Serotonin ist wahrscheinlich am besten für seine Rolle bei der Stimmungsregulation bekannt, doch dieser Neurotransmitter tut weit mehr, als nur unsere Stimmung zu beeinflussen. Serotonin hilft auch dabei, den Schlaf, die Atmung und die Muskelaktivität zu regulieren – einschließlich der Aktivität jener Muskeln, die dazu beitragen, die oberen Atemwege offen zu halten. Dies hat Forscher dazu veranlasst, einen faszinierenden Zusammenhang zwischen obstruktiver Schlafapnoe und Serotonin zu untersuchen.
Könnten Veränderungen in der Serotonin-Signalübertragung zu Schlafapnoe beitragen? Und könnten wiederholte Episoden von Atemausfällen, Sauerstoffmangel und fragmentiertem Schlaf wiederum das Serotonin-System beeinflussen? Die Antwort scheint komplizierter zu sein, als einfach zu sagen, dass Schlafapnoe einen „niedrigen Serotoninspiegel“ verursacht. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Serotonin an den neuronalen Mechanismen beteiligt ist, die die Atmung und die Funktion der oberen Atemwege steuern, doch der Zusammenhang zwischen Serotonin und obstruktiver Schlafapnoe (OSA) ist komplex und noch nicht vollständig geklärt.
Was ist obstruktive Schlafapnoe?
Die obstruktive Schlafapnoe ist eine häufige Schlafstörung, bei der sich die oberen Atemwege während des Schlafs wiederholt verengen oder verschließen. In diesem Fall kann die Atmung für einen bestimmten Zeitraum vollständig zum Erliegen kommen oder deutlich abgeschwächt werden. Diese Episoden können zu einem Absinken des Sauerstoffgehalts und einem Anstieg des Kohlendioxidgehalts führen. Das Gehirn reagiert darauf mit einer kurzzeitigen Steigerung der Atemanstrengung, was häufig zu einem kurzen Aufwachen aus dem Schlaf führt.
Diese Störungen können viele Male pro Stunde auftreten, manchmal ohne dass die betroffene Person sie bemerkt. Infolgedessen kann es bei jemandem mit unbehandelter OSA zu übermäßiger Tagesmüdigkeit, morgendlichen Kopfschmerzen, Konzentrationsschwierigkeiten, Reizbarkeit und anderen Folgen eines chronisch gestörten Schlafs kommen. Die Erkrankung wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter die Anatomie der Atemwege, das Körpergewicht, das Alter, die Genetik und die Art und Weise, wie das Gehirn die Atmung steuert. Serotonin könnte ein Teil dieses komplexen Systems sein.
Was hat Serotonin mit der Atmung zu tun?
Serotonin, auch bekannt als 5-Hydroxytryptamin oder 5-HT, ist ein Botenstoff, der die Kommunikation zwischen Nervenzellen unterstützt. Obwohl es oft im Zusammenhang mit Stimmung und Depressionen diskutiert wird, ist Serotonin an zahlreichen Funktionen im gesamten Körper beteiligt. Im Hirnstamm sind serotoninproduzierende Nervenzellen an der Regulierung der Atmung und der Reaktion des Körpers auf Veränderungen des Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalts beteiligt. Serotonin beeinflusst zudem die Muskeln, die dazu beitragen, die oberen Atemwege offen zu halten.
Ein besonders wichtiger Muskel ist der Genioglossus, ein Hauptmuskel der Zunge, der dazu beiträgt, ein Zusammenfallen der oberen Atemwege während der Atmung zu verhindern. Serotonerge Nervenbahnen liefern erregende Signale an die Motoneuronen, die diesen und andere Muskeln der oberen Atemwege steuern. Mit anderen Worten: Die Serotonin-Signalübertragung kann dazu beitragen, den neuronalen Antrieb bereitzustellen, der die Atemwege offen hält. Dies ist insbesondere während des Schlafs von Bedeutung.
Veränderungen der Serotoninaktivität während des Schlafs
Das Gehirn hält das Niveau der Neurotransmitteraktivität nicht über den gesamten Tag und die Nacht hinweg exakt gleich. Die an der Atemsteuerung beteiligte serotonerge Aktivität nimmt ab, wenn eine Person vom Wachzustand in den Schlaf übergeht, und ist während des REM-Schlafs (Rapid Eye Movement) besonders gering. Bei den meisten Menschen führen diese normalen Veränderungen nicht zu einem Kollaps der Atemwege. Bei jemandem jedoch, der bereits anatomische oder physiologische Faktoren aufweist, die die Atemwege anfällig machen, kann die verminderte neuronale Stimulation der Muskeln der oberen Atemwege zu einer Obstruktion beitragen.
