مصل السيروتونين في الدم

القيم المرجعية (الطبيعية) لتركيز السيروتونين في مصل الدم لدى البالغين هي 0.22-2.05 ميكرومول/لتر (40-80 ميكروجرام/لتر)؛ في الدم الكامل - 0.28-1.14 ميكرومول/لتر (50-200 نانوجرام/مل).

السيروتونين (أوكسي تريبتامين) هو أمين حيوي يوجد بشكل أساسي في الصفائح الدموية. يدور ما يصل إلى 10 ملغ من السيروتونين في الجسم في أي وقت. يتم تصنيع ما بين 80 و95٪ من إجمالي كمية السيروتونين في الجسم وتخزينها في خلايا الأمعاء الكرومافينية في الجهاز الهضمي. يتكون السيروتونين من التربتوفان نتيجة نزع الكربوكسيل. في خلايا الأمعاء الكرومافينية في الجهاز الهضمي، يتم امتصاص معظم السيروتونين بواسطة الصفائح الدموية ويدخل مجرى الدم. يوجد هذا الأمين بكميات كبيرة في عدد من أجزاء الدماغ ، ويوجد الكثير منه في الخلايا البدينة في الجلد، ويوجد في العديد من الأعضاء الداخلية، بما في ذلك الغدد الصماء المختلفة.

يُسبب السيروتونين تراكم الصفائح الدموية وبلمرة جزيئات الفيبرين؛ وفي حالات نقص الصفيحات الدموية ، يُمكنه تطبيع انكماش جلطات الدم. كما يُحفز السيروتونين العضلات الملساء للأوعية الدموية والقصيبات والأمعاء. فمن خلال تحفيز هذه العضلات، يُضيق السيروتونين القصيبات، مما يُسبب زيادة في حركة الأمعاء الدودية، وبتضييق الأوعية الدموية الكلوية ، يُقلل من إدرار البول. ويُؤدي نقص السيروتونين إلى انسداد معوي وظيفي. كما يُؤثر السيروتونين الدماغي سلبًا على وظيفة الجهاز التناسلي، بما في ذلك الغدة الصنوبرية.

المسار الأكثر دراسةً لاستقلاب السيروتونين هو تحويله إلى حمض 5-هيدروكسي إندول أسيتيك بواسطة أكسيداز أحادي الأمين. يستقلب هذا المسار ما بين 20% و52% من السيروتونين في جسم الإنسان.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]

الأمراض والحالات التي يتغير فيها تركيز السيروتونين في مصل الدم

السيروتونين مرتفع

• نقائل سرطان البطن.
• سرطان الغدة الدرقية النخاعي.
• متلازمة الإغراق.
• انسداد معوي حاد.
• تليّف كيسي.
• احتشاء عضلة القلب.

متلازمة الكارسينويد مرض نادر ينتج عن زيادة إفراز السيروتونين بواسطة الكارسينويد، والذي يتمركز في أكثر من 95% من الحالات في الجهاز الهضمي ( الزائدة الدودية - 45.9%، اللفائفي - 27.9%، المستقيم - 16.7%)، ولكنه قد يتواجد أيضًا في الرئتين والمثانة ، وغيرها. يتطور الكارسينويد من الخلايا المحبة للحديد في تجاويف الأمعاء. إلى جانب السيروتونين، يُنتج الكارسينويد الهيستامين والبراديكينين وأمينات أخرى، بالإضافة إلى البروستاجلاندين. جميع الكارسينويدات خبيثة محتملة. يزداد خطر الخباثة مع زيادة حجم الورم.

يزداد تركيز السيروتونين في الدم لدى مرضى متلازمة الكارسينويد بمقدار 5-10 مرات. في الأشخاص الأصحاء، يُستخدم 1% فقط من التربتوفان لتخليق السيروتونين، بينما يصل إلى 60% لدى مرضى الكارسينويد. تؤدي زيادة تخليق السيروتونين في الورم إلى انخفاض تخليق حمض النيكوتينيك وظهور أعراض خاصة بنقص فيتامين ب ب (البلاجرا). يتم الكشف عن عدد كبير من نواتج أيض السيروتونين - حمض 5-هيدروكسي إندول أسيتيك وحمض 5-هيدروكسي إندول أسيتيك - في بول مرضى الكارسينويد الخبيث. يُعتبر إفراز حمض 5-هيدروكسي إندول أسيتيك في البول، والذي يتجاوز 785 ميكرومول/يوم (المعيار هو 10.5-36.6 ميكرومول/يوم)، علامة غير مواتية من الناحية التنبؤية. بعد الاستئصال الجراحي الجذري للورم الكارسينويدي، يعود تركيز السيروتونين في الدم وإخراج نواتج أيضه مع البول إلى مستواهما الطبيعي. يشير غياب إفراز نواتج أيض السيروتونين إلى أن العملية لم تكن جذرية أو إلى وجود نقائل. قد تحدث زيادة طفيفة في تركيز السيروتونين في الدم أيضًا مع أمراض الجهاز الهضمي الأخرى.

