Serotonin mungkin paling dikenal
sebagai neurotransmitter yang memodulasi aktivitas saraf dan berbagai proses
neuropsikologis dan sebagai obat yang digunakan dalam menargetkan reseptor
serotonin yang digunakan secara luas dalam psikiatri dan neurologi. Sebagian
besar serotonin ditemukan di luar sistem saraf pusat dan hampir semua dari 15
reseptor serotonin diekspresikan di luar maupun di dalam otak. Serotonin adalah
monoamina yang dapat ditemukan dalam tumbuhan, hewan dan tubuh manusia.
Serotonin pertama kali diidentifikasi sebagai zat vasokonstriktor yang
dilepaskan dari trombosit selama pembekuan darah, dan kemudian sebagai
neurotransmitter monoamin di otak. Homeostasis serotonin dikelola oleh
serangkaian proses saling terikat yang meliputi sintesis, penyimpanan,
pengangkutan, dan pemindahan / degradasi. Dalam tubuh manusia serotonin
disintesis dalam dua kompartemen independen yang dipisahkan oleh pembatas darah-otak.
Mayoritas serotonin disintesis dalam sel-sel enterokhromafin pada saluran
pencernaan, dilepaskan dalam aliran darah dan disimpan dalam trombosit darah.
Sekitar 5% serotonin disintesis di otak dalam neuron serotonergik. Sebagai
neurotransmitter, serotonin memainkan peran penting dalam pengaturan fungsi
fisiologis seperti suhu tubuh, tidur, muntah, seksualitas, nafsu makan,
perilaku dan fungsi kognitif seperti belajar dan memori. Disfungsi sistem
serotonergik telah terlibat dalam etiologi (kajian terkait sebab sesuatu)
berbagai kejiwaan (depresi, skizofrenia, alkoholisme) dan gangguan neurologis
(migrain, penyakit Alzheimer, epilepsi). Serotonin juga dapat mengatur beberapa
proses, termasuk agregasi trombosit, oleh ikatan kovalen yang bergantung pada
transglutaminase yang bergantung pada protein seluler.
Turunnya mood adalah salah satu
gejala utama depresi. Agen terapi utama untuk mengobati depresi adalah
antidepresan, sebagian besar inhibitor reuptake selektif serotonin atau
inhibitor reuptake kombinasi serotonin / noradrenalin. Mekanisme
obat-obatan ini diyakini bekerja dengan meningkatkan kadar sinaptik monoamina
terutama serotonin dan noradrenalin dan aktivasi selanjutnya serotoninergik dan
noradrenergik pasca-sinaps dan autoreseptor noradrenergik. Efek serotonin pada
suasana mood telah diteliti dengan menggunakan teknik Analisa penipisan kadar
triptophan akut di mana menurunkan tingkat triptophan diet menyebabkan
penurunan kadar serotonin otak, memungkinkan analisis perilaku yang bergantung
pada serotonin.
Sistem serotonergik berperan
dalam perilaku yang melibatkan kognitif yang tinggi. Reseptor serotonin
ditemukan di daerah otak yang terlibat dalam pembelajaran dan memori termasuk
korteks, amigdala, dan hippocampus. Peran serotonin dalam memodulasi fungsi
kognitif melalui efek spesifik pada pembelajaran, memori dan fungsi eksekutif
masih belum dipahami. Hal ini mungkin dikaitkan karena peran yang berbeda dari
berbagai subtipe reseptor serotonin dalam kognisi. Namun, menurunkan kadar
serotonin sentral melalui penipisan triptophan secara eksperimental telah
memungkinkan beberapa penjelasan peran serotonin dalam berbagai mode
pembelajaran termasuk mengatur kadar mood dalam belajar dalam suatu studi.
BIOSINTESIS
Serotonin adalah monoamin biogenik, mirip dengan epinefrin, norepinefrin (NE), dopamin (DA) dan histamin. Serotonin diproduksi dalam dua langkah. Asam amino esensial triptophan dihidroksilasi menjadi 5-hidroksitriptophan (5-HTP) oleh triptophan hidroksilase. Pada langkah kedua 5-HTP didekarbilasi untuk membentuk 5-HT. Sementara, kedua enzim diperlukan untuk konversi triptofan menjadi serotonin, triptofan hidroksilase dianggap sebagai enzim pembatas laju karena beberapa alasan. Triptofan hidroksilase memiliki afinitas yang relatif tinggi, enzim ini memiliki afinitas yang sedikit untuk asam amino lainnya. Aktivitas spesifik triptofan hidroksilase berbeda dengan aktivitas enzimatik spesifik triptofan dekarboksilase. Triptophan dekarboksilase memiliki afinitas terhadap banyak asam L-amino. Triptophan hidroksilase juga memiliki afinitas yang relatif tinggi. Karena itu bukan faktor pembatas dalam sintesis serotonin dan sulit untuk mengurangi kadar serotonin dengan menghambat enzim ini.
