Материал: Сыровая А.О. и др Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. Т. 2

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

кишечного тракта (ЖКТ), остальной 5-НТ − в центральной нервной системе (ЦНС)

и тромбоцитах [8 – 10]. Серотонинергическая нейрональная система представлена многочисленными нейронами ядер центрального серого вещества, шва ствола и среднего мозга и широкой сетью аксонов, которые проектируются в различные структуры головного и спинного мозга. 5-НТ определяет «болевое» поведение,

влияет на ощущение боли. Он удерживает напряжение мускулатуры стенки артериальных сосудов, снижение его уровня в крови вызывает эффект расслабления и чрезмерной пульсации сосудов [11 − 15].

Серотонин в ЦНС является нейромедиатором и нейромодулятором, а на периферии, где он сосредоточен преимущественно в энтерохромофинных клетках ЖКТ, тромбоцитах, тучных клетках кожи, селезѐнке, почках, печени, серотонин играет роль нейрогормона [16 – 19]. Часть аминокислоты триптофан в неизменном виде выделяются почками, ещѐ некоторая часть расщепляется бактериями кишечника до-гидрокси-индолилуксусной кислоты [3].

Многочисленные экспериментальные и клинические исследования посвящены изучению роли триптофана в деятельности ЦНС. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что нейротропные эффекты триптофана главным образом обусловлены интегративной активностью его метаболитов.

Нормальное функционирование головного мозга в физиологических условиях и при развитии патологических процессов зависит в определѐнной степени от соотношения кинуренинового, триптаминового и серонотонинового путей метаболизма триптофана и, как следствие, накопления или выведения тех или иных нейроактивных метаболитов [20 – 21].

Эндогенный синтез никотиновой кислоты из триптофана происходит преимущественно в печени и кишечнике и играет большую роль в обеспечении организма этим витамином. Известно, что исключение из рациона никотиновой кислоты и особенно композиции еѐ с триптофаном, приводит к угнетению функциональной активности щитовидной железы, а недостаток никотиновой

206

кислоты способствует возникновению пеллагры. Имеются также данные о

лечебном действии триптофана при этой патологии [1].

 

 

CH2CHNH2-COOH

 

CОСН СНNH COOH

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

триптофан-2,3-диоксигеназа

 

 

 

 

 

N

 

 

 

NH-CHO

 

 

H

 

 

формилкинуренин

 

 

триптофан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кинуренинформилаза

 

 

 

 

 

CОСН2СНNH2COOH

 

 

 

 

 

NH2

 

 

кинуренингидроксилаза

кинуренин

кинурениназа

 

 

 

 

 

 

 

 

CОСН2СНNH2COOH

ОН

 

CООН-СН2-СН2-СООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

янтарная кислота

 

 

NH2

 

 

 

 

+ СООН

 

OH3-гидроксикинуренин

N

 

СООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кинуреноваякислота

 

кинуренинтрансаминаза

 

 

 

 

 

2

ОН

 

кинурениназа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

антраниловаякислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СООН

 

 

 

 

N

СООН

 

 

 

 

 

 

OH

 

2

 

 

 

 

 

ксантуреновая кислота

OH

 

 

 

 

CONHCH2COOH

 

 

 

 

 

 

 

3-гидроксиантраниловая

 

 

 

 

 

 

кислота

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-аминогиппуровая кислота

 

2-акролеил-3-аминофумарат

 

 

 

 

полуальдегид 2-аминомуконовой кислоты

 

 

 

 

 

оксалокротоновая кислота

 

СООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кетоадипиновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

N

СООН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2 + H2O

 

хинолиновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рибонуклеотид хинолиновой кислоты

рибонуклеотид никотиновой кислоты

Рис. 1 Кинурениновый путь метаболизма триптофана

207

 

CH2CHNH2COOH

CH CH NH

2

 

 

2

2

N

- CО2

N

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

триптофан

 

триптамин

 

 

 

 

 

 

CH2СООН

N H

индолилуксусная кислота

Рис. 2 Триптаминовый путь метаболизма триптофана

 

CH CHNH COOH

НО

CH2CHNH2COOH

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

N

 

 

 

N

 

H

 

 

 

H

 

триптофан

 

 

 

5- гидрокситриптофан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НО

CH2CH2NH2

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

серотонин

 