يتم تقليل السيروتونين

• متلازمة داون
• بيلة الفينيل كيتون غير المعالجة

[ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]

تأثير السيروتونين على عملية التمثيل الغذائي

في حالة الصدمة، يرتفع محتوى السيروتونين في جميع الأعضاء بشكل ملحوظ، بينما يختل استقلاب الأمين ويزداد محتوى مستقلباته.

آليات زيادة محتوى السيروتونين والهيستامين في الأنسجة

الآلية	العوامل المسببة لها
إزالة حبيبات الخلايا البدينة، وخلايا الكرومافين المعوية؛ وإطلاق الأمينات	المواد منخفضة الوزن الجزيئي (أحادي الأمينات، ثنائي الأمينات، الأمينات العطرية)، والمواد كبيرة الحجم (السموم، السموم، معقد المستضد-الجسم المضاد، الببتون، الأنافيلاكتين)
تكثيف الهدم والتحلل البروتيني والتحلل الذاتي	التغيرات، زيادة الجلوكوكورتيكويدات، هرمونات الغدة الدرقية، زيادة نشاط الإنزيمات البروتينية، نقص الأكسجين
زيادة نشاط إنزيم تريبتوفان الميتوكوندريا وهيستيدين ديكاربوكسيلاز في أنسجة البكتيريا	زيادة الكورتيكوستيرويدات المعدنية، ونقص الجلوكوكورتيكويد، وزيادة الأدرينالين، ونقص النورأدرينالين
انخفاض نشاط أكسيداز أحادي الأمين وثنائي الأمين في الميتوكوندريا	زيادة الكورتيكوستيرويدات، زيادة تركيز الأمينات الحيوية (تثبيط الركيزة)، اختلال التوازن الحمضي القاعدي، نقص الأكسجين، انخفاض حرارة الجسم
إعادة التوزيع من هيئات المستودعات	اضطراب الدورة الدموية الدقيقة في الجلد والرئتين والجهاز الهضمي

يؤثر السيروتونين على أنواع مختلفة من عمليات الأيض، وخاصةً العمليات الحيوية للطاقة، والتي تتعطل بشكل ملحوظ في حالات الصدمة. يُسبب السيروتونين التغيرات التالية في أيض الكربوهيدرات: زيادة نشاط فوسفوريلاز الكبد وعضلة القلب والعضلات الهيكلية، وانخفاض محتوى الجليكوجين فيها، وارتفاع سكر الدم، وتحفيز تحلل الجلوكوز، وتكوين الجلوكوز، وأكسدة الجلوكوز في دورة فوسفات البنتوز.

يزيد السيروتونين من ضغط الأكسجين في الدم واستهلاكه من قبل الأنسجة. واعتمادًا على التركيز، فإنه إما يثبط التنفس والفسفرة التأكسدية في الميتوكوندريا في القلب والدماغ، أو يحفزهما. تؤدي الزيادة الكبيرة (2-20 مرة) في محتوى السيروتونين في الأنسجة إلى انخفاض في شدة العمليات التأكسدية. في عدد من الأعضاء (الكلى والكبد)، حيث تكون العمليات الحيوية للطاقة الأكثر ضعفًا في الصدمة، يزداد محتوى السيروتونين بشكل ملحوظ (16-24 مرة). يزداد محتوى السيروتونين في الدماغ بدرجة أقل (2-4 مرات) وتبقى عمليات الطاقة فيه عند مستوى مرتفع لفترة طويلة. يختلف تأثير السيروتونين على نشاط الروابط الفردية لنظام السلسلة التنفسية في الصدمة في الأعضاء المختلفة. إذا زاد نشاط NADH2 في الدماغ وخفض نشاط سكسينات ديهيدروجينيز (SDH)، فإنه في الكبد يزيد من نشاط SDH وأوكسيديز السيتوكروم. يتم تفسير آلية تنشيط الإنزيم من خلال تأثير السيروتونين على أدينيلات سيكليز مع التكوين اللاحق لـ cAMP من ATP. يُعتقد أن cAMP هو وسيط داخل الخلايا لعمل السيروتونين. يرتبط محتوى السيروتونين في الأنسجة بمستوى نشاط إنزيمات الطاقة (خاصةً مع SDH وATPase الكبدي). تنشيط SDH بواسطة السيروتونين في الصدمة له طبيعة تعويضية. ومع ذلك، يؤدي التراكم المفرط للسيروتونين إلى حقيقة أن طبيعة هذه العلاقة تصبح عكسية، بينما ينخفض نشاط SDH. يؤدي الحد من استخدام حمض السكسينيك كمنتج أكسدة إلى استنزاف كبير لقدرات الطاقة في الكلى في الصدمة. ومع تطور الصدمة، تظهر علاقة بين كمية السيروتونين في الكلى ونشاط LDH، وهذا يشير إلى التحول في التأثير المنشط للسيروتونين من استخدام السكسينات (في ظل الظروف الفسيولوجية) إلى استهلاك اللاكتات بسبب تثبيط SDH، وهو رد فعل تكيفي.