Menariknya, konversi triptophan
menjadi serotonin hanya menyumbang 5% dari total metabolisme triptofan. Hal ini
dapat dijelaskan oleh beberapa faktor seperti pelokalan triptophan hidroksilase
hanya untuk otak, sel-sel enterokromafin dan pada tingkat yang jauh lebih
rendah, trombosit dan konversi enzimatik dari triptofan makanan menjadi kinurenin
oleh triptofan pirolase dalam hati yang menyumbang sekitar 95% dari metabolisme
triptofan. Dalam sistem saraf pusat (SSP), serotonin disintesis dan disimpan
dalam neuron presinaptik (neuron serotonergik, kelenjar pineal, dan neuron katekolaminergik).
Serotonin terletak di sembilan kelompok tubuh sel yang diisolasi ke pons dan
otak tengah. Sintesis serotonin di luar SSP terbatas pada sel-sel
enterokromafin dan pada trombosit yang lebih rendah. Trombosit mungkin memiliki
kemampuan yang sangat sedikit untuk menghasilkan serotonin, namun trombosit
mewakili lokasi penyimpanan utama untuk serotonin di luar SSP.
TRANSFER NEURON
Dalam CNS serotonin diproses dalam beberapa cara. Setelah depolarisasi neuron, serotonin dilepaskan ke celah sinaptik. Ia dapat berikatan dengan reseptor serotonin postsinaptik (reseptor 5-HT) atau reseptor serotonin pada membran presinaptik. Mengikat serotonin ke autoreceptor bertindak sebagai umpan balik negatif terhadap pelepasan serotonin lebih lanjut ke celah sinaptik. Serotonin transporter yang sangat selektif (SERT) yang terletak pada membran presinaptik bertanggung jawab untuk menghilangkan serotonin. dari celah sinaptik. Setelah diangkut ke neuron presinaptik, serotonin didaur ulang kembali ke vesikel presinaptik di mana ia dilindungi dari metabolisme.
Baca Juga: Mengenal apa itu Herd Immunity
Metabolisme oleh MAO terjadi dalam sitosol neuron. Jalur alternatif untuk serotonin di kelenjar pineal adalah konversi menjadi melatonin. Serotonin yang berasal dari sel-sel enterokhromafin dilepaskan ke sirkulasi dan dengan cepat dihilangkan dari plasma melalui penyerapan ke dalam trombosit dan metabolisme oleh hati. Transporter serotonin yang terletak pada membran trombosit dan sel enterokhromafin bertanggung jawab untuk penyerapan ke dalam sel-sel tersebut. Serotonin yang lolos dari penyerapan dan metabolisme hati mencapai paru-paru di mana kemudian dimetabolisme.
Degradasi
Secara ringkas, tahap degradasi serotonin digambarkan dalam gambar berikut ini.
Reseptor
Tipe | Subtipe | Distribusi | Respons Intraseluler |
5-HT-1 | 1A, 1B, 1D, 1E, 1F | SSP, pembuluh darah | Inhibitor |
5-HT-2 | 2A, 2B, 2C | SSP, pembuluh darah, platelet, otot halus | Ekskitator |
5-HT-3 | 3A, 3B | SSP, saluran gastrointestinal | Ekskitator |
5-HT-4 | SSP | Ekskitator | |
5-HT-5 | SSP | Inhibitor | |
5-HT-6 | SSP | Ekskitator | |
5-HT-7 | SSP, saluran intestinal, pembuluh darah | Ekskitator |
Informasi Tambahan
Serotonin memegang fungsi yang beragam pada beberapa bagian tubuh manusia. Berikut ini tersaji fungsi serotonin pada bagian-bagian tersebut.
Organ | Fungsi |
Jantung |
|
Paru |
|
Lambung |
|
Pankreas |
|
Usus |
|
Pembuluh Darah |
|
Hati |
|
Platelet |
|
Sistem Urin |
|
Kelenjar Mamae |
|
Sistem Reproduksi Wanita |
|
Sistem Reproduksi Pria |
|
Sumber Rujukan:
10.1177/0269881113482531
10.1111/j.1365-2885.2008.00944.x
10.3390/nu8010056
10.1146/annurev.med.60.042307.110802
ISSN 0031-5362