Serotonin und die Darm-Hirn-Achse

Ein Beispiel für die vielfältige Kommunikation entlang der Darm-Hirn-Achse ist der Neurotransmitter (Botenstoff) Serotonin. Konkrete Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Studien der letzten Jahre werden weiter unten genannt.

Zunächst stellt sich aber die Frage, wie das „Glückshormon“ Serotonin aus dem Gehirn in den Darm kommt. Tatsächlich wird es zu über 90% im Darm von den sogenannten enterochromaffinen Zellen gebildet, die durch Darmbakterien zur Serotoninproduktion stimuliert werden können. Ist also doch etwas dran am „Bauchgefühl“?

Das „Darm-Serotonin“ liefert hierauf keine direkte Antwort, die Zusammenhänge sind komplex: Das im Darm gebildete Serotonin kann die Blut-Hirn-Schranke nicht überqueren, die Serotonin-Bausteine hingegen schon. Der Grundbaustein, die Aminosäure Tryptophan, und die wichtigen Cofaktoren Vitamin B6 und Magnesium können über die Ernährung aufgenommen werden und so zum Glücksgefühl beitragen. Lebensmittel reich an Tryptophan sind zum Beispiel Käse (v.a. Parmesan, Emmentaler und Edamer), Hülsenfrüchte (v.a. Sojabohnen) und Nüsse (v.a. Cashewkerne und Erdnüsse).

Neben der stimmungsaufhellenden Wirkung kann Serotonin im zentralen Nervensystem (Gehirn) auch entspannend, angstlösend und antidepressiv wirken sowie das Lernen und Gedächtnis fördern und den Appetit auf Kohlenhydrate senken (1). Auch kann sich Serotonin auf den Schlaf-Wach-Rhythmus auswirken, denn aus Serotonin kann das Schlafhormon Melatonin gebildet werden. Im Blut stimuliert Serotonin die Blutgerinnung und Wundheilung. Auch im Darm wirkt Serotonin stimulierend, z.B. auf die Darmbewegung (Peristaltik) und auf Immunzellen in direkter Umgebung. Dazu wirkt es entzündungsfördernd und beeinflusst das Schmerzempfinden. Die zum Teil gegensätzlichen Wirkungen von Serotonin lassen sich durch Bindung an verschiedene Rezeptoren erklären.

In den letzten Jahren konnten wissenschaftliche Studien die Serotonin-vermittelte bidirektionale Kommunikation entlang der Darm-Hirn-Achse und auch die Rolle des Darmmikrobiom näher aufklären.

Unter Laborbedingungen konnte gezeigt werden, dass der gesteigerte Serotoningehalt im Darm und vom Darmmikrobiom gebildete Stoffwechselprodukte, u.a. kurzkettige Fettsäuren, die in enterochromaffinen Darmzellen die Serotonin-Biosynthese anregen, die Darmmotilität sowie die Hämostase (Blutstillung) fördert (2,3).

In einer anderen Studie wurde untersucht, ob die orale Einnahme von Serotonin bzw. von selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (ein Medikamenten-Wirkstoff, eingesetzt bei der Therapie von Depression) auch das Darmmikrobiom beeinflussen. Auswirkungen waren deutlich beim sporenbildenden Darmbakterium Turicibacter sanguinis zu sehen. Dieses Bakterium ist fähig zur Serotoninaufnahme und seine Darmbesiedelung scheint von Serotonin abhängig zu sein. Zudem kann es den Lipid- und Steroidstoffwechsel im Darm serotonin-abhängig beeinflussen, vermutlich um für sich geeignete Lebensbedingungen im Darm zu fördern (4).

Zur Literatur