Tryptofaanin aineenvaihdunta

RAVINNON TRYPTOFAANI voi joutua ainakin neljään eri alkureittiin kehossa:

• Yksi prosentti siitä voi tehdä aivojen puolella SEROTONIINIA, hermonvälittäjäainetta
  

Koska tämä on tärkeä tie, otan tämän ensin.
Reaktio on vaativainen. Siinä tarvitaan hydroxylaasientsyymiä, NADPH, happea (O2), myös insuliinin normaali funktio on tärkeä, koska energia tähän reaktioon tulee glukoosista käsin.
Muodostuu 5-Hydroksytryptofaani.
Tämä vaatii myös tietyn entsyymin, aromaattisten aminohappojen dekarboksylaasin ja B6-PO4 vitamiinia. Nyt tapahtuu dekarboksylaatio ja CO2 irtoaa ja tuloksena on SEROTONIINI, 5-HT, ( 5- hydroksytryptamiini).

SEROTONIININ kataboliatie on seuraava: Monoamino-oksidaas i(MAO) muuttaa sen 5-Hydroksi-indoliasetaldehydiksi. Tämä oksidoituu edelleen 5- Hydroksi-indolietikkahapoksi, joka on normaali tuotte pienessä määrin . Sitä ilmenee virtsassa 2-8 mg vuorokaudessa. Se on 5-HIAA lyhennyksenä.

• Deaminaatio, oksidaatio ja dekarboksylaatio
  

Jokin pieni määrä ravinnon tryptofaania voi hajota myös siten, että siitä pilkkoutuu pois aminoryhmä NH3 ja jäljelle jää INDOLI-3- palorypälehappoa joka oksidoituu ja dekarboksyloituu edelleen ja muodostaa INDOLI-3-etikkahappoa, jota on normaalisti virtsassa 5- 18 mg päivittäin.

• Aminohapon suora dekarboksyloituminen biogeeniksi aminiksi

Joskus tryptafaaniaminohappo voi alkaa hajota heti dekarboksyloituen ( -CO2) ja muodostaa vastaavaa aminia, tryptamiinia, tai ruoassa on jo valmiiksi tryptamiinia kuten juustoissa. Se on aromaattinen molekyyli ravinnossa. Mutta valmis tryptamiini ei voi palautua kehossa enää aminohapoksi tryptofaaniksi.
Miten tällainen tryptamiini sitten voi hajota aineenvaihdunnassa?
Se voi myös oksidoitua monoamino-oksidaasilla(MAO) ja hapella ja edelleen antaa pois aminotyppeään ja muuttua sekin INDOLI-3- etikkahapoksi.

• Tryptofaanin 99% aineenvaihduntareitti

Tryptofaanin kaikkein tavallisin aineenvaihdunnallinen tie on kuitenkin se, joka johtaa kohti B-vitamiinimuotoa, nikotiinihappoa ja sen koentsyymimuotoja (NAD, NADP).
Koska nämä molekyylit ovat koko kehon aineenvaihdunnassa hyvin tärkeitä, voi käsittää että tämä aineenvaihduntareitti on myös hyvin monihaarainen ja virhereittejäkin voi ilmetä.
TRYPTOFAANI tekee erikoisen kondensaatioreaktion , joka tapahtuu mm. valon ja UV:n hapen, raudan Fe++, vetyperoksidin ja tryptofaanipyrrolaasientsyymin vaikutuksesta.

Kondensaatiotulos on Formylkynureniini nimeltään. Kun tähän molekyyliin yhtyy vesimolekyyli H2O erkanee yksi HCOOH-ryhmä. Tässä tarvitaan foolihapon apua, ja samalla on muodostunut KYNURENIINI.
Tästä on kolme mahdollisuutta eteenpäin. Molekyyli voi vaihdella kohti kynureenihappoa ja palata takaisin kynureniiniksi aineenvaihdunnan modulihappojen avustuksella ja aminoryhmän siirtelyllä.
Mutta jos on B6-vitamiinin puutetila, muodostuu epänormaalia metaboliittia xantureenihappoa, joka onkin heijastus B6-vitamiinin puutteesta. B6 on tarpeen kun siirrellään ja fiksataan aminoryhmiä.

Tästä kynureniinimolekyylistä voi sitten NADPH ja hapen avustuksella lähteä kehittymään seuraava reaktiorata:
Hydroksykynureniini
Kynureninaasientsyymin ja B6-PO4 läsnäollessa
pilkkoutuu irti sivutuotteena alaniini-aminohappoa
ja muodostuu 5-Hydroksyantranilaatti.
Tämä rengasmuotoinen molekyyli vaatii sitten jälleen happea ja vapaita SH-ryhmiä jotta rengas saadaan aukeamaan ja muodostuu alfa- amino-beeta- karboxy.mukonihappo-semialdehydi.

Tästäkin on monta vaihtoehtoa eteenpäin.
Tärkein tie on spontaani nonentsymaattinen renkaan sulkeutuminen ja vesimolekyylin pilkkoutuminen irti samalla ja KINOLINAATIN muodostuminen( quinolinate). Tämä vaatii vielä B6 vitamiinin apua yhdess dekarboksylaatiossa ( - CO2) ja sitten ollaankin jo nikotiinihapossa, joka on B-vitamiini. Tällä on sitten paljon käyttöä.
60 mg tryptofaania voi tuottaa 1 mg nikotiinihappoa, jos olosuhteet ovat edulliset. Kuitenkin suositellaan hieman nikotiinihappoa myös essentielleissä vitamiineissa päivittäin elimistön apuna, eikä vain tiettyä tryptofaanimäärää päivässä.

Tämän tärkeän tien ohella voi muodostua kuitenkin nikotiinihapon isomeeriä, alfa-pikolinaattia.