Dies erklärt zum Teil, warum Forscher Serotonin als einen der an der OSA beteiligten Mechanismen in den Blick genommen haben. Wichtig ist jedoch, dass Serotonin nur ein Teil des Gesamtbildes ist. Auch die Anatomie der Atemwege, die Reaktionsfähigkeit der Muskeln, die Atemsteuerung, die Erregungsschwelle sowie weitere neurologische und physiologische Faktoren beeinflussen, ob bei einer Person eine Schlafapnoe entsteht.
Verursacht Schlafapnoe einen niedrigen Serotoninspiegel?
Es gibt nicht genügend Belege, um zu behaupten, dass obstruktive Schlafapnoe einfach einen niedrigen Serotoninspiegel verursacht. Serotonin im Gehirn wird durch ein komplexes Netzwerk aus Neuronen, Rezeptoren und Transportern reguliert, und die im Blut gemessenen Serotoninwerte liefern keinen direkten Anhaltspunkt für die Serotoninaktivität im Gehirn. Forscher haben Hinweise auf Veränderungen der serotonergen Signalübertragung im Zusammenhang mit OSA gefunden, doch die Ergebnisse sind nicht konsistent genug, um einen einfachen Zusammenhang nach dem Motto „OSA gleich Serotoninmangel“ herzustellen.
Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2024 kam zu dem Schluss, dass der Zusammenhang zwischen OSA und der serotonergen Signalübertragung komplex ist und dass wichtige Fragen darüber offen bleiben, wie verschiedene Serotoninrezeptoren und -signalwege zu dieser Erkrankung beitragen. Diese Unterscheidung ist wichtig, da die Versuchung groß ist, Symptome wie Müdigkeit, Niedergeschlagenheit oder Konzentrationsschwäche als Anzeichen für einen niedrigen Serotoninspiegel zu interpretieren. Diese Symptome können aus vielen Gründen auftreten, darunter auch die durch OSA selbst verursachten Schlafstörungen und zeitweise auftretende Hypoxie.
Könnte Serotonin das Risiko für Schlafapnoe beeinflussen?
Da Serotonin dabei hilft, die Muskelaktivität der oberen Atemwege und die Atmung zu regulieren, könnten Unterschiede in der serotonergen Signalübertragung möglicherweise beeinflussen, wie anfällig die Atemwege einer Person während des Schlafs für einen Kollaps sind. Forscher haben verschiedene Subtypen von Serotoninrezeptoren und deren Auswirkungen auf die Atemwegsmuskulatur untersucht. Einige experimentelle Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Stimulation bestimmter Serotonin-Signalwege die Muskelaktivität der oberen Atemwege erhöhen kann, während die Blockade anderer Wege die Atemwege anfälliger für einen Kollaps machen kann. Ein Großteil dieser Forschung stammt jedoch aus Labor- und Tierstudien, und die Auswirkungen einer Beeinflussung des Serotoninspiegels beim Menschen sind komplexer. Es besteht zudem Interesse daran, ob genetische Unterschiede bei Serotonin-Transportern und -Rezeptoren zur individuellen Anfälligkeit für schlafbezogene Atmungsstörungen beitragen könnten. Diese Erkenntnisse sind nach wie vor Gegenstand der Forschung und werden derzeit noch nicht zur Diagnose oder Vorhersage von OSA in der medizinischen Routinepraxis herangezogen.
Gibt es einen Zusammenhang zwischen Serotonin und Depressionen?
Der Zusammenhang wird noch interessanter, wenn die Stimmung ins Spiel kommt. Bei Menschen mit obstruktiver Schlafapnoe treten Depressionen und andere Stimmungssymptome häufiger auf. Eine Metaanalyse von Studien zu unbehandelter OSA schätzte, dass bei etwa 23 % der Teilnehmer eine klinische Depression vorlag, wobei die Forscher betonten, dass der Zusammenhang komplex ist.
Serotonin könnte dabei eine Rolle spielen, da es sowohl an der Stimmungsregulation als auch an der Schlaf- und Atemkontrolle beteiligt ist. Dies bedeutet jedoch nicht, dass eine Depression bei jemandem mit Schlafapnoe zwangsläufig durch einen niedrigen Serotoninspiegel verursacht wird. Wiederholtes Aufwachen, schlechte Schlafqualität, zeitweise Sauerstoffabfälle, Tagesmüdigkeit und die anderen Auswirkungen einer unbehandelten OSA können sich alle auf die Stimmung und die kognitiven Funktionen auswirken. Depressionen und Schlafapnoe können auch unabhängig voneinander auftreten. Mit anderen Worten: Es gibt möglicherweise mehrere sich überschneidende Wirkmechanismen und nicht nur eine einfache Ursache.
