Триптамин представляет собой индоламиновый метаболит незаменимой аминокислоты триптофана . [2] [3] Химическая структура определяется индолом — конденсированным бензольным и пиррольным кольцом, а также 2-аминоэтильной группой у второго углерода (третий ароматический атом, первый из которых представляет собой гетероциклический азот). [2] Структура триптамина является общей чертой некоторых аминергических нейромодуляторов, включая мелатонин , серотонин , буфотенин и психоделические производные, такие как диметилтриптамин (ДМТ), псилоцибин , псилоцин и другие . [4] [5] [6] Было показано, что триптамин активирует следовые амино-ассоциированные рецепторы, экспрессируемые в мозге млекопитающих, и регулирует активность дофаминергической , серотонинергической и глутаматергической систем. [7] [8] В кишечнике человека симбиотические бактерии преобразуют пищевой триптофан в триптамин, который активирует 5-НТ 4 рецепторы и регулирует моторику желудочно-кишечного тракта. [3] [9] [10] Для лечения мигрени было разработано множество препаратов на основе триптамина , а рецепторы, связанные с следами аминов, изучаются в качестве потенциальной мишени для лечения нервно-психических расстройств. [11] [12] [13]
Все производные триптамина обладают модифицированной 2-аминоэтильной группой и/или добавлением заместителя у индола.
Эндогенные уровни триптамина в мозге млекопитающих составляют менее 100 нг на грамм ткани. [14] [15] Однако повышенные уровни следовых аминов наблюдались у пациентов с некоторыми нервно-психическими расстройствами, принимающими лекарства, такими как биполярная депрессия и шизофрения . [16]
Микробиом кишечника млекопитающих
Триптамина относительно много в кишечнике и фекалиях людей и грызунов. [17] [18] Комменсальные бактерии, в том числе Ruminococcus gnavus и Clostridium sporogenes в желудочно-кишечном тракте , обладают ферментом триптофандекарбоксилаза , который способствует превращению пищевого триптофана в триптамин. [17] Триптамин является лигандом рецепторов эпителиального серотонина кишечника 4-го типа (5-НТ 4 ) и регулирует электролитный баланс желудочно-кишечного тракта посредством секреции толстой кишки. [18]
Метаболизм
Биосинтез
Чтобы получить триптамин in vivo , триптофандекарбоксилаза удаляет группу карбоновой кислоты на α-углероде триптофана . [19] Синтетические модификации триптамина могут производить серотонин и мелатонин ; однако эти пути не встречаются в природе в качестве основного пути синтеза эндогенных нейромедиаторов. [20]
Превращение триптофана в триптамин с последующей его деградацией до индол-3-уксусной кислоты.
Катаболизм
Моноаминоксидазы A и B являются основными ферментами, участвующими в метаболизме триптамина с образованием индол-3-ацетальдегида , однако неясно, какая изоформа специфична для расщепления триптамина. [21]
Механизмы действия и биологические эффекты
Нейромодуляция
Триптамин может слабо активировать рецептор, связанный с следами аминов, TAAR1 (hTAAR1 у людей). [22] [23] [24] Ограниченные исследования показали, что триптамин является следовым нейромодулятором, способным регулировать активность ответов нейрональных клеток без связывания с соответствующими постсинаптическим рецепторами. [24] [25]
hTAAR1
Триптамин способствует перистальтике кишечника, активируя рецепторы серотонина в кишечнике и увеличивая секрецию толстой кишки.
