Esenciální aminokyselina tryptofan slouží jako substrát pro tvorbu řady bioaktivních sloučenin. V anabolických procesech je využívána jen malá část tryptofanu, zatímco velká většina je metabolizována kynureninovou cestou. Degradace tryptofanu na kynurenin je v současné době chápána jako klíčový regulátor vrozené a adaptivní imunity. Hlavním kontrolním enzymem této dráhy je indolamin 2,3-dioxygenáza (IDO). Jedná se o enzym, který katalyzuje počáteční krok při jeho přeměně na kynurenin. Jednou z fyziologických rolí tohoto enzymu je regulovat zánětlivý proces a mírnit jeho případné nežádoucí účinky. Deplece tryptofanu a přítomnost kynureninů vede k anergii efektorových T lymfocytů, aktivaci T regulačních buněk a může stimulovat dendritické buňky k diferenciaci na imunosupresivní fenotyp. Zvýšená degradace tryptofanu je pozorována u nemocí a poruch provázených buněčnou imunitní aktivací, např. infekčních a autoimunitních onemocnění, alergických stavů a nádorových onemocnění. Stanovení hladiny tryptofanu nebo jeho metabolitů by mohlo být přínosné z hlediska monitorování některých imunopatologických stavů. Problémem však zůstává technická dostupnost laboratorního stanovení tohoto parametru. Aktivitu IDO lze stanovit i nepřímo poměrem kynureninu a tryptofanu, což je spolehlivý index degradace tryptofanu.

The essential amino acid tryptophan is a substrate for the generation of several bioactive compounds with important physiological roles. Only a small fraction of ingested tryptophan is used in anabolic processes, whereas the large majority is metabolized along the kynurenine pathway of tryptophan degradation. This pathway generates a range of metabolites, collectively known as kynurenines, involved in inflammation and immune response. The kynurenine pathway is highly regulated in the immune system, where it promotes immunosuppression in response to inflammation or infection. Kynurenine reduces the activity of natural killer cells, dendritic cells, or proliferating T cells. Indoleamine 2,3-dioxygenase is a rate-limiting enzyme for tryptophan metabolism. Increased tryptophan degradation is observed in diseases and disorders accompanied by cellular immune activation, such as infectious and autoimmune diseases, allergic conditions and cancer. Determination of the level of tryptophan or its metabolites could be beneficial in terms of monitoring certain immunopathological conditions. Actually, indoleamine 2,3-dioxygenase activity could be indirectly measured by the kynurenin to tryptophan ratio, a reliable index of tryptophan breakdown

Katedra biomedicínských oborů LF OU Ostrava

Oddělení imunologie a alergologie Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě

Tryptophan metabolism in the regulation of the immune system

Literatura