טריפטופן

מאמר זה בוחן את היישומים הרפואיים של טריפטופן ונגזרותיו המרכזיות, כגון: Hydroxytryptophan-5 (5-HTP) ו-L-Tryptophan , בטיפול במגוון מצבים רפואיים. במהלכו נעמיק בתיאור הכימי שלהם, תפקודים ביולוגיים, מקורות במזון, מנגנוני הפעולה, מינונים מומלצים, תופעות לוואי אפשריות ואינטראקציות עם תרופות, הנתמכות במחקרים מדעיים.

תיאור כימי וביולוגיה

טריפטופן היא חומצת אמינו ארומטית בעלת הסמל הכימי "Trp" והיא אחת מתשע חומצות האמינו החיוניות שגוף האדם אינו יכול לסנתז ויש להשיגן באמצעות מקורות תזונתיים. הוא ממלא תפקיד חיוני בתהליכים פיזיולוגיים שונים, במיוחד בסינתזה של נוירוטרנסמיטורים וחלבונים

הטריפטופן משמש קודמן (precursor) לתרכובות ביו-אקטיביות שונות, ובראשם הנוירוטרנסמיטר סרוטונין, אשר ממלא תפקיד מכריע בוויסות מצב הרוח, שינה ותפקודים פיזיולוגיים אחרים.

מנגנון פעולה

טריפטופן הוא כאמור קודמן למספר מולקולות חשובות בגוף, הכוללות נוירוטרנסמיטורים והורמונים. מנגנון הפעולה שלו כולל סדרה של תגובות ביוכימיות המובילות לסינתזה של מולקולות אלו.

מנגנון הפעולה שלו חיוני לוויסות מצב הרוח, התיאבון, השינה ותהליכים פיזיולוגיים שונים אחרים. בחלק זה נדגיש את המסלולים הביוכימיים המורכבים המעורבים בסינתזה, השחרור והאיתות של הסרוטונין במערכת העצבים המרכזית.

חוסר ויסות של מסלולים אלו עלול להוביל להפרעות במצב הרוח ולמצבים נוירולוגיים אחרים. להלן סקירה נהירה של מנגנון פעולת הטריפטופן:

1. ספיגה והובלה: טריפטופן שהגיע ממקור תזונתי נספג מהמעיים לזרם הדם. הוא מתחרה עם חומצות אמינו נייטרליות גדולות אחרות, על המעבר של מחסום דם-מוח.
2. המרה ל- 5-Hydroxytryptophan: ברגע שהטריפטופן נמצא במוח, ניתן להמיר אותו ל- 5-HTP באמצעות פעולת האנזים טריפטופן הידרוקסילאז. בשלב זה הוא שולט בקצב סינתזת הסרוטונין.
3. המרה לסרוטונין: 5-HTP הופך לאחר מכן לסרוטונין (5-hydroxytryptamine) באמצעות האנזים הארומטי L-amino acid decarboxylase (AADC). המרה זו מתרחשת בתוך הנוירונים (תאי עצב) שבמוח.
4. אחסון ושחרור: הסרוטונין מאוחסן בבועית (אברון בתוך ציטופלסמת התא) הנמצאת בתוך נוירונים. כאשר מגיע דחף עצבי לקצה הנוירון (המסוף הסינפטי), הוא משחרר את הסרוטונין לתוך הסינפסה (הרווח בין שני נוירונים).
5. קשירה לקולטנים: הסרוטונין המשוחרר נקשר לקולטנים ספציפיים, על פני השטח של נוירוני המטרה. ישנם מספר סוגים של קולטני סרוטונין (למשל, 5-HT1, 5-HT2), כאשר לכל אחד יש אפקט ייחודי כאשר הוא מופעל.
6. העברה עצבית: סרוטונין פועל כמוליך עצבי, המעביר אותות בין נוירונים. ובכך משפיע על תהליכים פיזיולוגיים שונים, הכוללים ויסות מצב הרוח, בקרה על התיאבון, שינה ותפיסת כאב. ההשפעות הספציפיות תלויות במיקום של קולטני הסרוטונין ובמעגלים העצביים המעורבים.
7. ספיגה חוזרת: לאחר העברת האות שלו, הסרוטונין נלקח בחזרה אל הנוירון ששחרר אותו, בתהליך שנקרא ספיגה חוזרת. חלבון הסרוטונין הוא מוליך (SERT) האחראי על ספיגה חוזרת זו.
8. חילוף חומרים: ברגע שנכנס לנוירון, הסרוטונין יכול לעבור חילוף חומרים על ידי האנזים מונואמין אוקסידאז (MAO). תהליך מטבולי זה מפרק את הסרוטונין למטבוליטים לא פעילים.
9. מיחזור ושימוש חוזר: הטריפטופן והמטבוליטים שלו ניתנים למחזור לצורך שימוש חוזר בסינתזת מולקולות סרוטונין חדשות, תוך שמירה על איזון רמות הסרוטונין במוח.

