Serotonin dihasilkan oleh sel-sel di raphe nuclei batang otak dan sel enterochromaffin di saluran cerna. Produksi serotonin terdiri dari proses dekarboksilasi dan hidroksilasi asam amino tryptophan dengan bantuan enzim tryptophan hydroxylase (TPH) dan L-amino acid decarboxylase. Selanjutnya, serotonin akan disimpan di vesikel presinaps dan dikeluarkan ke celah sinaps saat terjadi depolarisasi akson presinaps.[1,3,4]

Serotonin di celah sinaps akan berikatan dengan reseptor 5-HT postsinaps. Terdapat 7 famili reseptor 5-HT, yaitu 5-HT₁ sampai 5-HT₇. Kasus sindrom serotonin dengan derajat berat biasanya berkaitan dengan aktivitas berlebih dari reseptor 5-HT₂.

Setelah memberikan efek di celah sinaps, serotonin akan masuk kembali ke akson presinaps melalui serotonin reuptake transporter (SERT) dan mengalami proses metabolisme. Monoamine oxidase (MAO) mengubah serotonin menjadi 5-hydroxyindoleacetaldehyde yang selanjutnya akan dioksidasi menjadi 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA).[1,4]

Patofisiologi Sindrom Serotonin

Beberapa golongan obat bekerja dengan mengubah jalur serotonin sehingga terjadi kelebihan kadar serotonin dalam tubuh dan mengakibatkan sindrom serotonin. Seperti telah disebutkan di atas, serotonin memiliki peran yang luas dalam tubuh manusia. Hiperaktivitas serotonin akan mempengaruhi peran tersebut dan menimbulkan manifestasi klinis yang secara umum dapat diklasifikasikan menjadi hiperaktivitas neuromuskuler, disfungsi otonom, serta perubahan status mental.

Terdapat beberapa mekanisme yang berperan dalam terjadinya sindrom serotonin, yaitu peningkatan sintesis serotonin, peningkatan pelepasan serotonin ke celah sinaps, penurunan reuptake serotonin, penurunan metabolisme serotonin, serta peningkatan aktivasi reseptor serotonin postsinaps.[1,4]

Peningkatan Sintesis Serotonin

Obat yang dapat menyebabkan peningkatan sintesis serotonin adalah obat golongan suplemen tryptophan.[1,4]

Peningkatan Pelepasan Serotonin Ke Celah Sinaps

Obat yang dapat menyebabkan peningkatan pelepasan serotonin ke celah sinaps adalah:

• Psikostimulan: amphetamine, cocaine, MDMA
• Antitusif: dextromethorphan[1,4]

Penurunan Reuptake Serotonin

Obat yang dapat menyebabkan penurunan reuptake serotonin dari celah sinaps adalah:

• Psikostimulan: amphetamine, cocaine, MDMA

• Selective Serotonin Reuptake Inhibitors (SSRI): citalopram, escitalopram, fluoxetine, fluvoxamine, paroxetine, sertraline

• Serotonin–Norepinephrine Reuptake Inhibitors (SNRI): venlafaxine, duloxetine, milnacipran, desvenlafaxine

• Tricyclic Antidepressant (TCA): amitriptyline, amoxapine, clomipramine, desipramine, doxepin, imipramine, maprotiline, nortriptyline, protriptyline, trimipramine

• Opioid: levomethorphan, levorphanol, meperidine, methadone, pentazocine, petidin, tapentadol, tramadol

• Antitusif: dextromethorphan[1,4]

Penurunan Metabolisme Serotonin

Obat yang dapat menyebabkan penurunan metabolisme serotonin adalah:

• Monoamine Oxidase Inhibitors (MAOI): safinamide, selegiline, rasagiline, phenelzine, tranylcypromine, isocarboxazid, moclobemide, linezolid, tedizolid, methylene blue, procarbazine

• Ansiolitik: buspirone[1,4]

Peningkatan Aktivasi Reseptor Serotonin Postsinaps

Obat yang bisa menyebabkan peningkatan aktivasi reseptor serotonin postsinaps adalah:

• Opioid:fentanil, meperidine
• Ansiolitik buspirone
• Triptan: almotriptan, eletriptan, frovatriptan, naratriptan, rizatriptan, sumatriptan, zolmitriptan
• Turunan ergot: ergotamine, methylergonovine

• Mood stabilizer: mirtazapine, trazodone, lithium[1,4]