Utente:OppidumNissenae/Sandbox18

OppidumNissenae/Sandbox18
formula di struttura
formula di struttura 3D
Nome IUPAC
acido 2(S)-ammino-3-(3-indolil)propanoico
Abbreviazioni
W TRP
Nomi alternativi
L-triptofano 3-(3-indolil)-L-alanina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C11H12N2O2
Massa molecolare (u)	204,23
Aspetto	solido cristallino da bianco a giallo-verdastro
Numero CAS	73-22-3
Proprietà chimico-fisiche
Costante di dissociazione acida a 293 K	pK1: 2,46 pK2: 9,41
Punto isoelettrico	5,89
Solubilità in acqua	10 g/l a 293 K
Temperatura di fusione	563 (290 °C) con decomposizione
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	−415,3
S0m(J·K−1mol−1)	251
C0p,m(J·K−1mol−1)	238,1
Indicazioni di sicurezza
Frasi H	---
Consigli P	---

Il triptofano o L-Trp e D-Trp (abbreviazione IUPAC-IUBMB: Trp or W) è una molecola che ha unachiralità, normalmente in natura è presente solo l'enantiomero (L) levogiro ed è uno dei 20 amminoacidi ordinari; è un amminoacido poco polare, il suo gruppo laterale è un indolo, ed è codificato geneticamente da un solo codone: UGG.

Esso è alla base del gruppo di composti della triptamina; la forma levogira è un aminoacido strutturale delle proteine del uomo, mentre la forma (D) o destrogiro è poco rappresentata in natura, essa si trova, infatti, nel veleno proteico (contryphans) di molluschi gasteropodi marini del genere conus.

Negli esseri umani è uno degli amminoacidi essenziali, cioè va assunto con l'alimentazione, dato che l'organismo umano non è in grado di sintetizzarlo autonomamente.Il triptofano è essenziale per la sintesi del neurotrasmettitore serotonina che è coinvolto nella regolazione del sonno, dellaveglia e del tono dell'umore.

Cenni storici

L'isolamento del triptofano è avvenuto la prima volta nel 1901, attraverso l'idrolisi della caseina da parte Frederick Hopkins biochimico dell'Università di Cambridge e Premio Nobel per la medicina per questa scoperta nel 1929; da 600 grammi di caseina grezza si ottennero 4-8 grammi di triptofano.

Ad oggi esso è il solo rappresentante dei precursori delle monoammine usato per il trattamento della depressione.

Biosintesi

Piante e microrganismi generalmente sintetizzano il triptofano dall'Acido shikimico o dall'Acido antranilico. Questo si condensa con Fosforibosil pirofosfato (PRPP), generando Pirofosfato come sottoprodotto. Dopo l'apertura dell'anello della frazione ribosio e dopo decarbossilazione riduttiva, si genera indolo-Gliceraldeide-3-fosfato, che a sua volta si trasforma inindolo. Nell'ultimo passaggio, l'enzima triptofano sintasi catalizza la formazione di triptofano dall'aminoacido serina e dall'indolo.

La produzione industriale di triptofano oltre chimica è anche basata sulla fermentazione batterica di serina e di indolo usando ceppi di tipo selvaggio o geneticamente modificati di Escherichia coli e Corynebacterium glutamicum.

Farmacologia

Assorbimento

L'assorbimento del triptofano avviene nell'intestino tenue, Il triptofano è attivamente trasportato nel cervello da una proteina carrier che è comune per il trasporto di acidi neutri e aminoacidi a catena ramificata di grandi dimensioni. I livelli di triptofano nel cervello sono influenzati non solo dalla sua concentrazione plasmatica, ma anche le concentrazioni plasmatiche degli altri aminoacidi acidi che competono per il carrier di assorbimento cerebrale. E' noto che alte concentrazioni nelle proteine di leucina bloccano l'assorbimento del triptofano.

Il malassorbimento del triptofano sembra controllato da un tratto autosomico recessivo; è nota, infatti, una rara sindrome ereditaria: la sindrome di Hartnup che si esprime nel tratto omozigote, dovuta a una anomalia del trasportatore di membrana, che comporta un aumento della eliminazione urinaria di aminoacidi monoammino-monocarbossilici e triptofano.

I deficit dell'assorbimento del triptofano sono dovuti a malfunzionamenti delle proteine di trasporto degli aminoacidi neutri sulla cellula intestinale, la carenza di triptofano comporta un deficit di vitamina PP (niacina) con la comparsa di Pellagra. qualora esistano deficit di conversione dal triptofano alla niacina si parla di sindromi pellagroidi, per esempio a seguito dell'uso di isoniazide.

Distribuzione

La 5-idrossitriptamina (serotonina) (5-HT) è un neurotrasmettitore con funzioni centrali e periferiche, tra cui la modulazione del tono dell'umore, l'appetito, l'emodinamica e le manifestazioni gastrointestinali (GI) quali la secrezione e la motilità. La sua sintesi è avviata dall'enzima triptofano idrossilasi (TPH) che agisce sul triptofano come substrato. Negli esseri umani, l'enzima è codificato sui cromosomi 11 e 12 perchè esistono due diversi enzimi omologhi TPH1 e TPH2 (identità di sequenza 71%). Le due isoforme distinte di TPH note sono:

• TPH1, principalmente espressa nelle cellule enterocromaffini del tratto gastrointestinale, e anche pelle, ghiandola pineale, ed è anche espressa nel sistema nervoso centrale.
• TPH2, espresso esclusivamente in cellule neuronali ed è l'isoforma predominante.

Diversi sono i siti che, con l'autoradiografia mostrano la capacità di produrre e accumulare la serotonina e i suoi precursori: le cellule cromaffini della midollare surrenale, le cellule enterocromaffini gastriche, lepiastrine, le cellule parafollicolari della tiroide, le cellule beta delle isole pancreatiche, imastociti, le cellule del setto e del polmone. La formazione e metabolizzo della serotonina a partire dai suoi precursori è più elevata, però, nelle cellule esocrine del pancreas, nei neuroni del ganglio cervicale superiore, negli assoni terminali delplesso mioenterico gastro-intestinale e nelle le cellule del corpo carotideo.

Metabolismo

Metaboliti del triptofano

Il triptofano subisce tre destini metabolici:

1. sintesi della nicotinamide,
2. sintesi della 5-HT (serotonina),
3. sintesi della melatonina.

I prodotti terminali del metabolismo del triptofano sono l'indolo e lo scatolo.

Il suo metabolismo è integrato in processi di grande importanza biochimica e fisiologica. In alcuni tessuti vienedecarbossilato a triptamina oppure idrossilato e quindi decarbossilato con formazione di 5-idrossitriptamina o serotonina. Nell'organismo il triptofano viene anche metabolizzato mediante apertura dell'anello indolico con formazione di formilchinurenina e dichinurenina. Tale processo rappresenta la tappa iniziale nella biosintesi dell'acido nicotinico e della nicotinammide, vitamine del complesso B.

Sintesi della niacina

Il triptofano è precursore della serotonina (un neurotrasmettitore), della melatonina e della niacina. L'organismo metabolizza il triptofano mediante apertura dell'anello indolico con formazione di formilchinurenina e di chinurenina. Questa è la tappa iniziale della biosintesi dell'acido nicotinico e della nicotinammide, vitamine del complesso B (vitamina PP); la cui carenza per deficit alimentare porta alla comparsa della pellagra.

Sintesi della Serotonina

Il metabolita intermedio tra il triptofano e la serotonina è il (L)-5-idrossitriptofano o (5-HTP).

Metabolismo da Triptofano a Serotonina: E 'responsabile per l'aggiunta del-HO gruppo ( idrossilazione ) alla posizione 5 per formare ilaminoacido 5-idrossitriptofano (5-HTP), che è il passo iniziale e limitante nella sintesi del neurotrasmettitore serotonina.

La prima tappa della sintesi della serotonina è data dalla triptofano-idrossilasi, questa è una ossidasi a funzione mista che richiede ossigeno molecolare e un cofattore pteridinico ridotto per svolgere normalmente l'attività, questo è l'enzima limitante di tutta la via sintetica.

La seconda tappa è data dall'enzima che converte l'5-idrossitriptofano a 5-HT, questo è una decodecarbossilasi degli L-aminoacidi, essa è ampiamente diffuso e ha un'ampia specificità di substrato. Si è ritenuto, grazie a metodi di clonazione del DNA, che (L)-5-idrossi-triptofano e la L-dopa-decarbossilasi sono lo stesso enzima, il 5-idrosssi-tritofano non è rintracciato nel SNC perchè viene rapidamente decarbossilato mentre la 5-HT (serotonina) è immagazzinata nei granuli secretori del trasporto con le vescicole. Vescicole dalle quali viene rilasciata con un meccanismo di esocitosi da parte dei neuroni serotoninergici. Il cervello possiede una specifica isoforma di triptofano idrossilasi (TPH2) che ha una distribuzione tissutale che si differenzia nettamente da quella dell'enzima classica (TPH1).

Il metabolismo del triptofano è integrato in processi di grande importanza biochimica e fisiologica; nell'organismo il triptofano viene anche metabolizzato mediante apertura dell'anello indolico con formazione di formilchinurenina e dichinurenina. Tale processo rappresenta la tappa iniziale nella biosintesi dell'acido nicotinico e della nicotinammide, vitamine del complesso B.