נגזרות טריפטופן

טריפטופן הוא כאמור חומצת אמינו חיונית, המשמש כקודמן למספר תרכובות חשובות בגוף, כולל נוירוטרנסמיטורים והורמונים. נגזרות הטריפטופן מיישמות את התפקידים המגוונים שחומצת אמינו חיונית זו יכולה למלא בביולוגיה, החל מסינתזה של נוירוטרנסמיטורים והורמונים וכלה ביישומים פוטנציאליים בפיתוח תרופות וברפואה.

בחלק זה נתאר את נגזרות הטריפטופן העיקריות:

Hydroxytryptophan-5 (5-HTP):

• תיאור: 5-HTP היא תרכובת ביניים בסינתזה של סרוטונין (5-hydroxytryptamine) מטריפטופן.
• יישומים: 5-HTP משמשת בדרך כלל כתוסף תזונתי ,ומאמינים שהוא מגביר את רמות הסרוטונין במוח. היא משמשת להעלאת מצב הרוח, שיפור השינה ושליטה בתיאבון.

l-Tryptophan:

• תיאור: l-Tryptophan הוא הצורה הטבעית של טריפטופן, הנמצאת במקורות חלבון בתזונה. הוא משמש כקודמן לתרכובות ביו-אקטיביות שונות, הכוללות סרוטונין ומלטונין.
• יישומים: l-Tryptophan חיוני לוויסות מצב הרוח, איכות השינה ותחושת הרווחה הכללית. הוא משמש בתוספים תזונתיים לטיפול בהפרעות מצב רוח, כגון חרדה ודיכאון, והפרעות שינה.

D-Tryptophan:

• תיאור: D-Tryptophan הוא האננטיומר (מולקולה א-סימטרית, המהווה תמונת מראה של מולקולה אננטיומרית אחרת) של L-Tryptophan, ושונה במבנה התלת מימדי שלו. הוא פחות נפוץ בטבע ואינו משמש בתהליכים ביולוגיים באותה מידה כמו L-Tryptophan.
• יישומים: D-Tryptophan לא ידוע כממלא תפקיד משמעותי בפיזיולוגיה של האדם, אך נחקר לגביי תכונותיו הכימיות.

5-Hydroxytryptamine (סרוטונין):

• תיאור: סרוטונין הוא נוירוטרנסמיטר שמקורו בטריפטופן. הוא מווסת את מצב הרוח, התיאבון, השינה ותהליכים פיזיולוגיים שונים.
• יישומים: הסרוטונין תורם לייצוב מצב הרוח, שליטה בתיאבון ומחזור שינה-ערות. הוא ממלא תפקיד קריטי בתחומי בריאות הנפש.

