У нас в организме есть ариловые рецепторы (вы наверняка впервые слышите это). Они есть в жкт в огромном количестве, а также на иммунных клетках. Их роль в жкт- поддержание целостности эпителия кишечника. Чтобы клеточка к клеточке. Делают они это через иммунные реакции.
Когда они стимулируются (ниже обсудим чем), включаются иммунно-регуляторные механизмы в кишечнике, что способствуют производству антимикробных пептидов, важных цитокинов (IL-22, IL-10), а также появляется много Т лимфоцитов регуляторов, что тормозят всяческое воспаление и генерируют толерантность, что нам так важна в организме.
Кишечник-мозг?
Один из наиболее впечатляющих аспектов ариловых рецепторов – это его роль в коммуникации между кишечником и мозгом:
Некоторые метаболиты, полученные из триптофана (аминокислота), что вы едите в вашем рационе, пересекают гематоэнцефалический барьер и действуют непосредственно на микроглию и астроциты центральной нервной системы, активируя сигнальный путь ариловых рецепторов (они есть и в мозге тоже). Это имеет в виде эффекта ограничение провоспалительной активности этих клеток, а также налаживание коммуникации между микроглией и астроцитами.
Тут конечно нужно знать, что такое микроглия и астроциты: микроглия — это специализированные резидентные макрофаги центральной нервной системы (ЦНС), которые составляют примерно 10-15% всех клеток головного мозга, по простому- иммунная система мозга. Астроциты- это 20-40% клеток мозга, важные участники поддержания структурной и метаболической активности нейронов. Словом, обе структуры важны для функции мозгов.
Так вот триптофан и его метаболиты- очень важные стимуляторы ариловых рецепторов.
Вы едите продукты в рационе, содержащие триптофан, а это у нас целые пищевые группы, начиная с мяса и рыбы, заканчивая молочкой и бобами, бактерии кишки его перерабатывают и производят индоловые соединения. Какие бактерии это делают?
- Lactobacillus reuteri использует триптофан как источник энергии и производит метаболиты триптофана
- Propionibacterium freudenreichii (штамм ET-3)
- Lactobacillus acidophilus
- Akkermansia muciniphila
- Bifidobacterium bifidum
- Ligilactobacillus salivarius (Li01)
Безусловно их больше, это только примеры.
В итоге что мы имеем?
- Метаболиты триптофана активируют ариловые рецепторы кишечника, что приводит к продукции IL-22
- Это способствует поддержанию и расширению T-регуляторных клеток в кишечнике, а значит толерантности.
- Активация ариловых рецепторов триптофановыми метаболитами генерирует специальные Т лимфоциты CD4+CD8αα+ с толерогенными функциями в тонком кишечнике.
- Индольные метаболиты триптофана способствуют пролиферации эпителиальных клеток кишечника, а значит заживлению повреждений и целостности барьера
- Поддерживают гомеостаз слизистой оболочки
- Индуцируют выработку антимикробных пептидов.
При этом все, что бактерии нам напроизводили из триптофана, плывет в мозги. ДА ДА, прям в мозги, успешно проходя гематоэнцефалический барьер. Там они взаимодействуют с микроглией и астроцитами, как написано выше, ограничивая воспалительные реакции в ЦНС и модулируя нейрогенез у взрослых. Это снижение того самого нейровоспаления, которое конечно существует и не является мракобесием. (мракобесием является то, как некоторые эксплуатируют это понятие).
То есть к пунктам выше мы легко добавим: регулируют нейровоспаление в центральной нервной системе.
Уже сегодня известно, что метаболизм триптофана влияет сильно на взаимодействие кишечник мозг и имеет терапевтические последствия. Например,
ВЗК.
В моделях на животных дефицит стимуляции ариловых рецепторов приводит к усилению воспаления толстой кишки. Напротив, агонисты ариловых рецепторов ослабляют экспериментальный колит у мышей. Т-регуляторные клетки человека,произведенные в результате активации арилового рецептора, улучшают колит у гуманизированных мышей (это мыши, которым пересадили человеческие ткани). Клинические исследования показали многообещающие результаты в лечении язвенного колита с помощью индиго натуралис (Цин-Дай), мощного агониста AHR. Это исследование небольшое, тем не менее оно с большим результатом и это тот самый пример трансляционной медицины, когда без лишних проволочек мы тестируем потенциально классное лечение сразу на больных. И да, это наследство китайской медицины, приправленное сегодняшними научными знаниями.