hTAAR1 представляет собой стимулирующий рецептор, связанный с G-белком (GPCR), который слабо экспрессируется во внутриклеточном компартменте как пре-, так и постсинаптических нейронов. [26] Триптамин и другие агонисты hTAAR1 могут усиливать возбуждение нейронов, ингибируя рециркуляцию нейротрансмиттеров посредством цАМФ -зависимого фосфорилирования транспортера обратного захвата моноаминов . [27] [25] Этот механизм увеличивает количество нейромедиаторов в синаптической щели, что впоследствии увеличивает связывание постсинаптических рецепторов и активацию нейронов. [25] И наоборот, когда hTAAR1 колокализуется с G-белком, связанным с внутренними выпрямляющими калиевыми каналами (GIRK), активация рецептора уменьшает возбуждение нейронов, облегчая гиперполяризацию мембраны за счет оттока ионов калия. [25] Баланс между тормозной и возбуждающей активностью активации hTAAR1 подчеркивает роль триптамина в регуляции нервной активности. [28]
Активация hTAAR1 исследуется как новый метод лечения депрессии, зависимости и шизофрении. [29] hTAAR1 в первую очередь экспрессируется в структурах мозга, связанных с дофаминовыми системами, такими как вентральная покрышка (VTA) и серотониновые системы в ядрах дорсального шва (DRN). [29] Кроме того, ген hTAAR1 локализован в 6q23.2 хромосомы человека, который является локусом предрасположенности к расстройствам настроения и шизофрении. [30] Активация TAAR1 предполагает потенциально новый метод лечения нервно-психических расстройств, поскольку агонисты TAAR1 оказывают антидепрессивное действие, улучшают когнитивные функции , снижают стресс и противодействуют зависимости. [28] [30]
Моторика желудочно-кишечного тракта
Триптамин, вырабатываемый мутуалистическими бактериями в кишечнике человека, активирует серотониновые GPCR, повсеместно экспрессируемые в эпителии толстой кишки. [31] При связывании триптамина активированный рецептор 5-HT 4 претерпевает конформационные изменения, которые позволяют его субъединице G s альфа обменивать GDP на GTP и высвобождаться из рецептора 5-HT 4 и субъединицы βγ. [31] GTP-связанный Gs активирует аденилатциклазу , которая катализирует превращение АТФ в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). [31] цАМФ открывает каналы ионов хлорида и калия, стимулируя секрецию электролитов толстой кишки и стимулируя перистальтику кишечника. [32] [33]
^ Лиде, Д.Р., изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). ЦРК Пресс . п. 3-564. ISBN 978-0-8493-0484-2.
^ аб «Триптамин». pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 1 декабря 2020 г.
^ Аб Дженкинс, Триша А.; Нгуен, Джейсон CD; Полглаз, Кейт Э.; Бертран, Поль П. (20 января 2016 г.). «Влияние триптофана и серотонина на настроение и когнитивные функции с возможной ролью оси кишечник-мозг». Питательные вещества . 8 (1): 56. дои : 10.3390/nu8010056 . ISSN 2072-6643. ПМЦ 4728667 . ПМИД 26805875.
^ Тылш, Филип; Паленичек, Томаш; Горачек, Иржи (01 марта 2014 г.). «Псилоцибин – Краткое изложение знаний и новые перспективы». Европейская нейропсихофармакология . 24 (3): 342–356. doi : 10.1016/j.euroneuro.2013.12.006. ISSN 0924-977X. PMID 24444771. S2CID 10758314.
^ «Феномен Аяуаски». КАРТЫ . 21 ноября 2014 года . Проверено 3 октября 2020 г.
^ Хан, Мухаммад Захид; Наваз, Вакас (1 октября 2016 г.). «Новая роль следовых аминов человека и рецепторов, связанных с следовыми аминами человека (hTAAR), в центральной нервной системе». Биомедицина и фармакотерапия . 83 : 439–449. doi :10.1016/j.biopha.2016.07.002. ISSN 0753-3322. ПМИД 27424325.
^ Берри, Марк Д.; Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Шахид, Мохаммед (1 декабря 2017 г.). «Фармакология человеческих рецепторов, связанных с следами аминов: терапевтические возможности и проблемы». Фармакология и терапия . 180 : 161–180. doi : 10.1016/j.pharmthera.2017.07.002 . ISSN 0163-7258. PMID 28723415. S2CID 207366162.
^ Бхаттараи, Йогеш; Уильямс, Брианна Б.; Баттальоли, Эрик Дж.; Уитакер, Уэстон Р.; Тилль, Лиза; Гровер, Мадхусудан; Линден, Дэвид Р.; Акиба, Ясутада; Кандималла, Карунья К.; Захос, Николас К.; Кауниц, Джонатан Д. (13 июня 2018 г.). «Триптамин, вырабатываемый кишечной микробиотой, активирует эпителиальный рецептор, связанный с G-белком, для увеличения секреции толстой кишки». Клетка-хозяин и микроб . 23 (6): 775–785.е5. doi :10.1016/j.chom.2018.05.004. ISSN 1931-3128. ПМК 6055526 . ПМИД 29902441.
