Tryptophan là gì? Các công bố khoa học về Tryptophan

Năm 1953, Medawar đã chỉ ra rằng sự sống sót của thai nhi có nguồn gốc di truyền khác nhau (dị sinh) ở động vật có vú mâu thuẫn với các quy luật của việc ghép mô. Việc từ chối nhanh chóng các thai nhi dị sinh đã xảy ra khi chuột mang thai được điều trị bằng một chất ức chế dược lý của indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), một enzyme phân hủy tryptophan được biểu hiện bởi trophoblast và đại thực bào. Như vậy, thông qua việc phân hủy tryptophan, thai nhi có nguồn gốc động vật có vú ức chế hoạt động của tế bào T và tự bảo vệ mình khỏi sự từ chối.

Các tế bào stroma tủy xương (MSCs) ức chế các phản ứng tế bào T allo, tuy nhiên cơ chế phân tử điều hòa tác động ức chế miễn dịch của MSCs vẫn còn gây tranh cãi. Gần đây, sự biểu hiện của indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), được kích thích bởi interferon-γ (IFN-γ) và xúc tác sự chuyển đổi từ tryptophan thành kynurenine, đã được xác định là một con đường tác động ức chế tế bào T trong các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp. Ở đây, chúng tôi cho thấy các MSC người biểu hiện protein IDO và thể hiện hoạt động IDO chức năng khi được kích thích bởi IFN-γ. Các MSC ức chế phản ứng tế bào T allo trong các thí nghiệm phản ứng tế bào lympho hỗn hợp (MLRs). Đồng thời, hoạt động IDO dẫn đến sự suy giảm tryptophan và sản xuất kynurenine được phát hiện trong dịch nuôi cấy đồng Việt MSC/MLR. Việc bổ sung tryptophan hồi phục đáng kể sự phát triển tế bào T allo, qua đó xác định phân hủy tryptophan trung gian IDO là một cơ chế tác động ức chế tế bào T mới trong các MSC người. Khi sự ức chế tế bào T trung gian IDO phụ thuộc vào sự kích hoạt MSC, việc điều chỉnh hoạt động IDO có thể thay đổi các thuộc tính ức chế miễn dịch của MSC trong các ứng dụng điều trị khác nhau. (Blood. 2004;103:4619-4621)

Chúng tôi gần đây đã chỉ ra rằng sự biểu hiện của enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) trong thời kỳ mang thai ở chuột là cần thiết để ngăn chặn sự từ chối của tế bào T mẹ đối với bào thai đồng loại. Ngoài vai trò của nó trong thai kỳ, các tế bào biểu hiện IDO được phân bố rộng rãi trong các cơ quan lympho sơ cấp và thứ cấp. Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng các tế bào đơn nhân đã phân hóa dưới ảnh hưởng của yếu tố kích thích thuộc địa đại thực bào (M-CSF) có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào T trong ống nghiệm thông qua sự phân hủy nhanh chóng và chọn lọc tryptophan bởi IDO. IDO được kích thích trong các đại thực bào bởi sự kết hợp đồng vận của các tín hiệu từ tế bào T, bao gồm IFN-γ và CD40-ligand. Việc ức chế IDO bằng đồng phân 1-methyl của tryptophan đã ngăn chặn sự ức chế do đại thực bào gây ra. Các tế bào T tinh khiết được kích hoạt trong điều kiện thiếu tryptophan có thể tổng hợp protein, tham gia chu kỳ tế bào, và tiến triển bình thường qua các giai đoạn đầu của G1, bao gồm việc tăng cường thụ thể IL-2 và tổng hợp IL-2. Tuy nhiên, trong điều kiện thiếu tryptophan, sự tiến triển của chu kỳ tế bào dừng lại ở điểm dừng giữa G1. Việc phục hồi tryptophan cho các tế bào đang bị dừng lại là không đủ để cho phép sự tiến triển chu kỳ tế bào tiếp theo, cũng như việc kích thích đồng thời qua CD28. Tế bào T chỉ có thể thoát khỏi trạng thái bị ngừng lại nếu có một vòng tín hiệu thụ thể tế bào T thứ hai được cung cấp trong sự hiện diện của tryptophan. Các dữ liệu này tiết lộ một cơ chế mới mà trong đó các tế bào trình diện kháng nguyên có thể điều chỉnh sự kích hoạt tế bào T thông qua sự chuyển hóa tryptophan. Chúng tôi suy đoán rằng sự biểu hiện của IDO bởi một số tế bào trình diện kháng nguyên in vivo cho phép chúng ức chế các phản ứng tế bào T không mong muốn.

Bằng chứng ngày càng tăng cho thấy các chất chuyển hóa do vi khuẩn đường ruột sản xuất đóng vai trò trung gian quan trọng trong sự giao tiếp giữa vi sinh vật và vật chủ do chế độ ăn uống gây ra. Trong bài viết này, chúng tôi tổng hợp dữ liệu mới nổi cho thấy các sản phẩm phân hủy tryptophan từ vi sinh vật, kết quả từ quá trình phân giải protein, đang ảnh hưởng đến sức khỏe của vật chủ. Các chất chuyển hóa này được cho là kích hoạt hệ thống miễn dịch thông qua việc liên kết với thụ thể hydrocarbon aryl (AHR), cải thiện hàng rào biểu mô ruột, kích thích nhu động tiêu hóa cũng như sự tiết hormone đường ruột, đồng thời có tác dụng kháng viêm, chống oxy hóa hoặc độc hại trong tuần hoàn hệ thống, và có thể điều chỉnh thành phần vi sinh vật đường ruột. Do đó, các sản phẩm phân hủy tryptophan ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý và có thể đóng góp vào sự cân bằng nội môi ở ruột cũng như trong toàn thân trong sức khỏe và bệnh tật.