Serotonine heeft veel functies in het lichaam, waaronder het reguleren van stemming, slaap, eetlust en sociale interactie. In de darmen stimuleert het de spieren die betrokken zijn bij de spijsvertering. In het bloed zorgt het ervoor dat bloedvaten samentrekken of uitzetten. In de hersenen fungeert het als boodschapper tussen zenuwcellen. De niveaus van serotonine in de hersenen zijn nauw verbonden met depressie. Veel antidepressiva werken door de niveaus van serotonine in de neuronale verbindingen te verhogen.
Er werden al tientallen jaren geleden zwakke verbanden gevonden tussen serotonine en autisme. In 1961 meldde een onderzoek onder 23 autistische mensen dat 6 van hen een abnormaal hoog serotoninegehalte in hun bloed hadden. Sindsdien hebben onderzoekers consequent ontdekt dat ongeveer één op de vier mensen met autisme een hoog bloedserotonine heeft.
Deze bevinding is “ongelooflijk goed gerepliceerd”, zegt Jeremy Veenstra-VanderWeele, hoogleraar psychiatrie aan de Columbia University.
Mede geïnspireerd door deze resultaten hebben verschillende onderzoeksteams in de afgelopen 20 jaar antidepressiva getest als behandeling voor autisme, maar met wisselende resultaten. De interesse in de rol van serotonine bij autisme is de afgelopen vijf jaar gegroeid, mede door muizenstudies die de betrokkenheid van serotonine bij sociaal gedrag suggereren.
Wat kan het hoge serotoninegehalte in het bloed van mensen met autisme verklaren?
Het serotoninegehalte in het bloed wordt onder andere gereguleerd door een eiwit dat de serotonine-transporter wordt genoemd. Dit eiwit transporteert serotonine vanuit de darmen, waar de meeste serotonine wordt aangemaakt, naar bepaalde bloedcellen. Deze niveaus zijn sterk erfelijk, wat suggereert dat genetische factoren ze controleren.
Sommige mensen met autisme kunnen varianten dragen in de serotonine-transporter die de mogelijkheid ervan vergroten om serotonine in bloedcellen te transporteren. Muizen met deze varianten hebben abnormaal hoge bloedniveaus van serotonine en vertonen gedrag dat doet denken aan autisme.
Wat doet serotonine in de hersenen?
In de foetus helpt serotonine bij het vormen en verplaatsen van neuronen naar de juiste locaties. Het helpt ook bij het verbinden van neuronen op de zogenaamde synapsen. Te veel of te weinig serotonine kan schadelijk zijn. Muizen die in de baarmoeder aan te veel serotonine worden blootgesteld, vertonen veranderde ontwikkeling in een hersengebied dat reageert op snorharenbewegingen. Muizen met te weinig serotonine vertonen repetitief gedrag en hebben moeite met sociale interactie.
In het volwassen brein fungeert serotonine als een neurotransmitter, die boodschappen tussen neuronen overdraagt. Het niveau ervan bij de synaps, de verbinding tussen neuronen, wordt nauwgezet gereguleerd door de serotonine-transporter, die serotonine terugpompt voor later gebruik. Deze transporter kan verstoord zijn bij mensen met autisme.
Wat hebben de serotoninegehaltes in het bloed te maken met serotonine in de hersenen?
Dit is onduidelijk, omdat serotonine in het bloed niet in de hersenen kan komen; de hersenen produceren hun eigen serotonine. Genetische varianten die het transport van serotonine naar bloedcellen versterken, voorspellen dat hetzelfde effect in neuronen optreedt, waardoor er minder serotonine beschikbaar is om boodschappen over te dragen via synapsen. Antidepressiva kunnen mogelijk helpen door de niveaus van serotonine bij de synaps te herstellen.
Hoe hangt het serotonineniveau in de hersenen samen met autisme?
Sommige studies wijzen op lage serotonineniveaus in de hersenen van mensen met autisme.
