El triptófano es un aminoácido aromático (Ruta 1). Uno de los aspectos más relevantes de su biosíntesis es el mecanismo a través del cual los anillos aromáticos se forman a partir de precursores alifáticos. La parte aromática está unida al carbono a a través de un carbono metilénico. El grupo R del triptófano tiene una estructura heterocíclica llamada indol.

Figura 3: Estructura química del triptófano.

Síntesis

El metabolismo del triptófano es diferente al de cualquier otro metabolito. El precursor principal de este compuesto es el ácido antranílico o antranilato y después de una serie de reacciones químicas el paso final se caracteriza por la actuación de la triptófano sintetasa sobre la unión de indol-3-glicerofosfato más serina para dar lugar al gliceraldehido-3-fosfato y triptófano. Esta reacción se lleva a cabo en dos pasos, con el indol como intermediario unido al sitio activo de la enzima.

Tabla 4: Síntesis del triptófano.

Degradación

La ruta de degradación tiene lugar en el hígado y lleva a la formación del ácido nicotínico y otros subproductos que, en condiciones normales, quedan almacenados, y entre ellos se encuentra una amina activa. La reacción inicial es una oxigenación que provoca la apertura del anillo de cinco átomos del núcleo indólico para formar formilquinurenina por medio de la acción de la enzima triptófano oxigenasa. Posteriormente la hidroxiquinurenina es hidrolizada por la quinurenina formamidasa que actúa sobre varias formamidas aromáticas y aparece la quinurenina que es un punto de ramificación:

• Por un lado, se transforma en 3-hidroxiquinurenina que, a su vez, se ramifica. En primer lugar, por medio de la acción de quinurenasa produce 3-hidroxiantralinato que después de sucesivas reacciones sirve de base para unos productos muy importantes: quinolinato (cuya formación es no enzimática y que es precursor del nicotinato mononucleótido que en mamíferos no queda como compuesto libre), picolinato y glutarato. En segundo lugar, se origina el ácido xanturénico por transaminación.
• En segundo lugar, a través de la acción de una oxigenasa, que al separarse la mayor parte de la cadena lateral forma la alanina.
• En la última ramificación, por transaminación se elimina el grupo a-amino apareciendo el quinurenato, un compuesto aromático estable.

La contribución del triptófano al metabolismo energético es cetogénico, puesto que forma acetoacetil CoA, y glucogénico, por la producción de alanina.

Síntesis de la serotonina

El triptófano es el precursor de la serotonina, uno de los neurotransmisores más importantes de nuestro sistema nervioso. El triptófano es hidroxilado por medio de una oxigenasa y tetrahidrobiopterina en el carbono 5, de esta reacción resulta el 5-hidroxitriptófano que precede a la formación de serotonina y de 5-hidroxitriptamina.

Varios estudios han demostrado que la concentración de serotonina en el cerebro es directamente proporcional a la concentración del triptófano en el plasma y el cerebro. La ingesta dietética de triptófano influye directamente en la cantidad de serotonina en el plasma, el cerebro y los niveles en todo el cuerpo. Esta fue la primera demostración, realizada en 1980, aceptada del control dietético directo de un neurotransmisor cerebral por un simple aminoácido.

El metabolismo del triptófano requiere de una cantidad adecuada de biopterina, vitamina B₆ y magnesio para hacer función adecuadamente. La vitamina B₆ está involucrada en la conversión de triptófano en serotonina y en el metabolismo de otros metabolitos, por ejemplo, la quinurenina.

El triptófano es el aminoácido esencial menos abundante en los alimentos. Tiene una distribución inusual en los alimentos y la mayoría de las proteínas dietéticas son deficitarias en este aminoácido. El jamón y la carne contienen grandes cantidades de triptófano, así como las anchoas saladas, los quesos suizos y parmesanos, los huevos y las almendras. Por eso, los complementos de triptófano pueden ser de gran ayuda terapéutica.

Enfermedades relacionadas con el triptófano

La ataxia cerebelosa también puede aparecer con otras alteraciones del metabolismo del triptófano. Algunos autores afirman que la enfermedad de Hartnup incluye un defecto parcial en el metabolismo de varios aminoácidos, incluyendo el triptófano. Las dietas altas en maíz pueden producir una deficiencia de triptófano y sus enzimas en sólo 2 días.

Los pacientes pirolúricos, que tienen deficiencia de zinc o de vitamina B₆, frecuentemente experimentan severa tensión interna, ansiedad y fobias. Estos pacientes mejoran mucho con los complementos de triptófano. Muchos otros pacientes requieren la combinación nutricional de zinc y también de B₆.

El enlace del triptófano en la sangre disminuye en la hepatitis fulminante. Las anormalidades en la concentración del triptófano se han identificado en pacientes deprimidos y en los suicidas.

