Metabolismo del triptofano e vie infiammatorie
Il triptofano è un aminoacido essenziale con riserve molto limitate, facilmente soggetto a carenza e deviazione metabolica. Solo una piccola parte genera serotonina, mentre circa il 95% viene indirizzato verso la via della chinurenina, attivata dagli enzimi IDO e TDO. Quando il sistema immunitario produce citochine infiammatorie, IDO aumenta la sua attività e accelera la trasformazione del triptofano, riducendo la disponibilità per la sintesi di serotonina e generando metaboliti potenzialmente dannosi. Tra questi, un ruolo particolarmente critico è svolto dall’acido chinolinico, capace di attivare i recettori NMDA e generare stress ossidativo.
Acido chinolinico e neurodegenerazione
L’aumento dell’acido chinolinico è rilevato in diverse condizioni: depressione, Parkinson, Alzheimer, SLA e disturbi cognitivi associati ad HIV. Nei pazienti depressi i livelli nel liquido cerebrospinale sono più alti e correlano con la gravità dei sintomi. Nel Parkinson contribuisce alla morte dei neuroni dopaminergici; nell’Alzheimer si associa a infiammazione, placche e grovigli neurofibrillari; nella SLA provoca danno ai motoneuroni e disfunzione mitocondriale. Nei pazienti HIV-positivi i livelli possono aumentare fino a venti volte, causando gravi alterazioni cognitive. La sua neurotossicità deriva dall’eccessiva attivazione dei recettori NMDA, dalla produzione di radicali liberi e dall’alterazione del citoscheletro neuronale.
Prospettive terapeutiche
Le evidenze mostrano che la disregolazione del triptofano e l’eccessiva produzione di acido chinolinico contribuiscono a infiammazione, stress ossidativo e perdita di metaboliti protettivi come acido picolinico e acido chinurenico. Per questo la ricerca punta a modulare la via della chinurenina, riducendo il flusso verso i metaboliti tossici e favorendo quelli neuroprotettivi. Si studiano inibitori di IDO/TDO, antiossidanti come glutatione, curcumina o epigallocatechina, e approcci nutrizionali che garantiscano adeguati livelli di triptofano e sostengano le difese antiossidanti. Queste strategie potrebbero aiutare nella prevenzione della degenerazione cerebrale, ma richiedono studi clinici di lungo periodo.
Per approfondire:
Friedman M. Analysis, Nutrition, and Health Benefits of Tryptophan. Int J Tryptophan Res. 2018 Sep 26;11:1178646918802282. doi: 10.1177/1178646918802282.
Hestad K, et al. The Role of Tryptophan Dysmetabolism and Quinolinic Acid in Depressive and Neurodegenerative Diseases. Biomolecules. 2022 Jul 18;12(7):998. doi: 10.3390/biom12070998.
O’Mahony SM, et al. Serotonin, tryptophan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behav Brain Res. 2015 Jan 15;277:32-48. doi: 10.1016/j.bbr.2014.07.027.