5-HT3-Rezeptor

Der 5-HT₃-Rezeptor ist ein ligandengesteuerter Na⁺/K⁺-Kanal aus der Gruppe der Serotoninrezeptoren. Er gehört zur Superfamilie der Cys-loop-Rezeptoren. Im Gegensatz zu allen anderen 5-HT-Rezeptoren ist er kein G-Protein-gekoppelter Rezeptor.

5-HT₃-Rezeptoren sind strukturell mit nikotinergen Acetylcholinrezeptoren verwandt. Wie andere Ionenkanäle bestehen sie aus fünf Proteinuntereinheiten, die um eine zentrale Pore angeordnet sind. Dabei kann der Rezeptor als Homopentamer aus fünf identischen 5-HT_3A-Untereinheiten zusammengesetzt sein, oder als Heteropentamer aus 5-HT_3A- und 5-HT_3B-, 5-HT_3C-, 5-HT_3D- oder 5-HT_3E-Untereinheiten. Für einen funktionellen Kanal ist mindestens eine 5-HT_3A-Untereinheit notwendig.

Die Pore ist durchgängig für Na⁺-, K⁺- und Ca²⁺-Ionen. Durch Bindung von 5-Hydroxytryptamin (Serotonin) wird die Pore geöffnet. Entlang seines elektrochemischen Gradienten strömt Na⁺ in das Zellinnere ein, K⁺ verlässt es. Es resultiert ein einwärtsgerichteter Ionenstrom, der bei Neuronen zu einer Depolarisation und damit Exzitation der Zelle führt. Die Durchgängigkeit der 5-HT₃-Rezeptoren für Anionen ist gering.

5-HT₃-Rezeptoren kommen im ZNS und PNS vor und erfüllen hier verschiedene Funktkionen. Postsynaptische 5-HT₃-Rezeptoren vermitteln im Tiermodell eine schnelle synaptische Reizübertragung im Neocortex (insbesondere im visuellen Cortex), in den Amygdala und im Hippocampus. Die Rezeptoren kommen auch an präsynaptischen Nervenendigungen vor und sollen hier die Freisetzung von Neurotransmittern modulieren können.

• ZNS: Die Aktivierung von zentralen 5-HT₃-Rezeptoren im Nucleus tractus solitarii führt zu Nausea und Erbrechen.
• PNS: Erregung nozizeptiver und autonomer Neuronen

Serotoninrezeptoren sind ein Ansatzpunkt für viele Psychopharmaka, u.a. für Antidepressiva und Antipsychotika. 5-HT₃-Rezeptorantagonisten (z.B. Ondansetron oder Granisetron) werden als Antiemetika eingesetzt, beispielsweise supportiv während einer Zytostatikatherapie.