Các Axit Amin Thơm và Tiền chất Dẫn truyền Thần kinh

Các axit amin thơm phenylalanine, tyrosine và tryptophan mang các chuỗi bên vòng thơm và đóng vai trò là tiền chất trong chế độ ăn của các chất dẫn truyền thần kinh monoamine chính. Tyrosine (được tạo ra từ phenylalanine thiết yếu) là tiền chất của các catecholamine dopamine và noradrenaline, trong khi tryptophan là tiền chất của serotonin, do đó sự sẵn có của chúng liên kết chế độ ăn uống với hóa học não bộ.

Definition

Các axit amin thơm là các axit amin mang chuỗi bên vòng thơm (phenylalanine, tyrosine và tryptophan); với vai trò là tiền chất dẫn truyền thần kinh, chúng cung cấp các cơ chất mà từ đó não tổng hợp serotonin (từ tryptophan) và các catecholamine dopamine và noradrenaline (từ tyrosine).

Scope

Chủ đề này bao gồm các axit amin thơm như tiền chất sinh tổng hợp của các chất dẫn truyền thần kinh monoamine và các cơ chế mà sự cân bằng axit amin huyết tương ảnh hưởng đến sự xâm nhập của chúng vào não. Đây là hóa sinh và sinh lý học tham khảo, không phải lời khuyên lâm sàng hoặc chế độ ăn uống.

Core questions

• Những chất dẫn truyền thần kinh nào có nguồn gốc từ các axit amin thơm?
• Sự cân bằng axit amin huyết tương ảnh hưởng đến sự xâm nhập của tiền chất vào não như thế nào?
• Tại sao phenylalanine là thiết yếu nhưng tyrosine lại không thiết yếu có điều kiện?

Key concepts

• Phenylalanine, tyrosine, tryptophan
• Tổng hợp catecholamine (dopamine, noradrenaline)
• Tổng hợp serotonin từ tryptophan
• Cạnh tranh vận chuyển axit amin trung tính lớn
• Sự sẵn có của tiền chất và mức độ chất dẫn truyền thần kinh trong não

Mechanisms

Phenylalanine được hydroxyl hóa thành tyrosine, sau đó được chuyển đổi bởi tyrosine hydroxylase thành các catecholamine; tryptophan được hydroxyl hóa thành 5-hydroxytryptophan và khử carboxyl thành serotonin. Các axit amin thơm chia sẻ một chất vận chuyển axit amin trung tính lớn bão hòa tại hàng rào máu não, do đó sự hấp thu tryptophan hoặc tyrosine vào não không chỉ phụ thuộc vào nồng độ trong huyết tương của chính nó mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ của nó so với các axit amin trung tính lớn cạnh tranh khác. Fernstrom và Wurtman (1972) đã chỉ ra rằng những thay đổi sinh lý trong axit amin trung tính huyết tương làm thay đổi hàm lượng serotonin trong não, thiết lập cơ chế sẵn có của tiền chất (Fernstrom & Fernstrom, 2007).

Clinical relevance

Các con đường này là nền tảng hóa sinh của bệnh phenylketonuria (rối loạn chuyển hóa phenylalanine) và cơ sở lý luận đằng sau các khái niệm sẵn có của tiền chất trong khoa học thần kinh. Mục này mô tả các cơ chế ở cấp độ tham khảo và không phải là cơ sở cho các quyết định chế độ ăn uống hoặc điều trị cá nhân.

History

Ý tưởng rằng những thay đổi do chế độ ăn uống trong axit amin huyết tương có thể ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh trong não đã được Fernstrom và Wurtman thiết lập vào đầu những năm 1970, những người đã chứng minh rằng serotonin trong não theo dõi tỷ lệ tryptophan so với các axit amin trung tính cạnh tranh. Công trình tiếp theo đã mở rộng khuôn khổ sẵn có của tiền chất sang hệ thống catecholamine (Fernstrom & Fernstrom, 2007).

Key figures

• John Fernstrom
• Richard Wurtman
• Madelyn Fernstrom

Seminal works

• fernstrom-1972
• fernstrom-2007

Frequently asked questions

Những axit amin nào là axit amin thơm?

Các axit amin thơm là phenylalanine, tyrosine và tryptophan; phenylalanine và tryptophan là thiết yếu trong chế độ ăn uống, trong khi tyrosine có thể được tạo ra từ phenylalanine.

Các axit amin thơm liên quan đến chất dẫn truyền thần kinh như thế nào?

Tyrosine là tiền chất của các catecholamine dopamine và noradrenaline, và tryptophan là tiền chất của serotonin, do đó sự sẵn có của các axit amin này trong não ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp monoamine.