En cuanto a su relación con el síndrome carcinoide, estos pequeños tumores intestinales causan diversos síntomas de diarrea, enfermedad vascular, broncoconstricción. Esta enfermedad se desarrolla lentamente, casi siempre ocurre entre 5 y 10 años. La deficiencia de niacina es muy común en el síndrome carcinoide y la niacina es probablemente un complemento necesario en cualquier enfermedad metabólica sospechosa del triptófano porque, se forma a través del mismo. Estos tumores pueden a veces inducir la formación de histamina, gastrina o bradiquinina presente en algunas psicopatologías. Las manifestaciones más habituales, incluyen la alucinación, depresión, ansiedad, delirio y demencia.

La pelagra se caracteriza por los siguientes síntomas: diarrea, demencia, dermatitis y muerte. El tratamiento requiere niacina y un buen complemento de triptófano. En la actualidad existen formas de pelagra subclínica y sin duda se puede encontrar en la población de hospitales psiquiátricos.

El número de alteraciones del metabolismo del triptófano con relación a los efectos del desarrollo cerebral y psiquiátrico han empezado a despertar interés dentro de la comunidad psiquiátrica. El triptófano es el nutriente más estudiado en la comunidad psiquiátrica orientada a la investigación en nuestros días.

También se relaciona en ocasiones este aminoácido con la anorexia. Se han encontrado niveles bajos séricos de triptófano frecuentemente en los pacientes anoréxicos.

El triptófano como tratamiento

Este aminoácido se está empezando a utilizar para la reducción del dolor. Las variedades de dolor que pueden responder son ciertos dolores de cabeza, dental y el dolor asociado con el cáncer. La base orgánica para este efecto del triptófano sobre el dolor se establece en los núcleos del rafe. Los núcleos magno, pálido, oscuro, dorsal y tegmental son las principales estructuras serotoninérgicas del cerebro, por tanto, depende de la serotonina y de su precursor el triptófano para su funcionamiento óptimo.

Desde hace muchos años se descubrió que el tiempo para conciliar el sueño se puede reducir en forma importante administrando en forma oral el triptófano. La reducción en la latencia para dormir es un hecho importante a dosis de un gramo de triptófano.

La depresión es una enfermedad muy común en nuestros días. El triptófano es especialmente efectivo en la depresión agitada. Los antidepresivos tales como la imipramina y la nortriptilina trabajan al inhibir la recaptación de monoaminas. Es decir, prolonga la vida de la serotonina, la dopamina, etc. Aún pequeñas dosis de triptófano pueden a veces elevar en forma importante los niveles de triptófano en sangre. También se ha relacionado los niveles de triptófano con el suicidio ya que varios estudios han demostrado niveles bajos de serotonina en el líquido cefalorraquídeo en los pacientes suicidas.

Para el tratamiento de la manía, hay autores que consideran que el triptófano es tan efectivo como el litio y aún más efectivo que la clorpromazina.

Las situaciones de estrés son factores en la esquizofrenia que pueden producir un metabolismo aumentado y la depleción de niacina y triptófano. Entre los estresores se incluyen los estimulantes, la cafeína, las anfetaminas, la fiebre, el hipertiroidismo, el estrés ambiental, el embarazo y la pubertad. Varios investigadores han revisado el papel del exceso de triptófano en la cirrosis y como una causa contribuyente del coma hepático y la encefalopatía hepática. A través del tiempo, hemos encontrado que la complementación con triptófano es útil en los casos de esquizofrenia con baja histamina.

El triptófano puede estimular la aldosterona, la renina y el cortisol. Los pacientes con uremia necesitan más triptófano por la baja absorción. Los pacientes urémicos y los hipertensos se pueden beneficiar de los complementos de triptófano.

La administración de triptófano se ha asociado con una reducción del apetito en los pacientes deprimidos. Los complementos de triptófano pueden inhibir la gluconeogénesis, elevar el azúcar sanguíneo, aumentar el aporte de glucosa al cerebro y disminuir el apetito. Por eso, puede ser útil como terapia adjunta de la hipoglucemia.

La evidencia ha sugerido un control hormonal de la síntesis de la niacina por medio del triptófano. Los estrógenos aumentan la conversión de la cantidad de triptófano a niacina, mientras que la progesterona y la hidrocortisona la disminuyen. Las mujeres en el periodo de post-parto tienen altos niveles séricos de triptófano. Las mujeres post-menopáusicas que toman estrógenos pueden deprimirse por los niveles bajos de triptófano. Las mujeres que toman píldoras para el control natal no desarrollan niveles séricos elevados de triptófano cuando se les administra vitamina B₆. Los niveles altos de serotonina y la sensibilidad a los estrógenos se han relacionado con la esterilidad secundaria debido a espasmos en las trompas, dismenorrea y aborto habitual. El triptófano ha demostrado efectos positivos sobre la viabilidad espermática humana.