מלטונין (הורמוון החושך):

• תיאור: מלטונין הוא הורמון המסונתז מסרוטונין, בעיקר באמצעות בלוטת האצטרובל. הוא ממלא תפקיד מרכזי בוויסות מחזור השינה-ערות (קצב יממה).
• יישומים: מלטונין שולט בדפוסי השינה, עוזר לכוונן את השעון הפנימי של הגוף (שעון ביולוגי), ויש לו השפעות מעודדות שינה. הוא משמש בתוספים תזונתיים לטיפול בהפרעות שינה.

7-Chloro-tryptophan ו-7-Bromo-tryptophan:

• תיאור: 2 תרכובות אלו הן נגזרות של טריפטופן, עם תחליפי כלור וברום במיקום ה-7 של טבעת האינדול (תרכובת אורגנית), בהתאמה.
• יישומים: המחקר לגביי נגזרות אלה נמשך,מאחר ויש להן יישומים פוטנציאליים בסינתזה של מולקולות ותרופות חדשות.

אינדיגו ואינדירובין:

• תיאור: אינדיגו ואינדירובין (Indigo ,Indirubin) הן תרכובות טבעיות, שמקורן בטריפטופן, והן מהוות חלק ממשפחת המולקולות אינדולים.
• יישומים: היסטורית, אינדיגו ואינדירובין שימשו כצבעים. כיום הן נחקרות לגבי תכונות טיפוליות פוטנציאליות, כולל השפעות אנטי דלקתיות ואנטי סרטניות.

Indole-3-Acetic Acid (IAA):

• תיאור: IAA היא נגזרת אינדול הנמצאת בצמחים ומופקת מטריפטופן. זהו סוג של אוקסין, הורמון צמחי המעורב בצמיחה ובהתפתחות.
• יישומים: ל-IAA תפקיד מכריע בגידול צמחים, במיוחד בפוטוטרופיזם (תגובה לאור).

Violamycin ו-Deoxyviolacein:

• תיאור: Violamycin ו-deoxyviolacein הן תרכובות שמקורן בטריפטופן, המיוצרות על ידי חיידקים מסוימים.
• יישומים: לתרכובות אלו יש תכונות אנטיביוטיות והן נבדקות לשימושים טיפוליים פוטנציאליים, בעיקר ברפואה.

מקורות במזון

בחלק זה ניתן דוגמאות למזונות המכילים טריפטופן. יש לקחת בחשבון כי זו רק אחת מני חומצות אמינו רבות הקיימות במזונות אלו. יתר על כן, ספיגת טריפטופן והפיכתו לסרוטונין ומלטונין יכולים להיות מושפעים מגורמים שונים, כולל נוכחות של חומצות אמינו וחומרי תזונה אחרים בתזונה.

בנוסף, טריפטופן לבדו עשוי שלא להשפיע באופן משמעותי על מצב הרוח או השינה, שכן יש לצרוך אותו כחלק מתזונה מאוזנת הכוללת רכיבי תזונה חיוניים נוספים.

להלן רשימת מזונות המכילים טריפטופן:

• עופות: תרנגול הודו למשל, נחשב מקור טוב לטריפטופן.
• דגים: סוגים מסוימים של דגים עשירים בטריפטופן. כמו סלמון, טונה ובקלה, המכילים כמויות משמעותיות של חומצת אמינו זו.
• מוצרי חלב: חלב, גבינה ויוגורט מכילים טריפטופן. יוגורט יווני הוא מקור טוב במיוחד.
• ביצים: ביצים מכילות טריפטופן, במיוחד חלבון הביצה (החלק הלבן).
• אגוזים וזרעים: למשל שקדים, גרעיני דלעת וגרעיני חמניה.
• קטניות: למשל שעועית, עדשים וחומוס.
• מוצרי טופו וסויה: מזונות על בסיס סויה כמו טופו וטמפה מכילים טריפטופן והם פופולריים בקרב צמחונים וטבעונים.
• דגנים מלאים: דגנים מלאים מסוימים, כמו שיבולת שועל, חיטה וקינואה מכילים טריפטופן.
• פירות: בחלק מהפירות, כמו בננות, אבוקדו ואננס, יש כמויות קטנות של טריפטופן.
• ירקות: ירקות מסוימים כמו תרד, ברוקולי וכרוב ניצנים מכילים גםהם טריפטופן, אם כי בכמויות קטנות יותר בהשוואה למקורות אחרים.
• שוקולד: שוקולד מריר מכיל טריפטופן, שעשוי להסביר את המוניטין שלו כפינוק משפר מצב רוח.

