Serotonina sérica

Los valores de referencia (norma) para la concentración de serotonina en el suero sanguíneo en adultos son 0,22-2,05 μmol/l (40-80 μg/l); en sangre entera - 0,28-1,14 μmol/l (50-200 ng/ml).

La serotonina (oxitriptamina) es una amina biógena que se encuentra principalmente en las plaquetas. Hasta 10 mg de serotonina circulan en el cuerpo en un momento dado. Entre el 80% y el 95% de la cantidad total de serotonina en el cuerpo se sintetiza y almacena en las células enterocromafines del tracto gastrointestinal. La serotonina se forma a partir del triptófano como resultado de la descarboxilación. En las células enterocromafines del tracto gastrointestinal, la mayor parte de la serotonina es absorbida por las plaquetas y entra al torrente sanguíneo. Esta amina se localiza en grandes cantidades en varias partes del cerebro, hay una gran cantidad en los mastocitos de la piel y se encuentra en muchos órganos internos, incluyendo varias glándulas endocrinas.

La serotonina provoca la agregación plaquetaria y la polimerización de las moléculas de fibrina; en casos de trombocitopenia, puede normalizar la retracción del coágulo sanguíneo. Tiene un efecto estimulante sobre la musculatura lisa de los vasos sanguíneos, los bronquiolos y el intestino. Al estimular la musculatura lisa, la serotonina estrecha los bronquiolos, lo que provoca un aumento del peristaltismo intestinal, y al vasoconstreñir la red vascular renal, disminuye la diuresis. La deficiencia de serotonina es la causa de la obstrucción intestinal funcional. La serotonina cerebral tiene un efecto depresor sobre la función del sistema reproductivo, que afecta a la glándula pineal.

La vía más estudiada del metabolismo de la serotonina es su conversión en ácido 5-hidroxiindolacético por la monoaminooxidasa. Esta vía metaboliza entre el 20 % y el 52 % de la serotonina en el cuerpo humano.

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Enfermedades y afecciones en las que cambia la concentración de serotonina en el suero sanguíneo.

La serotonina está elevada

• Metástasis de carcinoma abdominal.
• Cáncer medular de tiroides.
• Síndrome de dumping.
• Obstrucción intestinal aguda.
• Fibrosis quística.
• Infarto de miocardio.

El síndrome carcinoide es una enfermedad rara causada por el aumento de la secreción de serotonina por parte de un carcinoide. En más del 95 % de los casos, se localiza en el tracto gastrointestinal ( apéndice: 45,9 %, íleon: 27,9 %, recto: 16,7 %), pero puede localizarse en pulmones, vejiga, etc. El carcinoide se desarrolla a partir de células argirófilas de las criptas intestinales. Junto con la serotonina, el carcinoide produce histamina, bradicinina y otras aminas, además de prostaglandinas. Todos los carcinoides son potencialmente malignos. El riesgo de malignidad aumenta con el tamaño del tumor.

La concentración de serotonina en sangre en el síndrome carcinoide aumenta de 5 a 10 veces. En personas sanas, solo el 1% del triptófano se utiliza para sintetizar serotonina, mientras que en pacientes con carcinoide, hasta el 60%. El aumento de la síntesis de serotonina en un tumor conduce a una disminución en la síntesis de ácido nicotínico y al desarrollo de síntomas específicos de la deficiencia de vitamina PP (pelagra). Se detecta una gran cantidad de productos del metabolismo de la serotonina (ácidos 5-hidroxiindolacético y 5-hidroxiindolacético) en la orina de pacientes con carcinoide maligno. La excreción de ácido 5-hidroxiindolacético en la orina, que excede los 785 μmol/día (la norma es de 10,5-36,6 μmol/día), se considera un signo de pronóstico desfavorable. Después de la extirpación quirúrgica radical del carcinoide, la concentración de serotonina en sangre y la excreción de sus productos metabólicos con la orina se normalizan. La ausencia de normalización de la excreción de productos del metabolismo de la serotonina indica que la operación no fue radical o que existían metástasis. Cierto aumento de la concentración de serotonina en sangre también puede ocurrir en otras enfermedades gastrointestinales.

La serotonina se reduce

• síndrome de Down
• Fenilcetonuria no tratada

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El efecto de la serotonina sobre el metabolismo.

En caso de shock, el contenido de serotonina en todos los órganos aumenta significativamente, mientras que el metabolismo de la amina se altera y aumenta el contenido de sus metabolitos.

