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5-Hydroxytryptophan

Strukturformel
Strukturformel von 5-Hydroxytryptophan
Allgemeines
Freiname Oxitriptan
Andere Namen
  • L-5-Hydroxytryptophan
  • (S)-5-Hydroxytryptophan (IUPAC)
Summenformel C11H12N2O3
Kurzbeschreibung

weißliches Pulver, feinkristallin[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 4350-09-8
PubChem 439280
DrugBank EXPT01780
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Arzneistoffangaben
ATC-Code

N06AX01

Wirkstoffklasse

Antidepressiva

Wirkmechanismus

Hormonvorstufe

Eigenschaften
Molare Masse 220,23 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

200 kg·m−3 (Schüttdichte)[1]

Schmelzpunkt

270 °C[2]
(Zersetzung ab 273 °C[1])

Löslichkeit

schwer löslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301
P: 309+310 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

5-Hydroxytryptophan (5-HTP), genauer L-5-Hydroxytryptophan [Synonym: (S)-5-Hydroxytryptophan] , ist eine nicht-proteinogene α-Aminosäure mit lipophiler aromatischer Seitenkette. Es ist ein Zwischenprodukt bei der Serotoninsynthese aus L-Tryptophan in Organismen.

Vorkommen

L-5-Hydroxytryptophan kommt wie L-Tryptophan und Serotonin in verschiedenen Bananensorten vor, außerdem in den Samen der afrikanischen Schwarzbohne (Griffonia simplicifolia).

Gewinnung und Darstellung

Kommerziell wird L-5-Hydroxytryptophan aus den Samen der afrikanischen Schwarzbohne (Griffonia simplicifolia) gewonnen, in denen es in reichlicher Menge vorhanden ist.

Verwendung

Arzneistoff

Indikationen (Anwendungsgebiete)

L-5-Hydroxytryptophan wurde insbesondere in den 1970er und 1980er Jahren als Arzneistoff zur Behandlung von Depressionen eingesetzt. Seit der Einführung der sogenannten selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) gegen Ende der 1980er Jahre besitzt L-5-Hydroxytryptophan kaum noch eine therapeutische Bedeutung.[4] In Deutschland ist nach Sicherheitsbedenken Anfang der 1990er Jahre kein zugelassenes Arzneimittel mit dem Wirkstoff L-5-Hydroxytryptophan auf dem Markt.

Wechselwirkungen

Bei gleichzeitiger Anwendung von L-5-Hydroxytryptophan mit anderen Arzneistoffen mit Wirkung auf das Serotoninsystem, wie selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer sowie zumindest theoretisch MAO-Hemmer und trizyklische Antidepressiva, besteht die Gefahr eines sogenannten Serotonin-Syndroms. Dieses wird durch unkontrolliert hohe Serotoninspiegel hervorgerufen und zeichnet sich unter anderem durch Bluthochdruck, Fieber, Erröten, Schwindel, Verwirrung und Krämpfe aus.[4]

Nebenwirkungen

Bei einer therapeutischen Verwendung können in erster Linie Nebenwirkungen des Magen-Darm-Trakts auftreten. Dazu zählen insbesondere Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Seltener treten Kopfschmerzen, Schlaflosigkeit und Palpitation auf. Die Rate peripherer Nebenwirkungen ist bei gleichzeitiger Gabe eines peripheren Decarboxylasehemmers geringer.[5]

Darüber hinaus besteht theoretisch die Möglichkeit, dass L-5-Hydroxytryptophan bei einer Daueranwendung Langzeitschäden verursachen kann, wie sie sonst bei Serotonin produzierenden Tumoren, wie dem Karzinoid zu beobachten sind. Typische dabei auftretende Schäden sind Endokard-Fibrosen des rechten Herzens, die zu Herzinsuffizienz, Trikuspidalinsuffizienz und Pulmonalstenose (letztere Zwei beides Formen von Herzklappenschäden) führen können.[6]

Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre konnte das Auftreten eines Eosinophilie-Myalgie-Syndroms (EMS) im Zusammenhang mit der Einnahme der Serotonin-Prodrugs L-5-Hydroxytryptophan und insbesondere L-Tryptophan beobachtet werden. Diese gefährliche und möglicherweise tödliche Erkrankung, die mit starken Muskelschmerzen, schweren, Sklerodermie-ähnlichen Hautveränderungen und anderen zum Teil irreversiblen Organerkrankungen einhergeht, war auch der Grund für eine zumindest zwischenzeitliche Marktrücknahme von L-Tryptophan und L-5-Hydroxytryptophan als Arzneimittel. Als Ursache konnte später eine Verunreinigung mit dem Neurotoxin Tryptophan-4,5-dion sowohl in L-Tryptophan- als auch, wenngleich in geringerem Ausmaß, in L-5-Hydroxytryptophanpräparaten identifiziert werden.[4]

Pharmakologie (Wirkweise)

Für L-5-Hydroxytryptophan (wie auch von L-Tryptophan) wird eine stimmungsaufhellende, beruhigende und gewichtsreduzierende Wirkung angenommen. Die Wirkung beruht auf der Verstoffwechslung zu Serotonin im menschlichen Körper. Es wird angenommen, dass durch einen erhöhten Serotoninspiegel die Stimmung aufgehellt und Depressionen gelindert werden können. Ungeachtet dessen gilt die klinische Wirksamkeit von L-5-Hydroxytryptophan aufgrund älterer und qualitativ unzureichender Studiendaten als nicht ausreichend belegt.[7]

Um die peripheren Serotoninwirkungen zu minimieren, die unerwünschte Wirkungen einer systemischen L-5-Hydroxytryptophan-Gabe darstellen, wird L-5-Hydroxytryptophan oft zusammen mit einem „peripheren“ Decarboxylase-Inhibitor (PDI) angewendet. Diese Arzneistoffe, zu denen beispielsweise Carbidopa zählt, hemmen die Verstoffwechslung von L-5-Hydroxytryptophan zu Serotonin in der Peripherie, aber nicht im Gehirn, da sie nicht die Blut-Hirn-Schranke passieren.[8]

Pharmakokinetik

Nach oraler Verabreichung wird L-5-Hydroxytryptophan zu 50-85 % in den systemischen Kreislauf aufgenommen. Hier liegt es zu etwa 60 % an Plasmaproteine gebunden vor.[9] Es wird fast vollständig zu Serotonin metabolisiert und in Form von 5-Hydroxyindolylessigsäure über den Urin ausgeschieden. Seine Plasmahalbwertzeit beträgt etwa 2 bis 7 Stunden.[10]

Biologische Bedeutung

Stoffwechsel (Mensch)

Biosynthese und Abbau von Serotonin

L-5-Hydroxytryptophan hat keine eigene biologische Funktion im menschlichen Körper, sondern wird im menschlichen Körper zur Serotoninsynthese (und infolgedessen auch zur Melatoninsynthese) verwendet. Dabei hat es im Gegensatz zu seiner chemischen Vorstufe L-Tryptophan keine nennenswerten anderen Stoffwechselwege, wird also vollständig zu Serotonin umgesetzt. Zudem läuft die Umsetzung von L-5-HTP zu Serotonin wesentlich schneller ab als die von L-Tryptophan zu 5-HTP. Aus diesen beiden Gründen ist die Wirkung von L-5-HTP auf den Serotoninhaushalt schneller und stärker als bei L-Tryptophan.

Der Großteil des über die Nahrung aufgenommenen L-5-HTP wird in der Leber verstoffwechselt und als Serotonin in das Blut abgegeben, wo es teils von Blutplättchen, teils von Darmzellen aufgenommen wird, teils rasch wieder durch das Monoamino-Oxidase-System der Lunge abgebaut wird. Ein anderer Teil gelangt über die Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn und wird dort von den serotonergen Nervenzellen zur Serotoninsynthese herangezogen.

