Aminoacidul triptofan nu poate fi produs de corpul uman și, prin urmare, este esențial. Este un α-aminoacid proteinogen [sinonim pentru L-triptofan: (S) -triptofan] cu un sistem inelar indol aromatic.
Corpul uman are nevoie de acest aminoacid pentru a produce doi mesageri importanți:
Ca element important, triptofan este încă important pentru ficat metabolism și poate fi transformat, printre altele, în vitamina niacină și coenzima nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD). |
L-triptofan
Datorită lipofilicității sale puternice (ușor solubilă în grăsimi și uleiuri), L-triptofanul este legat de proteina de transport albumină pentru transport la sânge-creier barieră. După ce a fost eliberat din această legătură, triptofanul poate fi transportat la creier. La sânge-creier barieră, însă, L-triptofanul concurează cu alte cinci aminoacizi pentru același sistem de transport care îi permite să intre în centrală sistem nervos (SNC). Acestea sunt lanțul ramificat aminoacizi (abreviat BCAA pentru Amino cu lanț ramificat englezesc Acizi) L-valină, L-leucina și L-izoleucină și aromatica aminoacizi L-fenilalanină și L-tirozină. Pentru a reduce presiunea competitivă și a crește disponibilitatea centrală a L-triptofanului, următorii factori de influență joacă un rol:
- Dietă: după o masă bogată în proteine, aportul de acțiune rapidă carbohidrati creșteri insulină niveluri. Ca rezultat, amino concurențial cu lanț ramificat acizi sunt transferate în celulele musculare și procentul de triptofan în sânge este mărită. Astfel, acest lucru poate trece preferențial Bariera hemato-encefalică.
- Sport: intens rezistenţă exercițiul duce la creșterea amino-lanțului ramificat acizi fiind absorbit în celulele musculare sub influența insulină. Ca urmare, crește și procentul de triptofan din sânge. Același lucru este valabil și pentru un scurt intens Forţa de Formare.
L-triptofanul are un efect indirect asupra somnului prin formarea de serotonina și asupra dispoziției generale prin intermediul antidepresiv efect. Metabolismul triptofan kinureninei Doar 3% din triptofanul ingerat este utilizat pentru sinteza serotonina și melatonina în SNC. În cea mai mare parte, triptofanul este important pentru construirea proteinelor, formarea vitaminei B3 și a coenzimei NAD. Metabolismul triptofan-kinureninei joacă un rol în acest proces ficat, degradarea triptofanului începe cu scindarea inelului pirrolic. Această etapă este catalizată (accelerată) de enzima triptofan pirolaza (sau triptofan 2,3-dioxigenaza) și se formează N-formilchinurenina. Cu ajutorul kinureninei formilazei se formează aminoacidul aromatic neproteogenic kinurenina. Aceasta este convertită în 3-hidroxikinurenină de kinurenină-2-monooxigenază. În etapa următoare de reacție, L-alanină este clivat cu ajutorul kinureninazei și se formează 3-hidroxiantranilat. Acum, 3-hidroxi-antranilat dioxigenaza catalizează conversia în acroleil-β-aminofumarat. După reacții suplimentare, se formează în cele din urmă acetil-CoA. Calea biosintetică pentru Acid nicotinic (niacina, vitamina B3) se ramifică după formarea acroleil-β-aminofumaratului. După formarea chinolatului, precursorul NAD + Acid nicotinic se formează mononucleotidă. Triptofan pirolaza este localizată în ficat și reglează nivelurile de triptofan plasmatic. Dacă în plasmă este prezent prea mult triptofan, se activează enzima triptofan degradantă triptofan pirolază (sau triptofan 2,3-dioxigenază). Tulburări ale metabolismului triptofan-kinureninei Deficiență de vitamina B6 În cazul deficitului de vitamina B6 (în special piridoxal fosfat), activitatea kinureninazei scade și se acumulează kinurenina și 3-hidroxikinurenina. În acest caz, kinurenina formează în mod spontan acid kinurenic, iar 3-hidroxikinurenina formează acid xanturenic. Acidul kinurenic inhibă glutamat și dopamina eliberare în fisura sinaptică. Răspuns imun Indolamina-2,3-dioxigenaza (IDO) este o izoenzimă a triptofan pirolazei exprimată de țesutul periferic. Citokinele proinflamatorii, cum ar fi IFN-γ sau TNF-α, activează izoenzima IDO. În prezența unui răspuns imun, triptofanul este epuizat de IDO, reducând astfel disponibilitatea acestuia la, de exemplu, infectate cu virus sau cancer celule. Epuizarea triptofanului are un efect citostatic asupra celulelor (inhibă creșterea celulară). Mai mult, metaboliții (intermediari), cum ar fi 3-hidroxikinurenina, au un efect citotoxic (acționând ca toxină celulară). Activarea enzimei IDO este deci un mecanism de apărare. În consecință, serotonina /melatonina deficiența poate fi tratată prin suplimentarea cu triptofan. Cu toate acestea, markerii inflamatori nu ar trebui să fie prezenți în concentrații mari, deoarece activează IDO Cortizolul nivel datorat cronice stres activează enzima triptofan pirolază degradantă a triptofanului. Notă: Din cauza cronică stres și citokinele pro-inflamatorii, triptofanul poate fi degradat. Acest lucru duce la o conversie scăzută a L-triptofanului în 5-hidroxitriptofan (5-HTP). 5-HTP este un precursor al serotoninei.