Sintesi della melatonina

La serotonina e metilata e quindi acetilata nell'ormone melatonina nella ghiandola epifisi. Le due tappe biosintetiche sono: in primo luogo, la serotonina è N-acetilata dall'enzima N-acetiltransferasi (AANAT) a N-acetil-serotonina. Successivamente l'N-Acetilserotonina, in presenza di S-adenosilmetionina, viene metilata dall'enzima Acetilserotonin-O-metiltransferasi. La prima tappa enzimatica e la sua attività enzimatica è indirettamente regolata dalla luce del giorno.

Eliminazione

Triptofano diossigenasi (indoleamine 2,3-diossigenasi) e una proteina di tipo eme che catalizza la reazione triptofano -> formilkiruneina. Essa è la prima tappa del catabolismo del triptofano nelle cellule animali. Questo enszima viene stimolato dai corticosteroidi e dai livelli di triptofano. La triptofano diossigenasi catalizza sia l' (L) che il (D)-triptofano ma anche altri substrati, essa inoltre ha diversa distribuzione tissutale e proprietà regolatorie giocando un ruolo nelle risposte infiammatorie.

I procarioti utilizzano una via alternativa per eliminare l'indolo usano la triptofano indoleliasi o triptofanasi. L'indolo negli euscarito viene idrossilato in indossile che può essere assorbito dal sangue per essere poi eliminato con le urine sotto forma di solfato indossile.

Ma la principale via catabolicadel triptofano è quella del formiato che è rimosso idroliticamente dalla triptofano diossigenasi per formare la chinurenina, un composto che viene usato da un certo numero di enzimi. Successivamente una kinureninasi unirà il composto con l'antranilato e l'alanina mentre una transaminazione porta all'acido ciclico kinurenico che permetterà l'eliminazione urinaria massiva.

Un METABOLISMO maggiore del triptofano lungo il percorso della chinurenina è stata segnalata sia nella depressione che nell'IBS (Clarke et al 2009a; Fitzgerald et al 2008; Myint et al 2007). Anche se gli studi hanno suggerito ciò come una alterazione della produzione dell'acido quinolinico come conseguenza di questo disturbo. La rilevanza di questa ipotesi di lavoro è confermata da studi che hanno coinvolto misure periferici dell'acido quinolinico come marker surrogato dell'attività della malattia nelle miopatie infiammatorie idiopatiche giovanili (Cavaliere et al 2002). Inoltre è stato dimostrato che un aumento dei livelli plasmatici di questo metabolita neurotossico possono influenzare i processi del SNC (Yan et al 2005) e che un aumento della produzione periferica di chinurenina centrale può aumentare le concentrazioni di acido quinolinico (Raison et al 2009a). Una correlazione tra le alterazioni della via chinurenina, disturbi gastrointestinali e gli esiti cognitivi deve essere ancora pienamente definito.

Funzioni biologiche

Procarioti

I batteri che sintetizzano il triptofano, con alte concentrazioni cellulari di questo aminoacido attivano un repressore proteico che si lega all'operone trp. Il legame di questo repressore al operone triptofano impedisce la trascrizione del DNA a valle che codifica gli enzimi coinvolti nella biosintesi di triptofano. Così alti livelli di triptofano bloccano la sintesi triptofano attraverso un ciclo di feedback negativo, viceversa quando i livelli di triptofano della cellula sono ridotti, la trascrizione dal operone trp riprende. L'organizzazione genetica dell'operone trp consente quindi di regolamentare strettamente le risposte rapide ai cambiamenti dei livelli di triptofanoi nella cellula endogeni ed esogeni..

Eucarioti

Il triptofano, per molti organismi (compresi gli esseri umani), è considerato un amminoacido essenziale. Ciò significa che deve essere neccessariamente assunto con la dieta. Gli aminoacidi, tra cui il triptofano, agiscono come substrato essenziale per biosintesi delle proteine . Inoltre, le funzioni del triptofano come precursore biochimico per diverse sostanze fisiologiche sono le seguenti:

• Serotonina (un neurotrasmettitore ), è sintetizzata attraverso triptofano idrossilasi. La serotonina, a sua volta, può essere convertito in melatonina (un neurormone ), grazie all'attività di due enzimi: l'N-acetiltransferasi e l'5-idrossiindolo-O-metiltransferasi.
• La niacina è sintetizzata dal triptofano attraverso la chinurenina e gli acidi quinolinici che sono per questo intermedi biosintetici chiave.
• Auxina (a fitormone ) quando gli elementi del mesoderma delle piante ( Sieve cells ) subiscono l'apoptosi, il triptofano viene convertito in auxina.

I disturbi dovuti al malassorbimento del fruttosio e all'intolleranza all'assorbimento del lattosio sono spesso dovuti ad un improprio assorbimento del triptofano a livello intestinale, determinando ridotti livelli di triptofano nel sangue e depressione.

Siti di stoccaggio

Cellule enterocromaffini

Le cellule enterocromaffini sono localizzate istologicamente nella mucosa gastrointestinle con un alta densità nella parte terminale del duodeno. Esse sono in grado di sintetizzare la serotonina (5-HT) partendo da triptofano, e immagazzinano la stessa insieme ad altre sostanze autacoidi, come la Sostanza P che è una vasodilatatore ed altre chinine. Il rilascio basale della serotonina enterica viene aumentata dallo stiramento meccanico dal passaggio del cibo e dalle soluzioni saline ipertoniche o da stimoli vagali.La serotonina ha anche un ruolo aggiuntivo nello stimolare la motilità intestinale tramite i neuroni del plesso mioenterico posto tra la mucosa e lo strato muscolare.

E' provato che la produzione della serotonina e il suo stoccaggio avviene solo nelle cellule enterocromaffini, e non in altre parti della mucosa intestinale. La produzione della serotonina e di altri autocoidi aumenta in corso di anormalità del SNC, e in molte patologie gastrointestinali cardiovascolari e in corso di carcinoide maligno.

Nella sindrome dell'intestino irritabile (IBS) sono alterati i segnali della serotonina, quali il numero delle cellule enterocromaffini, il contenuto della serotonina, l'enzima triptofano idrossilasi, il tasso plasmatico della serotonina e la presenza dei recettori del trasportatore della serotonina. Questo supporta il fatto che vi è una correlazione nella genesi della IBS con il ruolo della serotonina intestinale. Le cellule enterocromaffini variano la produzione di serotonina in risposta alle variazioni locali della concentrazione dei ROS (radicali liberi dell'Ossigeno).

In età pediatrica si hanno spesso le prime manifestazioni della IBS, ed in questi casi la serotonina è implicata, come neurotrasmettitore, nella genesi della patologia. Inoltre, nella grave infiammazione della mucosa del colon si è avuta una significativa riduzione nelle cellule enterocromaffini con un forte impatto sulla funzione di neurotrasmettitore della 5-HT. Inoltre, la 5-HT attiva le cellule immunitarie modulando l'azione di questo sistema sull'infiammazione.

SNC

Le terminazione nervose serotoninergice contengono tutti gli enzimi necessari per la sintesi della serotonina partendo dal triptofano. Il trattamento con il triptofano o non selettivi agonisti della serotonina velocizza il tempo di addormentamento e prolunga il tempo totale disonno. Inoltre gli antagonisti della serotonina possono incrementare il tempo di latenza di addormentamento.

La triptofano idrossilasi, è l'enzima segna passi per la sintesi della serotonina; una dieta povera in triptofano fa ridurre le concentrazioni cerebrali di serotonina, al contrario una supplementazione alimentare di triptofano le innalza. La somministrazione di inibitori dell'enzima causa una profonda deplezzione della serotonina cerebrale. Invece quando l'enzima è co-somministrato con gli SSRI si espleta una profonda attivazione della risposta serotoninergica.

L'enzima che converte l'(L)-5-idrossitriptofano a 5-HT, è una decodecarbossilasi degli L-aminoacidi, essa è ampiamente diffuso ed ha un'ampia specificità di substrato. Grazie a metodi di clonazione del DNA si è copreso che L-5-idrossi-triptofano e la L-dopa-decarbossilasi sono lo stesso enzima. Il 5-idrosssi-tritofano non è rintracciato nel SNC perchè viene rapidamente decarbossilato, mentre la 5-HT (serotonina) è immagazzinata nei granuli secretori del trasporto con le vescicole. Vescicole dalle quali viene rilasciata con un meccanismo di esocitosi da parte dei neuroni serotoninergici. Nel sistema nervoso, l'azione di rilascio della 5-HT è terminata con la ri-captazione da parte neuronale grazie ad un trasportatore specifico. Il trsportatore specifico per la 5-HTa è localizzato nella membrana sinaptica degli assoni serotoninergici terminali ed anche nella membrana delle piastrine. Questo sistema di ri-captazione è l'unico modo che hanno le piastrine per acquisire la 5-HT, visto che mancano gli enzimi necessari per la sua sintesi.

Gli studi hanno trovato che il trasportatore per la 5-HT è regolato dalla fosforilazione con una successiva internalizzazione ciò è un esempio di dinamico meccanismo deputato alla ricaptazione e regolazione della trasmissione serotoninergica.

Esso usato come antidepressivo in associazione con la fluoxetina ne aumenta gli effetti collaterali quali: disturbi gastrici, ansia e insonnia. Il triptofano e il 5-idrossitriptofano entrammbi precursori della serotonina (5-HT) hanno effetti antidepressivi da soli o in combinazine con altri farmaci.

Alcuni dati indicano una risposta antidepressiva ad una dieta ricca in triptofano ed un agonista della serotonina come la d-fenfluramina.

