Метаболиты триптофана влияют на воспалительные заболевания кишечника и колоректальный рак через воздействие на иммунную систему

Триптофан — незаменимая аминокислота, метаболизм которой в кишечнике происходит по трём путям: индольному — в кишечной микробиоте, серотониновому — в энтерохромаффинных клетках и кинурениновому — в иммунных клетках и слизистой оболочке кишечника. Клинические исследования, а также исследования in vivo и in vitro показали, что каждый из этих путей существенно влияет на воспалительные заболевания кишечника (ВЗК). В этом обзоре описано участие различных метаболитов триптофана в патофизиологии ВЗК и колоректального рака — одного из основных осложнений ВЗК. Метаболиты индола ослабляют колит и защищают от колоректального рака, тогда как эффекты серотонинового пути более сложны и зависят от типа рецептора. Метаболиты индола и кинуренин взаимодействуют с рецептором арилуглеводородов (AHR), стимулируя дифференцировку регуляторных T-клеток, ограничивая ответы Th17 и Th1 и способствуя выработке противовоспалительных медиаторов. Кинуренин уменьшает число CD8+ клеток, инфильтрирующих опухоль, и способствует уклонению опухолевых клеток от иммунного ответа. Серотониновая система также усиливает пролиферацию и метастазирование клеток колоректального рака, тогда как метаболиты индола способны значительно замедлять рост опухоли. Таргетная терапия, направленная на метаболиты триптофана, может улучшить лечение ВЗК и колоректального рака: например, приём метаболитов индола, таких как индол-3-карбинол (I3C), ингибирование монооксигеназы кинуренина (KMO), а также избирательная стимуляция или ингибирование определённых серотониновых рецепторов могут ослаблять колит. Кроме того, рассматривается, как приём метаболитов индола и ингибирование индоламин-2,3-диоксигеназы 1 (IDO1), KMO и серотониновых рецепторов могут защищать от колоректального рака. Также подробно обсуждаются многочисленные молекулярные взаимодействия метаболитов триптофана с внутриклеточными сигнальными путями.