بالإضافة إلى ذلك، يؤثر السيروتونين على محتوى واستقلاب نيوكليوتيدات البيورين، حيث يُحفّز ارتفاع مستواه في الميتوكوندريا معدل دوران ATP. يُشكّل السيروتونين مُركّبًا ميسيليًا قابلًا للانفصال عكسيًا مع ATP. يرتبط انخفاض محتوى السيروتونين في الخلايا بانخفاض مستوى ATP فيها.

يرتبط تراكم السيروتونين أثناء الصدمة، إلى حد ما، بتغيرات في محتوى ATP. في الوقت نفسه، لا يُستبعد وجود أشكال أخرى من ارتباط السيروتونين داخل الخلايا بالبروتينات والدهون والسكريات المتعددة والكاتيونات ثنائية التكافؤ، والتي يتغير مستواها في الأنسجة أيضًا أثناء الصدمة.

لا تقتصر مشاركة السيروتونين في عمليات الطاقة داخل الخلايا على تكوين الطاقة فحسب، بل تشمل أيضًا إطلاقها بمشاركة هيدروليزات ATP. يُنشّط السيروتونين إنزيم Mg-ATPase. قد يكون ارتفاع نشاط إنزيم ATPase في ميتوكوندريا الكبد في حالات الصدمة نتيجةً أيضًا لارتفاع مستويات السيروتونين.

وبالتالي، فإن تراكم السيروتونين في أنسجة الجسم أثناء الصدمة يمكن أن يؤثر بشكل فعال على استقلاب الكربوهيدرات في دورات التحلل السكري والبنتوز، وعلى التنفس والفسفرة المرتبطة به، وعلى تراكم الطاقة واستخدامها في الخلايا. وتعتمد الآلية الجزيئية لعمل السيروتونين على حركة الأيونات على طول الغشاء.

[ 9 ]، [ 10 ]، [ 11 ]، [ 12 ]، [ 13 ]، [ 14 ]، [ 15 ]

تأثير السيروتونين على وظائف الأعضاء

يتمثل تأثير السيروتونين على المستوى الجهازي في تأثيره النوعي على الحالة الوظيفية للعديد من الأعضاء. يُسبب إعطاء السيروتونين داخل البطينات بجرعات قريبة من جرعات الصدمة، وإعطاء بيتا-أوكسي تريبتوفان وريديًا (الذي يخترق بسهولة الحاجز الدموي الدماغي ويتحول إلى سيروتونين في الدماغ) تغيرات طورية في النشاط الكهربائي الحيوي للدماغ، وهي سمة مميزة لتفاعلات التنشيط في القشرة المخية، وتحت المهاد، وتكوين الشبكة الدماغية الوسطى. وقد ثبتت تغيرات مماثلة في الدماغ في ديناميكيات تطور الصدمة، مما يشير بشكل غير مباشر إلى الدور المهم للسيروتونين في تغيير وظيفة الجهاز العصبي المركزي أثناء الصدمة. يشارك السيروتونين في حدوث جهد الغشاء وتنظيم النقل المشبكي للنبضات العصبية. ويصاحب تكيف الجسم مع التأثيرات الشديدة زيادة في محتوى السيروتونين في الدماغ نتيجة لزيادة قوة الخلايا العصبية السيروتونينية. تُنشّط زيادة مستوى السيروتونين في منطقة ما تحت المهاد الإفراز العصبي وتُعزّز وظيفة الغدة النخامية. ومع ذلك، قد يلعب التراكم الكبير للسيروتونين في الدماغ دورًا هامًا في تطوّر وذمته.

