Dolore: ruolo del triptofano

Il triptofano è uno degli aminoacidi essenziali per l’organismo umano.  Bassi livelli di triptofano sono associati a insonnia, depressione e altre problematiche dell’umore, irritabilità e aggressività. Trattasi di molecola introdotta con la dieta ed in grado di aumentare i livelli di serotonina. Ma vediamo qual’ è il ruolo biochimico del triptofano e perché ha un effetto ansiolitico e rilassante, ed inoltre favorisce l’apprendimento e la memoria.

Fig 1: la serotonina ha un effetto antidepressivo, rilassante , ansiolitico, favorisce apprendimento e la memoria. La melatonina ha un effetto antiossidante e regola il ritmo giorno/notte

Il triptofano  è il precursore della serotonina la quale a sua volta è precursore della melatonina. Possiamo dire quindi che il triptofano aumenta le sostanze  del benessere psicofisico. Determina infatti  un aumento del tono dell’umore e un aumento della sensazione di rilassamento, facilitazione dei processi di apprendimento, riduzione della depressione. Inoltre essendo la serotonina precursore della melatonina favorisce anche la qualità e quantità del sonno.

 

fig 2

Il triptofano nel percorso di metabolizzazione può seguire la via della serotonina che porta a formazione di melatonina oppure la via alternativa della chinurenina che porta o a formazione di acido chinolinico o alla formazione di acido chinurenico (fig 2)

Fig 3

Il triptofano quindi  (fig 3) si trova come elemento centrale con, da un lato lo stress e dall’altro l’infiammazione, come in una sorta di regista di queste condizioni. Le citochine infiammatorie stimolate dalla eccitazione delle cellule non neuronali nel percorso fisiopatologico della sindrome dolore, come in particolare nella fibromialgia, provocano la prevalenza della via metabolica di trasformazione del triptofano in chinurenina e quindi acido chinolinico (fig 2).  Questa via metabolica va ad inibire la sintesi di serotonina e di melatonina creando una carenza di queste sostanze.

Fig 4

L’acido chinurenico ha una azione antiossodante, antagonista dei recettori NMDA, e azione antinfiammatoria e analgesica( Fig 4).

Fig 5

Dall’altro l’acido chinolinico (fig 5) ,ha una azione pro-ossidante, agonista dei recettori NMDA, , responsabili della sensibilizzazione centrale,  azione proinfiammatoria e pro-algesia e quindi pro-dolorifica. Quindi non solo si sottrae al cervello serotonina e melatonina, ma si corre il rischio nella carenza di triptofano o nello switch del triptofano nella seconda via che porta verso acido chinolinico di andare verso l’ossidazione, verso azione pro-infiammatoria e verso attivazione di NMDA e quindi verso sensibilizzazione centrale del dolore.

 

Fig 6

Abbiamo una sorta di contrapposizione tra gli effetti dovuti ad acido chinolico e quelli dovuti all’acido chinurenico come riportato in tabella (fig 6)

La riduzione di triptofano endogeno crea una riduzione della serotonina di 7 volte nell’uomo e di 42 volte nella donna, ecco perché le donne sono più sensibili al dolore, ecco perché la fibromialgia è molto più presente nelle donne e con maggior intensità del dolore.

Gli attori della neurobiologia della depressione, della fisiopatologia della fibromialgia e quindi del dolore neuropatico che sottende a queste due condizioni sono delle citochine pro-infiammatorie e prostaglandine che inducono un enzima (fig 8) l’ indoleamine 2,3 diossigenasi (IDO) a convertire il triptofano in chinurenina diminuendo così la produzione di serotonina e quindi di melatonina. Ci sono inoltre citochine proinfiammatorie come IL1, TNF alfa che possono compromettere la neurotrasmissione serotoninergica aumentando il reuptake dei neurotrasmettitori dalle sinapsi in particolare della serotonina. Questo si traduce poi nel corteo sintomatologico del dolore in generale, in particolare della fibromialgia, come disturbi del sonno, alterazioni dell’umore, dolore e astenia.

Fig 8 : più citochine pro-infiammatorie, significa ridotta sintesi di serotonina e quindi di melatonina

 

 

Fig 9: aumento di IL1 e TNF alfa significa maggior reupatake di serotinina         

Per concludere il triptofano è l’elemento centrale di questo complesso meccanismo che parte da una neoinfiammazione guidata da citochine infiammatorie. Queste citochine attraverso la indoleamina diossigenasi (IDO) provocano la sintesi di chinurenina e quindi di acido chinolinico. L’acido chinolenico è responsabile di azione pro-ossidante,  di agonismo sui recettori NMDA, di azione pro-infiammatoria, di azione pro-algesia e di iper produzione di glutammato. Inoltre l'acido chinolinico ha una azione negativa sull’umore, sul sonno, sul dolore, sulla stancabilità, tipica in particolare della fibromialgia,  diretta conseguenza della carenza di serotonina causata da una parte da minore produzione a partire dal triptofano e da una minore disponibilità sinaptica dovuta ad un maggior reupatake della serotonina.

Fig 10