triptófano


El triptófano (símbolo Trp o W ) [3]es un α- aminoácido que se utiliza en la biosíntesis de proteínas . El triptófano contiene un grupo α -amino, un grupo de ácido α-carboxílico y una cadena lateral indol , lo que lo convierte en una molécula polar con un sustituyente de carbono beta aromático no polar . El triptófano también es un precursor del neurotransmisor serotonina , la hormona melatonina y la vitamina B3 . [4] Está codificado por el codón UGG.

Como otros aminoácidos, el triptófano es un zwitterión a pH fisiológico donde el grupo amino está protonado (– NH+
3
; pK a = 9,39) y el ácido carboxílico se desprotona ( –COO ; pK a = 2,38). [5]

Los humanos y muchos animales no pueden sintetizar triptófano: necesitan obtenerlo a través de su dieta, por lo que es un aminoácido esencial . En 2023 se descubrió el espectro de emisión del triptófano en el gas interestelar del cúmulo estelar IC 348 . [6]

El triptófano lleva el nombre de las enzimas digestivas tripsina , que se utilizaron en su primer aislamiento a partir de proteínas de caseína. [7] Se le asignó el símbolo de una letra W basándose en que el anillo doble era visualmente sugestivo de la letra voluminosa. [8]

Los aminoácidos, incluido el triptófano, se utilizan como componentes básicos de la biosíntesis de proteínas , y las proteínas son necesarias para sustentar la vida. El triptófano se encuentra entre los aminoácidos menos comunes que se encuentran en las proteínas, pero desempeña importantes funciones estructurales o funcionales siempre que ocurre. Por ejemplo, los residuos de triptófano y tirosina desempeñan funciones especiales en el "anclaje" de proteínas de membrana dentro de la membrana celular . El triptófano, junto con otros aminoácidos aromáticos , también es importante en las interacciones glicano-proteína . Además, el triptófano funciona como precursor bioquímico de los siguientes compuestos :

El trastorno de malabsorción de fructosa provoca una absorción inadecuada de triptófano en el intestino, niveles reducidos de triptófano en la sangre [16] y depresión. [17]


Metabolismo del triptófano por la microbiota gastrointestinal humana ()
triptófano
Clostridium esporógenos
Lactobacilos​
Triptofanasa : bacterias
que expresan
API
I3A
indol
Hígado
Cerebro
API
I3A
indol
sulfato de indoxilo
AST-120
AhR
Células inmunes intestinales
epitelio intestinal
pxr
Homeostasis de la mucosa:
↓ TNF-α
↑ Proteína de unión -ARNm
codificantes
celda L
GLP-1
T.J.
Neuroprotector :
↓Activación de células gliales y astrocitos
↓ Niveles de 4-hidroxi-2-nonenal
↓ Daño al ADN
– Antioxidante
–Inhibe la formación de fibrillas de β-amiloide
Mantiene la reactividad mucosa:
↑ producción de IL-22
Asociado con enfermedad vascular :
↑ Estrés oxidativo
↑ Proliferación de células del músculo liso ↑ Engrosamiento y calcificación de la pared aórtica
Asociado con enfermedad renal crónica :
↑ Disfunción renal
– Toxina urémica
riñones
La imagen de arriba contiene enlaces en los que se puede hacer clic.
Este diagrama muestra la biosíntesis de compuestos bioactivos ( indol y otros derivados) del triptófano por bacterias en el intestino. [19] El indol se produce a partir del triptófano por bacterias que expresan triptofanasa . [19] Clostridium sporogenes metaboliza el triptófano en indol y posteriormente en ácido 3-indolepropiónico (IPA), [20] un antioxidante neuroprotector muy potente que elimina los radicales hidroxilo . [19] [21] [22] El IPA se une al receptor X de pregnano (PXR) en las células intestinales, facilitando así la homeostasis de la mucosa y la función de barrera . [19] 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 . [19] Las especies de Lactobacillaceae ( Lactobacillus s.l. ) metabolizan el triptófano en indol-3-aldehído (I3A), que actúa sobre el receptor de aril hidrocarburo (AhR) en las células inmunitarias intestinales, lo que a su vez aumenta la producción de interleucina-22 (IL-22). [19] El propio indol desencadena la secreción del péptido 1 similar al glucagón (GLP-1) en las células L intestinales y actúa como ligando para AhR. [19] El indol también puede ser metabolizado por el hígado en sulfato de indoxilo , un compuesto que es tóxico en altas concentraciones y está asociado con enfermedades vasculares y disfunción renal . [19] AST-120 ( carbón activado ), un sorbente intestinal que se toma por vía oral , adsorbe el indol, lo que a su vez disminuye la concentración de sulfato de indoxilo en el plasma sanguíneo. [19]