יישומים רפואיים מבוססי מחקר

טריפטופן וניגזרותיו, הכוללות 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) ו-L-Tryptophan, נחקרו אודות היתרונות הטיפוליים הפוטנציאליים שלהם, במצבים רפואיים שונים. בחלק זה, נתאר חלק מהם ונספק הפניות למחקרים מדעיים מתאימים:

דיכאון והפרעות מצב רוח

• טריפטופן: טריפטופן הוא כאמור קודמן לסרוטונין, נוירוטרנסמיטר הקשור לוויסות מצב הרוח. מחקרים העלו כי תוספת טריפטופן עשויה לסייע בהקלת תסמיני דיכאון ולשפר את מצב הרוח.
• אסמכתא מדעית: מחקר[1] שפורסם ב- American Journal of Clinical Nutrition בשנת 2008, מצא שצריכת חלבון הבקר אלפא-לקטלבומין (חלבון תזונתי מועשר בטריפטופן) מגביר את יחס הפלזמה של טריפטופן לחומצות האמינו הניטרליות הגדולות האחרות, ומשפר ביצועים קוגניטיביים בנבדקים עם רגישות ללחץ וכן שיפרה את יכולתם להתמודד עם לחץ, כנראה באמצעות שינויים בסרוטונין במוח.
  מחקר[2] נוסף מ-2015 שבדק את ההשפעות של טריפטופן על הפרעות אפקטיביות (הפרעות מצב רוח) מצא שהגברת הצריכה התזונתית של טריפטופן, עשויה להשפיע על דיכאון והפרעות אפקטיביות. כמו כן, שצריכת פחות טריפטופן, דרך התזונה, גרמה ליותר עצבנות וחרדה בהשוואה לזמן שבו אותם אנשים צרכו יותר טריפטופן.

חרדה ומתח:

• תוסף 5-HTP עשוי לסייע בהפחתת חרדה ומתח, באמצעות הגדלת רמות הסרוטונין במוח. עם זאת, יש צורך במחקר נוסף כדי לבסס את יעילותו.
• אסמכתא מדעית: סקירה[3] משנת 1998, מעלה שמתן טיפולי של 5-HTP הוכח כיעיל בטיפול במגוון רחב של מצבים, הכוללים דיכאון, פיברומיאלגיה, אכילה מוגזמת הקשורה להשמנה, כאבי ראש כרוניים ונדודי שינה.

הפרעות שינה:

• מלטונין: מלטונין ידוע בתפקידו בוויסות מחזור השינה והערות. תוספי מלטונין שימשו לטיפול בהפרעות שינה שונות, כולל נדודי שינה וג'ט לג.
• אסמכתא מדעית: במטה-אנליזה[4] מ-2005 על השפעות של מלטונין אקסוגני (ממקור חיצוני) על שינה, נמצא שטיפול במלטונין הפחית באופן משמעותי את חביון התחלת השינה ב-4 דקות, הגדיל את יעילות השינה ב-2.2% והגדיל את משך השינה הכולל ב-12.8 דקות.

