеев, Николай. Физиология центральной нервной системы. Litres, 2018.
11. Ефименко, Н. В., В. А. Васин, and Ю. С. Осипов. "Физиологические основы внутреннего приема минеральных вод и их роль при заболеваниях органов пищеварения." Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки S24 (2006).
12. Ивашкин, В. Т., А. С. Трухманов, and И. В. Маев. "Физиологические основы моторно-звакуаторной функции пищеварительного тракта." Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии 17.5 (2007): 1-11.
13. Исмайылов, Юсиф Байрам оглы, and Сабухи Яшар оглы Алиев. "Влияния физической нагрузки различной интенсивности на активность серотонина в крови у волейболисток." Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки 1 (2014): 57-62.
14. Кашина, Н. В., and А. М. Сухарева. "ФИЗИОЛОГИЯ РОДОВ." Бюллетень Северного государственного медицинского университета 1 (2010): 142-143.
15. Кочарян, Г. С. "Физиология эякуляции: современные представления (обзор литературы)." Здоровье мужчины 4 (2014): 18-20.
16. Краюшкин, Сергей Сергеевич. Медико-физиологические особенности адаптивных реакций женского организма. Diss. М., 2013. 136 с, 2013.
17. Кривоногова, Елена Вячеславовна, Л. В. Поскотинова, and Д. Б. Дёмин. "Сравнительный анализ структуры ЭЭГ и параметров вариабельности сердечного ритма при БОС-тренинге в зависимости от уровня серотонина в сыворотке крови у девушек 1517 лет." Бюллетень сибирской медицины 10.4 (2011).
18. Лиманова, О. А., et al. "Систематический анализ молекулярно-физиологических эффектов мио-инозитола: данные молекулярной биологии, экспериментальной и клинической медицины." Эффективная фармакотерапия 28 (2013): 32-41.
19. Лычкова, А. Э., et al. "Влияние серотонина на структурно-функциональное состояние почек (обзор литературы и собственные данные)." Актуальные проблемы медицины 34.12 (233) (2016).
20. Лычкова, А. Э., et al. "Физиологическое влияние серотонина на нижние мочевыводящие пути (обзор литературы)." Актуальные проблемы медицины 33.5 (226) (2016).
21. Лычкова, Алла Эдуардовна, and Александр Михайлович Пузиков. "Пролактин и серотонин." Вестник Российской академии медицинских наук 69.1-2 (2014).
22. Мельзина, Я. Ю., and Л. О. Анкушева. "ВЛИЯНИЕ НЕЙРОМЕДИАТОРА СЕРОТОНИНА НА УРОВЕНЬ ТРЕВОЖНОСТИ И АГРЕССИВНОСТИ ЧЕЛОВЕКА." Инновации. Интеллект. Культура. 2015.
23. Михеева, И. Г., et al. "Содержание серотонина в сыворотке крови новорожденных детей с гипоксически_ишемическим поражением ЦНС." Педиатрия. Журнал им. ГН Сперанского 87.1 (2008).
24. Насырова, Д. И., et al. "РАЗВИТИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ СЕРОТОНИН-ПРОДУЦИРУЮЩИХ СИСТЕМ У КРЫС В ОНТОГЕНЕЗЕ." Журнал эволюционной биохимии и физиологии 45.1 (2009): 68-74.
25. Николаева, А. А., С. В. Королева, and И. П. Ашмарин. "Дофамин-серотонин-соматостатин: изучение взаимодействий в этой системе обещает новые перспективы в теории и практике." Экспериментальная и клиническая фармакология 72.2 (2009): 6064.
26. Нодель, М. Р. "Депрессия при болезни Паркинсона как ведущий фактор ухудшения качества жизни пациентов: пато физиология, диагностика, терапия." Медицинский совет 4 (2013).
27. Панкова, Александра Юрьевна. "Влияние серотонина и мелатонина на реализацию вызванных ответов скелетных мышц: аннотация к дипломной работе/Панкова Александра Юрьевна/БГУ, биологический факультет, кафедра физиологии человека и животных; науч. рук. Руткевич СА, Минск." (2014).
28. Сапин, Михаил Романович. "Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма)." (2002).
29. Семичева, T. В., and А. Ю. Гарибашвили. "Эпифиз: современные данные о физиологии и патологии." Проблемы эндокринологии 46.4 (2000): 38-44.
30. Симоненков, А. П. "Современная теория старения с учетом новых данных о роли серотонина в организме человека и животных." Профилактическая медицина 13.4 (2010): 48-53.
31. Симоненков, А. П., et al. "Применение серотонина адипината для восстановления нарушенной функции гладкой мускулатуры у хирургических и терапевтических больных." Вестник интенсивной терапии 1 (2005): 53-57.
32. Ставинская, Ольга Александровна. "Содержание серотонина в крови у жителей Ненецкого автономного округа и Архангельской области в сравнении с показателями иммунологической реактивности." Экология человека 10 (2010).
33. Ставинская, Ольга Александровна. Влияние гистамина и серотонина на регуляцию иммунологической реактивности. Diss. ОА Ставинская, 2008.
34. Судаков, Константин Викторович, et al. "Физиология человека." Атлас динамических схем (2000).
35. Теппермен, Джей, and Х. Теппермен. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Рипол Классик, 1989.
36. Толстых, М. П., et al. "Теоретическое обоснование применения серотонина в клинической практике." Альманах клинической медицины 11 (2006).
37. Фудин, Н. А., А. А. Хадарцев, and С. В. Москвин. "Транскраниальная электростимуляция и лазерофорез серотонина у спортсменов при сочетании утомления и психоэмоционального стресса." Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры 96.1 (2019): 37-42.
38. Ширинский, В. П. "Молекулярная физиология эндотелия и механизмы проницаемости сосудов." Успехи физиологических наук 42.1 (2011): 18-32.
39. Шур, В. Ю., et al. "Серотонин: биологические свойства и перспективы клинического применения." Фундаментальные исследования 3.7 (2014).
40. Яковлева, А. В., et al. "СОДЕРЖАНИЕ СЕРОТОНИНА В КРОВИ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛИЦ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА." Экология-2011. 2011.
