Triptofán-anyagcsere

Miután a triptofán felszívódott, három fő útvonalon metabolizálódik: a kinurenin-útvonalon (a saját sejtjeink által), a szerotonin-útvonalon (a saját sejtjeink által) és az indol-útvonalon (a bélmikrobióta által).  

1. Az étrend részeként bevitt triptofán katabolizmusának több mint 95%-a a kinurenin-útvonalon át történik. Bár ez elsősorban a májban zajlik (a TDO által), az immunszövetekben és a gátként működő szövetekben is aktiválódik (az IDO által), különösen immunstressz és -aktiváció esetén. Ezen az útvonalon számos bioaktív „köztes” termék keletkezik, ami végső soron hozzájárul a NAD+ szervezetünk általi szintéziséhez. Ez a létfontosságú kofaktor szerepet játszik az energiát termelő mitokondriumok anyagcseréjében, a redox egyensúly megteremtésében és a DNS kijavításában.
   Ha az immunrendszer tartósan túl van terhelve, több triptofán kerül erre az útvonalra, és egyensúlyzavarok léphetnek fel. Kedvező körülmények között az anyagcsere folyamán inkább jótékony metabolitok termelődnek, például a kinurénsav (KYNA), ami közben támogatja a NAD+ hatékony szintézisét is. Amikor az egyensúly eltolódik – bizonyos enzimek által előidézett szűk keresztmetszetek, oxidatív stressz, a mikrotápanyagok hiánya vagy hosszan tartó immunaktiváció miatt –, az anyagcsere a kinolinsavhoz (QA) és a 3-hidroxikinureninhez (3-OH-KYN) hasonló „köztes” termékek felé tolódik el. 
   
   A QA az NMDA-receptorokra hat, és felerősítheti az agyban az izgalmi jeleket.
   A 3-OH-KYN pedig fokozza az oxidatív stresszt és a lipidperoxidációt.
   Ha az útvonalnak azon a végén, ahol a NAD+ termelődik, csökken az áramlás, az a NAD+ relatív kimerülését eredményezheti, ami kihívást jelent a mitokondriumok hatékonysága, a sejtek energiatermelése és az általános ellenálló képesség szempontjából. 
   
   Ilyen mintázatok gyakran a tartós immunstressz és az anyagcsere egyensúlyának hiánya esetén figyelhetők meg.
    
2. A szerotonin-útvonalon a triptofán szerotoninná (5-HT) alakul. Bár ezen az útvonalon csak a triptofán 1-2%-át használja fel a szervezet, mégis jelentős szerepet játszik a hangulat, a bélmozgás és a cirkadián ritmus szabályozásában. Az ezt az útvonalat érintő változások befolyásolhatják a hangulat egyensúlyát, az emésztés működését és az alvás minőségét. 
    
3. Az indol-útvonalat a vastagbélben lakó mikrobák anyagcseréje irányítja. Bizonyos bélbaktériumok triptofanáz enzimeket fejeznek ki, amelyek a triptofánt indollá és a származékaivá alakítják, beleértve az indol-3-propionsavat (IPA). Ezek a metabolitok az arilhidrogén-receptor (AhR) ligandumai (receptorhoz kötődni képes anyagok), amelyek támogatják a bélgát épségét, az immuntoleranciát és az egész szervezet egyensúlyát. 
    

A anyagcsere-útvonalak közötti egyensúly nem csupán biokémiai szempontból érdekes, mivel tükrözi a bélben a mikrobák aktivitásának funkcionális állapotát és az egész szervezetre kiterjedő immunstressz jelenlétét is. Együttesen határozzák meg, hogy a triptofán inkább a védő, vagy inkább a stresszel összefüggő anyagcsere-termékek (metabolitok) előállítására használódik fel, mivel ennek további következményei vannak a bélrendszer, az immunrendszer és az anyagcsere egészségére. 
 

Az egészséges, rostban gazdag étrend elősegíti az IPA mikrobák általi termelését, ami támogatja a bélgát épségét és az anyagcsere ellenálló képességét. Ezzel szemben a szervezet egészét érintő gyulladás, a stressz és a diszbiózis a triptofán-anyagcsere egyensúlyát a kinurenin-útvonalon keresztüli túlzott áramlás irányába tolja el, ami növeli a stresszel összefüggő metabolitok termelését.  
 

Ezért tekintik a triptofán-anyagcserét ma már egy olyan molekuláris hídnak, amin keresztül a bélmikrobiom és a szervezet egészsége összekapcsolódik. Ezen anyagcsere-útvonalak vizsgálata egy újfajta szemléletet jelent az életmódnak és az étrendnek például az immunitásra, a hangulatra és az anyagcserére gyakorolt hatása értékelésében. 

Gyors összefoglaló

• A triptofánt a saját szervezetünk és a mikrobióta (a bennünk élő mikrobák) különböző termékekké bontja le attól függően, hogy hol hasznosul. Minden egyes ilyen terméknek megvan a sajátos feladata a szervezetben. 
• A kinurenin-útvonal dominál immunstressz esetén, míg az indol-útvonal virágzik, ha a bélflóra egészséges. 
• Ez az anyagcsere-egyensúly összekapcsolja az étrendet és a mikrobiom aktivitását az immunitással, a hangulattal és az anyagcserével.