Il trazodone potenzia l'azione della 5-idrossitriptofano, precursore della serotonina.

L'uso combinato di triptofano e erba di San Giovanni è associato con un aumento degli effetti collaterali come nausea e agitazione. E' possibile una associazione con polimorfismi genici dell'enzima triptofano-idrossilasi nei comportamenti suicidari di pazienti depressi.

I pazienti affetti da SAD sono stati trovati essere resistenti alle riacutizzazioni dei sintomi depressivi dopo l'esaurimento acuto del triptofano, suggerendo che la disfunzione dei meccanismi della serotonina centrale può essere meno rilevante per la fisiopatologia della SAD di quanto lo sia per altre forme di depressione maggiore.

Il litio può facilitare il rilascio della 5-HT, magari aumentando l'assorbimento di triptofano, migliorando la 5-HT rilascio attraverso autorecettori presinaptici, e/ o aumentando l'attività di recettori post-sinaptici per la 5-HT (cioè, agirebbe da agonista per la 5-HT). NOn sono però noti gli effetti del litio sugli effetti a lungo termine sulla disponibilità di 5HT.

Modeste evidenze indicano un'efficacia della somministrazione di Triptofano da sola o in associazione con agenti antimaniacali, per l'effetto facilitante sulla 5HT, ciò con dosi di 1 gr o più.

Correlazione tra IBS e Malattie del SNC

Il triptofano è un aminoacido essenziale e il suo ruolo come un precursore di molti agenti biologicamente attivi assicura la sua importanza nella considerazione di una varietà di stati patologici tra cui la schizofrenia (Barry et al 2009; Schwarcz e Pellicciari 2002), depressione (Myint et al 2007) e la malattia infiammatoria intestinale (Forrest et al 2003). Anche se gran parte dell'attenzione fino ad oggi si è concentrata sulla produzione di serotonina dal triptofano, il percorso spesso trascurata metabolica chinurenina (appendice figura 1) consuma oltre il 95% del triptofano disponibile periferici nei mammiferi (Clarke et al 2009a). Il primo passo in questa cascata comporta la conversione del triptofano a chinurenina con i rapporti che suggeriscono che la maggior parte delle concentrazioni del metabolita del sistema nervoso centrale sono tratti dalla periferia (Myint et al 2007). Questa è una considerazione importante e convalida l'uso di plasma metaboliti del triptofano negli studi biomarker. Questo tasso primo limitante nella cascata metabolica è catalizzata da uno l'onnipresente indoleamine-2 ,3-diossigenasi (IDO) o la gran parte epatica basato triptofano 2,3-diossigenasi (TDO). Cruciale nel contesto di disturbi da stress legati come IBS e la depressione, l'attività di entrambi gli enzimi può essere indotta da agenti che lo stress reattivo-IDO da mediatori infiammatori e TDO da corticosteroidi (Ruddick et al 2006). Una volta formate, chinurenina partecipa essenzialmente in due scenari, uno metaboliche importanti, ma si alternano porta alla formazione di acido neuroprotettivi kynurenic e l'altra che porta alla produzione di acido neurotossici quinolinic (Ruddick et al 2006). Gli effetti neuroprotettivi di acido kynurenic è attribuita al suo blocco competitivo del recettore NMDA a co-agonista glicina sito. Al contrario acido quinolinic ha proprietà excititoxic grazie alla sua potente attivazione del NR2A e NR2B subunità del recettore NMDA (Schwarcz e Pellicciari 2002). Chiaramente ogni squilibrio nella produzione di questi ligandi bioattivi potrebbe portare a disturbi profondi nel sistema nervoso centrale glutamatergica segnalazione e quindi influenzare glutammato-driven comportamenti quali l'apprendimento e la memoria.

I recenti progressi nello studio della sindrome dell'intestino irritabile è stata largamente determinata da una visione teorica della condizione come un disturbo del cervello-intestino asse (Ohman e Simren 2007). All'interno di questo costrutto, insulti stressanti sono ormai ritenuti parte integrante della destabilizzazione della normale cervello-intestino segnalazione asse. Centri cerebrali superiori sono coinvolti sia nella elaborazione dei segnali afferenti GI e la comunicazione dei cambiamenti in uno stato emotivo individui al tratto gastrointestinale (Mayer, 2000a, 2000b Mayer). Il sistema motorio emozionale, costituito dal sistema limbico e le strutture paralimbiche come la corteccia mediale prefrontale, amigdala e l'ipotalamo, è uno di questi centri. L'importanza di queste strutture per il mantenimento della normale funzione cognitiva implica che il cervello-intestino perturbazioni asse può manifestarsi come deficit cognitivo in un certo numero di domini.

Altre linee di evidenza supportano anche uno stato alterato neuropsicologici in IBS. Una emergente dei punti di ricerca per la presenza di una infiammazione di basso grado in questo disturbo (Barbara e Stanghellini 2009; Clarke et al 2009b). E 'stato recentemente riportato che l'interleuchina-6 livelli basali, la citochina che è più costantemente segnalato per essere elevata in IBS (Clarke et al 2009b), è predittiva di sintomi cognitivi della depressione al follow-up di uno studio longitudinale (Gimeno et al 2009 ). È stato anche dimostrato che i pazienti con sindrome da stanchezza cronica, un disturbo che è stato anche legato ad un aumento mediatori infiammatori (Raison et al 2009b), hanno associato deficit cognitivi (Thomas e Smith 2009). Studi precedenti del nostro laboratorio hanno evidenziato il rapporto tra il profilo infiammatorio in IBS e di un degrado maggiore di triptofano lungo il percorso chinurenina (Clarke et al 2009a; Fitzgerald et al 2008). Inoltre, i malati di cancro trattati con citochine immunoterapia esperienza alterazioni cognitive correlate e persistente (Capuron et al 2001) e le alterazioni cognitive che accompagnano l'infezione sono presenti anche in soggetti malati apyretic (Capuron et al 1999). Il degrado maggiore triptofano osservati secondo questa immunoterapia è considerato un mediatore chiave delle alterazioni conseguenti neuropsicologici (Capuron et al 2002; Raison et al 2009a). Insieme, questi studi suggeriscono che IBS è un disturbo in possesso di una firma molecolare (aumento, infiammazione e metabolismo del triptofano disturbati) indicativi di deficit cognitivi.

Tuttavia, nonostante la scoperta di questa firma molecolare IBS, la diffusa accettazione del cervello-intestino modello di asse e l'alta comorbilità psichiatrica, una profilazione completa cognitiva della popolazione di pazienti IBS non è stata eseguita. Le valutazioni cognitive che sono stati segnalati sostenere un fenotipo cognitivo nella malattia, ma fino ad oggi si sono concentrati su aspetti singolari di prestazioni della memoria affettiva (Kilkens et al 2005; Kilkens et al 2004) o di deficit di QI verbale (Dancey et al 2009). Inoltre, vi è stata, a nostra conoscenza nessuno studio correlare le funzioni cognitive con meccanicisticamente orientata biomarcatori.

Prima che i benefici di una tale correlazione può essere maturato tuttavia, una valutazione più completa della disfunzione cognitiva in IBS è urgente. Il Cambridge neuropsicologici test automatizzato della batteria (Cantab) è un programma computerizzato valutazione cognitiva che copre di sua competenza una sezione ampia di domini cognitivi (Fray e Robbins, 1996). La batteria è stato convalidato nella valutazione della disfunzione cognitiva in una vasta gamma di stati patologici, tra cui disturbi psichiatrici come ansia (Kaplan et al 2006) e disturbi dell'umore sia unipolare e bipolare (Elliott et al 1996; Sweeney et al 2000). Conoscenze acquisite da studi di neuroimaging IBS che evidenziano i centri cerebrali superiori funzionamento anormale nella sindrome (Mayer et al., 2008) possono essere utilizzati per informare la scelta iniziale di test da applicare a soggetti IBS. Indagini in altri disordini che si dice che abbiano una componente infiammatoria, come disordine cronico in cui la fatica valutazioni di ricordo libero, tempo di reazione e la vigilanza in collaborazione con il compito Stroop color-word interferenza per misurare la distrazione da stimoli irrilevanti hanno dato risultati interessanti (Thomas e Smith 2009). Le valutazioni specifiche funzioni esecutive che possono essere applicate comprendono la calza di Cambridge Task (SOC) che valuta la capacità di un soggetto di riorganizzare un insieme di palline in un determinato numero minimo di mosse e il tempo minimo e il intradimensional / extradimensionale (ID / DE) attentivo compito di spostamento (adattato dal test Card Sorting Wisconcin (WCST)) utilizzati per valutare una capacità soggetti a mantenere l'attenzione. Cantab compiti di memoria visiva, come il compito di memoria di riconoscimento spaziale (SRM) e il compito accoppiato soci di apprendimento (PAL) può essere utilizzato per valutare deficit della memoria (Michopoulos et al 2008). Presi insieme, questi test sono sensibili alla disfunzione in un certo numero di differenti regioni del cervello (Sweeney et al 2000).

Recentemente le valutazioni cognitive disponibile nella batteria Cantab sono stati utilizzati in combinazione con misure di comprensione clinica per valutare l'associazione tra visione poveri e deterioramento cognitivo nella schizofrenia (Donohoe et al 2009). Questo può anche essere importante per IBS in cui una maggiore consapevolezza e di preoccupazione per le sensazioni corporee e il funzionamento GI è ben consolidata (Posserud et al 2009). Sarà anche importante per escludere spiegazioni alternative per le eventuali modifiche che si osservano i pensieri compito incluso irrilevanti legati alla malattia. Pochi tentativi sono stati fatti per collegare tali risultati a sintomi gastrointestinali e putativo candidati marcatore biologico.

