Метаболизм триптофана

У триптофана есть множество путей расщепления: серотониновый (включая синтез мелатонина), микробный (триптамин, индол, индолуксусная кислота), кинурениновый, в конце которого образуется важная для здоровья и долголетия молекула никотинамидадениндинуклеотида (НАД + ). Путь этот непростой и у него есть много развилок. Первый этап этого пути катализируется триптофан-2, 3-диоксигеназой (TDO), затем индоламин-2, 3-диоксигеназой (IDO). Если поток молекул сбивается с одного пути на другой, то в нашем организме могут возникать самые разные нарушения.

Направление метаболизма определяется активностью ферментов. А на активность ферментов влияет как генетика, так и образ жизни, включая микрофлору, воспаление, хронический стресс, уровень половых гормонов. Таким образом, разные аспекты образа жизни суммируется в одном биохимическом пути. 

Так, индоламин-2,3-диоксигеназа (IDO), которая превращает триптофан в кинуренин, интерфероном-гамма под влиянием провоспалительных цитокинов. IDO снижает образование серотонина, смещая баланс в сторону кинуренина. Повышенный уровень стресса усиливает активность TDO (триптофан 2,3-диоксигеназы) и триптофан-пирролазу, что еще сильнее активирует кинурениновый путь.

Таким образом, при нарушениях микрофлоры, стрессе и воспалении в крови растет уровень кинуренина, а печень хуже расщепляет его на метаболиты. Почему увеличение кинуренина в крови плохо? Потому, что он может проникать в мозг через гематоэнцефалический барьер. А чем больше кинуренина в головном мозге, тем сильнее нейротоксический его путь метаболизма преобладает над нейропротекторным. Есть два самых типичных нарушения: снижение синтеза серотонина (дисбаланс серотонин-кинуренин) и дисбаланс между производными кинуренинового пути (кинурениновая и хинолиновая кислоты).

Опасно, когда меняется и соотношение хинолиновой и кинуреиновой кислот. Хинолиновая кислота увеличивает скорость возбуждения в коре головного мозга, ее избыток нейротоксичен, а кинурениновая блокирует возбуждение и блокирует глутамат, способствует нейропротекции. Избыточное образование кинуренина связано с увеличением риска развития депрессии, а дисбаланс – с нейродегенераций и риском ряда психических заболеваний.

Что можно делать? 

Самые разные вмешательства оказывают влияние на кинурениновый путь. Например, снижение уровня воспаления (противовоспалительная диета, санация очагов хронического воспаления и т.п.), нормализация уровня стресса повлияют на активность ферментов кинуренинового пути. Или возьмем спорт. Физическая активность (через активацию PGC-1a1) усиливает в мышцах синтез фермента кинуренин аминотрансферазой (КАТ), который превращает кинуренин в кинурениновую кислоту, которая не может проникать в мозг. Это приводит к уменьшению количества кинуренина в крови. Другой механизм, но тоже работает.

Эффективны вмешательства на уровне микрофлоры. Ведь есть и микробный путь расщепления триптофана с образованием индольных производных триптофана, триптамина, индола, скатола Небольшое их количество полезно, но избыток вреден. Кроме этого, сама кишечная микрофлора может синтезировать кинуренин. Исследования показывают, что применение некоторых пробиотиков, например Lactobacillus reuteri, коррелирует с уровнем кинуренина крови и симптомами депрессии.

Образ жизни – как гордиев узел, где невозможно выявить одну причину одной проблемы с одним решением. Ведь как мы видим совершенно разные факторы действует на один биохимический путь. Поэтому нет и одной таблетки, а разрубить гордиев узел можно мечом с названием – зож, комплексным, холистичным подходом к своему здоровью.