Mecanismos para aumentar el contenido de serotonina e histamina en los tejidos

Mecanismo	Factores que las causan
Desgranulación de mastocitos, células enterocromafines intestinales; liberación de aminas	Sustancias de bajo peso molecular (monoaminas, diaminas, aminas aromáticas), macromoleculares (venenos, toxinas, complejos antígeno-anticuerpo, peptona, anafilactinas)
Intensificación del catabolismo, proteólisis, autólisis.	Alteración, exceso de glucocorticoides, hormonas tiroideas, aumento de la actividad de enzimas proteolíticas, hipoxia.
Aumento de la actividad de la triptófano mitocondrial y la histidina descarboxilasa del tejido bacteriano	Exceso de mineralocorticoides, deficiencia de glucocorticoides, exceso de adrenalina y deficiencia de noradrenalina
Disminución de la actividad de las mono y diaminooxidasas mitocondriales	Exceso de corticosteroides, aumento de la concentración de aminas biógenas (inhibición del sustrato), alteración del equilibrio ácido-base, hipoxia, hipotermia.
Redistribución desde los cuerpos de depósito	Alteración de la microcirculación en la piel, pulmones y tracto gastrointestinal.

La serotonina afecta diversos tipos de metabolismo, pero principalmente los procesos bioenergéticos, que se ven significativamente alterados en caso de shock. La serotonina provoca los siguientes cambios en el metabolismo de los carbohidratos: aumento de la actividad de las fosforilasas del hígado, el miocardio y el músculo esquelético, disminución del contenido de glucógeno en estas, hiperglucemia, estimulación de la glucólisis, la gluconeogénesis y la oxidación de la glucosa en el ciclo de las pentosas fosfato.

La serotonina aumenta la tensión de oxígeno en la sangre y su consumo por los tejidos. Dependiendo de la concentración, inhibe la respiración y la fosforilación oxidativa en las mitocondrias del corazón y el cerebro, o las estimula. Un aumento significativo (de 2 a 20 veces) del contenido de serotonina en los tejidos conduce a una disminución de la intensidad de los procesos oxidativos. En varios órganos (riñones e hígado), cuyos procesos bioenergéticos se ven más afectados en estado de shock, el contenido de serotonina aumenta de forma especialmente significativa (de 16 a 24 veces). El contenido de serotonina en el cerebro aumenta en menor medida (de 2 a 4 veces) y los procesos energéticos en él se mantienen en un nivel alto durante un tiempo prolongado. El efecto de la serotonina sobre la actividad de los eslabones individuales de la cadena respiratoria en estado de shock varía según el órgano. Si en el cerebro aumenta la actividad del NADH2 y reduce la actividad de la succinato deshidrogenasa (SDH), en el hígado aumenta la actividad de la SDH y la citocromo oxidasa. El mecanismo de activación enzimática se explica por el efecto de la serotonina sobre la adenilato ciclasa, con la subsiguiente formación de AMPc a partir de ATP. Se cree que el AMPc es un mediador intracelular de la acción de la serotonina. El contenido de serotonina en los tejidos se correlaciona con el nivel de actividad de las enzimas energéticas (especialmente con la SDH y la ATPasa hepática). La activación de la SDH por la serotonina en el shock es de naturaleza compensatoria. Sin embargo, la acumulación excesiva de serotonina conduce a que la naturaleza de esta relación se invierta, mientras que la actividad de la SDH disminuye. La limitación del uso de ácido succínico como producto de oxidación agota significativamente la capacidad energética de los riñones en el shock. A medida que se desarrolla el shock, aparece una relación entre la cantidad de serotonina en los riñones y la actividad de la LDH; esto indica un cambio en el efecto activador de la serotonina, del uso de succinato (en condiciones fisiológicas) al consumo de lactato debido a la inhibición de la SDH, que es una reacción adaptativa.

Además, la serotonina afecta el contenido y el metabolismo de los nucleótidos de purina, cuyo aumento en las mitocondrias estimula la tasa de recambio de ATP. La serotonina forma un complejo micelar reversiblemente disociable con el ATP. Una disminución del contenido de serotonina en las células se correlaciona con una disminución del nivel de ATP en ellas.

La acumulación de serotonina durante el shock se asocia, en cierta medida, con cambios en el contenido de ATP. Al mismo tiempo, no se puede descartar la presencia de otras formas de enlace intracelular de serotonina con proteínas, lípidos, polisacáridos y cationes divalentes, cuyos niveles tisulares también varían durante el shock.

La participación de la serotonina en los procesos energéticos intracelulares consiste no solo en la formación de energía, sino también en su liberación mediante la participación de las ATP hidrolasas. La serotonina activa la Mg-ATPasa. El aumento de la actividad de la ATPasa mitocondrial hepática en el shock también puede deberse al aumento de los niveles de serotonina.

Por lo tanto, la acumulación de serotonina en los tejidos corporales durante el shock puede influir activamente en el metabolismo de los carbohidratos en los ciclos glucolítico y de las pentosas, la respiración y la fosforilación asociada, así como en la acumulación y el uso de energía en las células. El mecanismo molecular de la acción de la serotonina está mediado por el movimiento de iones a lo largo de la membrana.

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El efecto de la serotonina en las funciones orgánicas.