^ Филд, Майкл (2003). «Кишечный ионный транспорт и патофизиология диареи». Журнал клинических исследований . 111 (7): 931–943. дои : 10.1172/JCI200318326. ISSN 0021-9738. ПМК 152597 . ПМИД 12671039.
^ «Агонисты рецепторов серотонина (триптаны)», LiverTox: клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени , Bethesda (MD): Национальный институт диабета, заболеваний органов пищеварения и почек, 2012, PMID 31644023 , получено 15 октября 2020 г.
^ «Новое соединение, связанное с психоделическим ибогаином, может лечить зависимость и депрессию» . Калифорнийский университет в Дэвисе . 09.12.2020 . Проверено 11 декабря 2020 г.
^ СервисДек. 9, Роберт Ф. «Химики модернизируют психоделик для лечения депрессии и зависимости у грызунов». Наука | АААС . Проверено 11 декабря 2020 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Берри, Марк Д.; Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Шахид, Мохаммед (1 декабря 2017 г.). «Фармакология человеческих рецепторов, связанных с следами аминов: терапевтические возможности и проблемы». Фармакология и терапия . 180 : 161–180. doi : 10.1016/j.pharmthera.2017.07.002 . ISSN 0163-7258. PMID 28723415. S2CID 207366162.
^ Миллер, Грегори М. (2011). «Новая роль рецептора 1, связанного с амином, в функциональной регуляции переносчиков моноаминов и дофаминергической активности». Журнал нейрохимии . 116 (2): 164–176. дои : 10.1111/j.1471-4159.2010.07109.x. ISSN 0022-3042. ПМК 3005101 . ПМИД 21073468.
^ Аб Дженкинс, Триша А.; Нгуен, Джейсон CD; Полглаз, Кейт Э.; Бертран, Поль П. (20 января 2016 г.). «Влияние триптофана и серотонина на настроение и когнитивные функции с возможной ролью оси кишечник-мозг». Питательные вещества . 8 (1): 56. дои : 10.3390/nu8010056 . ISSN 2072-6643. ПМЦ 4728667 . ПМИД 26805875.
^ аб Бхаттараи, Йогеш; Уильямс, Брианна Б.; Баттальоли, Эрик Дж.; Уитакер, Уэстон Р.; Тилль, Лиза; Гровер, Мадхусудан; Линден, Дэвид Р.; Акиба, Ясутада; Кандималла, Карунья К.; Захос, Николас К.; Кауниц, Джонатан Д. (13 июня 2018 г.). «Триптамин, вырабатываемый кишечной микробиотой, активирует эпителиальный рецептор, связанный с G-белком, для увеличения секреции толстой кишки». Клетка-хозяин и микроб . 23 (6): 775–785.е5. doi :10.1016/j.chom.2018.05.004. ISSN 1931-3128. ПМК 6055526 . ПМИД 29902441.
^ «Синтез и метаболизм серотонина». Сигма Олдрич . 2020.
^ «Разложение MetaCyc L-триптофана VI (через триптамин)» . biocyc.org . Проверено 11 декабря 2020 г.
^ Ю, Ай-Мин; Гранвиль, Камилла П.; Хейнинг, Роберт Л.; Краус, Кристофер В.; Корчеро, Хавьер; Купфер, Адриан; Айдл, Джеффри Р.; Гонсалес, Фрэнк Дж. (01 февраля 2003 г.). «Относительный вклад изоферментов моноаминоксидазы и цитохрома P450 в метаболическое дезаминирование следового амина триптамина». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 304 (2): 539–546. дои : 10.1124/jpet.102.043786. ISSN 0022-3565. PMID 12538805. S2CID 18279145.
^ Хан, Мухаммад Захид; Наваз, Вакас (1 октября 2016 г.). «Новая роль следовых аминов человека и рецепторов, связанных с следовыми аминами человека (hTAAR), в центральной нервной системе». Биомедицина и фармакотерапия . 83 : 439–449. doi :10.1016/j.biopha.2016.07.002. ISSN 0753-3322. ПМИД 27424325.
^ аб Зукки, Р; Кьеллини, Дж; Сканлан, ТС; Гранди, ДК (2006). «Отследить аминоассоциированные рецепторы и их лиганды». Британский журнал фармакологии . 149 (8): 967–978. дои : 10.1038/sj.bjp.0706948. ISSN 0007-1188. ПМК 2014643 . ПМИД 17088868.