serotonină
Serotonina este unul dintre neurotransmițători (substanțe mesager). Efectele sale sunt legate în principal de sistem nervos (dispoziție), Sistemul cardiovascular (vasoconstricție), și intestinul (peristaltism intestinal ↑). Serotonina este construită din aminoacidul L-triptofan într-o reacție în două etape:
- Pasul 1: Se formează intermediarul: aminoacidul non-proteinogen 5-hidroxitriptofan (5-HTP) (catalizatorul este enzima triptofan hidroxilaza).
- Etapa a 2-a: decarboxilarea la produsul final serotonină (catalizatorul este enzima aromatică-L-aminoacid decarboxilaza sau hidroxitriptofanul decarboxilaza).
Vitamine B6 și B3 și magneziu sunt implicați în sinteză. În plus, vitamina B3 inhibă activitatea enzimei triptofan pirolază care degradează triptofanul și astfel susține sinteza triptofanului la 5-HTP. Acțiunea serotoninei este mediată prin intermediul receptorilor 5-HT. Pornind de la așa-numitele nuclee de rafe, care sunt localizate în trunchiul creierului, serotonina este activă în toate regiunile creierului prin aceste căi nervoase. Ei influențează, de exemplu, memorie performanță, starea sufletească, ritmul somn-veghe și durere percepţie.
Melatonina
Melatonina este un hormon produs de glanda pineală, o parte a diencefalului. Melatonina este sintetizată în creier din triptofan prin intermediul serotoninei intermediare (vezi mai jos). Se sintetizează numai noaptea cu apariția întunericului. Formația maximă este atinsă între orele 2:00 și 4:00, după care scade din nou. Lumina zilei care ajunge la ochi inhibă secreția de melatonină. Acest lucru este valabil mai ales pentru lumina dimineții, care are cel mai mare conținut de lumină albastră. Pe parcursul zilei, conținutul de lumină albastră scade continuu și nivelul de melatonină se acumulează încet spre seară. Melatonina induce somnul profund și este un stimul pentru eliberarea hormonului de creștere hormon somatotrop (STH) (sinonim: somatotropină). concentrare de melatonină este dependentă de vârstă. Sugarii au cel mai mare nivel concentrare. După aceea, producția de melatonină scade continuu. Prin urmare, durata medie a somnului scade odată cu vârsta și problemele de somn apar mai frecvent. Perturbări în somatotropină producția induce prematur somatopauză. Somatopauză este scăderea progresivă a secreției de STH (hormonul somatotrop (STH), hormonul de creștere uman (HGH)) cu deficit consecutiv de STH la adulții de vârstă mijlocie și vârstnici. Melatonina este sintetizată (produsă) în creier din triptofan prin serotonina intermediară în două etape:
- Pasul 1: Serotonina este N-acetilată cu acetil-coenzima A, (catalizatorul este enzima serotonină N-acetiltransferază (AANAT)).
- Pasul 2: N-acetilserotonina este metilată cu S-adenosilmetionina de acetilserotonină O-metiltransferază (transferul unei grupări metil).
Melatonina are un efect de stimulare a somnului și controlează ritmul zi-noapte.
Niacina
Niacina este un termen colectiv pentru structurile chimice ale acidului piridin-3-carboxilic, care include Acid nicotinic, acidul său amidă nicotinamidă și coenzimele biologic active nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD) și nicotinamidă adenină dinucleotidă fosfat (NADP). L-triptofanul este provitamina (precursorul vitamine) de niacină (vitamina B3). Niacina joacă un rol crucial în alimentarea cu energie a organismului și este implicată într-o varietate de procese metabolice diferite (proteine / proteine, lipide / grăsimi, metabolismul carbohidraților) din organism.
