12. Обмін циклічної амінокислоти триптофану та його спадкові ензимопатії.

Триптофан належить до незамінних амінокислот для організму людини та вищих тварин у зв'язку з відсутністю ферментних систем синтезу його вуглецевого скелета. Разом з цим, триптофан є попередником у біосинтезі таких фізіологічно активних сполук, як речовина гормональної та медіаторної дії серотонін та нікотинова кислота (вітамін РР), який синтезується в тваринному організмі у формі НАД. Відомо, що нестача триптофану в харчовому раціоні прискорює розвиток захворювання, яке називається пелагрою і пов'язано з дефіцитом вітаміну РР. У цих випадках добавка триптофану в дієту покращує стан хворого і сприяє послабленню авітамінозу.

Існують два основні біохімічні шляхи перетворення триптофану

- серотоніновий шлях, що становить в кількісному відношенні приблизно 1% загальної кількості триптофану в організмі;

- кінуреніновий шях, за яким метаболізується понад 95 % ендогенного триптофану.

Включення триптофану в серотоніновий шлях починається з гідроксилювання амінокислоти до 5-окситриптофану, який після декарбоксилування перетворюється на серотонін. В організмі людини серотонін підлягає окиснювальному дезамінуванню з утворенням оксііндолацетатної кислоти, яка виділяється з сечею. Екскреція оксііндолацетату значно збільшена при карциноїдному синдромі, коли за серотоніновим шляхом перетворюється до 60 % триптофану.

Катаболізм триптофану кінуреніновим шляхом починається з окиснення триптофану при дії гемвмісного ферменту триптофанпіролази до формілкінуреніну, який після відщеплення мурашиної кислоти перетворюється на кінуренін та 3-оксикінуренін. Подальші перетворення 3-оксикінуреніну пов'язані з дією ПАЛФ-залежного ферменту кінуренінази, яка розщеплює його до аланіну та 3-оксіантранілової кислоти. Остання після складних багатоступеневих перетворень призводить до хінолінової кислоти — попередника в синтезі нікотинаміду в формі коферменту НАД.

При декарбоксилуванні триптофану утворюється біологічно-активний амін-тобто триптамін. Дезамінуючись, він перетворюється в індолілоцтовий альдегід, а окиснюється в індолілацетатну кислоту — один із кінцевих продуктів обміну триптофану. В товстій кишці під впливом мікроорганізмів із триптофану синтезується індол і скатол, які в печінці знешкоджуються і в вигляді парних сполук виділяються з сечею.

Порушення обміну триптофану – хвороба Хартнупа викликається специфічними порушеннями обміну цієї амінокислоти. Метаболічний дефект пов'язаний із природженим порушенням всмоктування триптофану в кишечнику і реабсорбції триптофану та продуктів його обміну в нирках. Основним проявом захворювання, крім пелагроподібних пошкоджень шкіри (через великі втрати триптофану з сечею виникає нестача нікотинової кислоти), психічних розладів і атаксії, спотерігається гіпераміноацидурія.