La acción de la serotonina a nivel sistémico reside en su influencia específica en el estado funcional de numerosos órganos. La administración intraventricular de serotonina en dosis cercanas a las de choque y la administración intravenosa de β-oxitriptófano (que penetra fácilmente la barrera hematoencefálica y se convierte en serotonina en el cerebro) provocan cambios de fase en la actividad bioeléctrica cerebral, característicos de la reacción de activación en la corteza, el hipotálamo y la formación reticular mesencefálica. Se han observado cambios similares en el cerebro durante el desarrollo del choque, lo que indirectamente indica un papel importante de la serotonina en la alteración de la función del sistema nervioso central durante el choque. La serotonina participa en la aparición del potencial de membrana y en la organización de la transmisión sináptica de los impulsos nerviosos. La adaptación del organismo a efectos extremos se acompaña de un aumento del contenido de serotonina en el cerebro debido al aumento de la potencia de las neuronas serotoninérgicas. Un aumento del contenido de serotonina en el hipotálamo activa la neurosecreción y mejora la función de la glándula pituitaria. Sin embargo, la acumulación significativa de serotonina en el cerebro puede desempeñar un papel importante en el desarrollo del edema.

La serotonina tiene un efecto multifacético significativo sobre el sistema cardiovascular. Dosis altas (10 mg o más) causan paro cardíaco en diversos animales de experimentación. Los efectos directos de la serotonina sobre el miocardio causan hipertensión sistémica y coronaria, así como trastornos circulatorios graves en el músculo cardíaco, acompañados de necrosis (infarto de serotonina). En este caso, los cambios en el metabolismo oxidativo y de carbohidratos y fósforo del miocardio son similares a los que se producen en los trastornos de la circulación coronaria. El ECG en estado de shock muestra cambios muy significativos: un aumento seguido de una desaceleración de la frecuencia cardíaca, extrasístole, un desplazamiento gradual del eje eléctrico del corazón hacia la izquierda y una deformación del complejo ventricular, que puede ser resultado de trastornos de la circulación coronaria.

El efecto de la serotonina sobre la presión arterial depende de la velocidad, la dosis y el método de administración, así como del tipo de animales de experimentación. Así, en gatos, conejos y ratas, la administración intravenosa de serotonina causa hipotensión en la mayoría de los casos. En humanos y perros, inicia cambios de fase: hipotensión breve, seguida de hipertensión y posterior hipotensión. La arteria carótida es muy sensible incluso a pequeñas dosis de serotonina. Se supone que existen dos tipos de receptores a través de los cuales los efectos presores y depresores de la serotonina son mediados por el sistema nervioso parasimpático y el glomérulo carotídeo. La administración intravenosa de serotonina en una dosis aproximadamente equivalente a su contenido en el volumen sanguíneo circulante en estado de shock provoca una disminución de la presión arterial sistémica, el gasto cardíaco y la resistencia vascular periférica. Una disminución de la cantidad de serotonina en la pared intestinal y los tejidos pulmonares probablemente se asocia con la movilización de esta amina desde el depósito. El efecto de la serotonina sobre los órganos respiratorios puede ser tanto local como reflejo, causando bronquiolospasmo y aumento de la frecuencia respiratoria en ratas.

Los riñones contienen una pequeña cantidad de serotonina, pero su metabolismo cambia significativamente durante la isquemia. Dosis altas de serotonina causan espasmo vascular patológico persistente, isquemia, focos de necrosis en la corteza, desolación, degeneración y necrosis del aparato tubular. Este cuadro morfológico se asemeja a los cambios microscópicos en los riñones durante el shock. Un aumento significativo (10-20 veces) y persistente en el nivel de serotonina en el tejido renal durante el shock puede causar un espasmo vascular prolongado. Se observan niveles particularmente altos de serotonina durante los trastornos disúricos. En la insuficiencia renal aguda, la concentración de serotonina en sangre aumenta en la etapa de oliguria y anuria, comienza a disminuir durante el período de recuperación de la diuresis y se normaliza en la fase de poliuria, y se vuelve inferior a los valores fisiológicos durante la recuperación. La serotonina reduce el flujo plasmático renal, la tasa de filtración glomerular, la diuresis y la excreción de sodio y cloruros en la orina. El mecanismo de estos trastornos se debe a una disminución de la presión hidrostática intraglomerular y la filtración, así como a un aumento del gradiente osmótico del contenido de sodio en la médula y los túbulos distales, lo que conlleva un aumento de la reabsorción. La serotonina es importante en el mecanismo de la insuficiencia renal en el shock.

Por lo tanto, la acumulación moderada de serotonina en el cerebro y su efecto central en el shock pueden ser útiles, especialmente en cuanto a la activación del sistema hipofisario hipofisario (HPAS). La activación de enzimas energéticas por serotonina también debe considerarse un fenómeno compensatorio positivo en el shock. Sin embargo, una acumulación excesiva de serotonina en el miocardio y los riñones puede generar una influencia excesiva y directa de la amina en la circulación coronaria y renal, la alteración de su metabolismo y la aparición de insuficiencia cardíaca y renal.

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