Tryptofan – znacznie więcej niż „aminokwas snu”

Tryptofan jest aminokwasem egzogennym, powszechnie kojarzonym z regulacją snu. W rzeczywistości jego rola jest znacznie szersza. Produkty przemian tryptofanu uczestniczą w budowie białek, wspierają produkcję energii komórkowej (m.in. poprzez NAD+) oraz umożliwiają syntezę kluczowych neuroprzekaźników, takich jak serotonina i melatonina. Prawidłowa równowaga w metabolizmie tryptofanu jest niezbędna dla zdrowia mózgu, stabilnego nastroju, procesów uczenia się i prawidłowego rytmu snu.

Reklama

Co dzieje się w starzejącym się mózgu?

Wraz z wiekiem, a także w przebiegu chorób neurologicznych i psychiatrycznych, dochodzi do deregulacji katabolizmu tryptofanu. Zaburzenie to jest szczególnie nasilone w chorobach neurodegeneracyjnych i prowadzi do pogorszenia funkcji poznawczych, zaburzeń nastroju, a także do problemów ze snem. Choć negatywne skutki tego procesu były znane od dawna, do tej pory brakowało wiedzy o jego molekularnych przyczynach.

Kluczowa rola białka SIRT6

Reklama

Zespół prof. Debry Toiber zidentyfikował kluczowy mechanizm odpowiedzialny za utratę równowagi metabolicznej: niedobór białka Sirtuin 6 (SIRT6), związanego z długowiecznością komórek. Badania przeprowadzone na modelach komórkowych oraz na muszkach Drosophila i myszach wykazały, że SIRT6:

  • reguluje ekspresję genów związanych z metabolizmem tryptofanu (m.in. TDO2, AANAT),
  • przesuwa metabolizm w stronę szlaku kynureninowego, prowadzącego do powstawania związków neurotoksycznych,
  • odbywa się to kosztem produkcji ochronnych neuroprzekaźników, takich jak serotonina i melatonina.

Uszkodzenia mogą być odwracalne

Jednym z najważniejszych wniosków badania jest fakt, że opisane zmiany nie są trwałe. Naukowcom udało się, poprzez zahamowanie enzymu TDO2 w modelu z brakiem SIRT6 znacząco poprawić funkcje neuromotoryczne, ograniczyć powstawanie zmian degeneracyjnych w tkance nerwowej. Odkrycie to wskazuje na istnienie realnego „okna terapeutycznego”, które może zostać wykorzystane w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.

Znaczenie kliniczne

Autorzy badania podkreślają, że SIRT6 może stać się kluczowym, nadrzędnym celem farmakologicznym w terapii schorzeń neurodegeneracyjnych. W przyszłości modulacja tego szlaku może otworzyć nowe możliwości leczenia zaburzeń snu, depresji i innych zaburzeń nastroju, chorób takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.

Odkrycie mechanizmu łączącego starzenie się mózgu z zaburzeniami metabolizmu tryptofanu stanowi istotny krok w zrozumieniu procesów neurodegeneracyjnych. Co szczególnie istotne z perspektywy medycyny klinicznej, badania te pokazują, że nawet zaawansowane zmiany mogą być częściowo odwracalne, dając nadzieję na skuteczniejsze terapie w przyszłości.

Źródło: Ben-Gurion University of the Negev