Indicazioni

Per qualche tempo il triptofano è stato distribuito sul mercato come integratore alimentare. Per molte persone si è rivelato un rimedio abbastanza efficace e sicuro per promuovere il sonno, data la sua capacità di alzare il livello nel cervello della serotonina, sostanza dall'azione calmante se presente in dosi moderate, e della melatonina, uno pseudo-ormone che sembra modulare i ritmi sonno-veglia, prodotto dalla ghiandola pineale in risposta al buio o alla poca luce. Alcune ricerche cliniche hanno confermato l'utilità del triptofano come sonnifero naturale e come farmaco per i disturbi legati ad un basso livello di serotonina. In particolare, il triptofano si è mostrato promettente come antidepressivo, sia da solo che in sinergia con altri farmaci antidepressivi. Altre possibili indicazioni sembrano essere l'attenuazione del dolore cronico ed il trattamento dei comportamenti violenti, maniaci, compulsivi ed ossessivi legati a nevrosi.

Il triptofano rimane sul mercato come farmaco che gli psichiatri continuano a prescrivere, specialmente a pazienti poco rispondenti ad altri farmaci antidepressivi per essendo ancora oggetto di vari test clinici.

Esso usato come antidepressivo in associazione con la fluoxetina ne aumenta gli effetti collaterali quali. disturbi gastrici, ansia, insonnia. Il triptofano e il 5-idrossitriptofano entrammbi precursori della serotonina (5-HT) hanno effetti antidepressivi da soli o in combinazine con altri farmaci.

Alcuni dati indicano una risposta antidepressiva ad una dieta ricca in triptofano ed un agonista della serotonina come la d-fenfluramina. E' possibile una associazione con polimorfismi genenici dell'enzima triptofano-idrossilasi con comportamenti suicidari di pazienti depressi. Il trazodone potenzia l'azione della 5-idrossitriptofano , precursore della serotonina. L'uso combinato di triptofano e erba di San Giovanni è associato con un aumento degli effetti collaterali come la nausea e l'agitazione.

Inoltre, secondo ricercatori, del National Institutes of Health, di Baltimora, su un modello animale, dopo alte dosi di MDMA circa il 80% delle terminazioni nervose interessate alla trasmissione serotoninergica viene depauperata, il pretrattamento con L-triptofano può essere utile per ridurre l'entità del depauperamento della Serotonina MDMA indotta; suggerendo l'utilità clinica di questo approccio mei soggetti astinenti dall'MDMA..

Malattia di Hartnup

Il deficit primario dell'assorbimento del triptofano si verifica nella malattia di Hartnup, è questa una malattia genetica di tipo autosomico recessivo con un deficit completo del trasportatore degli AA neutri sia nel rene che nell'intestino.

Trp e sistema immunitario

Il indoleamine enzima 2,3-diossigenasi (IDO) regola le risposte immunitarie attraverso la capacità di degradare l'essenziale aminoacidi triptofano in metaboliti a valle chinurenina e altri che sopprimono effettrici delle cellule T funzione e favorire la differenziazione delle cellule T regolatorie. Le evidenze sperimentali indicano che attualmente IDO può essere espresso da una varietà di tipi cellulari, comprese le cellule dendritiche, cellule tumorali e cellule stromali. Recentemente, IDO è stato implicato nella stimolazione delle cellule B e la produzione di autoanticorpi in modelli sperimentali di malattie autoimmuni.

L'indoleamine-2 ,3-diossigenasi (IDO) è un isoenzima della triptofano-2,3-diossigenasi (triptofano pirrolase), che viene attivata durante la risposta immunitaria rispetto la disponibilità di triptofano, ad esempio, nella cellule infettate da virus o cellule tumorali diventa fattore di crescita limitante. Per questo motivo, nel sangue di pazienti affetti da tali malattie si osservano diminuiti livelli di triptofano in contemporanea con un aumentato tasso di degradazione osservato, quanto maggiore è la riduzione del triptofano nel paziente, tanto maggiore è la probabilità di una sopravvivenza minore. La diminuzione della disponibilità di triptofano è anche un motivo della maggiore tendenza alla depressione maggiore in questi pazienti.

Anche nei trapianto si osserva una riduzione dei livelli di triptofano. È stato suggerito che IDO in grado di regolare il sistema immunitario attraverso la privazione di triptofano che è essenziale per la proliferazione delle cellule T o tramite effetti citotossici di metaboliti percorso chinurenina sulla sopravvivenza delle cellule T. RCT:

Trp e cachessia

Nella cachessia il triptofano sembra possedere un ruolo protettivo nei confronti della immunocompromissione ed infiammazione di questi pazienti; il ripristino dei livelli di triptofano, infatti, potrebbero permettere in una maggiore ripresa dalla malattia.

Studi su animali e coerenti dei dati clinici, suggeriscono che nel cervello il triptofano e la serotonina possono rappresentare una via finale comune condiviso da molti fattori. A supporto di questa ipotesi, i dati recenti hanno dimostrato che l'aumento della disponibilità del triptofano cerebrale migliora l'anoressia e l'assunzione di cibo nei pazienti oncologici. Inoltre, la misurazione dei metaboliti (neopterina) potrebbe rappresentare un fattore prognostico di malattia tumorale.

Trp e emodialisi

Review:

FP:

RCT:

Il tasso di mortalità in emodialisi cronica (CHD) i pazienti rimane troppo alto e si avvicina al 21% all'anno. Tra i molti fattori che influenza negativamente l'outcome del paziente è la malnutrizione uremica, una forma unica di squilibrato stato nutrizionale. Si è associato con un aumento di ospedalizzazione e rischio di morte nei pazienti con malattia coronarica. Diverse misure sono state identificate per prevenire la malnutrizione nei pazienti uremici CHD, compresi gli sforzi per ottimizzare la terapia dialitica e proteine ​​con la dieta e l'apporto energetico. Un gran numero di pazienti con malattia coronarica soffrono di malnutrizione uremica, nonostante queste misure aggressive. Gli effetti catabolici delle proteine ​​inevitabile della procedura di emodialisi sono fattori importanti che conducono a una maggiore prevalenza della malnutrizione uremica. I dati preliminari suggeriscono che la supplementazione nutrizionale orale somministrato durante la procedura di emodialisi contrasta gli effetti catabolici delle proteine ​​e porta a anabolismo proteico netto nella fase acuta. In questa proposta, ipotizziamo che Pro-Stat, una azoto, enzima-idrolizzato, triptofano -fortificato, integratore di proteine ​​di collagene si invertirà il catabolismo proteico netta osservata durante la procedura di emodialisi.NCT00367198

Tpr e disturbi gastrointestinali

IBS

Sindrome dell'intestino irritabile (IBS) è un disturbo comune che colpisce il 10-15% della popolazione. Lo stato di malattia è sempre più visto come un disturbo dell'asse assecervello-intestino. In particolare, si accumulano prove del coinvolgimento sia del sistema centrale e periferico della serotonina nella malattia. Inoltre, il metabolismo alterato triptofano e dell'attività dell'indoleamine 2,3-diossigenasi (IDO) sono le caratteristiche distintive di molti disturbi legati allo stress. Questi risultati suggeriscono che l'attività di IDO, l'enzima immunoresponsive che è responsabile della degradazione del triptofano lungo questo percorso, è aumentata nei pazienti con IBS rispetto ai controlli. Questo studio fornisce la prova innovativa per immuno-mediata degradazione del triptofano in una popolazione maschile IBS e identifica il percorso della chinurenina come una potenziale fonte di biomarcatori per questa condizione debilitante. Sindrome dell'intestino irritabile (IBS) è frequentemente associata a disturbi dell'umore. Tuttavia, è generalmente difficile distinguere tra disturbi dell'umore come agente causale e l'umore disturbato come conseguenza della malattia IBS.

Fattori genetici ed epigenetici potrebbe contribuire alla diminuzione del trasportatore selettivo della ricaptazione della serotonina selettivi nella sindrome dell'intestino irritabile. Un'alterazione del selettivo polimorfismo del gene promotore della sintesi del trasportatore della ricaptazione della serotonina può provocare una predisposizione genetica, e mediatori dell'infiammazione possono indurre una down regolazione della ricaptazione della serotonina. Mentre esiste una co-morbilità psichiatrica con IBS, i cambiamenti nei livelli mucosali della serotonina supportano il concetto che c'è una componente gastrointestinale correlata con l'eziologia della sindrome dell'intestino irritabile.

Serotonina, un denominatore chiave del cervello-intestino asse, è coinvolto nella regolazione della motilità gastrointestinale, secrezione, e la percezione e la cognizione e l'umore. Ilmetodo della deplezione acuta di triptofano (ATD) metodo, Percezione del bisogno e del dolore è stato segnato durante distensioni rettale. ATD notevolmente abbassato la soglia percettiva per la prima percezione, rispetto al placebo, ma non per la massima disagio tollerabile. ATD indotto un cambiamento significativo nella tendenza alla perdita della memoria affettiva preferenziale di materiale positivo, ma non significativi cambiamenti di umore.

