اسیدهای آمینه آروماتیک و پیشسازهای انتقالدهندههای عصبی
اسیدهای آمینه آروماتیک فنیلآلانین، تیروزین و تریپتوفان دارای زنجیرههای جانبی حلقه آروماتیک هستند و به عنوان پیشسازهای غذایی انتقالدهندههای عصبی مونوآمین اصلی عمل میکنند. تیروزین (که از فنیلآلانین ضروری ساخته میشود) پیشساز کاتکولآمینهای دوپامین و نورآدرنالین است، در حالی که تریپتوفان پیشساز سروتونین است، بنابراین در دسترس بودن آنها رژیم غذایی را به شیمی مغز مرتبط میکند.
Definition
اسیدهای آمینه آروماتیک، اسیدهای آمینهای هستند که دارای زنجیره جانبی حلقه آروماتیک میباشند (فنیلآلانین، تیروزین و تریپتوفان)؛ به عنوان پیشسازهای انتقالدهندههای عصبی، آنها بسترهایی را فراهم میکنند که مغز از آنها سروتونین (از تریپتوفان) و کاتکولآمینهای دوپامین و نورآدرنالین (از تیروزین) را سنتز میکند.
Scope
این موضوع به اسیدهای آمینه آروماتیک به عنوان پیشسازهای بیوسنتزی انتقالدهندههای عصبی مونوآمین و مکانیسمهایی که تعادل اسید آمینه پلاسما بر ورود آنها به مغز تأثیر میگذارد، میپردازد. این یک مرجع بیوشیمی و فیزیولوژی است، نه توصیه بالینی یا رژیم غذایی.
Core questions
- کدام انتقالدهندههای عصبی از اسیدهای آمینه آروماتیک مشتق میشوند؟
- چگونه تعادل اسید آمینه پلاسما بر ورود پیشسازها به مغز تأثیر میگذارد؟
- چرا فنیلآلانین ضروری است اما تیروزین به صورت مشروط غیرضروری است؟
Key concepts
- فنیلآلانین، تیروزین، تریپتوفان
- سنتز کاتکولآمین (دوپامین، نورآدرنالین)
- سنتز سروتونین از تریپتوفان
- رقابت در انتقال اسید آمینه خنثی بزرگ
- در دسترس بودن پیشساز و سطوح انتقالدهندههای عصبی مغز
Mechanisms
فنیلآلانین به تیروزین هیدروکسیله میشود، که سپس توسط تیروزین هیدروکسیلاز به سمت کاتکولآمینها تبدیل میگردد؛ تریپتوفان به 5-هیدروکسیتریپتوفان هیدروکسیله شده و سپس به سروتونین دکربوکسیله میشود. اسیدهای آمینه آروماتیک یک ناقل اشباعپذیر اسید آمینه خنثی بزرگ را در سد خونی-مغزی به اشتراک میگذارند، بنابراین جذب تریپتوفان یا تیروزین توسط مغز نه تنها به سطح پلاسمایی خود آن بستگی دارد، بلکه به نسبت آن به سایر اسیدهای آمینه خنثی بزرگ رقیب نیز وابسته است. فرنستروم و وورتمن (1972) نشان دادند که تغییرات فیزیولوژیکی در اسیدهای آمینه خنثی پلاسما، محتوای سروتونین مغز را تغییر میدهد و مکانیسم در دسترس بودن پیشساز را تثبیت میکند (Fernstrom & Fernstrom, 2007).
Clinical relevance
این مسیرها زیربنای بیوشیمی فنیلکتونوری (اختلال در متابولیسم فنیلآلانین) و منطق پشت مفاهیم در دسترس بودن پیشساز در علوم اعصاب هستند. این مدخل مکانیسمها را در سطح مرجع توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای فردی در مورد رژیم غذایی یا درمان نیست.
History
این ایده که تغییرات ناشی از رژیم غذایی در اسیدهای آمینه پلاسما میتواند بر سنتز انتقالدهندههای عصبی مغز تأثیر بگذارد، توسط فرنستروم و وورتمن در اوایل دهه 1970 مطرح شد، آنها نشان دادند که سروتونین مغز نسبت تریپتوفان به اسیدهای آمینه خنثی رقیب را دنبال میکند. کارهای بعدی چارچوب در دسترس بودن پیشساز را به سیستم کاتکولآمین نیز گسترش داد (Fernstrom & Fernstrom, 2007).
Key figures
- John Fernstrom
- Richard Wurtman
- Madelyn Fernstrom
Related topics
Seminal works
- fernstrom-1972
- fernstrom-2007
Frequently asked questions
- کدام اسیدهای آمینه، اسیدهای آمینه آروماتیک هستند؟
- اسیدهای آمینه آروماتیک عبارتند از فنیلآلانین، تیروزین و تریپتوفان؛ فنیلآلانین و تریپتوفان از نظر رژیم غذایی ضروری هستند، در حالی که تیروزین میتواند از فنیلآلانین ساخته شود.
- اسیدهای آمینه آروماتیک چه ارتباطی با انتقالدهندههای عصبی دارند؟
- تیروزین پیشساز کاتکولآمینهای دوپامین و نورآدرنالین است و تریپتوفان پیشساز سروتونین است، بنابراین در دسترس بودن این اسیدهای آمینه در مغز بر سنتز مونوآمینها تأثیر میگذارد.