Рассеянный склероз
У пациентов с РС наблюдается сниженный уровень агонистов ариловых рецепторов (мало метаболитов триптофана), полученных из микробиома, что предполагает потенциальную связь между измененной микробиотой кишечника, сигнализацией ариловых рецепторов и патологией заболевания.
Это просто 2 примера, их больше. и многие мы еще не знаем.
Терапия?
ПО итогу естественно будут развиваться терапевтические стратегии, а именно пробиотики: введение бактерий, которые эффективно метаболизируют триптофан (например, L. reuteri), а также разработка инженерных пробиотиков, которые производят специфические метаболиты триптофана. А также добавление пищевого триптофана для повышения производства бактериальных метаболитов, использование инулина и других пищевых волокон, которые могут влиять на метаболизм триптофана. Бонусом идет разработка наночастиц, нагруженных индольными метаболитами, также пробуют использовать экзосомоподобные наночастицы для увеличения популяции бактерий, метаболизирующих триптофан. Это все наше будущее.
И конечно ваш главный вопрос: может купить БАДики триптофана уже сейчас?
Расстрою- бесполезно и может быть опасно. Мало -плохо, много еще хуже. А сколько нужно- мы не знаем.
Постулат, что напрашивается: "продукты с высоким содержанием триптофана будут полезны для организма с младенчества" – это упрощение сложной биологической системы. (что делают мракобесы обычно, но мы не такие, потому читаем далее внимательно).
- Микробиом кишечника ребенка формируется постепенно, и его состав значительно отличается от микробиома взрослого. У младенцев может еще не быть тех бактериальных штаммов, которые эффективно метаболизируют триптофан
- Иммунная система младенца находится в процессе развития, и балансирование ариловой-сигнализации в этот период может иметь непредсказуемые последствия.
- Разные периоды развития могут требовать разного уровня активации ариловых рецепторов (и как оно мы не знаем)
- Избыток триптофана может приводить к образованию кинуренина через IDO-путь, что потенциально может иметь иммуносупрессивные эффекты. Это, пожалуй, самое важное тут. На каждый путь активации в организме, у нас есть антагонист, что его блокирует. Все вопрос дозы.
И вместо категоричного утверждения о пользе продуктов с высоким содержанием триптофана с младенчества, более обоснованным будет:
- Возрастная адаптация рациона: Для младенцев– это грудное молоко как естественный источник триптофана и пребиотиков. Для детей– постепенное введение продуктов, богатых триптофаном, в соответствии с рекомендациями по прикорму. Для взрослых– разнообразный рацион, включающая естественные источники триптофана.
- Фокус на разнообразии: Всегда важнее обеспечить разнообразие пищи для поддержания здорового микробиома, чем концентрироваться только на триптофане.
То есть важна:
- Сбалансированность — важно потреблять триптофан из разных источников для получения и других питательных веществ
- Регулярность — включать продукты, богатые триптофаном, в ежедневный рацион
- Комбинация — сочетать источники триптофана с пребиотиками для поддержки здорового микробиома и правильной регуляции иммунной системы
- Разнообразие — чередовать различные источники триптофана для получения полного спектра питательных веществ
И все же скажу про некоторые продукты, что влияют на метаболизм триптофана и на всю эту систему:
- Продукты, содержащие индол-3-карбинол и его производные: это конечно Крестоцветные овощи– Брокколи, Цветная капуста, Брюссельская капуста, Капуста (белокочанная, краснокочанная), Кале (листовая капуста)
- А также продукты, содержащие инулин– корень цикория, топинамбур (земляная груша), лук и лук-порей, чеснок, артишоки, бананы (особенно недозрелые)
Индол-3-карбинол не является сам по себе лигандом ариловых рецепторов, но в кислых условиях желудка превращается в биоактивные производные, которые связываются с ариловым рецептором и активируют его.
Опять все вопрос дозы, именно поэтому мы говорим о рационе питания. Ибо даже в этом случае, если поступает слишком много индол-3-карбинола, а в организме есть какие то зачатки опухолевого процесса, излишняя активация ариловых рецепторов негативно скажется на росте трансформированных клеток. Тут конечно опять таки речь идет о БАДах, не о еде.
ПРо метаболизм триптофана можно несколько лекций сделать, он очень интересный.
написано по мотивам Polonio, C.M., McHale, K.A., Sherr, D.H. et al. The aryl hydrocarbon receptor: a rehabilitated target for therapeutic immune modulation. Nat Rev Drug Discov (2025).