^ abcd Миллер, Грегори М. (2011). «Новая роль рецептора 1, связанного с амином, в функциональной регуляции переносчиков моноаминов и дофаминергической активности». Журнал нейрохимии . 116 (2): 164–176. дои : 10.1111/j.1471-4159.2010.07109.x. ISSN 0022-3042. ПМК 3005101 . ПМИД 21073468.
^ Берри, Марк Д.; Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Шахид, Мохаммед (1 декабря 2017 г.). «Фармакология человеческих рецепторов, связанных с следами аминов: терапевтические возможности и проблемы». Фармакология и терапия . 180 : 161–180. doi : 10.1016/j.pharmthera.2017.07.002 . ISSN 0163-7258. PMID 28723415. S2CID 207366162.
^ Цзин, Ли; Ли, Цзюнь-Сюй (15 августа 2015 г.). «Рецептор 1, связанный с амином: многообещающая мишень для лечения зависимости от психостимуляторов». Европейский журнал фармакологии . 761 : 345–352. дои : 10.1016/j.ejphar.2015.06.019. ISSN 0014-2999. ПМЦ 4532615 . ПМИД 26092759.
^ аб Гранди, Дэвид К.; Миллер, Грегори М.; Ли, Цзюнь-Сюй (01 февраля 2016 г.). «TAARgeting наркомания» Аламо является свидетелем еще одной революции». Наркотическая и алкогольная зависимость . 159 : 9–16. doi :10.1016/j.drugalcdep.2015.11.014. ISSN 0376-8716. ПМЦ 4724540 . ПМИД 26644139.
^ аб Берри, Марк Д.; Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Шахид, Мохаммед (1 декабря 2017 г.). «Фармакология человеческих рецепторов, связанных с следами аминов: терапевтические возможности и проблемы». Фармакология и терапия . 180 : 161–180. doi : 10.1016/j.pharmthera.2017.07.002 . ISSN 0163-7258. PMID 28723415. S2CID 207366162.
^ аб Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Берри, Марк Д. (01 июля 2018 г.). «Микроамины и их рецепторы». Фармакологические обзоры . 70 (3): 549–620. дои : 10.1124/пр.117.015305 . ISSN 0031-6997. PMID 29941461. S2CID 49411553.
^ abc Бхаттараи, Йогеш; Уильямс, Брианна Б.; Баттальоли, Эрик Дж.; Уитакер, Уэстон Р.; Тилль, Лиза; Гровер, Мадхусудан; Линден, Дэвид Р.; Акиба, Ясутада; Кандималла, Карунья К.; Захос, Николас К.; Кауниц, Джонатан Д. (13 июня 2018 г.). «Триптамин, вырабатываемый кишечной микробиотой, активирует эпителиальный рецептор, связанный с G-белком, для увеличения секреции толстой кишки». Клетка-хозяин и микроб . 23 (6): 775–785.е5. doi :10.1016/j.chom.2018.05.004. ISSN 1931-3128. ПМК 6055526 . ПМИД 29902441.
^ Филд, Майкл (2003). «Кишечный ионный транспорт и патофизиология диареи». Журнал клинических исследований . 111 (7): 931–943. дои : 10.1172/JCI200318326. ISSN 0021-9738. ПМК 152597 . ПМИД 12671039.
^ «Микробиом-Лакс может облегчить запор». GEN – Новости генной инженерии и биотехнологии . 15 июня 2018 г. Проверено 11 декабря 2020 г.
^ Гайнетдинов, Рауль Р.; Хенер, Мариус К.; Берри, Марк Д. (01 июля 2018 г.). «Микроамины и их рецепторы». Фармакологические обзоры . 70 (3): 549–620. дои : 10.1124/пр.117.015305 . ISSN 0031-6997. PMID 29941461. S2CID 49411553.
^ abcdefg «Агонисты рецепторов серотонина (триптаны)», LiverTox: Клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени , Bethesda (MD): Национальный институт диабета, заболеваний органов пищеварения и почек, 2012, PMID 31644023 , получено 15 октября 2020 г.
Внешние ссылки
Триптамин: часто задаваемые вопросы
Триптаминовые галлюциногены и сознание
Триптамин Психоактивные вещества, справочный сайт по триптамину и другим психоактивным веществам.