Наиболее важное соединение для синтеза мелатонина представляет собой аминокислоту — триптофан, которая превращается в серотонин, а он в свою очередь, в мелатонин.
Триптофан участвует в нескольких физиологических механизмах нейроэндокринно-иммунной системы и играет критическую роль в функционировании макрофагов и лимфоцитов.
Содержание
Аминокислота в строительстве мелатонина
Организм не производит триптофан самостоятельно, но мы можем получить его из пищи, именно поэтому аминокислота находится в статусе незаменимой. Как только триптофан поступает в организм, он может быть использован в различных биохимических реакциях.
Например, триптофан используется для производства серотонина, который является нейромедиатором в головном мозге и дарит нам много радости и ощущение положительных моментов в нашей жизни. Серотонин является предшественником мелатонина, поэтому через ряд преобразований триптофан может превратиться в мелатонин.
Аминокислота триптофан преобразуется в 5-гидрокситриптофан с помощью фермента триптофан-5-гидроксилаза. В перспективе полученное соединение превращается в серотонин. Серотонин ацетилируется с образованием N-ацетилсеротонина, который, в свою очередь, превращается в мелатонин.
Как мы видим, путь до образования мелатонина из триптофана не близкий, а проблемы могут быть на любом этапе этого пути. Поэтому мы можем предположить депрессивные эпизоды и расстройства настроения, как сопутствующие дисфункции в организме, в связи с отсутствием не менее важного нейромедиатора серотонина.
Серотонин, как известно, является биохимическим регулятором настроения, благодаря которому мы радуемся, наслаждаемся жизнью и даже, как мы выяснили, хорошо спим. Пагубно сказывается на здоровье не только дефицит триптофана, но и его избыток.
В ситуации избыточной продукции триптофана возможно развитие серотонинового синдрома или передозировка, что может вызвать беспокойство, диспепсию, тревогу и апатию.
Именно поэтому подозревая у себя симптомы дефицита или избытка триптофана, или расстройства настроения мы обязательно должны обратиться к медицинскому специалисту для выяснения причин.
Связь раннего пробуждения с триптофаном
Есть два гена, которые кодируют триптофан гидроксилазу:
- TPH1 — находится в основном в кишечнике, коже и шишковидной железе;
- TPH2 — активен в центральной нервной системе.
Нас интересует ген TPH2, так как он является наиболее важным ферментом, который производит серотонин (ограничение скорости). TPH2 вырабатывается наиболее значительно в стволе мозга. Ген TPH2 кодирует фермент, участвующий в превращении триптофана в серотонин, который затем может быть преобразован в мелатонин.
Связь между уровнем ТРН2 и уровнем мелатонина является косвенной, но не менее важной, ввиду того, что триптофан является предшественником мелатонина и имеет связь с дисфункцией циркадного ритма.
Варианты TPH2 с нарушенной ферментативной активностью могут вызывать дефицит продукции серотонина и приводить к повышенному риску развития поведенческих расстройств. Генетические дефекты TPH2 были связаны с обсессивно-компульсивным расстройством, депрессией и биполярным расстройством.
Эти варианты влияют на скорость выработки серотонина в головном мозге.
Генотип TPH2 rs4570625:
- rs4570625: G/G — затрудненное превращение триптофана в серотонин, более высокий риск депрессии и бессонницы. Дефект имеет связь с симптомами тревоги. Аллель (G) был преимущественно диагностирован у людей с обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР) в детском и подростковом возрасте.
- rs11178997: A/A — повышенный риск депрессии и бессонницы. Снижение выработки белка ТРН2 и, следовательно, снижение уровня серотонина. Риск биполярного расстройства увеличен в 1,5 раза. Снижение кортизола и стимуляции АКТГ.
- rs1386494: С/С — повышенный риск депрессии и бессонницы, снижение уровня серотонина.
- rs1386494: Т/T — снижение риска депрессии.
- rs4290270: T/T — снижение конверсии триптофана, повышенный риск раннего пробуждения, циркадные нарушения, чаще встречаются у людей с депрессией.
- rs4290270: A/T — немного повышенный риск раннего пробуждения, депрессии.
Триптофан в строительстве серотонина
В шишковидной железе, находящейся в нашем головном мозге, вырабатывается еще одно не менее важное соединение, называемое серотонин. С помощью нейромедиатора, серотонина происходит сигнал между нашими нервными клетками.
Серотонин, также, как и мелатонин производится из незаменимой аминокислоты триптофана. Серотонин имеет большое влияние на каждую часть нашего организма, от эмоций до двигательных навыков.
Вещество выступает в качестве естественного стабилизатора настроения. Большое количество серотонина вырабатывается в кишечнике и влияет на регуляцию моторики. Серотонин также отвечает за другие не менее важные функции, например, контроль костной массы, сердечно-сосудистые заболевания и даже контроль аппетита.
Низкие уровни были связаны с депрессивными эпизодами, а оптимальные уровни серотонина, как известно, уменьшают нервное возбуждение и стабилизирует эмоциональное состояние.
