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Tyrosine
L-Tyrosin
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von l-Tyrosin
Molekülmodell von l-Tyrosin
Allgemeines
MolekularformelC9huh11NEIN3
IUPAC-NameTyrosin
Andere Namenunter anderem:[1]
  • 2-Amino-3-(4-hydroxyphenyl)-propansäure
  • α-Amino-para-hydroxyhydrozimtsäure
  • 2-Amino-3-(p-hydroxyphenyl)-propionsäure
  • 3-(p-Hydroxyphenyl)alanin
  • 4-Hydroxyphenylalanin
Molmasse181,19 G/Maulwurf
CAS-Nummer60-18-4
EG-Nummer200-460-4
PubChem6057
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
H-SätzeH315 - H319 - H335
EUH-SätzeNein
P-SätzeP261 - P305 P351 P338
VerkehrRaumtemperatur, trocken und geschlossen
LD50 (Ratten)> 5110 mg/kg
LD50 (Mäuse)1450mg/kg
Physikalische Eigenschaften
AggregatzustandFest
FarbeWeiß
Dichte1,456 g/cm²
Schmelzpunkt(Zersetzung) 342–344 °C
Löslichkeit im Wasser0,479[2] g/l
Gut löslich insauer und alkalisch Lösungen
Mäßig löslich inWasser
Unlöslich inDiethylether, Aceton
Gleichgewichtskonstante(n)pI = 5,63
pKCOOH = 2,2
pKNH2 = 9,1
pKPh-OH = 10,9
Ernährungseigenschaften
Wesentlich?halbwesentlich
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Tyrosin (abgekürzt als Tyr oder Ja)[ein] ist relativ groß hydrophilAminosäure jetzt sofort aromatische Seitenkette. Als einer von zwanzig natürlich vorkommenden α-Aminosäuren dafür Proteinsynthese verwendet werden, ist Tyrosin in praktisch jedem Proteinmolekül in allen Lebensformen. Tyrosin wird normalerweise als Mensch und Tier klassifiziert nicht essentielle Aminosäure weil die Körper (unter normalen Umständen) kann aus der essentiellen Aminosäure ausreichend Tyrosin bilden Phenylalanin.

Tyrosin ist Startmaterial für die Herstellung einer Reihe von wichtigen Hormone und Neurotransmitter, wie Schilddrüsenhormone und Dopamin. Es ist auch der Hauptrohstoff des organischen Pigments Melanin, die verantwortlich ist für ihr- und Hautfarbe. Tyrosin spielt auch eine wichtige Rolle bei Zellkommunikationsprozessen (Signaltransduktion), zum Beispiel bei der Veränderung der Zelle durch die Bindung eines Hormons an a Membranrezeptor, oder die Regulierung von enzymatische Aktivität.

Tyrosin existiert in zwei Formen, dem enantiomere L- und D-Formen, von denen nur die L-Form natürlich vorkommt und physiologisch aktiv ist. Aufgrund der Anwesenheit von a phenolischHydroxylgruppe, es wird als a . klassifiziert Polar- Aminosäure. Tyrosin hat jedoch aufgrund seiner speziellen Struktur sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften.

Ein Mangel an Tyrosin verursacht einen Mangel an Dopamin und Noradrenalin, die unter anderem mit Depression und Apathie. Die Wirkung einer Tyrosin-Supplementierung wurde bei Erkrankungen wie Depressionen, Stress, Entzugserscheinungen nach dem Absetzen von Kokain, sowie mit dem Parkinson-Krankheit, Phenylketonurie und Narkolepsie. Ihre Wirksamkeit ist nicht immer nachgewiesen. Tyrosin wird as Nahrungsergänzungsmittel verkauft und ist nach europäischen Richtlinien reguliert.[b]

Aussehen

Tyrosin ist ein proteinogene Aminosäure: Es ist einer der zwanzig natürlich vorkommenden Bausteine ​​von Protein. Aminosäuren sind klein organisch Moleküle. Sie verbinden sich in sehr großer Zahl in der Zelle und bilden dann lange Aminosäureketten. Diese Ketten können dann falten Dadurch entsteht ein Protein mit einer bestimmten räumlichen Struktur. Proteine ​​regulieren den Stoffwechsel, Transport und die Kommunikation von Zellen in allen Lebensformen: in Pflanzen, Tiere, Pilze und Bakterien. Sie verleihen einzelnen Zellen Form und Kraft und halten die Zellen in einem vielzelligen Organismus zusammen. Tyrosin ist direkt und indirekt an allen Lebensvorgängen beteiligt.