La sindrome dell'intestino irritabile (IBS) è frequentemente associata a disturbi dell'umore. L'insolita co-occorrenza di IBS con disturbo bipolare fornisce una prova diretta nell'indicare che la depressione non conduce necessariamente ad un aumento della gravità riferita di IBS, almeno in un contesto di disturbo bipolare, e in alcune circostanze potrebbe effettivamente essere associata ad un riduzione della gravità dei sintomi di IBS.

La sindrome dell'intestino irritabile (IBS) è il disturbo intestinale funzionale più comune ed ha una forte prevalenza nelle donne. Questa differenza si potrebbe spiegre con una maggiore sintesi cerebrale di 5-HT a livello del giro temporale mediale (corteccia associativa sensoriale multimodale).

Soggetti pediatrici con IBS, hanno un più alto contenuto di 5-HT (P <.01) e mRNA SERT più basso (P <.05) rispetto ai controlli. Una grave infiammazione della mucosa del colon ha avuto un forte impatto sulla segnalazione della 5-HT con una significativa riduzione nelle cellule enterocromaffini.

Trp e obesità

E 'noto da tempo che i sistemi di serotonina nel cervello contribuire alla modulazione di assunzione di cibo e sazietà e che un aumento di serotonina intrasynaptic tende a ridurre il consumo di cibo. ? Si potrebbe considerare che gli individui prendendo 5-HTP sperimenterà una maggiore senso di sazietà e perdita di peso in un periodo di tempo. I pochi studi sugli effetti del 5-HTP sull'obesità tutti suggerire un anoressico effetto di 5-HTP (13-16). A 5 settimane, in doppio cieco, crossover, senza le modificazioni della dieta, ha trovato che la somministrazione orale di 300 mg di 5-HTP prima dei pasti (ad esempio, 900 mg / die) ha portato ad una lieve diminuzione dell'assunzione di cibo e perdita di peso nei soggetti obesi.

Un secondo studio dello stesso gruppo seguita pazienti obesi per 6 settimane durante il trattamento con placebo o la stessa dose di 5-HTP senza alcuna restrizione dietetica, seguita per ulteriori 6 settimane in cui i pazienti hanno continuato placebo o 5-HTP trattamento più dieta restrizione alimentare di 1200 calorie. La coorte ricevono 5-HTP durante il prime 6 settimane hanno un peso piccolo ma significativo perdita rispetto al gruppo trattato con placebo. Inoltre, durante la seconda 6 settimane, i pazienti trattati con 5-HTP sperimentato la perdita di peso ulteriormente rispetto ai primi 6 settimane e il gruppo placebo più restrizione dietetica. Record cibo indicato che i soggetti in 5-HTP ridotto l'assunzione di carboidrati di circa il 50% entro la fine del prime 6 settimane, e che il 100% e il 90% dei pazienti trattati 5-HTP durante le prime 6 settimane e la seconda 6 settimane, rispettivamente, ha riferito senso di sazietà precoce. Sono stati segnalati nausea del 80% del gruppo di trattamento durante le prime 6 settimane e 20% durante il secondo 6 settimane. Gli autori hanno sostenuto che la nausea episodico era improbabile di essere stato un importante contribuisce alla perdita di peso, perché diminuito in modo sostanziale nel tempo la riduzione del peso è stata rafforzata. Gli autori hanno suggerito che l'adesione alla dieta ottimale prescrizione nei pazienti trattati con 5-HTP portato a sazietà precoce e ridotto apporto di carboidrati.

In un terzo studio, questo gruppo esteso i loro risultati a diabetici in sovrappeso non insulino-dipendente. Gli autori ipotizzato che bassi livelli di serotonina nel cervello possono contribuire ad assunzioni energia in eccesso dei pazienti diabetici. Questo studio inclusi 20 pazienti in sovrappeso con diabete non insulino, 9 di quali sono stati trattati con 5-HTP e 11 dei quali erano trattati con un placebo. Il 5-HTP gruppo ha dimostrato una riduzione dell'apporto energetico e una riduzione di peso in un periodo di 2 settimane, come dimostrato in studi precedenti. Sulla base di studi precedenti gli autori ', si potrebbe chiedo se ci sarebbero stati ulteriori benefici con un ulteriore 4-6 settimane di studio.

Resta da stabilire se lunghi periodi di tempo sarebbe portare alla perdita di peso maggiore e declina in glicosilata emoglobina.

Uno studio più recente di Rondanelli et al. ulteriormente dimostrato l'efficacia di 5-HTP nel raggiungimento della sazietà e di indurre perdita di peso negli individui in sovrappeso. Questo studio in doppio cieco includeva 27 in sovrappeso sano donne che sono stati randomizzati ad un trattamento gruppo o di un gruppo placebo. Il gruppo di trattamento ha ricevuto tre spruzzi di una formulazione spray sublinguale di 5-HTP (5-HTP-Nat estratti) cinque volte al giorno per 8 settimane (ogni spruzzo conteneva 39 mg di 5-HTP). È importante sottolineare che 5-HTP-Nat estratti era composta da estratti di piante diverse, non solo G. simplicifolia (5-HTP), tra cui Centella asiatica, Taraxacum officinale, Cynara scolymus, Paullinia sorbilis e Alga Klamath. Sazietà è stata valutata su una scala numerica e venosa campioni di sangue sono stati elaborati per determinare la biodisponibilità degli amminoacidi. I risultati dello studio hanno mostrato in modo significativo sensazione di sazietà più elevato nel gruppo di trattamento, rispetto al gruppo placebo, così come significativo cambiamenti nella composizione corporea del gruppo di trattamento rispetto al gruppo placebo. Il corpo mediano L'indice di massa corporea (BMI) (kg/m2) differenza (tra il basale e dopo il trattamento) nel gruppo di trattamento è stato -1,04 in confronto con 0 kg/m2 nel gruppo di controllo kg/m2, con conseguente riduzione statisticamente significativa del BMI in il gruppo di trattamento rispetto al gruppo di controllo. Assenza di effetti collaterali sono stati riportati con lo spray sublinguale. Gli autori concludono che lo spray sublinguale è stato ben tollerata dal gruppo di trattamento e che i risultati indicano che l'uso di tale spray può essere indicata nel trattamento di controllo dell'appetito nella popolazione in sovrappeso.

Nel complesso, il trattamento di obesità e il controllo dell'appetito con 5-HTP supplementazione ha dimostrato di essere in qualche modo efficaci nella popolazione in sovrappeso.

RCT:

REVIEW:

Trp e disturbi del SNC

Il coinvolgimento della serotonina nei disturbi affettivi ha fatto studiare il triptofano, un precursore della ammina biogena serotonina, e il litio-triptofano in combinazione. Gli studi clinici sull'uso di triptofano mostrano una validità di questo uso nel disturbo affettivo, innanzitutto come un antidepressivo, come un antimaniacale e, infine, come uno stabilizzatore dell'umore quando somministrato in combinazione con il litio.. . In uno studio crossover randomizzato di 1 anno in 100 pazienti resistenti alla terapia è stata utilizzata la combinazione di litio-triptofano, questa ricerca ha portato alla approvazione in Canada di una indicazione unica per il triptofano come farmaco aggiuntivo al litio del disturbo bipolare.

Schizofrenia

411, 41, 70

In questo studio pilota, si propone di caratterizzare il pattern di attivazione del pathway chinurenina del metabolismo del triptofano nei macrofagi periferico di pazienti affetti da schizofrenia. Per fare questo, si misurerà l'espressione genica di diversi enzimi importanti in questo percorso nei macrofagi, tra cui l'enzima chiave coinvolti nel metabolismo del triptofano a chinurenina, IDO, tramite reverse-quantitativa della trascrizione reazione a catena della polimerasi (RT-PCR). L'attenzione per l'espressione di mRNA degli enzimi rispetto ai livelli di siero o liquido cerebrospinale di metaboliti fornisce una caratterizzazione forse più sensibile di l'attivazione di questa via metabolica.

Ipotesi primarie: Abbiamo ipotizzato che i pazienti con schizofrenia si differenziano per la loro espressione di mRNA macrofagi IDO, che riflettono l'attivazione di questo percorso rispetto ai normali. Abbiamo inoltre ipotizzato che i pazienti con la sindrome di deficit avrà maggior grado di attivazione di enzimi.

Ipotesi secondarie: I livelli sierici di triptofano è più bassa nei pazienti con schizofrenia rispetto ai controlli, e loro correlazione con misure di disforia. I livelli sierici di chinurenina saranno elevati nei pazienti con schizofrenia, in particolare nei pazienti con sindrome di deficit. livelli di mRNA espressione di enzimi a valle da IDO varierà tra pazienti e controlli. Misure di attivazione immunitaria sarà influenzato dal carico di malattie mediche (comorbilità mediche).NCT00573300

Depressione

Disturbo depressivo maggiore (MDD) è stata associata a funzionare in modo anomalo ridotto di sistemi serotoninergico centrale da vari tipi di prove. Un paradigma istruttivo per indagare il rapporto tra funzione serotoninergica e la depressione ha coinvolto la risposta vena di esaurimento triptofano (TD), ottenuto da carico orale con tutti gli aminoacidi essenziali ad eccezione del precursore 5-HT, il triptofano.Abbiamo ottenuto evidenze preliminari che l'effetto umore abbassamento di TD dipende dal genotipo per un polimorfismo funzionale nella regione promoter del trasportatore della 5-HT (5-HTT), designato 5-HTTLPR, così come sulla storia della famiglia. Nelle femmine sane s-allele e una storia familiare positiva per disturbi dell'umore sembrava essere fattori di rischio additivo per lo sviluppo di sintomi depressivi durante TD. (NCT00033787)

Diversi RCT hanno fornito importanti dati sul ruolo del triptofano nella genesi della depressione. La misurazione della deplezione acuta del triptofano è stata usate come test per misurare la risposta depressiva allo stress in uno studio tedesco che indaga sullo stress come causa di depressione.