للسيروتونين تأثير كبير ومتعدد الأوجه على الجهاز القلبي الوعائي. تسبب الجرعات الكبيرة (10 ملغ أو أكثر) سكتة قلبية في أنواع مختلفة من الحيوانات التجريبية. تسبب التأثيرات المباشرة للسيروتونين على عضلة القلب ارتفاع ضغط الدم الجهازي والشريان التاجي، بالإضافة إلى اضطرابات الدورة الدموية الشديدة في عضلة القلب، مصحوبة بنخرها (احتشاء "السيروتونين"). في هذه الحالة، تكون التغيرات في التمثيل الغذائي المؤكسد والكربوهيدرات والفوسفور لعضلة القلب قريبة من تلك التي تحدث في اضطرابات الدورة الدموية التاجية. يُظهر تخطيط كهربية القلب في حالة الصدمة تغيرات كبيرة جدًا: زيادة يتبعها تباطؤ في معدل ضربات القلب ، وانقباضة خارجية ، وتحول تدريجي في المحور الكهربائي للقلب إلى اليسار، وتشوه المجمع البطيني، والذي قد يكون نتيجة لاضطرابات الدورة الدموية التاجية.

يعتمد تأثير السيروتونين على ضغط الدم على معدله وجرعته وطريقة إعطائه، بالإضافة إلى نوع الحيوانات التجريبية. ففي القطط والأرانب والجرذان، يُسبب إعطاء السيروتونين عن طريق الوريد انخفاضًا في ضغط الدم في معظم الحالات. أما في البشر والكلاب، فيُحدث تغيرات في الطور: انخفاض قصير في ضغط الدم، يليه ارتفاع في ضغط الدم، ثم انخفاض لاحق في ضغط الدم. الشريان السباتي حساس للغاية حتى للجرعات الصغيرة من السيروتونين. ويُفترض وجود نوعين من المستقبلات التي يتم من خلالها التوسط في التأثيرات الرافعية والخافضة للسيروتونين بواسطة الجهاز العصبي الباراسمبثاوي والكبيبة السباتية. يؤدي إعطاء السيروتونين عن طريق الوريد بجرعة تعادل تقريبًا حجمه في الدم الدائر في حالة الصدمة إلى انخفاض في ضغط الدم الجهازي، والنتاج القلبي، ومقاومة الأوعية الدموية الطرفية. من المرجح أن يرتبط انخفاض كمية السيروتونين في جدار الأمعاء وأنسجة الرئة بتحريض هذا الأمين من المستودع. ويمكن أن يكون تأثير السيروتونين على أعضاء الجهاز التنفسي موضعيًا وانعكاسيًا، مما يسبب تشنجًا قصبيًا وزيادة في معدل التنفس لدى الجرذان.

تحتوي الكلى على كمية صغيرة من السيروتونين، ولكن أيضها يتغير بشكل كبير أثناء نقص التروية. تسبب الجرعات الكبيرة من السيروتونين تشنج وعائي مرضي مستمر، ونقص التروية، وبؤر نخر في القشرة، وخراب، وتنكس، ونخر الجهاز الأنبوبي. تشبه هذه الصورة المورفولوجية التغيرات المجهرية في الكلى أثناء الصدمة. يمكن أن تؤدي الزيادة الكبيرة (10-20 مرة) والمستمرة في مستوى السيروتونين في أنسجة الكلى أثناء الصدمة إلى تشنج طويل الأمد في أوعيتها. تُلاحظ مستويات السيروتونين المرتفعة بشكل خاص أثناء اضطرابات عسر التبول. في الفشل الكلوي الحاد ، يرتفع تركيز السيروتونين في الدم في مرحلة قلة البول وانقطاع البول، ويبدأ في الانخفاض خلال فترة التعافي من إدرار البول ويعود إلى طبيعته في مرحلة كثرة التبول ، ويصبح أقل من القيم الفسيولوجية أثناء التعافي. يُقلل السيروتونين من تدفق البلازما الكلوية، ومعدل الترشيح الكبيبي، وإدرار البول، وطرح الصوديوم والكلوريدات في البول. وتعود آلية هذه الاضطرابات إلى انخفاض الضغط الهيدروستاتيكي داخل الكبيبات ومعدل الترشيح، بالإضافة إلى زيادة التدرج الأسموزي لمحتوى الصوديوم في النخاع والأنابيب البعيدة، مما يؤدي إلى زيادة إعادة الامتصاص. وللسيروتونين دورٌ مهم في آلية الفشل الكلوي في حالات الصدمة.

لذا، قد يكون التراكم المعتدل للسيروتونين في الدماغ وتأثيره المركزي في حالات الصدمة مفيدًا، لا سيما من حيث تنشيط نظام HPAS. كما ينبغي اعتبار تنشيط إنزيمات الطاقة بواسطة السيروتونين ظاهرة إيجابية تعويضية في حالات الصدمة. ومع ذلك، فإن التراكم المفرط للسيروتونين في عضلة القلب والكلى يُتيح إمكانية التأثير المباشر المفرط للأمين على الدورة الدموية التاجية والكلوية، واضطراب أيضه، وحدوث قصور قلبي وكلوي.

[ 16 ]، [ 17 ]، [ 18 ]، [ 19 ]، [ 20 ]