Monoamine synthétisée à partir du tryptophane par la tryptophane hydroxylase, avec deux isoformes : TPH1 en périphérie, TPH2 dans les neurones du raphé. La très grande majorité de la sérotonine de l'organisme, de l'ordre de 90 à 95 %, est produite par les cellules entérochromaffines de l'intestin, où elle régule la motricité, la sécrétion et la sensibilité viscérale.
Cette double localisation impose une distinction essentielle : la sérotonine ne franchit pas la barrière hémato-encéphalique. Le pool périphérique et le pool central sont indépendants et le premier ne renseigne pas sur le second. La synthèse dépend de la disponibilité du tryptophane et de cofacteurs — fer, phosphate de pyridoxal issu de la B6, folates, vitamine B12 — et la transformation en mélatonine, la nuit, fait intervenir la sérotonine N-acétyltransférase et l'ASMT.
Points de vigilance. Les dosages sanguins, plaquettaires ou urinaires de sérotonine, comme les dosages urinaires de neurotransmetteurs proposés hors cadre hospitalier, n'ont pas de valeur pour évaluer une fonction cérébrale ; le 5-HIAA urinaire n'a d'indication que dans la recherche de tumeur neuroendocrine. L'hypothèse d'une dépression expliquée par un déficit sérotoninergique a été largement remise en question dans la littérature récente : présenter un trouble de l'humeur comme un déficit à combler par la nutrition est incorrect et potentiellement dangereux. Point de sécurité majeur : l'association de 5-HTP, de L-tryptophane ou de millepertuis avec un antidépresseur sérotoninergique, un IMAO, un triptan ou le tramadol expose à un syndrome sérotoninergique, urgence médicale ; aucune de ces substances ne doit être conseillée sans avis médical, et le millepertuis est un inducteur enzymatique puissant qui réduit l'efficacité de nombreux traitements, dont les contraceptifs. Tout trouble psychique relève d'une prise en charge médicale ; l'accompagnement nutritionnel est complémentaire et sans promesse.