Altri:

DE. Lyon, JM. Walter; AR. Starkweather; CM. Schubert; NL. McCain, Tryptophan degradation in women with breast cancer: a pilot study., in BMC Res Notes, vol. 4, 2011, p. 156, DOI:10.1186/1756-0500-4-156, PMID 21615916. DM. Christmas, J. Potokar; SJ. Davies, A biological pathway linking inflammation and depression: activation of indoleamine 2,3-dioxygenase., in Neuropsychiatr Dis Treat, vol. 7, 2011, pp. 431-9, DOI:10.2147/NDT.S17573, PMID 21792309. BE. Leonard, The concept of depression as a dysfunction of the immune system., in Curr Immunol Rev, vol. 6, n. 3, Aug 2010, pp. 205-212, DOI:10.2174/157339510791823835, PMID 21170282. Y. Zhang, C. Zhang; G. Yuan; J. Yao; Z. Cheng; C. Liu; Q. Liu; G. Wan; G. Shi; Y. Cheng; Y. Ling, Effect of tryptophan hydroxylase-2 rs7305115 SNP on suicide attempts risk in major depression., in Behav Brain Funct, vol. 6, 2010, p. 49, DOI:10.1186/1744-9081-6-49, PMID 20738857. FA. Moreno, D. Parkinson; C. Palmer; WL. Castro; J. Misiaszek; A. El Khoury; AA. Mathé; R. Wright; PL. Delgado, CSF neurochemicals during tryptophan depletion in individuals with remitted depression and healthy controls., in Eur Neuropsychopharmacol, vol. 20, n. 1, Jan 2010, pp. 18-24, DOI:10.1016/j.euroneuro.2009.10.003, PMID 19896342. J. Vignau, M. Soichot; M. Imbenotte; MC. Jacquemont; T. Danel; M. Vandamme; M. Lhermitte; D. Allorge, Impact of tryptophan metabolism on the vulnerability to alcohol-related blackouts and violent impulsive behaviours., in Alcohol Alcohol, vol. 45, n. 1, pp. 79-88, DOI:10.1093/alcalc/agp044, PMID 19759277.

Depressione e Stroke

La depressione è un problema comune e spesso gravi che si verificano nei pazienti con ictus. Ormoni infiammatori, noto come citochine, sono stimolati da un sistema immunitario attivato e, talvolta, diventano attivi a seguito di un ictus. Essi possono essere responsabili di alterare i livelli di neurotrasmettitori chiave e dei loro metaboliti nel sangue e nel cervello dei pazienti con ictus. Obiettivo degli investigatori 'è quello di esaminare se l'attività delle citochine aumentato a seguito di un ictus può essere la causa di una maggiore presenza o la gravità di depressione o di deficit cognitivo tra i pazienti colpiti da ictus, a seguito di triptofano esaurimento e / o l'attivazione chinurenina. Si tratta di reclutare pazienti entro un mese dalla loro colpi e la misurazione dei livelli di marker chiave nel loro sangue. I pazienti vengono valutati per la presenza di depressione e / o sintomi cognitivi e trattati con un antidepressivo, se necessario. I ricercatori si aspettano di dimostrare che l'attivazione delle citochine è legato alla depressione e / o deficit cognitivi tra i pazienti con ictus.(NCT00254020)

Disturbo bipolare

Nel disturbo bipolare (secondo il DSM) o secondo una più vecchia classificazione psicosi maniaco depressiva, il triptofano ha un'ampia letteratura scientifica che dimostra l'interesse della comunità scientifica circa i potenziali benefici dello stesso aminoacido quando usato a scopo terapeutico.

In vitro

Ê stato dimostrato che vi è un'associazione tra i polimorfismi genetici del gene che codifica la serotonina (5-HT2A -1438A/G) e il disturbo bipolare.

Il triptofano si mostra utile nei pazienti con disturbo dello spettro bipolare refrattari all'addormentamento (ritardata fase di addormentamento ).

Nella schizofrenia e nel disturbo bipolare si è osservata una disregolazione biochimica delle vie della kinureina, metabolita sendario del triptofano.

I sintomi residuali della depressione, le remissioni parziali e le ricadute sintomatiche sono correlate anche ad una deplezione del triptofano.

Su un modello murrino una mutazione genica dell'enzima triptofano-idrossilasi (analoga ad una rara mutazione nell'uomo) si associa a depressione monopolare maggiore. Infatti si è osservato nel modello animale una riduzione di oltre 80% del triptofano cerebrale; suggerendo questo dato un possibile target biochimico della depressione.

La variazione di un aminoacido Prolina in posizione 206 con la Serina dell'enzima triptofano-idrossilasi (TPH2), è significativamente associata a depressione bipolare. Uno studio supporta il coinvolgimento di TPH2 nell'eziologia del disturbo bipolare, e polimorfismi di un singolo nucleotide identificato nello studio potrebbero essere i loci di suscettibilità per BPD. Questo dato,però, viene sconfessato da un'altra ricerca. Uno studio del 2005 ha identificato 5 varianti: , A-1067G, G-347T, T3804A, C27224T, e A27237G. di mutazioni puntiformi dell'enzima triptofano idrossilasi di tipo 1 THP1 diversa dal THP2 di tipo cerebrale, e in questo caso non c'è correlazione con i disturbi psichiatrici ma con quelli cardiovascolari.

Il triptofano è studiato nell'ansia, nella deprsssione, nel disturbo bipolare e come antconvulsivante al pari di farmaci più consolidati in questi usi off labell, quali; fluoxetine, sertraline, clonazepam, alprazolam, tomoxetine, buproprion, duloxetine, risperidone and gabapentin.

In vivo

Ricerche effettuate sull'uomo confermano i dati prima visti, Nathan nel 2005 ha dimostrato che l'infusione di Ltriptofano in soggetti con DB detemina un migliormante dei sintomi cognitivi di questi pazienti.

Sobczak scriveva nel 2002 che dati suggeriscono che la vulnerabilità serotoninergica di soggetti con familiarità per il disturbo bipolare è correlata al rilascio cortisolo.

La deplezione acuta del triptofano non sembra agire sul rischio suicidario in soggetti sottoposti a terapia con litio e stabilizzati.

Più recentemente Applebaum J,et al., dell'Università di Negev, Beersheva, Israele, sostengono che: la deplezzione rapida del triptofno puà avere un effetto anti maniacale.

Seasonal affective disorder (SAD)

Il sistema serotoninergico svolge un ruolo chiave nella fisiopatologia del disturbo affettivo stagionale (SAD). Ricerche indicano una correlazione tra l'esposizione alla luce e lo stato serotoninergico dell'individuo. Esiste una correlazione tra il sistema immunitario i livelli di triptofano e la SAD, infatti, la carenza di triptofano e la deplezione di catecolamine hanno indotto una riduzione transitoria della sIL-4 del plasma.

Il rapido esaurimento del triptofano sembra invertire l'effetto antidepressivo della terapia con luce intensanei in pazienti con SAD. Questo suggerisce che gli effetti terapeutici della luce nella SAD possono coinvolgere un meccanismo serotoninergico. Vi è qualche evidenza che il neurotrasmettitore della serotonina (5-idrossitriptamina, 5-HT) è coinvolti nella patogenesi del disturbo affettivo stagionale (SAD); in un piccolo gruppo di pazienti con SAD è stato dimostrato che il gene 5-HTT svolge un ruolo nella patogenesi del SAD nele ricadute a breve termine della depressione dopo l'esaurimento del triptofno. In una ricerca si è visto che l'L-triptofano e la luce artificiale, sono più efficaci del placebo nel trattamento della SAD ma gli effetti antidepressivi del L-triptofano e della luce non erano significativamente differenti.

Secondo Ghanirian 1998, il triptofano è efficace nella terapia della luce nel trattamento della SAD, e una ricaduta dopo la sospensione del triptofano probabilmente avviene più lentamente. Secondo Neumeister 1998, gli effetti benefici della terapia della luce nel trattamento del disturbo affettivo stagionale sono ridotti sia dalla carenza di triptofano che dalla deplezione di catecolamine. Risultati mostrano che la serotonina svolge un ruolo importante nel meccanismo di azione della terapia della luce e forniscono nuove prove che il cervello e i sistemi catecolaminergici sono coinvolti.

Due lavori suggeriscono le potenzialità terapeutiche del triptofano nei disturbi psichiatrici, mentre un terzo lavoro suggerisce anch eil rulolo terapeutico del triptofano nell'insonnia senza che questo mostri fenomeni di tolleranza o dipendenza e/o riduzioni delle prestazioni cognitive.

SAD e allergie stagionali

Coloro che soffrono di depressione hanno la loro vita normale interrotta da sintomi come persistenti pensieri tristi, incapacità di provare piacere, e il suicidio potenziale. Il suicidio e il picco della depressione in primavera e in autunno. Peggioramento della depressione, ricovero in un ospedale per la depressione e la depressione bipolare, e l'uso della terapia elettroconvulsivante per il trattamento della depressione tutti picco in primavera. Anche se disturbo affettivo stagionale (SAD), in cui la depressione corrisponde con i cambiamenti stagionali, è comunemente associato con il sottotipo inverno, SAD è in realtà più diffusa come il sottotipo primavera.

