Serotonina

Qué es la serotonina

Químicamente, la serotonina es una indolamina: una monoamina derivada de un aminoácido aromático, el triptófano, que conserva en su estructura el anillo indol característico de ese precursor. Junto con la histamina y las catecolaminas (dopamina, noradrenalina, adrenalina), forma parte del grupo de las aminas biógenas, sustancias que el organismo usa como mensajeros químicos.

El nombre tiene una historia con dos orígenes independientes que tardaron años en reconocerse como la misma molécula. En 1937, el farmacólogo italiano Vittorio Erspamer, junto con Mario Vialli, aisló de las células enterocromafines del intestino una amina hasta entonces desconocida y la llamó enteramina. Once años después, en 1948, un equipo distinto de la Clínica Cleveland, formado por Maurice Rapport, Arda Green e Irvine Page, cristalizó a partir de suero sanguíneo una sustancia vasoconstrictora que bautizaron serotonina, fusión de serum (suero) y tonic, por su efecto sobre el tono vascular. No fue hasta 1952 cuando el propio Erspamer, junto con Bruno Asero, demostró que su enteramina y la serotonina de Rapport eran idénticas: la misma molécula, descubierta dos veces desde ángulos distintos.

Un año después, en 1953, Betty Twarog, entonces una joven bioquímica recién incorporada al laboratorio de Page, encontró la sustancia en cerebros de mamíferos con un bioensayo que ella misma había diseñado a partir del corazón aislado de una almeja. El hallazgo abrió la puerta a entender la serotonina como neurotransmisor, y no solo como sustancia circulante en la sangre.

Biosíntesis y degradación

La ruta de síntesis parte del triptófano, un aminoácido que el organismo no fabrica y que debe llegar con la dieta. Una enzima, la triptófano hidroxilasa, lo convierte en 5-hidroxitriptófano; una segunda, la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos, completa el paso a serotonina. El proceso ocurre tanto en las neuronas que la liberan como en las células intestinales que la producen en mayor cantidad.

Su degradación corre a cargo de la monoaminooxidasa, que la transforma en ácido 5-hidroxiindolacético, el metabolito que se elimina por la orina. La cantidad de este compuesto en la orina de veinticuatro horas guarda relación directa con la producción corporal de serotonina.

Distribución en el organismo

La mayor parte de la serotonina del cuerpo, entre el 90 y el 95 por ciento, no está en el cerebro sino en el tubo digestivo, producida por las células enterocromafines que tapizan la mucosa intestinal. Desde ahí regula la motilidad y la secreción del intestino, y una fracción pasa a la sangre, donde las plaquetas la captan y la almacenan sin sintetizarla ellas mismas.

Cuando un vaso se lesiona, las plaquetas activadas liberan esa serotonina almacenada, que contrae la pared vascular y favorece la agregación plaquetaria: un papel discreto en la hemostasia, al margen de su fama como sustancia del ánimo. El resto se sintetiza en neuronas del sistema nervioso central, agrupadas sobre todo en los núcleos del rafe del tronco encefálico, el origen del sistema serotoninérgico.

Funciones fisiológicas

En el sistema nervioso central interviene en la regulación del estado de ánimo, el ciclo de sueño y vigilia, el apetito, la temperatura corporal, la función sexual y la percepción del dolor. Fuera del cerebro, además de su papel digestivo y vascular, contribuye a procesos tan variados como la remodelación ósea o la contracción uterina durante el parto.

La molécula es mucho más antigua que el sistema nervioso de los vertebrados. Está presente en plantas, hongos, moluscos y gusanos como el nematodo Caenorhabditis elegans, donde cumple funciones de señalización muy anteriores, en términos evolutivos, a su papel como neurotransmisor humano.

Diferenciación con otras monoaminas

La serotonina pertenece al grupo de las monoaminas, pero dentro de ese grupo forma una familia aparte, la de las indolaminas, con un anillo indol en su estructura. Las catecolaminas como la dopamina o la noradrenalina comparten con ella la clasificación general de monoamina, pero se sintetizan a partir de la tirosina, no del triptófano, y su estructura parte de un anillo catecol distinto.

Con la melatonina la relación es de parentesco directo, no de familia. La melatonina se fabrica a partir de la propia serotonina mediante dos reacciones enzimáticas adicionales, la primera de ellas catalizada por una acetiltransferasa, que tienen lugar sobre todo en la glándula pineal y de noche. Son, en cierto modo, la misma molécula en dos momentos de una cadena metabólica.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama serotonina?

Por la combinación de serum (suero) y tonic (tónico): así llamaron Rapport, Green y Page en 1948 a la sustancia vasoconstrictora que habían aislado de la sangre. El nombre quedó fijado antes de saber que se trataba de la misma molécula que Erspamer había encontrado once años antes en el intestino.

¿Es lo mismo que la 5-hidroxitriptamina?

Sí. 5-hidroxitriptamina, o 5-HT, es el nombre químico de la serotonina, y es el que se usa para nombrar sus receptores. Puede consultar hidroxitriptamina para más detalle sobre su estructura.

¿Toda la serotonina se produce en el cerebro?

No. Al contrario: la mayor parte, entre el 90 y el 95 por ciento, se produce en el intestino. El cerebro aporta solo una fracción minoritaria, aunque es la que concentra buena parte del interés clínico y de investigación.

¿Qué relación tiene con la melatonina?

La melatonina se sintetiza a partir de la serotonina mediante dos reacciones enzimáticas sucesivas. Ocurre sobre todo en la glándula pineal, y principalmente de noche, cuando la ausencia de luz activa la vía. Por eso los niveles de una y otra siguen un ritmo inverso a lo largo del día: la serotonina predomina con luz, la melatonina con oscuridad. No son la misma sustancia ni cumplen la misma función, pero una nace de la otra. La conexión explica por qué ambas suelen aparecer juntas en la literatura sobre el sueño y los ritmos circadianos.

Referencias

1. Triptófano. MedlinePlus enciclopedia médica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
2. Serotonin Syndrome. StatPearls, NCBI Bookshelf
3. Andrews AM. Celebrating Serotonin. ACS Chemical Neuroscience, 2012 (PMC)
4. Serotonin: The discovery that gave rise to modern neuroscience. American Chemical Society