Ácido 3-indolpropiónico


El ácido 3-indolepropiónico ( IPA ), o ácido indol-3-propiónico , es un potente antioxidante neuroprotector , auxina vegetal y producto natural en humanos que se está estudiando para su uso terapéutico en la enfermedad de Alzheimer . [2] [3] [4] [5] Es producido endógenamente por la microbiota humana y solo se ha detectado in vivo cuando la especie Clostridium sporogenes está presente en el tracto gastrointestinal. [4] [5] [6] A partir de abril de 2016 , C. sporogenes, que utiliza triptófano para sintetizar IPA, es la única especie de bacteria conocida que sintetiza IPA in vivo a niveles que posteriormente son detectables en el plasma sanguíneo del huésped. [4] [5] [6] [7]

El IPA es un eliminador de radicales hidroxilo aún más potente que la melatonina , el eliminador de radicales hidroxilo más potente que es sintetizado por las enzimas humanas. [3] [7] Similar a la melatonina pero a diferencia de otros antioxidantes, elimina los radicales sin generar posteriormente compuestos intermedios reactivos y prooxidantes. [3] [7] [8] En 2017, se descubrió que las concentraciones elevadas de IPA en el plasma sanguíneo humano se correlacionaban con un menor riesgo de diabetes tipo 2 y un mayor consumo de alimentos ricos en fibra . [3] [9] [10]

El IPA se puede convertir en el hígado o los riñones en ácido 3-indoleacrílico , que posteriormente se conjuga con glicina , formando indolilacriloil glicina. [11]

Las propiedades neuroprotectoras, antioxidantes y antiamiloides del IPA fueron reportadas por primera vez por un grupo de investigadores en julio de 1999, dirigido por el Dr. Pappolla y el Dr. Poeggeler de la Universidad del Sur de Alabama. [7] [12] [13] [14]


Metabolismo del triptófano por la microbiota gastrointestinal humana ()
triptófano
Clostridium esporogenes
Lactobacilos _
Triptofanasa - bacterias
que expresan
API
I3A
indol
Hígado
Cerebro
API
I3A
indol
Sulfato de indoxilo
AST-120
AhR
Células inmunitarias intestinales
epitelio intestinal
PXR
Homeostasis de la mucosa:
↓ TNF-α
↑ ARNm codificadores de proteínas de unión
celda L
GLP-1
T.J.
Neuroprotector :
↓Activación de células gliales y astrocitos
↓ Niveles de 4-hidroxi-2-nonenal
↓ Daño en el ADN
– Antioxidante
– Inhibe la formación de fibrillas de β-amiloide
Mantiene la reactividad de la mucosa:
↑ producción de IL-22
Asociado con enfermedad vascular :
↑ Estrés oxidativo
↑ Proliferación de células de músculo liso ↑ Grosor de la pared aórtica y calcificación
Asociado a enfermedad renal crónica :
↑ Disfunción renal
– Toxina urémica
Riñones
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Este diagrama muestra la biosíntesis de compuestos bioactivos ( indol y algunos otros derivados) a partir de triptófano por bacterias en el intestino. [5] El indol es producido a partir del triptófano por bacterias que expresan triptofanasa . [5] Clostridium sporogenes metaboliza triptófano en indol y, posteriormente , ácido 3-indolepropiónico (IPA), [4] un antioxidante neuroprotector muy potente que elimina los radicales hidroxilo . [5] [3] [7] IPA se une al receptor pregnano X(PXR) en las células intestinales, lo que facilita la homeostasis de la mucosa y la función de barrera . [5] Tras la absorción desde el intestino y la distribución al cerebro, el IPA confiere un efecto neuroprotector contra la isquemia cerebral y la enfermedad de Alzheimer . [5] Las especies de Lactobacillus metabolizan el triptófano en indol-3-aldehído (I3A) que actúa sobre el receptor de hidrocarburo de arilo (AhR) en las células inmunitarias intestinales, lo que a su vez aumenta la producción de interleucina-22 (IL-22). [5] El propio indol desencadena la secreción depéptido similar al glucagón-1 (GLP-1) en las células L intestinales y actúa como ligando para AhR. [5] El hígado también puede metabolizar el indol en sulfato de indoxilo , un compuesto que es tóxico en altas concentraciones y está asociado con enfermedades vasculares y disfunción renal . [5] AST-120 ( carbón activado ), un sorbente intestinal que se toma por vía oral , adsorbe el indol y, a su vez, reduce la concentración de indoxilsulfato en el plasma sanguíneo. [5]