Wanneer volwassenen met autisme een dieet volgen dat arm is aan het aminozuur tryptofaan – de grondstof voor serotonine – worden hun repetitieve gedragingen erger en neemt hun prikkelbaarheid toe. Ze vertonen ook afwijkende patronen van hersenactiviteit in regio’s die betrokken zijn bij het verwerken van gezichten, wat suggereert dat serotonine invloed heeft op sociaal gedrag.
Beeldvormende studies van de hersenen suggereren ook dat sommige autistische kinderen te weinig serotonine aanmaken in de hersenen, en bij anderen bindt te weinig serotonine aan de receptoren.
Kunnen behandelingen die het serotonineniveau verhogen autismekenmerken verlichten?
Mogelijk wel. Antidepressiva die ervoor zorgen dat serotonine langer aanwezig blijft in de synaps, lijken repetitief gedrag bij sommige volwassenen met autisme te verminderen. Deze medicijnen, selectieve serotonineheropnameremmers (SSRI’s) genoemd, zijn echter nog niet aangetoond effectief bij kinderen met autisme. Klinische onderzoeken naar deze medicijnen worden bemoeilijkt door een sterk placebo-effect, waardoor het moeilijk is om een daadwerkelijk voordeel vast te stellen.
Voorlopig bewijs suggereert dat de werkzame stof in de drug ‘ecstasy’, die het serotonineniveau in de hersenen radicaal verhoogt, sociale angst lijkt te verminderen bij volwassenen met autisme.
Sommige muismodellen van autisme hebben lage serotonineniveaus in de hersenen. Behandeling van een dergelijke muizensoort met een SSRI vanaf de geboorte voorkomt autisme-achtig sociaal gedrag. Het kunstmatig verhogen van serotonine in een ander muismodel maakt de muizen socialer.
Hebben serotoninegehaltes in de baarmoeder invloed op het risico op autisme bij kinderen?
Sommige onderzoeken hebben onderzocht of blootstelling aan antidepressiva in de baarmoeder invloed heeft op het risico op autisme. Het antwoord is niet duidelijk. Een probleem is dat onderzoekers vaak niet in staat zijn om het effect van het antidepressivum te scheiden van dat van de onderliggende depressie van de moeder. Het hebben van een familiegeschiedenis van depressie is bijvoorbeeld geassocieerd met autisme.
Wat is de richting van het onderzoek naar serotonine en autisme?
Sommige onderzoekers testen of medicijnen die serotonine-receptoren activeren muismodellen van autisme socialer maken. Anderen werken aan strategieën om de activiteit van de serotonine-transporter te verminderen zonder deze volledig te blokkeren.
Onderzoek naar de rol van serotonine bij autisme bevindt zich nog steeds in een vroeg stadium en er is veel meer onderzoek nodig om een volledig begrip te krijgen van de complexe relatie tussen serotonine en autisme. Niettemin bieden de huidige bevindingen enig inzicht in hoe deze neurotransmitter betrokken kan zijn bij de ontwikkeling en symptomen van autisme. Dit onderzoek kan uiteindelijk leiden tot nieuwe behandelingen en benaderingen voor mensen met autisme die gericht zijn op het moduleren van de serotoninebalans in de hersenen.
Sutcliffe J.S. et al. Am. J. Hum. Genet. 77, 265-279 (2005) PubMed
Veenstra-VanderWeele J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 5469-5474 (2012) PubMed
Garbarino V.R. et al. Pharmacol. Res. 140, 85-99 (2019) PubMed
Cases O. et al. Neuron 16, 297-307 (1996) PubMed
Kane M.J. et al. PLOS One 7, e48975 (2012) PubMed
Muller C.L. et al. Neuroscience 321, 24-41 (2016) PubMed
McDougle C.J. et al. Arch. Gen. Psychiatry 53, 993-1000 (1996) PubMed
Daly E. et al. Brain 137, 2600-2610 (2014) PubMed
Chugani D.C. et al. Ann. Neurol. 45, 287-295 (1999) PubMed
Oblak A. et al. Autism Res. 6, 571-583 (2013) PubMed
Hollander E. et al. Am. J. Psychiatry 169, 292-299 (2012) PubMed
Robson M.J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, E10245-E10254 (2018) PubMed
