the specific substance
Metabolite of the amino acid tryptophan
Триптамин – это индоламиновый метаболит незаменимой аминокислоты триптофана. Его химическая структура определяется индольным кольцом, состоящим из конденсированных бензольного и пиррольного колец, и 2-аминоэтильной группой, присоединенной ко второму атому углерода (третьему ароматическому атому, где первым является гетероциклический азот). Показано, что триптамин активирует рецепторы, связанные со следовыми аминами, экспрессируемые в мозге млекопитающих, и регулирует активность дофаминергической, серотонинергической и глутаматергической систем. В кишечнике человека симбиотические бактерии преобразуют триптофан из пищи в триптамин, который активирует 5-HT4 рецепторы и регулирует моторику желудочно-кишечного тракта. Для лечения мигрени разработано несколько лекарственных препаратов на основе триптамина, а рецепторы, связанные со следовыми аминами, изучаются как потенциальная мишень для терапии нейропсихиатрических расстройств.
Tryptamine is an indolamine metabolite of the essential amino acid, tryptophan. The chemical structure is defined by an indole—a fused benzene and pyrrole ring, and a 2 aminoethyl group at the second carbon (third aromatic atom, with the first one being the heterocyclic nitrogen). Tryptamine has been shown to activate trace amine associated receptors expressed in the mammalian brain, and regulates the activity of dopaminergic, serotonergic and glutamatergic systems. In the human gut, symbiotic bacteria convert dietary tryptophan to tryptamine, which activates 5 HT4 receptors and regulates gastrointestinal motility. Multiple tryptamine derived drugs have been developed to treat migraines, while trace amine associated receptors are being explored as a potential treatment target for neuropsychiatric disorders.
Природные явления
Список растений, грибов и животных, содержащих триптамины, можно найти в статьях «Список психоактивных растений» и «Список природных триптаминов».
For a list of plants, fungi and animals containing tryptamines, see List of psychoactive plants and List of naturally occurring tryptamines.
Мозг млекопитающих
Эндогенные уровни триптамина в мозге млекопитающих менее 100 нг на грамм ткани. Однако повышенные уровни следовых аминов наблюдаются у пациентов с определенными нейропсихиатрическими расстройствами, принимающих лекарственные препараты, например, при биполярном расстройстве и шизофрении.
Endogenous levels of tryptamine in the mammalian brain are less than 100 ng per gram of tissue. However, elevated levels of trace amines have been observed in patients with certain neuropsychiatric disorders taking medications, such as bipolar depression and schizophrenia.
Микробиом кишечника млекопитающих
Триптамин в относительно большом количестве содержится в кишечнике и фекалиях людей и грызунов. Комменсальные бактерии, в том числе Ruminococcus gnavus и Clostridium sporogenes, обитающие в желудочно-кишечном тракте, обладают ферментом триптофандекарбоксилазой, который способствует превращению пищевого триптофана в триптамин. Синтетические модификации триптамина могут приводить к образованию серотонина и мелатонина; однако эти пути не являются основными естественными путями синтеза эндогенных нейротрансмиттеров.
Tryptamine is relatively abundant in the gut and feces of humans and rodents. Commensal bacteria, including Ruminococcus gnavus and Clostridium sporogenes in the gastrointestinal tract, possess the enzyme tryptophan decarboxylase, which aids in the conversion of dietary tryptophan to tryptamine. Synthetic modifications to tryptamine can produce serotonin and melatonin; however, these pathways do not occur naturally as the main pathway for endogenous neurotransmitter synthesis.
Катаболизм
Моноаминоксидазы А и В — основные ферменты, участвующие в метаболизме триптамина с образованием индол-3-ацетальдегида, однако не установлено, какая изоформа специфична для деградации триптамина.
Monoamine oxidases A and B are the primary enzymes involved in tryptamine metabolism to produce indole 3 acetaldehyde, however it is unclear which isoform is specific to tryptamine degradation.