Mutta voi tapahtua myös eräs muukin aineenvaihdunnallinen tie, josta ei seuraa nikotiinihappoa. Näissä molekyyleissä nikotiinihappo ja pikolinaatti on tryptofaanirenkaan INDOLI-tuman typestä tullut vitamiinin pyridiinirenkaan typpi. Tämä on sikäli tärkeä huomio, että sellaisessa taudissa kuin Chorea Huntington tämä typpiasema ei ole onnistunut eikä kunnollista kinolinaattia synnykään eikä pikolinaattia, vaan eräänlainen aminokinonihappo(?) muodostuu.

Normaalisti pitäisi kuitenkin alfa-amino-beeta-karboksy-mukonihappo semialdehydin voida hajota dekarboksylaatiollakin muodostamatta vaarallista tai toksista xenobioottista molekyyliä. Siitä pitäisi siis voida tulla alfa-aminomukonihapposemialdehydi ja tämä voi hajota antaen vesimolekyylin ja muodostaen yllä mainittua pikolinaattia: pikolinaattitie olisi siis tavallaan detoksikaatiotietä ettei tulisi sitä vaarallista välimuotoa.
Mutta ei välttämättä tarvitse edes pikolinaattia muodostua, vaan jatko voi olla seuraava, täydellinen oksidaatiotie:
Deaminaatiolla voi syntyä alfa-hydroksi-mukonihappo-semialdehydi, jolloin kriittisen typpimolekyylin vaara on ohitettu.
Tästä NAD+ avulla syntyy alfa-oxalokrotonaattia.
Tästä NADH tai NADPH avulla alfa-ketoadipaattia.
Tästä CoASH ja NAD+ avulla hiilidioksidia ja glutaryyli-Co A.
Tästä CoASH avulla hiilidioksidia ja 2 asetyyliCoA molekyyliä.
Ne voivat oksidoitua tavalliseen tapaan.

Tästä huomaa , että on tarpeen saada ravinnossa myös niasiinia tai nikotinamidia, jotta koko tryptofaanin aineenvaihdunnan alue saa tarpeeksi aputekijöitä. Tryptofaanilla on päätehtävä olla struktuuriaminohappo. Ehkä se tuottaa itse omaa detoksikaatiotaan varten tietyn määrän nikotiinihappoa. Mutta sen aineenvaihdunnan valmistama määrä ei riitä koko keholle, vaikka se nipin napin voi pitää sen itsensä myrkyttömyyden rajoissa.

Verrattuna muihin essentielleihin aminohappoihin tryptofaanin tarve ei ole yhtä suurta luokkaa, ja sen kyllä käsittää. En usko että tryptofaanin liiallisesta käytöstä on mitään erityisempää hyötyä. On parempi esim katsoa, että saa valmista nikotiinihappoa ja B6 vitamiinia sen sijaan optimaalisti.

• SEROTONIINILLA on myös pienen pieni sivutie, mikä on kyllä erittäin tärkeä ja vaatii oman käsittelynsä.

Ihmisen käpylisäkkeessä (Pineal Body)on verenkiertoa ja veren mukana voi sinne saapua trypotfaanimolekyylejä. niistä tulee sielläkin ensin 5-HTP, siten 5-HT, mutta siellä on paikallinen entsyymi NAT( serotoniini N-asetyylitransferaasi) ja se tekee N-Ac-5HT, ( N-asetyyli-5-hydroksytryptamiinia).
Sitten siellä on toinen entsyymi HIOMT ( hydroksyindoli-O- metyylitransferaasi) ja se lisää metyyliryhmän edelliseen molekyyliin(+CH3) ja syntyy MT, melatoniini, joka on oikeastaan N-acetyl- 5- metoxytryptamiini. Tätä taas vapautuu verenkiertoon käpylisäkkeestä.

Tälle entsyymiketjulle tulee päivänvalon ja yön pimeyden vaihteluista impulssivirtaa, joka käyttää ratana erästä ylintä kelloa, nukleus suprachiasmatis NSC. Valon vaikutuksesta tapahtuu tässä radassa inhiboituminen signaalivirrassa. Pimeässä taas hermoratakaari vapautuu inhibitiosta ja alkaa käynnistyä ja antaa beta-adrenergistä noradrenaliinin vapautumista reseptoreihin , jotka ovat käpylisäkkeessä. Siellä käynnistyy cAMP muodostus ja samalla proteiinisynteesi tekee entsyymiä NAT ja HIOMT, joten melatoniinia muodostuu pimeässä. Aamun valjetessa taas sen muodostus vaimenee.

Tämä on kuitenkin komplisoidumpaa eri aminohappoaineenvaihduntojen kesken, sillä tyrosiinin aineenvaihdunnan akuta syntyy mainittua noradrenaliini ja myös pigmenttilinjan molekyylit, jotka myös vaikuttuvat melatoniinista ja antavat feed backia serotoniinin aineenvaihdunnan kärjille .
Sanotaan että pimeyshormoni melatoniini vaalentaa pigmenttiä joka tulee tyrosiiniaineenvaihdunnan kärjistä ja päivänvalo taas kehittää pigmenttiä.
Pigmentillä on hermostossa hyvin tärkeä suojaava ja antioksidatiivinen tehtävänsä ja tämä aaltoilu vaikuttaa aivopigmenttien aineenvaihduntaan edullisesti. ja muodostaa yhteyksiä ,varsinkin psyykken hienosäätöön osallistuvien tärkeiden hermonvälittäjäjärjestelmien säätelyitten kesken.

Nyt kun kesä on tulossa, on hyvä järjestää itsellensä verhojen avulla yön pimeys ja todellakin hyödyntää päivän valkeutta. Se on psyykkelle ja unirytmille edullista.