Einige psychiatrische Erkrankungen gehen mit einer Veränderung der Riechfunktion einher. In aktuellen Tiermodellen wurde durch Stimulation der Raphe Kerne, die unter anderem zum Bulbus Olfaktorius projizieren, das serotonerge System als Einflussfaktor der Riechfunktion erkannt. Unsere Hypothese geht davon aus, dass das serotonerge System die Riechleistung beeinflussen könnte. Um diese Hypothese zu überprüfen, wurden drei Gene des serotonergen Systems und deren psychiatrisch relevante Genpolymorphismen ausgewählt und untersucht: TPH2 (Tryptophanhydroxylase 2, rs4570625), 5-HTTLPR (Serotonintransporter-Längenpolymorphismus) und 5-HT2C (Serotonintransporter, rs3813929). Insgesamt wurden 173 gesunde Kinder eingeschlossen und auf deren Riechleistung (Riechschwelle und Diskrimination) hin mittels des Sniffin’Sticks Tests untersucht. Träger des T-Allels des TPH2-Polymorphismus sowie Träger des s-Allels, des 5-HTTLPR wiesen eine signifikant bessere Diskrimination von Gerüchen auf. Der Effekt des 5-HTTLPR ließ sich auf die Mädchen in der Stichprobe zurückführen. Der Genpolymorphismus des 5-HT2C Rezeptors wirkte sich nicht signifikant auf die Riechleistung aus. In Bezug auf die Riechsensitivität zeigten sich keine signifikanten Modulationen durch die untersuchten Genvarianten. Gene des serotonergen Systems üben bei gesunden Kindern einen modulierenden Einfluss auf die Riechfunktion aus, insbesondere auf die Riechdiskrimination. Von besonderer Bedeutung scheinen in diesem Zusammenhang der Serotonintransporter 5-HTTLPR und das Syntheseenzym TPH2 zu sein. / Some psychiatric disorders are associated with a modulation of the olfactory system. By stimulating the raphe nuclei, which among other target regions project to the olfactory bulb, the serotonergic system was recognized as an influencing factor of the olfactory function in current animal models. Our hypothesis assumes that the serotonergic system influences the olfactory performance. To test this hypothesis, three genes of the serotoninergic system and their psychollogical relevant gene polymorphisms were selected and investigated: TPH2 (tryptophan hydroxylase 2, rs4570625), 5-HTT LPR (serotonin transporter length polymorphism) and 5-HT2C (serotonin transporter, rs3813929). A total of 173 healthy children were included and examined for their olfactory performance (olfactory threshold and discrimination) using the Sniffin'Sticks test. Carriers of the T-allele of the TPH2 polymorphism as well as carriers of the s-allele of the 5-HTTLPR, exhibited significantly better odor discrimination. The effect of 5-HTTLPR polymorphism was mediated by the girls in the sample. The gene polymorphism of the 5-HT2C receptor did not significantly affect the olfactory function. In terms of odor sensitivity, no significant modulations were mediated by the examined gene variants. Genes of the serotonergic system exert a modulating influence on the olfactory function in healthy children, especially on olfactory discrimination. Of particular importance in this context are the serotonin transporter 5-HTT LPR and the synthesis enzyme TPH2.

