Indolamine sind eine Gruppe von Neurotransmittern im Körper, die durch die Verknüpfung definierter Indolgruppen mit einer Amingruppe gekennzeichnet sind. Indole sind stickstoffhaltige Moleküle, die einen wichtigen Bestandteil vieler biologisch aktiver Moleküle ausmachen. Im Allgemeinen sind diese und andere Neurotransmitter chemische Gruppen, die die Übertragung von Signalen über Nervenenden ermöglichen und erleichtern. Sie sind für alle Empfindungen und Emotionen verantwortlich. Die Biochemie hinter der Funktionsweise von Indolaminverbindungen und warum kann ohne viel Hintergrundwissen schwierig zu verstehen sein, aber die Verwendung von drei Beispielen kann das Unterfangen etwas vereinfachen. Serotonin, Melatonin und Tryptophan sind alles Aminosäuren, die im Körper weit verbreitet sind und mit bestimmten spezifischen Gehirnsignalen verbunden sind. Wenn diese Verbindungen an Indolketten gebunden und ihre Strukturen metabolisiert werden, werden als Ergebnis hochspezifische Indolamine synthetisiert.
Allgemeine Zusammensetzung
Indol, das die chemische Formel C8H7N trägt, ist eine häufig vorkommende Verbindung sowohl in der Humanbiologie als auch in der Natur insgesamt. Indolgruppen bilden sich häufig, wenn sich diese Verbindungen zu einer Kette verbinden. Wenn eines der Indole in der Kette durch eine Aminosäure ersetzt wird, verwandelt sich die gesamte Verbindung in ein Indolamin, normalerweise mit einer einzigartigen Reihe von Verantwortlichkeiten und neurochemischen Aufgaben, abhängig von der beteiligten Aminogruppe. Es gibt 20 Aminosäuren, die als Bausteine von Proteinen dienen, und jede davon kann verwendet werden, um diese Art von Neurotransmitter-Gruppierung zu bilden.
Serotonin als Beispiel
Die meisten, wenn nicht alle Indolamin-Gruppierungen haben eine ausgeprägte biologische Aktivität. Das prototypische Beispiel ist Serotonin. Diese Verbindung ist ein spezifischer Neurotransmitter und gehört zu den am besten untersuchten Indolaminen. Es kommt in Tieren, Pflanzen und Pilzen vor. Es wird in der menschlichen Ernährung in Obst und Gemüse aufgenommen. Bei Tieren findet sich das meiste Serotonin im Magen-Darm-Trakt. Der Rest befindet sich im Zentralnervensystem.
Doppelrollen in Physiologie und Pharmakologie
Es wurden viele Studien zu Serotonin wegen seiner Auswirkungen auf die menschliche Physiologie durchgeführt. Es wird angenommen, dass es die meisten Gehirnzellen direkt oder indirekt beeinflusst und große Auswirkungen auf die Stimmung hat. Eine Theorie der Depression postuliert, dass Depressionen auf ein Ungleichgewicht des Serotoninspiegels zurückzuführen sind. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) entwickelt. Diese Verbindungen werden häufig als Antidepressiva verwendet.
Es wird angenommen, dass diese Medikamente wirken, weil sie die Wiederaufnahme des Serotonins verhindern. Der Neurotransmitter bleibt aktiv, daher hat das erhöhte Serotonin eine größere Wirkung. Werden die SSRIs entfernt, sinkt der Serotoninspiegel. Dies führt zu einer Zunahme von Depressionen.
Serotonin wird durch das Enzym Monoaminoxidase, auch bekannt als MAO, inaktiviert. MAO-Hemmer (MAOIs) sind eine ältere Klasse von Antidepressiva. Sie können manchmal mit Verbindungen in der menschlichen Ernährung interagieren. Diese Inhibitoren werden seltener verwendet als die SSRIs. Die Anwendung von SSRIs bei jungen Erwachsenen und Kindern ist umstritten, da als Nebenwirkung ein erhöhtes Suizidrisiko besteht.
Melatonin und Tryptophan
Melatonin ist ein weiteres Indolamin und wird aus Serotonin synthetisiert. Dieses Hormon ist im ganzen Körper, insbesondere in der Haut, verbreitet und hilft, den circadianen Rhythmus zu regulieren. Auf diese Weise hält der Körper die Zeit über 24-Stunden-Zyklen. Melatonin wird manchmal als Ergänzung eingenommen, um den Schlaf-Wach-Rhythmus bei Menschen mit Jetlag oder zirkadianen Rhythmusstörungen zu regulieren. Einige Länder erlauben den Verkauf von Melatonin als Nahrungsergänzungsmittel für den Menschen nicht.
Die Aminosäure L-Tryptophan wird durch das Enzym 2,3-Dioxygenase metabolisiert. Dieses Enzym kommt in einer Reihe von Geweben vor. Es baut L-Tryptophan zu den Verbindungen Kynurenine ab. Diese Verbindungen haben antimikrobielle Eigenschaften.
Rolle bei der Immunsuppression
An der Unterdrückung der Immunantwort sind auch die Abbauprodukte der Indolamin-2,3-Dioxygenase beteiligt. Bei Überexpression kann dies zu einer Schwächung des Immunsystems führen. Forscher untersuchen den Einsatz von Indolamin-2,3-Dioxygenase-Hemmern, um diese Aktivität zu blockieren und eine Form der Immuntherapie bereitzustellen.