Kann die Behandlung von Schlafapnoe die Stimmung verbessern?
Es gibt Hinweise darauf, dass die Behandlung von OSA die Lebensqualität und bei manchen Menschen auch depressive Symptome verbessern kann. Die Ergebnisse sind jedoch nicht völlig einheitlich. Einige Studien haben Verbesserungen der depressiven Symptome nach einer Behandlung mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck (CPAP) festgestellt, der Standardtherapie für viele Menschen mit OSA. Eine Metaanalyse randomisierter kontrollierter Studien kam zu dem Schluss, dass CPAP depressive Symptome bei Menschen mit OSA verbessern kann, auch wenn das Ausmaß des Nutzens variiert.
Andere randomisierte Studien haben eher begrenzte Effekte festgestellt. So ergab beispielsweise eine Analyse von zwei scheinkontrollierten Studien keinen signifikanten Gesamtunterschied bei den Depressionswerten nach drei Monaten CPAP-Behandlung, obwohl Teilnehmer mit depressiven Symptomen zu Beginn der Studie, die CPAP konsequent anwendeten, eine stärkere Verringerung der Symptome aufwiesen. Dies unterstreicht einen wichtigen Punkt: Die Behandlung von Schlafapnoe kann bei manchen Menschen die Stimmung verbessern, sollte jedoch nicht einfach als Mittel zur Erhöhung des Serotoninspiegels betrachtet werden.
Könnten serotoninbasierte Behandlungen bei Schlafapnoe helfen?
Da Serotonin an der Steuerung der Atemwege beteiligt ist, haben Forscher Medikamente untersucht, die auf Serotoninrezeptoren und die Serotonin-Wiederaufnahme einwirken, als mögliche Behandlungen für obstruktive Schlafapnoe (OSA). Die Idee ist faszinierend: Anstatt die Atemwege lediglich mechanisch zu behandeln, könnten Medikamente die neurologischen Signale verbessern, die dazu beitragen, die Atemwege offen zu halten. Bislang sind serotonerge Medikamente jedoch keine etablierten Alternativen zu den Standardbehandlungen bei OSA. Studien haben gemischte Ergebnisse geliefert, und ihre Wirkungen scheinen vom jeweiligen Medikament, dem beteiligten Serotoninrezeptor und den individuellen Merkmalen des Patienten abzuhängen. Ein Großteil dieser Forschung befindet sich noch im experimentellen Stadium.
Die Einnahme von Serotonin selbst ist kein praktikabler Weg zur Behandlung von Schlafapnoe. Serotonin passiert die Blut-Hirn-Schranke nur schwer, sodass die Einnahme als Nahrungsergänzungsmittel kein einfacher Weg wäre, die Serotonin-Signalübertragung im Gehirn zu steigern. Ebenso sollten Nahrungsergänzungsmittel, die als „Serotonin-Booster“ vermarktet werden, nicht als Behandlungen für OSA angesehen werden. Für Menschen mit Schlafapnoe hat die Behandlung der zugrunde liegenden Atemstörung weiterhin Priorität. Zu den etablierten Ansätzen gehören CPAP, Mundschienen, Lagerungstherapie und gegebenenfalls Gewichtsmanagement sowie weitere Behandlungen, die auf den individuellen Zustand abgestimmt sind. Serotoninbasierte Therapien mögen weiterhin ein Forschungsgebiet sein, stellen jedoch derzeit keinen Ersatz für bewährte OSA-Behandlungen dar.
Den Zusammenhang zwischen Schlafapnoe und Serotonin verstehen
Es besteht ein Zusammenhang zwischen obstruktiver Schlafapnoe und Serotonin, doch dieser ist komplexer, als einfach zu sagen, dass OSA einen niedrigen Serotoninspiegel verursacht. Serotonin hilft bei der Regulierung der Atmung und der Muskelaktivität der oberen Atemwege, während die mit OSA verbundenen wiederholten Sauerstoffschwankungen und Schlafstörungen ebenfalls die serotonerge Signalübertragung beeinflussen können. Da Serotonin auch eine Rolle bei der Stimmung spielt, interessieren sich Forscher für seinen möglichen Zusammenhang mit Depressionen und anderen Symptomen, die mit OSA einhergehen. Müdigkeit, Konzentrationsschwäche und schlechte Laune sind jedoch nicht unbedingt Anzeichen für einen Serotoninmangel. Derzeit lässt sich Schlafapnoe am besten als Atemstörung verstehen und behandeln, während die Rolle von Serotonin weiterhin ein aktives Forschungsgebiet darstellt.