Besonders ist hier noch die im Darm befindliche besondere Zellart der enterochromaffinen Zellen zu nennen, die eine Zwischenform zwischen Nervenzelle und einfacher Darmzelle darstellen und ebenfalls Serotonin zur Signalübertragung benutzten. Da diese Zellen zwar das Enzym Hydroxytryptophan-Decarboxylase besitzen, nicht aber Tryptophan-Hydroxylase können sie normalerweise selbst kein Serotonin aus der Nahrung herstellen; denn unsere Nahrung enthält gemeinhin nur L-Tryptophan und kein (oder kaum) L-5-HTP. Sie sind daher auf das L-5-HTP angewiesen, welches in der Leber aus L-Tryptophan hergestellt und noch nicht zu Serotonin umgesetzt wurde. Wird nun L-5-HTP direkt mit der Nahrung bzw. als Nahrungsergänzung zugeführt, ist die Menge an L-5-HTP, die diese Zellen erreicht, üblicherweise sehr viel größer als sonst und sie beginnen sehr viel Serotonin daraus zu produzieren. Die Folge sind gerade einige der Nebenwirkungen von L-5-HTP, die L-Tryptophan nicht hat, und zwar – je nach Dosis – Appetitlosigkeit, Übelkeit und Erbrechen.

5-HTP- / Serotoninsynthese (Mensch)

L-Tryptophan wird durch das Enzym Tryptophan-Hydroxylase (TPH) in L-5-Hydroxytryptophan (L-5-HTP) überführt. Die Tryptophan-Hydroxylase kann durch eine Reihe an Faktoren gehemmt werden, so z. B. durch Vitamin-B6 / Vitamin-B3-Mangel, Insulinresistenz, Magnesiummangel, aber auch durch Stress. Da der Übergang vom L-Tryptophan zum L-5-HTP bei der körpereigenen Serotoninsynthese der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist, kommt der Tryptophan-Hydroxylase eine wichtige Regelfunktion dieses Syntheseweges zu.

L-5-HTP wird durch das Enzym Hydroxytryptophan-Decarboxylase (genauer: Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase, AADC) in Serotonin überführt. Das Vitamin-B6-Derivat Pyridoxalphosphat wirkt dabei als Cofaktor und verstärkt (oder vermindert) in Abhängigkeit seines Vorhandenseins die Aktivität der Hydroxytryptophan-Decarboxylase.[11][12]

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Datenblatt 5-Hydroxytryptophan bei Merck
  2. ↑ Datenblatt 5-Hydroxytryptophan bei Acros, abgerufen am 16. Juli 1996.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Eintrag zu 5-Hydroxytryptophan in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM).
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Turner EH, Loftis JM, Blackwell AD: Serotonin a la carte: supplementation with the serotonin precursor 5-hydroxytryptophan. In: Pharmacol. Ther. 109. Jahrgang, Nr. 3, März 2006, S. 325–338, doi:10.1016/j.pharmthera.2005.06.004, PMID 16023217.
  5. ↑ Byerley WF, Judd LL, Reimherr FW, Grosser BI: 5-Hydroxytryptophan: a review of its antidepressant efficacy and adverse effects. In: J Clin Psychopharmacol. 7. Jahrgang, Nr. 3, Juni 1987, S. 127–137, PMID 3298325.
  6. ↑ Gustafsson BI, Tømmerås K, Nordrum I, et al.: Long-term serotonin administration induces heart valve disease in rats. In: Circulation. 111. Jahrgang, Nr. 12, März 2005, S. 1517–1522, doi:10.1161/01.CIR.0000159356.42064.48, PMID 15781732.
  7. ↑ Shaw K, Turner J, Del Mar C. Tryptophan and 5-Hydroxytryptophan for depression. Cochrane Database of Systematic Reviews 2002, Issue 1. Art. No.: CD003198. doi:10.1002/14651858.CD003198
  8. ↑ Gijsman HJ, van Gerven JM, de Kam ML, et al.: Placebo-controlled comparison of three dose-regimens of 5-hydroxytryptophan challenge test in healthy volunteers. In: J Clin Psychopharmacol. 22. Jahrgang, Nr. 2, April 2002, S. 183–189, PMID 11910264.
  9. ↑ ODDB.org: Open Drug Database | Medikamente | Fachinformation zu Tript-OH®. Abgerufen am 21. August 2010.
  10. ↑ Westenberg HG, Gerritsen TW, Meijer BA, van Praag HM: Kinetics of l-5-hydroxytryptophan in healthy subjects. In: Psychiatry Res. 7. Jahrgang, Nr. 3, Dezember 1982, S. 373–385, PMID 6187038.
  11. ↑ 5-HTP: Doc Harris Presents Green Banana Award by Steven B. Harris, M.D.
  12. ↑ Aromatic-L-amino-acid decarboxylase (EC 4.1.1.28) at Expasy.org

Weblinks

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