Tryptophan-Stoffwechsel

Wenn das Tryptophan absorbiert wurde, wird es über drei wichtige Pfade metabolisiert: den Kynurenin-Pfad (über Wirtzellen), den Serotonin-Pfad (über Wirtzellen) und den Indol-Pfad (über das Darm-Mikrobiom).  

1. Der Kynurenin-Pfad ist die dominante Route, die über 95 % des Katabolismus von Tryptophan (TRP) aus der Nahrung ausmacht. Dies findet zwar hauptsächlich in der Leber statt (über TDO), wird aber auch im Immun- und Barrieregewebe aktiviert (über IDO), insbesondere bei Immunstress und -aktivierung. Dieser Pfad liefert eine Vielzahl bioaktiver Zwischenprodukte und leistet letztlich einen Beitrag zur endogenen Synthese von NAD+, einem wichtigen Cofaktor, der an mitochondriellem Energiestoffwechsel, Redox-Gleichgewicht und DNA-Reparatur beteiligt ist.
   Wenn der Immunstress dauerhaft auftritt, wird mehr Tryptophan in diesen Pfad geleitet, und es können Ungleichgewichte auftreten. Unter günstigen Bedingungen produziert der nachgelagerte Metabolismus bevorzugt günstige Metaboliten, wie Kynureninsäure (Kynurenic Acid, KYNA), und unterstützt gleichzeitig eine effiziente Synthese von NAD+. Wenn sich das Gleichgewicht verändert – durch Enzymengpässe, oxidativen Stress, unzureichende Mikronährstoffe oder anhaltende Immunaktivierung – wird der Metabolismus in Richtung von Zwischenprodukten verlagert, wie Chinolinsäure (Quinolinic Acid, QA) und 3-Hydroxykynurenin (3-OH-KYN). 
   
   QA agiert an den NMDA-Rezeptoren und kann die anregende Signalgebung im Gehirn verstärken.
   3-OH-KYN fördert den oxidativen Stress und die Lipidperoxidation.
   Ein reduzierter Fluss durch das Ende des Pfades, das NAD+ produziert, kann zu einem relativen Mangel von NAD+ führen, was die mitochondrielle Effizienz, die Zellenergie und die allgemeine Resilienz beeinträchtigt. 
   
   Solche Muster werden oftmals im Zusammenhang mit andauerndem Immunstress und Stoffwechselungleichgewicht beobachtet.
    
2. Im Serotonin-Pfad wird Tryptophan in Serotonin umgewandelt (5-HT). Obwohl dort nur 1-2 % des Tryptophans verwendet werden, spielt er eine bedeutende Rolle bei der Regulierung von Stimmung, Darmmotilität und Biorhythmus. Veränderungen bei diesem Pfad können das Stimmungsgleichgewicht, die Verdauungsfunktion und die Schlafqualität beeinflussen. 
    
3. Der Indol-Pfad wird vom mikrobiellen Metabolismus im Dickdarm bestimmt. Bestimmte Darmbakterien exprimieren Tryptophanase-Enzyme, die Tryptophan in Indol und seiner Derivate umwandeln, einschließlich Indol-3-Propionsäure (Indole-3-Propionic Acid, IPA). Diese Metaboliten sind Liganden für den Ah-Rezeptor (Aryl hydrocarbon Receptor, AhR), der die Integrität der Darmbarriere, die Immuntoleranz und das systemische Gleichgewicht unterstützt. 
    

Das Gleichgewicht zwischen diesen Stoffwechselpfaden ist nicht bloß eine biochemische Kuriosität; es spiegelt sowohl den funktionalen Zustand der Aktivität des Darm-Mikrobioms als auch das Bestehen von systemischem Immunstress wider. Zusammen bestimmen sie, ob das Tryptophan in Richtung der mit Schutz oder Stress verbundenen Stoffwechselprodukte (Metaboliten) verlagert wird – mit nachgelagerten Folgen für Darm, Immunsystem und metabolische Gesundheit. 
 

Eine gesunde, ballaststoffreiche Ernährung fördert die mikrobielle Produktion von IPA, die wiederum die Integrität der Darmbarriere und die metabolische Resilienz unterstützt. Umgekehrt verändern systemische Entzündung, Stress und Dysbiose das Gleichgewicht im Tryptophan-Stoffwechsel in Richtung eines exzessiven Flusses über die Kynurenin-Route, wodurch die Produktion von stressbezogenen Metaboliten gesteigert wird.  
 

Daher wird der Tryptophan-Stoffwechsel heute als molekulare Brücke angesehen, die das Darm-Mikrobiom mir der systemischen Gesundheit verbindet. Durch die Untersuchung dieser Stoffwechselpfade erlangen wir eine neue Perspektive für die Bewertung der Auswirkungen von Lebensstil und Ernährung auf beispielsweise die Immunabwehr, die Stimmung und den Stoffwechsel, 

Kurze Zusammenfassung

• Tryptophan wird vom Wirt (Ihr Körper) und vom Mikrobiom (die Mikroben, die in Ihrem Körper leben) in verschiedene Produkte metabolisiert, was von der Art seiner Verarbeitung abhängt – und jedes dieser Produkte übt einzigartige Funktionen im Körper aus. 
• Der Kynurenin-Pfad dominiert während Immunstress, wohingegen der Indol-Pfad bei Darmgesundheit die Oberhand hat. 
• Dieses Stoffwechselgleichgewicht verbindet die Ernährung und die Aktivität des Mikrobioms mit Immunabwehr, Stimmung und Stoffwechsel.