Allergie, che punta anche in primavera e autunno, sono stati collegati alla depressione. Reazioni allergiche rilascio di citochine, che sono proteine ​​che mediano la risposta immunitaria quando una sostanza estranea entra nel corpo. Studi precedenti hanno dimostrato sia che un aumento delle citochine in soggetti altrimenti sani provoca sintomi depressivi e che le citochine causano il triptofano chimica (TRP) per passare dalla produzione di serotonina, un neurotrasmettitore associato a sensazioni di benessere, alla produzione di chinurenina (KYN), una sostanza chimica potenzialmente tossici. Per determinare se e in quale misura le allergie sono legate alla depressione, lo studio metterà a confronto i livelli di depressione dei partecipanti con e senza allergie prima e durante le ore di punta per le allergie stagionali. I risultati di questo studio possono essere utilizzati in ulteriori ricerche per esaminare gli effetti di prevenzione delle allergie sulla depressione.( NCT00770068 )

Sindrome premestruale

Diverse ricerche indicano l'utilità del triptofano nel trattamento della sindrome disforica premestruale.

Sonno

Da 30 anni il triptofano viene usato per i disturbi del sonno. Si è notato un miglioramento sulla latenza del sonno, si è usao fino a dosi di 1 g/die; l'aumento del sonno dello stadio IV (sonno profondo) è stato notato anche a bassi dosi 250 mg/die. Si è avuto anche un miglioramento significativo della apnea ostruttiva del sonno (OSAS), ma non mostra efficacia sul sonno centrale nell'apnea, è stato usato fino a dosi di 2,5 g al momento di coricarsi. Sui pazienti con l'apnea più grave ha dimostrato una risposta migliore.

Come molti farmaci sedativi di tipo oppioide l'L-triptofano mostra effetti sedativi simili, però la sua amministrazione non limita le prestazioni cognitive e non inibisce l'arousal del sonno.

Sindrome delle apnee ostruttive nel sonno (OSAS)

Il triptofano è stato uno dei primi farmaci usati nella OSAS.

I precursori o gli inibitori del reuptake della serotonina migliorano la apnea del sonno (OSA), perchè sembra diminuire l'ttività serotoninergica in corso di OSAS.

Già nel 1995 si era compreso che i recettori post-sinaptici della 5-HT sono in grado di indurre la produzione del fattore di rilascio della corticotropina e il suo rilascio è conseguentemente sovraregolato, o supersensibillizato, come risultato di un cervello carente di 5-HT condizione esiste durante il sonno nell'OSAS.

Sindrome della morte improvvisa del lattante (SIDS)

Una significativa correlazione positiva tra la densità neuronale della triptofano idrossilasi(Tryph-positivi) nel nucleo del rafe dorsale del mesencefalo e la durata delle apnea centrale è stata trovata in vittime SIDS.

Alte indicazioni studiate

Cataratta

Carenza di triptofano

la cataratta è noto è dovuta anche ad una carenza nutrizionale del triptofano. Ricerche su modelli animali suggeriscono che la dieta con un adeguato apporto di triptofano ha un'influenza protettiva ed è di grande beneficio nel mitigare i cambiamenti che possono contribuire alla opacità del cristallino (cataratta). Infatti, in uno studio su animali (ratti) dimostra che la carenza di triptofano nella dieta porta ad una diminuzione complessiva significativa della chinurenina e dei livelli di enzimi antiossidanti (ad eccezione della SOD) nel tessuto oculare con opacizzazione lenticolare concomitante.

Risultati suggeriscono che l'ossidazione del Trp può essere coinvolto nello sviluppo della cataratta nucleare. Il triptofano è noto da tempo che la sua carenza è causa di cataratta nei ratti. Tuttavia, fino ad oggi il meccanismo di base è ancora non compresa. Un basso contenuto di triptofano, che è più pronunciato negli strati corticali più profondi, può inibire la sintesi tardiva della DNAsi e delle proteasi necessari per la degradazione della cromatina. I radicali liberi dell'ossigeno (ROS) insieme all'indoleamina 2,3-diossigenasi (IDO), scindono l'anello pirrolo del triptofano per formare formilchinurenina, è compromessa dai bassi livelli di triptofano. Questa diminuzione dell'azione di scavenging dei radicali dell'ossigeno esporrà la cromatina all'azione dannosa da parte degli enzimi catalitici.

Cataratta e SSRI

L'inibizione della ricaptazione della serotonina ad opera degli antidepressivi SSRI può, con il tempo, interferire con le riserve di triptofano, la cui carenza è un noto fattore catarattogeno, e con la sintesi della melatonina, molecola derivata dalla serotonina, di cui sono note le proprietà antiossidanti. Ciò è stato dimostrato in un largo studio di coorte, condotto nel Quebec, Canada dal 1995 al 2004 e pubblicato nel 2010, dove si è messo chiaramente in relazione il rischio di un aumento della cataratta con l'uso di fluvoxamina, venlafaxina e paroxetina.

Cataratta e immunità

Indoleamine 2,3-diossigenasi (CE 1.13.11.42) è una diossigeasi contenente eme eme che catalizza la prima tappa limitante nella via principale del metabolismo del L-triptofano nei mammiferi. Molta attenzione è stata recentemente incentrata sulla diossigenasi perché questa via metabolica è coinvolta non solo in una varietà di funzioni fisiologiche, ma anche in molte malattie. In uno studio si evidenziano le proprietà catalitiche della diossigenasi e il ruolo dannoso sugli effetti collaterali dovuti all'interferone-gamma e l'interleuchina-12 (dovute all'esaurimento sistemico del triptofano), alla fuga alla perdita della sorveglianza immunitaria nei tumori maligni, dovuta all'immunosoppressione causata dall'esaurimento del triptofano, le diverse malattie neurodegenerative tra cui il morbo di Alzheimer (con una produzione aberrante di neurotossina, l'acido quinolinico), e quelle legate alla cataratta senile (dovuta alla "Chinurenilazione" che è una modifica post-traduzionale delle proteine della ​​lente con ​​filtri UV derivati dal triptofano).

Ricerche in progress

Le ricerche in corso sul triptofano nel mondo sono in totale 44, di cui:

Per fase di avanzamento

• Fase I 7
• FaseII 5
• Fase III 3
• Fase IV 5

Per sponsor

• NIH 17
• Other U.S. Federal Agency 2
• Industry 5
• Individual, University, Organization 20

