Metabolismo del triptofano

Una volta assorbito, il triptofano viene metabolizzato attraverso tre vie principali: la via della chinurenina (tramite le cellule dell'ospite), la via della serotonina (tramite le cellule dell'ospite) e la via dell'indolo (tramite il microbiota intestinale).  

1. La via della chinurenina è la via dominante e rappresenta oltre il 95% del catabolismo del triptofano ottenuto dalla dieta. Sebbene si espleti principalmente nel fegato (tramite il TDO), l’attivazione avviene anche nei tessuti immunitari e di barriera (tramite l’IDO), soprattutto in caso di stress e attivazione immunitaria. Questa via produce una serie di intermedi bioattivi e contribuisce alla sintesi endogena di NAD+, un cofattore vitale coinvolto nel metabolismo energetico mitocondriale, nell'equilibrio redox e nella riparazione del DNA.
   Quando lo stress immunitario è prolungato, la quantità di triptofano indirizzata verso questa via è maggiore e può dar luogo a squilibri. Se le condizioni sono favorevoli, il metabolismo a valle favorisce la produzione di metaboliti benefici come l'acido chinurenico (KYNA), sostenendo al contempo un'efficiente sintesi di NAD+. Quando l'equilibrio si sposta, a causa di colli di bottiglia enzimatici, stress ossidativo, insufficienza di micronutrienti o attivazione immunitaria prolungata, il metabolismo subisce uno sbilanciamento verso intermedi come l'acido chinolinico (AQ) e la 3-idrossichinurenina (3-OH-KYN). 
   
   L'AQ agisce sui recettori NMDA (N-metil-D-aspartato) e può amplificare i segnali eccitatori a livello cerebrale.
   La 3-OH-KYN promuove lo stress ossidativo e la perossidazione lipidica.
   Un flusso ridotto attraverso l'estremità della via che produce NAD+ può provocare una relativa deplezione di NAD+, mettendo a rischio l'efficienza mitocondriale, l'energia cellulare e la resilienza generale. 
   
   Tale andamento è spesso osservato in contesti di stress immunitario persistente e di squilibrio metabolico.
    
2. La via della serotonina converte il triptofano in serotonina (5-HT). Pur utilizzando solo l'1-2% del triptofano, svolge un ruolo significativo nella regolazione dell'umore, della motilità intestinale e dei ritmi circadiani. I cambiamenti in questa via possono influenzare l'equilibrio dell'umore, la funzione digestiva e la qualità del sonno. 
    
3. La via dell’indolo è strettamente correlata al metabolismo microbico del colon. Alcuni batteri intestinali esprimono l’enzima triptofanasi che converte il triptofano in indolo e suoi derivati, tra cui l'acido indolo-3-propionico (IPA). Questi metaboliti sono ligandi per il recettore degli idrocarburi arilici (AhR) e supportano l'integrità della barriera intestinale, la tolleranza immunitaria e l'equilibrio sistemico. 
    

L'equilibrio tra queste vie metaboliche non è una semplice curiosità biochimica, ma riflette sia lo stato funzionale dell'attività microbica intestinale, sia la presenza di uno stress immunitario sistemico. Insieme, fanno sì che il triptofano venga indirizzato verso prodotti metabolici protettivi o associati allo stress (metaboliti), con conseguenze a valle per la salute intestinale, immunitaria e metabolica. 
 

Una dieta sana e ricca di fibre favorisce la produzione microbica di IPA, che supporta l'integrità della barriera intestinale e la resilienza metabolica. Al contrario, l'infiammazione sistemica, lo stress e la disbiosi spostano l'equilibrio del metabolismo del triptofano verso un flusso eccessivo attraverso la via della chinurenina, aumentando la produzione di metaboliti associati allo stress.  
 

Per questo motivo il metabolismo del triptofano è oggi considerato un ponte molecolare che collega il microbioma intestinale alla salute sistemica. Esaminando queste vie metaboliche, otteniamo una nuova lente attraverso la quale valutare l'impatto dello stile di vita e della dieta ad esempio  sull'immunità, sull'umore e sul metabolismo. 

Breve riepilogo

• Il triptofano viene metabolizzato in prodotti differenti da parte dell'ospite (il corpo) e del microbiota (i microbi che vivono all'interno del Suo corpo), a seconda di come viene processato, e all’interno dell’organismo ognuno di questi prodotti svolge funzioni uniche. 
• La via della chinurenina è la via dominante in presenza di stress immunitario, mentre la via dell'indolo prospera quando l’intestino è in salute. 
• Questo equilibrio metabolico collega la dieta e l'attività del microbioma all'immunità, all'umore e al metabolismo.