Низкий уровень серотонина в головном мозге может вызвать депрессию, беспокойство и проблемы со сном, как и высокий уровень также может существенно сказаться на нашем психологическом фоне в худшую сторону.
Есть большая связь между серотонином и мелатонином, обусловленная тем, что конечное соединение — мелатонин, которое получается из серотонина, необходимо нам для качественного сна.
Мелатонин мы получаем с помощью биохимической реакции в которой участвует серотонин, гормон радости и хорошего настроения. На этом этапе к нам должно прийти понимание, что все расстройства настроения и депрессивного спектра (серотонин) могут происходить наряду с расстройством сна (мелатонин).
Инсулин — проводник триптофана
Очень важный момент, заключается в том, что у триптофана есть проводник. Уровень сахара в крови повышается, когда мы употребляем углеводы. Это продуцирует выброс инсулина в поджелудочной железе.
Инсулин является проводником триптофана полученного из пищи и помогает аминокислоте попасть в головной мозг, где он будет использоваться в конечном итоге для производства нейромедиаторов.
Этот процесс объясняет хорошее настроения после употребления сладостей с большим содержанием триптофана, например, шоколада.
Без углеводов биологические процессы произойти не смогут, поэтому исключать из рациона углеводы для похудения плохое решение для людей, которые испытывают бессонницу и ухудшение самочувствия, связанное с дефицитом серотонина и производных соединений.
Фрукты, овощи и другие сложные углеводы, естественно, предпочтительнее выпечки и сладостей. Важно знать, что в состав белка, который содержится в продуктах питания, входят нейтральные аминокислоты. Они конкурируют с триптофаном за прохождение через гематоэнцефалический барьер, и большая часть триптофана не может попасть в головной мозг.
Инсулин стимулирует всасывание других аминокислот в тканях, а путь для триптофана остается свободным. Теперь мы знаем ответ на вопрос, почему у людей, страдающих сахарным диабетом имеются сопутствующие заболевания в виде расстройства настроения депрессии или проблемы со сном. Дефицит инсулина может продуцировать расстройства психо-неврологического спектра.
Серотонин и метилирование
Метилирование является процессом, который включает присоединение метильной группы к другой молекуле. От этого процесса зависит множество биохимических реакций в организме. Метилирование участвует в преобразовании многочисленных биохимических элементов в их активную форму или неактивную.
К. Максимова в книге «Генетика сна и немного больше…» предлагает представить себе пазл, чтобы понять преобразование более детально. Именно эта реакция добавляет последний кусочек пазла для осуществления необходимой реакции. Процесс происходит миллиарды раз в секунду по всему организму.
Как мы уже выяснили, серотонин является предшественником мелатонина, важного гормона циркадного ритма. В процессе превращения серотонина в мелатонин для успешной реакции наш организм также использует этот уникальный и необходимый компонент — метильную группу.
Метилирование имеет большое значение для синтеза нейротрансмиттеров, в том числе и серотонина, который, в свою очередь, нам очень важен для производства мелатонина. Реакция также отвечает за отключение генов, активация которых приводит к развитию хронических заболеваний и тяжелых состояний.
БАДы с триптофаном
Недостаток триптофана может стать причиной возникновения серьезных проблем со здоровьем, привести к развитию хронической бессонницы и оказать отрицательное влияние на регуляцию когнитивных функций, настроение и поведение. Поэтому в некоторых случаях врачи назначают препараты и БАДы, содержащие это вещество.
[affegg id=18]
Обычно в состав таких БАДов с триптофаном включаются целлюлоза, желатин, глицерин, вода, соли кальция и натрия. Активным веществом является изометрическая L — форма триптофана.
В некоторых импортных препаратах присутствует 5-гидроксид l — триптофана (окситриптан). Это промежуточное вещество, образующееся в ходе синтеза триптофана и серотонина. Его назначают для терапии мигреней, ПМС у женщин и при некоторых пищевых расстройствах.
Принимать триптофан без предварительной консультации с лечащим врачом не рекомендуется. Показаниями, при наличии которых он назначается, являются:
- Комплексная терапия при алкогольной и наркозависимости с целью снятия абстинентного синдрома. Прием триптофана избавляет от тревожности и улучшает засыпание.
- Бессонница. Триптофан способствует установлению правильных биоритмов.
- Недостаток этого вещества в организме.
Последнее обычно сопровождается белково-энергетической недостаточностью. В подобных случаях требуется комплексный прием незаменимых аминокислот.
Для этого обычно назначают Цитовир-3, содержащий альфа-глутамил-триптофан в комбинации с бендазолом и аскорбиновой кислотой. Препарат обладает иммуностимулирующим и противовирусным действием. Его используют для профилактики и лечения ОРВИ и гриппа.
Вреден не только недостаток триптофана, но и его избыток. В такой ситуации возможно развитием серотонинового синдрома или передозировка. Ее проявлениями являются беспокойство, диспепсия и апатия.
