Tryptofaanmetabolisme

Eenmaal opgenomen wordt tryptofaan via drie belangrijke routes gemetaboliseerd: de kynurenineroute (via gastheercellen), de serotonineroute (via gastheercellen) en de indolroute (via darmflora).  

1. De kynurenineroute is de dominante route die verantwoordelijk is voor meer dan 95% van het katabolisme van tryptofaan uit de voeding. Hoewel het voornamelijk in de lever voorkomt (via TDO), wordt het ook geactiveerd in immuun- en barrièreweefsels (via IDO), vooral bij immuunstress en -activering. Deze route levert een verscheidenheid aan bioactieve tussenproducten en draagt uiteindelijk bij aan de endogene synthese van NAD+, een vitale cofactor die betrokken is bij het mitochondriale energiemetabolisme, redoxbalans en DNA-herstel.
   Wanneer de immuunstress aanhoudt, wordt er meer tryptofaan naar deze route geleid waardoor er onevenwichtigheden kunnen ontstaan. Onder gunstige omstandigheden bevordert het downstream-metabolisme de productie van gunstige metabolieten zoals kynureninezuur (KYNA), terwijl het ook een efficiënte NAD+-synthese ondersteunt. Wanneer het evenwicht verschuift, als gevolg van enzymatische knelpunten, oxidatieve stress, tekorten aan micronutriënten of langdurige immuunactivatie, raakt het metabolisme verstoord en ontstaan er tussenproducten zoals chinolinezuur (QA) en 3-hydroxykynurenine (3-OH-KYN). 
   
   QA werkt in op NMDA-receptoren en kan prikkelende signalen in de hersenen versterken.
   3-OH-KYN bevordert oxidatieve stress en lipideperoxidatie.
   Een verminderde doorstroming via het NAD+-producerende deel van het proces kan leiden tot een relatieve uitputting van NAD+, wat een uitdaging vormt voor de efficiëntie van de mitochondriën, de cellulaire energie en de algehele veerkracht. 
   
   Dergelijke patronen worden vaak waargenomen in contexten van aanhoudende immuunstress en metabole onbalans.
    
2. De serotonine-route zet tryptofaan om in serotonine (5-HT). Hoewel het slechts 1-2% tryptofaan bevat, speelt het een belangrijke rol bij het reguleren van de stemming, de darmmotiliteit en het circadiane ritme. Veranderingen in dit proces kunnen van invloed zijn op het evenwicht in de gemoedstoestand, de spijsvertering en de slaapkwaliteit. 
    
3. De indool-route wordt aangestuurd door het microbiële metabolisme in de dikke darm. Bepaalde darmbacteriën produceren tryptofanasenzymen die tryptofaan omzetten in indool en derivaten daarvan, waaronder indool-3-propionzuur (IPA). Deze metabolieten zijn liganden voor de arylhydrocarbontreceptor (AhR) en ondersteunen de integriteit van de darmbarrière, immuuntolerantie en systemisch evenwicht. 
    

Het evenwicht tussen deze metabolische routes is niet alleen een biochemische curiositeit; het weerspiegelt zowel de functionele toestand van de darmmicrobiële activiteit als de aanwezigheid van systemische immuunstress. Samen bepalen ze of tryptofaan wordt omgezet in beschermende of stressgerelateerde metabolische producten (metabolieten) met gevolgen voor de gezondheid van de darmen, het immuunsysteem en de stofwisseling. 
 

Een gezond, vezelrijk dieet bevordert de microbiële productie van IPA, wat vervolgens de integriteit van de darmbarrière en de metabolische veerkracht ondersteunt. Omgekeerd verschuiven systemische ontstekingen, stress en dysbiose het evenwicht in het tryptofaanmetabolisme naar een overmatige flux via de kynurenineroute, waardoor de productie van stressgerelateerde metabolieten toeneemt.  
 

Daarom wordt het tryptofaanmetabolisme nu beschouwd als een moleculaire brug tussen het darmmicrobioom en de algehele gezondheid. Door deze metabolische routes te onderzoeken, krijgen we een nieuw perspectief om de invloed van levensstijl en voeding op bijvoorbeeld  immuniteit, stemming en metabolisme te beoordelen. 

Snelle samenvatting

• Tryptofaan wordt door de gastheer (uw lichaam) en microbiota (de microben die in uw lichaam leven) omgezet in verschillende producten, afhankelijk van hoe het wordt verwerkt, en elk van deze producten heeft unieke functies in het lichaam. 
• De kynurenine-route domineert tijdens immuunstress, terwijl de indoolroute floreert bij een gezonde darmflora. 
• Deze metabolische balans verbindt voeding en microbioomactiviteit met immuniteit, stemming en metabolisme.