5-HT-Rezeptor
Synonyme: Serotoninrezeptor, 5-Hydroxytryptamin-Rezeptor
Englisch: serotonin receptor, 5-hydroxytryptamine receptor, 5-HT receptor
Definition
5-HT-Rezeptoren oder Serotoninrezeptoren sind Rezeptoren, die durch Serotonin aktiviert werden. Fast alle bekannte Serotoninrezeptoren sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, mit Ausnahme der 5-HT3-Rezeptor-Subfamilie, die Ionenkanäle darstellen.
Vorkommen
Serotoninrezeptoren finden sich sowohl im Zentralnervensystem als auch im peripheren Nervensystem. Sie spielen eine wichtige Rolle in verschiedenen neuronalen Prozessen, darunter Gedächtnis, Stimmung, Thermoregulation, Appetit, Kognition oder Lernen.
Systematik
Man unterscheidet folgende Rezeptorfamilien, die sich meist zusätzlich in weitere Subtypen untergliedern lassen:
| Rezeptorfamilie | Proteinadapter | Mechanismus der Signaltransduktion | Potential | Subtypen |
|---|---|---|---|---|
| 5-HT1 | Gi/G0 | Senkung der intrazellulären cAMP-Konzentration | inhibitorisch | 1A, 1B, 1D, 1E, 1F |
| 5-HT2 | Gq/11 | Erhöhung der intrazellulären IP3- und DAG-Spiegel | exzitatorisch | 2A, 2B, 2C |
| 5-HT3 | ligandengesteuerter Na+-/K+-Kanal | Depolarisation der Zellmembran | exzitatorisch | |
| 5-HT4 | Gs | Erhöhung der intrazellulären cAMP-Konzentration | exzitatorisch | |
| 5-HT5 | Gi/G0 | Senkung der intrazellulären cAMP-Konzentration | inhibitorisch | 5A, 5B1 |
| 5-HT6 | Gs | Erhöhung der intrazellulären cAMP-Konzentration | exzitatorisch | |
| 5-HT7 | Gs | Erhöhung der intrazellulären cAMP-Konzentration | exzitatorisch |
1 beim Menschen nicht exprimiert
Wirkung
G-Protein-gekoppelte 5-HT-Rezeptoren
Serotoninrezeptoren sind – mit Ausnahme der 5-HT3-Rezeptoren – G-Protein-gekoppelte Rezeptoren:
- 5-HT1-, (5-HT1A-, 5-HT1B-, 5-HT1D- , 5-HT1E-, 5-HT1F-) sowie 5-HT5-Rezeptoren sind über Gi/G0-Proteine gekoppelt und inhibieren die Adenylatcyclase, wodurch die intrazelluläre cAMP-Konzentration sinkt.
- 5-HT4-, 5-HT6- und 5-HT7-Rezeptoren sind über Gs-Proteine gekoppelt und stimulieren die Adenylatcyclase, was zu einem Anstieg der intrazellulären cAMP-Konzentration führt.
- 5-HT2-Rezeptoren sind über Gq/11-Proteine gekoppelt und aktivieren die Phospholipase C, wodurch IP3 und DAG gebildet werden und die intrazelluläre Calciumkonzentration steigt.
Inhibitorische Wirkung
Die Aktivierung von z.B. eines 5-HT1-Rezeptors an Pyramidenzellen des Hippocampus führt über ein G-Protein direkt zum Öffnen von Kaliumkanälen und über die folgende Hyperpolarisation zur Hemmung der neuronalen Aktivität.
Exzitatorische Wirkung
Die Aktivierung eines 5-HT2-Rezeptors führt über die Stimulierung der Phospholipase C zur Synthese des Botenstoffs IP3, der die Freisetzung von Calcium aus intrazellulären Speichern bewirkt und so zur Kontraktion der glatten Muskulatur führt.
Ligandengesteuerte Ionenkanäle
Der 5-HT3-Rezeptor gehört der Familie der ligandengesteuerten Ionenkanäle an und ist ein nicht-selektiver Kationenkanal. Von physiologisch relevanten Ionen können vor allem Natrium und Kalium den Kanal passieren. Entlang seines elektrochemischen Gradienten strömt nach Öffnen der Kanäle Na+ in das Zellinnere ein, K+ verlässt es. Es resultiert ein einwärtsgerichteter Ionenstrom, die Zelle wird depolarisiert. 5-HT3-Rezeptoren sind also exzitatorisch. Sie wurden bisher im vegetativen Nervensystem, in sensorischen Schmerzfasern und im Gehirn gefunden. Aktivierung von zentralen 5-HT3-Rezeptoren im Nucleus tractus solitarii führt zu Erbrechen.
Klinik
Serotoninrezeptoren sind ein Ansatzpunkt für viele Psychopharmaka, u.a. für Antidepressiva. 5-HT3-Rezeptor-Antagonisten (z.B. Ondansetron oder Granisetron) werden als Antiemetika eingesetzt, beispielsweise supportiv während einer Zytostatikatherapie.
Triptane wirken als 5-HT1B/1D-Rezeptor-Agonisten bei Migräne.