Н3СО

CH2CH2NHCOСН3

НО

CH COOH

 

 

 

 

 

2

N

 

 

 

N

 

H

 

 

 

 

 

 

 

H

 

мелатонин

 

 

 

 

 

 

 

5-гидроксииндолилуксусная кислота

 

 

 

 

Рис. 3 Серотониновый путь метаболизма триптофана При повышенной активности триптофанпирролазы усиливается

образование из триптофана кинуренина, что способствует уменьшению субстрата

208

для синтеза серотонина. Известно, что недостаток серотонина в мозге приводит к психическим заболеваниям: по данным И.П. Лапина [4, 5], особенно при депрессиях, отмечается преобладание кинуренинового пути обмена триптофана.

М.Л. Самсонова и Г.Ф. Оксенбург установили, что внутрибрюшное введение триптофана (100-200 мг/кг) способствует повышению уровня серотонина в мозге животных более чем в 3 раза [1]. При эпилепсии, шизофрении, маниакально-

депрессивном синдроме имеют место нарушения триптофанового обмена

(табл. 1).

 

 

 

 

Таблица 1

 

Изменение триптофанового обмена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эпилепсия

Содержание серотонина у

В метаболизме

 

 

 

[20]

больных:

триптофана преобладает

 

 

↑ во время приступа

кинурениновый путь,

 

 

↓ в межприступный период

что является причиной

 

 

↓ до ноля после приступа

повышенной

 

 

 

 

↑ экскреции 3-оксинуренина,

возбудимости

 

 

 

 

↓ экскреции 5-оксинуренина

головного мозга и

 

 

 

возникновения судорог

 

Шизофрения

↓ содержания серотонина в

Изменение

 

 

 

[3]

крови и спинномозговой

серотонинового

и

 

 

жидкости

кинуренинового

путей

 

 

 

метаболизма

 

 

 

 

 

триптофана –

один из

 

 

 

патогенных

факторов

 

 

 

развития шизофрении

 

Маниакально-

Дефицит серотонина,

Активация

 

 

 

депрессивный

↑ концентрации кинуренина в

кинуренинового

пути

 

синдром

плазме крови

метаболизма

 

 

 

[22]

 

триптофана

 

 

 

При различных психических заболеваниях с преобладанием признаков

возбуждения, травмах головного мозга, болезни Паркинсона так же наблюдается

изменение метаболизма триптофана [3, 23].

209

Эмоциональный стресс способствует уменьшению содержания серотонина и триптофана в сердце, увеличению уровня триптофана и уменьшению уровня серотонина в головном мозге. При эмоциональном стрессе в метаболизме триптофана преобладает кинуренивый путь [24]. Ряд исследований свидетельствуют об изменении при стрессе активности ключевых ферментов метаболизма триптофана: усиливается активность триптофангидроксилазы в коре,

среднем мозге и гиппокампе крыс [25].

Триптофан угнетает эмоциональные реакции экспериментальных животных. У крыс он усиливает барбитуровый наркоз, у здоровых людей он повышает общую продолжительность сна. Эффект от лечения остаѐтся и после отмены препарата [3].

Триптофан является источником нейротрансмиттеров серотонина,

триптамина, мелатонина и индоламина. Триптофан, содержащийся в мозге, а

также его побочные продукты в виде нейротрансмиттерных систем, отвечают за поддержание гомеостатического баланса организма. С уменьшением запаса триптофана происходит пропорциональное снижение эффективности функций организма. У животных, болеющих диабетом, наблюдается низкий уровень триптофана. Обезвоживание вызывает резкое снижение количества триптофана в мозге. При нормальном содержании триптофана он выполняет ещѐ одну очень важную функцию – повышает порог болевых ощущений, т.е. способствует более легкому перенесению боли. Триптофан вместе с лизином образует трипептид лизин-триптофан-лизин, который исправляет ошибки, возникающие при удвоении ДНК. Эта характеристика триптофана имеет первостепенное значение для предотвращения образования раковых клеток 26 .

Триптофан в дозировке 250 мг вместе с биотином, витаминами В1 и В6

способствует релаксации и хорошему сну, утилизации витаминов группы В,

является антидепрессантом, повышает сопротивляемость стрессам. Триптофан,

аргинин, тирозин и орнитин могут конкурировать за их утилизацию организмом.

210