In the present study 5-hydroxytryptamine (5-HT) 1A receptor knockout mice (KO), mice overexpressing the 5-HT1A receptor (OE), and wild-type (WT) mice were used to investigate the influence of 5-HT1A receptor on the development of the serotonergic system in the brain, from the embryonic day 12.5 to the postnatal day 15.5. Neither the absence nor the overexpression of 5-HT1A receptor influenced the development and differentiation of serotonergic neurons in the raphe area of the mouse brain. However, a delay in the initial development of the serotonergic projections to the mesencephalic tegmentum, cerebral cortex and hypothalamus was observed in both transgenic mice lines. The brain levels of 5-HT and 5-hydroxyindoleacetic acid were significantly higher in both transgenic mice lines during the late embryonic and early postnatal periods as compared to WT mice. An increase in the turnover of 5-HT was not observed before the early postnatal period. Both the absence and the overexpression of 5-HT1A receptor delayed the development of the dopaminergic system of the mesencephalic tegmentum in the early embryonic period. In OE mice the postnatal development of the noradrenergic system appeared to be exaggerated. The immunoreactivity for the neurotrophic protein S100ß was higher in the cerebral cortex, striatum and hippocampus of OE mice as compare to WT and KO mice. The expression of synaptic proteins, such as synapatobrevin and synaptotagmin was reduced in KO and OE mice during the early embryonic period. This reduction may be linked to the delayed development of the serotonergic projections and the dopaminergic system. In addition, no influence of 5-HT1A receptor mutations on the myelination of the brain was observed. Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden die 5-Hydroxytryptamin (5-HT)1A Rezeptor Knockout (KO), überexprimierenden (ÜE) Mäuse und die Wild-Typ (WT) Mäuse, in den Entwicklungsperioden vom embryonalen Tag 12,5 bis postnatalen Tag 15,5 untersucht, um weitere Informationen über den Einfluss vom 5-HT1A Rezeptor auf die Entwicklung des serotonergen Systems im Gehirn zu erhalten. Sowohl das Fehlen des 5-HT1A Rezeptors als auch dessen Überexpression hatten zwar keinen Einfluss auf die Entwicklung und Differenzierung der serotonergen Neurone in den Raphe Regionen, verzögerte aber die erste Entwicklung der serotonergen Innervierungen im mesencephalen Tegmentum, Hypothalamus und cerebralen Cortex. In den späten embryonalen und insbesondere frühpostnatalen Perioden waren die 5-HT- und 5-HIAA-Spiegel bei KO und ÜE Mäusen im Vergleich zu WT Mäusen signifikant erhöht. Eine Erhöhung des 5-HT Turnovers wurde erst in der frühpostnatalen Periode beobachtet. Auch die Entwicklung des dopaminergen Systems im Mesencephalon war in der frühen embryonalen Periode sowohl bei KO als auch bei ÜE Mäusen verlangsamt. Die Überexpression des 5-HT1A Rezeptors begünstigte möglicherweise die postnatale Entwicklung des noradrenergen Systems. Bei ÜE Mäusen war die Immunreaktivität des neurotrophen Proteins S100? im cerebralen Cortex, Hippocampus und Striatum stärker als bei WT und KO Mäusen. Die Expression der synaptischen Proteine wie Synaptobrevin und Synaptotagmin war sowohl bei KO als auch bei ÜE Mäusen in der frühen embryonalen Periode verzögert. Dies könnte mit der verzögerten Entwicklung der serotonergen Projektionen und des dopaminergen Systems in Zusammenhang stehen. Darüber hinaus hatten transgene Veränderungen am 5-HT1A Rezeptor keinen Einfluss auf die Myelinisierung im Gehirn der Maus. Schlagwörter: serotonerges System, Entwicklung des Gehirns, 5-HT1A Rezeptor, transgene Mäuse, dopaminerges System, noradrenerges System, S100ß, Synaptisches Protein, Myelinisierung / In the present study 5-hydroxytryptamine (5-HT) 1A receptor knockout mice (KO), mice overexpressing the 5-HT1A receptor (OE), and wild-type (WT) mice were used to investigate the influence of 5-HT1A receptor on the development of the serotonergic system in the brain, from the embryonic day 12.5 to the postnatal day 15.5. Neither the absence nor the overexpression of 5-HT1A receptor influenced the development and differentiation of serotonergic neurons in the raphe area of the mouse brain. However, a delay in the initial development of the serotonergic projections to the mesencephalic tegmentum, cerebral cortex and hypothalamus was observed in both transgenic mice lines. The brain levels of 5-HT and 5-hydroxyindoleacetic acid were significantly higher in both transgenic mice lines during the late embryonic and early postnatal periods as compared to WT mice. An increase in the turnover of 5-HT was not observed before the early postnatal period. Both the absence and the overexpression of 5-HT1A receptor delayed the development of the dopaminergic system of the mesencephalic tegmentum in the early embryonic period. In OE mice the postnatal development of the noradrenergic system appeared to be exaggerated. The immunoreactivity for the neurotrophic protein S100ß was higher in the cerebral cortex, striatum and hippocampus of OE mice as compare to WT and KO mice. The expression of synaptic proteins, such as synapatobrevin and synaptotagmin was reduced in KO and OE mice during the early embryonic period. This reduction may be linked to the delayed development of the serotonergic projections and the dopaminergic system. In addition, no influence of 5-HT1A receptor mutations on the myelination of the brain was observed.