Original-Titel: Vitamin D hormone regulates serotonin synthesis. Part 1: relevance for autism
Autoren: Rhonda P. Patrick, Bruce N. Ames
Quelle: DOI: https://doi.org/10.1096/fj.13-246546
Hinweis: Diese wissenschaftliche Studie ist für jedermann frei zugänglich und wurde von mir ins Deutsche übertragen. Die Hervorhebungen stammen von mir.
Zusammenfassung:
Es wurde vorgeschlagen, dass Serotonin und Vitamin D bei Autismus eine Rolle spielen; ein kausaler Mechanismus ist jedoch noch nicht nachgewiesen worden. Hier wird nachgewiesen, dass das Vitamin-D-Hormon (Calcitriol) die Transkription des Serotonin-synthetisierenden Gens Tryptophanhydroxylase 2 (TPH2) im Gehirn an einem Vitamin-D-Reaktionselement (VDRE) aktiviert und die Transkription von TPH1 in Geweben außerhalb der Blut-Hirn-Schranke an einem anderen VDRE unterdrückt. Der vorgeschlagene Mechanismus erklärt vier wichtige Merkmale, die mit Autismus in Verbindung gebracht werden: die niedrigen Konzentrationen von Serotonin im Gehirn und seine erhöhten Konzentrationen in Geweben außerhalb der Blut-Hirn-Schranke; die niedrigen Konzentrationen der Vitamin-D-Hormonvorstufe 25-Hydroxyvitamin D [25(OH)D3]; die hohe männliche Prävalenz von Autismus und das Vorhandensein von mütterlichen Antikörpern gegen fötales Hirngewebe. Zwei Peptidhormone, Oxytocin und Vasopressin, werden ebenfalls mit Autismus in Verbindung gebracht, und die Gene, die für das Oxytocin-Neurophysin-I-Präprotein, den Oxytocin-Rezeptor und den Arginin-Vasopressin-Rezeptor kodieren, enthalten VDREs zur Aktivierung. Eine Supplementierung mit Vitamin D und Tryptophan ist eine praktische und erschwingliche Lösung, um Autismus vorzubeugen und möglicherweise einige Symptome der Störung zu lindern.-Patrick, R. P., Ames, B. N. Vitamin-D-Hormon reguliert die Serotoninsynthese.
Teil 1: Bedeutung für Autismus. FASEB J. 28, 2398-2413 (2014). www.fasebj.org
Diskussion
Wir schlagen einen zugrundeliegenden Mechanismus vor, der aufzeigt, wie das Vitamin-D-Hormon die Serotoninsynthese im Gehirn durch TPH2, das ein VDRE enthält, das mit der Aktivierung übereinstimmt, entscheidend beeinflusst. Dieser Mechanismus erklärt, wie ein niedriger Vitamin-D-Hormonspiegel zu einer abnormalen Serotoninsynthese und damit zu einer abnormalen Gehirnentwicklung führt. Es wurde bereits festgestellt, dass die Bioverfügbarkeit von Tryptophan im Gehirn mit der Serotoninkonzentration im Gehirn korreliert ist (25, 31). Auch der Vitamin-D-Hormonspiegel kann mit der Serotoninkonzentration im Gehirn in Zusammenhang stehen. Niedrige Vitamin-D-Hormonspiegel während der fötalen und neonatalen Entwicklung könnten zu einer schlechten TPH2-Expression und in der Folge zu geringeren Serotoninkonzentrationen im sich entwickelnden Gehirn führen. Die wichtige Rolle der TPH2-vermittelten Serotoninproduktion bei der Gestaltung der Gehirnstruktur und der neuronalen Verdrahtung während der frühen Neuroentwicklung ist allgemein bekannt (174). Dieser Mechanismus legt nahe, dass ein angemessener Vitamin-D-Hormonspiegel während der Schwangerschaft sowie die Zufuhr von Tryptophan und Vitamin D über die Nahrung in der frühen Kindheit einen entscheidenden Einfluss auf den Serotoninspiegel im Gehirn und damit auf die Struktur und die neuronale Verschaltung des Gehirns haben können.
