Tryptophan is an essential amino acid whose metabolites play key roles in diverse physiological processes. Due to low reserves in the body, especially under various catabolic conditions, tryptophan deficiency manifests itself rapidly, and both the serotonin and kynurenine pathways of metabolism are clinically significant in critically ill patients. In this review, we highlight these pathways as sources of serotonin and melatonin, which then regulate neurotransmission, influence circadian rhythm, cognitive functions, and the development of delirium. Kynurenines serve important signaling functions in inter-organ communication and modulate endogenous inflammation. Increased plasma kynurenine levels and kynurenine-tryptophan ratios are early indicators for the development of sepsis. They also influence the regulation of skeletal muscle mass and thereby the development of polyneuromyopathy in critically ill patients. The modulation of tryptophan metabolism could help prevent and treat age-related disease with low grade chronic inflammation as well as post intensive care syndrome in all its varied manifestations: cognitive decline (including delirium or dementia), physical impairment (catabolism, protein breakdown, loss of muscle mass and tone), and mental impairment (depression, anxiety or post-traumatic stress disorder).
- MeSH
- delirium etiologie MeSH
- deprese etiologie MeSH
- indolamin-2,3,-dioxygenasa metabolismus MeSH
- kosterní svaly metabolismus MeSH
- kritický stav * MeSH
- kynurenin metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- melatonin biosyntéza MeSH
- sepse metabolismus MeSH
- serotonin biosyntéza MeSH
- tryptofan nedostatek MeSH
- zánět metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
Serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT) plays two important roles in humans-one central and the other peripheral-depending on the location of the 5-HT pools of on either side of the blood-brain barrier. In the central nervous system it acts as a neurotransmitter, controlling such brain functions as autonomic neural activity, stress response, body temperature, sleep, mood and appetite. This role is very important in intensive care, as in critically ill patients multiple serotoninergic agents like opioids, antiemetics and antidepressants are frequently used. High serotonin levels lead to altered mental status, deliria, rigidity and myoclonus, together recognized as serotonin syndrome. In its role as a peripheral hormone, serotonin is unique in controlling the functions of several organs. In the gastrointestinal tract it is important for regulating motor and secretory functions. Apart from intestinal motility, energy metabolism is regulated by both central and peripheral serotonin signaling. It also has fundamental effects on hemostasis, vascular tone, heart rate, respiratory drive, cell growth and immunity. Serotonin regulates almost all immune cells in response to inflammation, following the activation of platelets.
- MeSH
- centrální nervový systém metabolismus patologie MeSH
- delirium metabolismus patologie MeSH
- gastrointestinální motilita fyziologie MeSH
- gastrointestinální trakt metabolismus patologie MeSH
- hematoencefalická bariéra metabolismus patologie MeSH
- kritický stav * MeSH
- lidé MeSH
- myoklonus metabolismus patologie MeSH
- serotonin biosyntéza metabolismus MeSH
- serotoninový syndrom metabolismus patologie MeSH
- zánět metabolismus patologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
- MeSH
- AGRP protein analýza MeSH
- celogenomová asociační studie MeSH
- draslíkové kanály aktivované vápníkem analýza MeSH
- dvojčata genetika MeSH
- fenotyp MeSH
- genetická predispozice k nemoci * MeSH
- genetické asociační studie * MeSH
- lidé MeSH
- mozkový neurotrofický faktor analýza MeSH
- polymorfismus genetický MeSH
- poruchy příjmu potravy * genetika MeSH
- proteiny přenášející noradrenalin přes plazmatickou membránu analýza MeSH
- receptory opiátové delta analýza MeSH
- receptory pro estrogeny analýza MeSH
- rodina MeSH
- selektivní inhibitory zpětného vychytávání serotoninu farmakokinetika terapeutické užití MeSH
- serotonin biosyntéza fyziologie genetika MeSH
- tryptofan fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Serotonin obsahující neurony se nacházejí v mozkovém kmeni, především v nuclei raphe a mají rozsáhlé vzdálené spoje. To naznačuje, že se podílejí na regulaci neuronální aktivity ve velké části mozku.
Serotonin-containing neurons are found in brainstem, mainly in raphe nuclei and have far-flung connections. This suggests that they are involved in regulating the neuronal activity of large portions of the brain.
- MeSH
- lidé MeSH
- míšní nervy fyziologie růst a vývoj MeSH
- mozek cytologie fyziologie MeSH
- serotonergní neurony * fyziologie MeSH
- serotonin biosyntéza MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- abstrakty MeSH
- MeSH
- biomedicínský výzkum MeSH
- serotonin biosyntéza krev MeSH
- těhotenství MeSH
- Check Tag
- těhotenství MeSH
- MeSH
- experimenty na zvířatech MeSH
- hormony kůry nadledvin MeSH
- játra enzymologie metabolismus účinky léků MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- mozek enzymologie metabolismus účinky léků MeSH
- novorozená zvířata enzymologie MeSH
- serotonin biosyntéza metabolismus MeSH
- tryptofan metabolismus MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- MeSH
- fenklonin farmakologie MeSH
- hormon uvolňující thyreotropin fyziologie MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- mozkový kmen fyziologie metabolismus MeSH
- serotonin biosyntéza MeSH
- štítná žláza fyziologie MeSH
- thyreotropin fyziologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