Per patologia

• Acute Coronary Syndrome 1 study
• Adenocarcinoma 1 study
• Adnexal Diseases 1 study
• Affective Disorders, Psychotic 2 studies
• Alcohol-Related Disorders 1 study
• Alcoholism 1 study
• Alzheimer Disease 1 study
• Angina Pectoris 1 study
• Anxiety Disorders 2 studies
• Apnea 1 study
• Arthritis 1 study
• Arthritis, Rheumatoid 1 study
• Attention Deficit and Disruptive Behavior Disorders 1 study
• Autoimmune Diseases 1 study
• Behavior, Addictive 1 study
• Behavioral Symptoms 7 studies
• Bipolar Disorder 3 studies
• Brain Diseases 4 studies
• Brain Injuries 1 study
• Breast Cancer, Male 1 study
• Breast Diseases 5 studies
• Breast Neoplasms 5 studies
• Breast Neoplasms, Male 1 study
• Carcinoid Tumor 1 study
• Carcinoma 1 study
• Central Nervous System Diseases 4 studies
• Central Nervous System Infections 1 study
• Cerebral Infarction 1 study
• Cerebrovascular Disorders 1 study
• Chest Pain 1 study
• Chronic Lymphocytic Leukemia 1 study
• Cocaine-Related Disorders 1 study
• Cognition Disorders 2 studies
• Colonic Diseases 2 studies
• Colonic Diseases, Functional 2 studies
• Conduct Disorder 1 study
• Confusion 1 study
• Connective Tissue Diseases 1 study
• Coronary Artery Disease 1 study
• Craniocerebral Trauma 1 study
• Delirium 2 studies
• Delirium, Dementia, Amnestic, Cognitive Disorders 2 studies
• Dementia 2 studies
• Depression 9 studies
• Depressive Disorder 9 studies
• Depressive Disorder, Major 4 studies
• Diabetes Mellitus 1 study
• Digestive System Diseases 4 studies
• Digestive System Neoplasms 1 study
• Dyssomnias 1 study
• Encephalitis 1 study
• Encephalomyelitis 1 study
• Endocrine Gland Neoplasms 2 studies
• Endocrine System Diseases 3 studies
• Enterovirus Infections 1 study
• Eosinophilia 1 study
• Eosinophilia-Myalgia Syndrome 1 study
• Fatigue 1 study
• Fatigue Syndrome, Chronic 1 study
• Gastrointestinal Diseases 2 studies
• Gastrointestinal Neoplasms 1 study
• Genital Diseases, Female 1 study
• Genital Neoplasms, Female 1 study
• Glucose Metabolism Disorders 1 study
• Gonadal Disorders 1 study
• Heart Diseases 1 study
• Hematologic Diseases 1 study
• Hepatitis 2 studies
• Hepatitis A 2 studies
• Hepatitis C 2 studies
• Hepatitis C, Chronic 1 study
• Hepatitis, Chronic 1 study
• Hepatitis, Viral, Human 1 study
• Hot Flashes 1 study
• Hypersensitivity 2 studies
• Hypertension 1 study
• Hypertension, Pulmonary 1 study
• Idiopathic Pulmonary Hypertension 1 study
• Immunoproliferative Disorders 1 study
• Inflammation 1 study
• Intestinal Diseases 2 studies
• Irritable Bowel Syndrome 2 studies
• Ischemia 2 studies
• Joint Diseases 1 study
• Kidney Diseases 3 studies
• Kidney Failure, Chronic 3 studies
• Leukemia 1 study
• Leukemia, B-Cell 1 study
• Leukemia, B-cell, Chronic 1 study
• Leukemia, Lymphocytic, Chronic, B-Cell 1 study
• Leukemia, Lymphoid 1 study
• Leukocyte Disorders 1 study
• Liver Diseases 1 study
• Lung Diseases 2 studies
• Lung Neoplasms 1 study
• Lymphatic Diseases 1 study
• Lymphoproliferative Disorders 1 study
• Melanoma 1 study
• Menopause 2 studies
• Mental Disorders 16 studies
• Mental Disorders Diagnosed in Childhood 1 study
• Metabolic Diseases 1 study
• Mitral Valve Insufficiency 1 study
• Mood Disorders 8 studies
• Muscular Diseases 2 studies
• Musculoskeletal Diseases 3 studies
• Myocardial Ischemia 1 study
• Neoplasms, Germ Cell and Embryonal 2 studies
• Neoplasms, Glandular and Epithelial 1 study
• Neurobehavioral Manifestations 1 study
• Neurodegenerative Diseases 1 study
• Neuroectodermal Tumors 2 studies
• Neuroendocrine Tumors 2 studies
• Neuroepithelioma 2 studies
• Neurologic Manifestations 1 study
• Neuromuscular Diseases 2 studies
• Nevus 1 study
• Nevus, Pigmented 1 study
• Obsessive-Compulsive Disorder 1 study
• Ovarian Cancer 1 study
• Ovarian Diseases 1 study
• Ovarian Epithelial Cancer 1 study
• Ovarian Neoplasms 1 study
• Pain 1 study
• Pancreatic Cancer 1 study
• Pancreatic Diseases 1 study
• Pancreatic Neoplasms 1 study
• Parasomnias 2 studies
• Phobic Disorders 1 study
• Picornaviridae Infections 1 study
• Psychotic Disorders 16 studies
• Renal Insufficiency 3 studies
• Renal Insufficiency, Chronic 3 studies
• Reperfusion Injury 1 study
• Respiration Disorders 1 study
• Respiratory Tract Diseases 3 studies
• Respiratory Tract Neoplasms 1 study
• Rheumatic Diseases 1 study
• Rhinitis 1 study
• Rhinitis, Allergic, Seasonal 1 study
• RNA Virus Infections 1 study
• Schizophrenia 1 study
• Schizophrenia and Disorders with Psychotic Features 1 study
• Sepsis 1 study
• Shock 1 study
• Shock, Septic 1 study
• Signs and Symptoms, Respiratory 1 study
• Skin Diseases 5 studies
• Sleep Apnea Syndromes 1 study
• Sleep Apnea, Obstructive 1 study
• Sleep Disorders 2 studies
• Sleep Disorders, Intrinsic 1 study
• Stroke 1 study
• Substance-Related Disorders 2 studies
• Systemic Inflammatory Response Syndrome 1 study
• Tauopathies 1 study
• Thoracic Neoplasms 1 study
• Tourette Syndrome 1 study
• Toxemia 1 study
• Trauma, Nervous System 1 study
• Urogenital Neoplasms 1 study
• Urologic Diseases 3 studies
• Vascular Diseases 3 studies
• Virus Diseases 2 studies
• Wounds and Injuries 1 study

Per nazione

• Europe 9

• Austria 1
• Belgium 2
• Finland 1
• France 1
• Germany 2
• Ireland 1
• Netherlands 1
• Norway 1
• Sweden 1

• USA 27
• Canada 5
• Israele 1

Gravidanza ed allattamento

Triptofano è un aminoacido, usato per l'insonnia; l'uso cronico durante la gravidanza è associato ad un aumento dei movimenti respiratori fetali. Non ci sono dati o questi sono insufficienti per consigliare un possibile uso del L-triptofano durante l'allattamento.

Tossicità

Sindrome eosinofilo-mialgica

La storia è qui:

Nel 1989, una misteriosa epidemia di casi disabilitanti (e a volte mortali) di una malattia autoimmune chiamata sindrome eosinofilo-mialgica è stata attribuita ad un lotto di triptofano sintetizzato impropriamente. La coltura batterica usata dalla Showa Denko fu geneticamente modificata per aumentare la resa di triptofano. Sfortunatamente, un sottoprodotto della trasformazione, dovuto alla soppressione di un passaggio purificativo sui carboni attivi, comportò la presenza inquinante di metaboliti attivi batterici, secondo uno studio di Science, cosa che comportò la presenza di un fattore tossico che inquinò il prodotto finito.

A prescindere dalle cause della tossicità, il triptofano - come integratore alimentare - fu ritirato dal mercato negli Stati Uniti e in altri paesi subito dopo.

Nell'alimentazione

Il triptofano si trova abbondante nel cioccolato, nell'avena, nelle banane, nei datteri, nelle arachidi, nel latte e nei latticini.

Triptofano contenuto nei diversi alimenti

Cibo	Proteine [g/100 g di cibo]	Triptofano [g/100 g di cibo]	Triptofano/Proteine [%]
Bianco dell'uovo, disidratato	81.10	1.00	1.23
Spirulina, disidratata	57.47	0.93	1.62
Merluzzo atlantico, essiccato	62.82	0.70	1.11
Semi di soia	36.49	0.59	1.62
Parmigiano	37.90	0.56	1.47
Caribù	29.77	0.46	1.55
Semi di sesamo	17.00	0.37	2.17
Formaggio Cheddar	24.90	0.32	1.29
Semi di girasole	17.20	0.30	1.74
Maiale (braciola)	19.27	0.25	1.27
Tacchino	21.89	0.24	1.11
Pollo	20.85	0.24	1.14
Manzo	20.13	0.23	1.12
Salmone	19.84	0.22	1.12
Agnello	18.33	0.21	1.17
Persico	18.62	0.21	1.12
Uovo intero	12.58	0.17	1.33
Farina di frumento	10.33	0.13	1.23
Cioccolato fondente	12.9	0.13	1.23
Latte	3.22	0.08	2.34
Riso	7.13	0.08	1.16
Farina d'avena (cotta)	2.54	0.04	1.16
Patata	2.14	0.02	0.84
Banana	1.03	0.01	0.87

Sonnolenza post-pasto

La carne di tacchino, si è erroneamente ritenuto fosse causa di sonnolenza per l'alta presenza di triptofano, così non è perchè la sonnolenza post-pasto è correlata al consumo di carboidrati, infatti il contenuto di triptofano nel tacchino a quello presente nel pollo, nel manzo ed in altre carni e non si traduce in livelli di triptofano nel sangue superiori rispetto all'assunzione di altri alimenti comuni.

É stato dimostrato, sia in modelli animali che su esseri umani, che l'ingestione di un pasto ricco di carboidrati induce il rilascio di insulina.

L'insulina a sua volta stimola l'assorbimento nel muscolo di grandi quantità di aminoacidi neutri a catena ramificata (BCAA), ma non del triptofano che è invece un aminoacido acido aromatico, facendo aumentare così il rapporto tra il triptofano e i BCAA nel sangue. Il conseguente aumento del rapporto triptofano sui BCAA, nel sangue, riduce la competizione al principale trasportatore neutrale di aminoacidi (CD98 una glicoproteina che trasporta sia i BCAA e che gli amminoacidi aromatici: tyrosine, phenylalanine, valine, leucine, and isoleucine), determinando così un maggior assorbimento del triptofano attraverso la barriera emato-encefalica nel liquido cerebrospinale (CSF). Una volta che nel SNC, il triptofano viene convertitonei nuclei del rafe in serotonina, attraverso la normale via enzimatica, la serotonina risultante viene ulteriormente metabolizzata inmelatoninadalla ghiandola pineale. Quindi, questi dati suggeriscono che la "sonnolenza indotta dalla festa" è il risultato di un pasto abbondante ricco di carboidrati, che, attraverso un meccanismo indiretto, fanno aumentare la produzione di melatonina che favorisce i meccanismi di induzione cerebrale del sonno.

Poichè l'enzima triptofano-idrossilasi è un enzima a bassa affinità, cioè agisce in modo massimale solo ad alte concentrazioni di substrato (triptofano), questo fa si che per la presenza nelle proteine dei cibi sia del triptofano che anche di altri grandi aminoacidi elettricamente neutri (GAEN), questi entrano in competizione con l'assorbimento del triptofano mediato dal trasportatore CD98, riducendone nei fatti la disponibilità cerebrale del triptofano.Occorre, quindi, per aumentare la disponibilità cerebrale del triptofano assumere pasti ricchi di carboidrati che migliorano l'accoppiamento dello stesso aminoacido con il suo trasportatore ematico.

Voci correlate

• Amminoacidi essenziali
• Recettori serotoninergici
• Triptofano 5-monoossigenasi
• Operone trp
• 5-idrossitriptofano (5-HTP)

[[Categoria:Amminoacidi]]