פיברומיאלגיה:

• תוסף טריפטופן נחקר כגישה משלימה לניהול תסמיני פיברומיאלגיה, ובהם כאב והפרעות שינה.
• אסמכתא מדעית: במאמר[5] מ-2008, צוין כי מטופלים עם פיברומיאלגיה הראו רמות מופחתות בסרום של סרוטונין והקודמן שלו, L-tryptophan, כמו גם רמות מופחתות של מטבוליט הסרוטונין העיקרי, 5-HIAA, בנוזל המוחי-שדרתי (CSF) שלהם (Russell et al 1992; Yunus et al 1992).
  ראיות נוספות למנגנון זה מגיעות ממחקרים קליניים, שבהם כמעט כל סוג של תרכובת, שמעלה בו זמנית הן סרוטונין והן נוראפינפרין, הוכחה כיעילה בטיפול בפיברומיאלגיה ובמצבים נלווים (Arnold et al 2000, 2004b; Bennett et al 2003; Gendreau et al. al 2005).

בקרה על התיאבון וניהול משקל

• מספר מחקרים בדקו את הפוטנציאל של 5-HTP בהפחתת התיאבון ובקידום ירידה במשקל, בעזרת השפעתו על רמות הסרוטונין.
• אסמכתא מדעית: מחקר[6] כפול סמיות מ-1992 שפורסם ב- American Journal of Clinical Nutrition, עסק בהתנהלות מבחינת אכילה וההקפדה על דיאטה בקרב נבדקים מבוגרים שמנים שטופלו ב 5-HTP.
  המחקר נמשך שתי תקופות רצופות, בנות 6 שבועות. לא נרשמה דיאטה במהלך התקופה הראשונה, ובשנייה הומלץ על דיאטה ספציפית. במהלך שתי התקופות, נצפתה ירידה משמעותית במשקל בחולים שטופלו ב-5-HTP . כמו כן נמצאה הפחתה בצריכת הפחמימות, ונוכחות עקבית של שובע מוקדם. ממצאים אלה, יחד עם הסבילות הטובה שנצפתה, מצביעים על כך שניתן להשתמש ב-5-HTP בבטחה כטיפול בהשמנת יתר.

מיגרנה

• מספר מחקרים מצביעים על כך שטריפטופן עשוי להועיל בהפחתת התדירות והחומרה של מיגרנות, ייתכן שבאמצעות תפקידו בסינתזת הסרוטונין.
• אסמכתא מדעית: במחקר[7] מ-2019 שבחן את הקשר בין צריכת טריפטופן בתזונה ומיגרנה נמצא שבנבדקים שצרכו 0.84-1.06 גרם טריפטופן, פחתו הסיכויים לפתח מיגרנה בכ-54-60%, ביחס לאלו שנצרכו 0.56 גרם ליום או פחות מכמות זו.

מינונים מומלצים

המינונים המומלצים של טריפטופן ונגזרותיו, כגון 5-HTP ו-l-Tryptophan יכולים להשתנות בהתאם לגורמים אינדיבידואליים ולמצב הספציפי אליו מתייחסים. בדרך כלל, מינונים למבוגרים נעים בין 100 ל-500 מיליגרם עבור תוספי טריפטופן, 50 עד 400 מיליגרם עבור 5-HTP, ו-500 עד 2,000 מיליגרם עבור l-Tryptophan.

בילדים יש לקבוע מינון בכפוף לייעוץ רפואי.

תופעות לוואי ואינטראקציות תרופתיות

טריפטופן ונגזרותיו לרוב נסבלים היטב, כאשר משתמשים במינונים סבירים ומומלצים. עם זאת, תופעות הלוואי עשויות לכלול בעיות עיכול, סחרחורת ובחילה קלה.

שימוש במינון מופרז עלול להוביל לתסמונת סרוטונין, מצב שעלול להיות חמור ומתאפיין ברפלקסים מוגברים, קצב לב מהיר, לחץ דם גבוה, עלייה בטמפרטורת הגוף, תחושת עצבנות, רעידות, הזעה, שלשול ואישונים מורחבים.

יכולות להיות אינטראקציות עם תרופות המשפיעות על רמות הסרוטונין, כגון מעכבי ספיגה חוזרת של סרוטונין סלקטיביים (SSRI), ולכן חשוב להיות במעקב על ידי רופא במקרה זה.

ביבליוגרפיה