SÉROTONINE

La distribution de la sérotonine dans l'ensemble du monde vivant, depuis les bactéries jusqu'à l'homme, au sein de lignées cellulaires extrêmement différenciées, suggère que cette substance joue un rôle fondamental dans le métabolisme cellulaire. En physiologie humaine, la sérotonine est impliquée dans des fonctions aussi diverses que le sommeil, la thermorégulation, l'activité sexuelle. La démonstration de son rôle de médiateur chimique, assurant le passage de l'influx d'un neurone à l'autre, explique que la sérotonine, en intervenant dans la transmission synaptique, puisse participer au contrôle des fonctions susdites. De ce fait, son métabolisme constitue un domaine important de la neurochimie. Les perturbations de ce métabolisme ont des conséquences pathologiques que l'on cherche à mieux identifier afin de permettre leur thérapeutique.

Propriétés et mise en évidence

La sérotonine, ou entéramine, ou 5-hydroxytryptamine (5-HT), est en fait le 5-hydroxy 3β-aminoéthyle indole. La décarboxylation du 5-hydroxytryptophane (5-HTP), dernière étape de la synthèse de la 5-HT, entraîne la disparition des propriétés optiques par la perte de l'asymétrie au niveau du carbone 1. Les précurseurs naturels de la sérotonine sont les composés de la série L (L- tryptophane et L-5-HTP).

Elle est habituellement extraite ou préparée sous forme de sulfate double de créatinine et de 5-hydroxytryptamine. Totalement insoluble dans de nombreux solvants organiques (chloroforme, acétone, éther, benzène), elle est relativement soluble dans l'eau (20 mg/ml à 27 ⁰C).

C'est une molécule stable, dans une gamme de pH relativement large, avec un maximum à pH 5-6. Sa photosensibilité peut être considérablement réduite par combinaison avec le sulfate de créatinine.

Des techniques biologiques ou chimiques permettent de la mettre en évidence de façon plus ou moins spécifique.

Les méthodes biologiques font appel à la sensibilité particulière de tel ou tel organe ; ainsi l'utérus, le côlon, ou la région fondique de l'estomac du rat se contractent en présence de 5-HT à la concentration seuil de 150 pg à 1 ng/ml.

Les techniques chimiques reposent sur la propriété que possèdent la 5-HT ou quelques-uns de ses dérivés d'être fluorescents dans certaines conditions. La condensation de la 5-HT avec le formaldéhyde conduit à un dérivé fluorescent jaune qui permet de la visualiser in situ, notamment dans les neurones du système nerveux central (technique de Falck et Hillarp). La sensibilité de ces techniques est de l'ordre de 5 ng/ml.

L'extraction sélective de la 5-HT peut s'effectuer en milieu organique (butanol, par exemple) ou par chromatographie sur papier, sur plaque de gel de silice, ou sur colonne, ou encore par électrophorèse. Pour la chromatographie sur colonne, les résines cationiques, comme l'amberlite ou la dowex, sont souvent utilisées.

Depuis le début des années 1980, l'application des techniques de chromatographie liquide à haute performance (CLHP) couplée à la détection électrochimique a permis de faire des progrès considérables dans le dosage de la 5-HT dans des échantillons biologiques (liquide céphalo-rachidien en particulier). La sensibilité de ces techniques nouvelles est en effet de 50 à 100 fois supérieure à celle des méthodes fluorimétriques.