Serotonin (5-hidroksitriptamin, 5HT) je biogeni amin široko rasprostranjen u životinjskom svijetu. U organizmu sisavaca nalazimo ga u središnjem živčanom sustavu, gdje ima ulogu neurotransmitera, i na periferiji, gdje je uključen u brojne fiziološke funkcije.

Učinak serotonina na stanice odvija se putem specifičnih serotoninskih receptora, a glavni regulator njegovog djelovanja je membranski protein, serotoninski prijenosnik (5HTT). Glavnina sinteze 5HT odvija se u enterokromafinim stanicama tankog crijeva, djelovanjem enzima triptofan-hidroksilaze. Iz crijeva, 5HT dospijeva u krvnu plazmu, a odatle ga preuzimaju trombociti aktivnim unosom pomoću 5HTT. Zadnjih godina, serotonin je pobudio velik interes u istraživanjima koštanog metabolizma.

Kliničke studije ustanovile su povezanost između uzimanja antidepresiva i koštanog statusa. Naime, upotreba selektivnih inhibitora povratnog unosa serotonina povezuje se sa smanjenom mineralnom gustoćom kostiju i većom učestalošću fraktura. Zadnjih godina provedeno je više istraživanja na tu temu, ali još nije utvrđen specifični mehanizam kojim serotonin djeluje na koštani sustav.

U našim istraživanjima upotrijebili smo originalni animalni model razvijen na Institutu Ruđer Bošković, nazvan Wistar-Zagreb (WZ) 5HT štakor. Model je razvijen u fiziološkim uvjetima, selektivnim parenjem, a sastoji se od dviju sublinija štakora s konstitucijski povišenim (5HT-visoka) odnosno sniženim vrijednostima trombocitnog serotonina (5HT-niska sublinija). Životinje iz sublinija WZ-5HT štakora razlikuju se gotovo 100% u koncentraciji trombocitnog 5HT, kao i u aktivnosti trombocitnog 5HTT. µCT analiza pokazala je manji koštani volumen i veći razmak između trabekula u kostima životinja iz 5HT-visoke sublinije.

Nalazi dinamičke histomorfometrije ukazuju na ubrzanu koštanu pregradnju, također u 5HT-visokoj subliniji. Primarni osteoblasti i osteoklasti izolirani iz WZ-5HT sublinija eksprimiraju gene serotoninskog sustava - 5HTT, triptofan-hidroksilazu i 5HT receptore, a razlike u ekspresiji pojedinih gena između dviju sublinija uočene su u osteoklastima. Nadalje, pokazalo se da se životinje iz dviju sublinija WZ-5HT štakora razlikuju u više biokemijskih parametara (inzulin, glukoza, leptin, 1,25(OH)2D3, FGF23).

Rezultati upućuju na složen učinak serotonina na kosti, koji uključuje više hormona i faktora rasta i odvija se indirektno.