Metabolismo del triptófano

Una vez absorbido, el triptófano se absorbe a través de tres vías principales: la vía de la cinurenina (a través de las células del anfitrión), la vía de la serotonina (a través de las células del anfitrión) y la vía de los indoles (a través de la microbiota intestinal).  

1. La vía de la cinurenina es la dominante, responsable de más del 95 % del catabolismo del triptófano. Aunque se produce principalmente en el hígado (por medio de la TDO), también se activa en los tejidos de la barrera e inmunológicos (a través de la IDO), sobre todo en condiciones de activación y estrés inmunológico. Estas vías producen una variedad de intermediarios bioactivos y, en último término, contribuyen a la síntesis endógena del NAD+, un cofactor vital implicado en el metabolismo de la energía celular, el equilibrio redox y la reparación del ADN.
   Ante la persistencia de estrés inmunológico, más triptófano se degrada a través de esta vía, con la consiguiente posibilidad de desequilibrios. En condiciones favorables, el metabolismo posterior favorece la producción de metabolitos beneficiosos como el ácido cinurénico (KYNA), a la vez que ayuda a la síntesis eficiente del NAD+. Cuando el equilibrio se altera, debido a cuellos de botella enzimáticos, estrés oxidativo, insuficiencia de micronutrientes o activación inmunológica prolongada, el metabolismo se desvía hacia intermediarios como el ácido quinolínico (QA) y la 3-hidroxiquinurenina (3-HK). 
   
   EL QA actúa sobre los receptores de NMDA y puede aumentar las señales excitantes en el cerebro.
   La 3-hidroxiquinurenina propicia el estrés oxidativo y la peroxidación de lípidos.
   El flujo reducido a través del extremo de la vía productor de NAD+ puede provocar una relativa depleción de NAD+, lo que afecta negativamente a la eficacia mitocondrial, a la energía celular y a la resiliencia general. 
   
   Tales patrones a menudo se observan en contextos de estrés inmunológico persistente y desequilibrio metabólico.
    
2. La vía de la serotonina transforma el triptófano en serotonina (5-HT). Aunque solo utiliza el 1-2 % del triptófano, desempeña un papel crucial en la regulación del estado de ánimo, la motilidad intestinal y los ritmos circadianos. Los cambios en esta vía pueden producir alteraciones en el estado de ánimo, la función digestiva y la calidad del sueño. 
    
3. La vía de los indoles es impulsada por el metabolismo microbiano del colon. Ciertas bacterias intestinales expresan enzimas triptofanasa que convierten el triptófano en indoles y sus derivados, incluido ácido indol-3-propiónico (IPA). Estos metabolitos sirven de ligandos para el receptor de hidrocarburos de arilos (AhR), que sostiene la integridad de la barrera intestinal, la tolerancia inmunológica y el equilibrio sistémico. 
    

El equilibrio entre estas vías metabólicas no es solo una curiosidad bioquímica; es un reflejo del estado de funcionamiento de la actividad microbiana intestinal y de la presencia de estrés inmunológico sistémico. Juntos, determinan si el triptófano se deriva hacia productos metabólicos protectores o asociados con el estrés (metabolitos), con consecuencias posteriores para la salud intestinal, inmunológica y metabólica. 
 

Una dieta saludable rica en fibras propicia la producción microbiana de IPA, que, a su vez, mantiene la integridad de la barrera intestinal y la resiliencia metabólica. Por contra, la inflamación sistémica, el estrés y la disbiosis alteran el equilibrio en el metabolismo del triptófano hacia un flujo excesivo por la vía de la cinurenina, lo que aumenta la producción de metabolitos relacionados con el estrés.  
 

Esta es la razón por la que el metabolismo del triptófano se considera ahora un puente molecular entre el microbioma intestinal y la salud sistémica. El análisis de estas vías metabólicas permite obtener nuevas claves para evaluar el impacto de la dieta y el estilo de vida en, por ejemplo,  la inmunidad, el estado de ánimo y el metabolismo. 

Resumen rápido

• El triptófano se metaboliza en diferentes productos a través del anfitrión (su cuerpo) y la microbiota (los microbios que residen en su organismo), según cómo se procese, y cada uno de estos productos tiene su propia función en el cuerpo. 
• La vía de la cinurenina es la predominante en situaciones de estrés inmunológico, mientras que la de los indoles se impone en condiciones de buena salud intestinal. 
• Este equilibrio metabólico vincula la dieta y la actividad microbiana con la inmunidad, el estado de ánimo y el metabolismo.