Нейромодуляция
Триптамин может слабо активировать рецептор, ассоциированный с микроаминами, TAAR1 (hTAAR1 у человека). Небольшое количество исследований рассматривает триптамин как следовой нейромодулятор, способный регулировать активность реакций нейронов, не связываясь с соответствующими постсинаптическими рецепторами.
Tryptamine can weakly activate the trace amine associated receptor, TAAR1 (hTAAR1 in humans). Limited studies have considered tryptamine to be a trace neuromodulator capable of regulating the activity of neuronal cell responses without binding to the associated postsynaptic receptors.
hTAAR1
hTAAR1 – это стимулирующий рецептор, сопряженный с G-белком (GPCR), который слабо экспрессируется во внутриклеточном компартменте как пре-, так и постсинаптических нейронов. Триптамин и другие агонисты hTAAR1 могут усиливать возбудимость нейронов, ингибируя рециркуляцию нейротрансмиттеров посредством cAMP-зависимого фосфорилирования переносчика обратного захвата моноаминов. Активация hTAAR1 изучается как новый подход к лечению депрессии, зависимости и шизофрении. hTAAR1 преимущественно экспрессируется в структурах мозга, связанных с дофаминовыми системами, таких как вентральная тегментальная область (ВТА), и серотониновыми системами в дорсальных ядрах рафа (DRN). Активация TAAR1 указывает на потенциально новый метод лечения нейропсихиатрических расстройств, поскольку агонисты TAAR1 проявляют антидепрессивную активность, улучшают когнитивные функции, снижают стресс и оказывают антиаддиктивное действие. При связывании триптамина активированный 5-HT4 рецептор претерпевает конформационное изменение, которое позволяет его Gsα-субъединице обменивать GDP на GTP и высвобождаться от 5-HT4 рецептора и βγ-субъединиц.
hTAAR1 is a stimulatory G protein coupled receptor (GPCR) that is weakly expressed in the intracellular compartment of both pre and postsynaptic neurons. Tryptamine and other hTAAR1 agonists can increase neuronal firing by inhibiting neurotransmitter recycling through cAMP dependent phosphorylation of the monoamine reuptake transporter. Activation of hTAAR1 is under investigation as a novel treatment for depression, addiction, and schizophrenia. hTAAR1 is primarily expressed in brain structures associated with dopamine systems, such as the ventral tegmental area (VTA) and serotonin systems in the dorsal raphe nuclei (DRN). Activation of TAAR1 suggests a potential novel treatment for neuropsychiatric disorders, as TAAR1 agonists produce anti depressive activity, increased cognition, reduced stress and anti addiction effects. Upon tryptamine binding, the activated 5 HT4 receptor undergoes a conformational change which allows its Gs alpha subunit to exchange GDP for GTP, and its liberation from the 5 HT4 receptor and βγ subunit.
Фармакодинамика
+ Активация TAAR1 (EC50) и сродство связывания (Ki) триптаминовТриптаминЧеловеческий TAAR1Мышиный TAAR1Крысиный TAAR1EC50KiEC50KiEC50KiТриптамин21N/A2.71.40.410.13Серотонин>50N/A>50N/A5.2N/Апсилоцин>30N/A2.7170.921.4DMT>10N/A1.23.31.522Значения EC50 и Ki указаны в микромолях (μM). EC50 отражает количество триптамина, необходимое для вызова 50% максимального ответа TAAR1. Чем меньше значение Ki, тем прочнее триптамин связывается с рецептором.
+TAAR1 Activation (EC50) and Binding Affinity (Ki) of TryptaminesTryptamineHuman TAAR1Mouse TAAR1Rat TAAREC50KiEC50KiEC50KiTryptamine21N/A2.71.40.410.13Serotonin>50N/A>50N/A5.2N/APsilocin>30N/A2.7170.921.4DMT>10N/A1.23.31.522EC50 and Ki values are in micromolar (μM). EC50 reflects the amount
of tryptamine required to elicit 50% of the maximum TAAR1 response. The smaller the Ki value, the stronger the tryptamine binds to the receptor.