Das Wort Tyrosin kommt von der griechisch Wort tyros (τυρός), das 'Käse' meint. Tyrosin wurde erstmals 1846 von 46 . isoliert Justus von Liebig von Kasein, in dem es in relativ großen Mengen vorkommt. Käse (besonders Hütten und Ricotta), Hüttenkäse und Milch sind gute Tyrosinlieferanten. Die kleinen weißen Flecken, die manchmal auf Käse zu sehen sind, sind Tyrosinkristalle. Das bezeugen Proteolyse (der Abbau von Proteinen in Aminosäuren), der während der Reifung des Käses stattfand.

Andere Nahrungsquellen für Tyrosin sind proteinreiche Produkte, wie z Eier, Rindfleisch- und Schweinefleisch, Geflügel, Fisch und Rahmen- und Schaltier. Auch in proteinreichen pflanzlichen Lebensmitteln wie Weizenkeimen, Haferflocken, Mandeln, Pecannüsse, Kürbiskerne, Sesamsamen, Limabohnen, Avocados, Kichererbsen, Linsen, Sojabohnen und Sonnenblumenkerne Tyrosin ist weit verbreitet.

Die folgenden Beispiele geben einen Überblick über den Tyrosingehalt in verschiedenen Lebensmittel. Neben der Tyrosinmenge pro 100 Gramm Nahrung wird der prozentuale Anteil von Tyrosin am Nahrungseiweiß angegeben:[5]

NahrungsmittelGesamtproteinTyrosinTeil
Schweinefleisch, roh20,95 g 797 mg3,8%
Hähnchenbrustfilet, roh21,23 g 765mg3,6%
Lachs, roh20,42 g 759 mg3,7%
Hühnerei12,56 Gramm 499mg4,0%
Kuhmilch, 3,7% Fett 3,28g 158mg4,8%
Kürbiskerne30,23 g1093mg3,6%
Walnüsse15,23 g 406mg2,7%
Weizenmehl10,33g 312 mg3,0%
Maismehl 6,93 g 282 mg4,1%
Reis, ungeschält 7,94 g 298mg3,8%
Sojabohnen, getrocknet36,49 Gramm1539mg4,2%
Erbsen, getrocknet24,55g 711mg2,9%

Alle diese Lebensmittel enthalten fast ausschließlich L-Tyrosin als Proteinkomponente gebunden und praktisch kein freies L-Tyrosin. Nahrungsprotein besteht im Durchschnitt aus 4 % Tyrosin und 4,5 bis 5 % Phenylalanin. Je nach Zufuhr von Tyrosin in der Nahrung erfolgt die Supplementierung aus der Aminosäure Phenylalanin. Das ist ein essentielle Aminosäure, und muss daher über die Nahrung aufgenommen werden. Es wird geschätzt, dass 67–90% des Nahrungsphenylalanins in Tyrosin umgewandelt werden. Bei Unterversorgung mit Phenylalanin wird Tyrosin unentbehrlich.

Der kombinierte Tagesbedarf an Tyrosin und Phenylalanin ist in der folgenden Tabelle aufgeführt. Eine durchschnittliche Ernährung liefert etwa 3,5 Gramm Phenylalanin und 3 Gramm Tyrosin pro Tag. Dies entspricht in der Regel ausreichend dem Bedarf.

Abschätzung des täglichen Aminosäurebedarfs[6]
Aminosäurebedarf in mg pro kg KörpergewichtKleinkinder 3 bis 4 MonateKleinkinder ca. 2 JahreKinder ca. 10 bis 12 JahreErwachsene
Phenylalanin plus Tyrosin125692214

Die künstliche Herbeiführung eines Tyrosinmangels (und damit gleichzeitig von Phenylalaninmangel) bei Mensch oder Versuchstier führt zu einer verminderten Aktivität von activity Katecholamine in dem Gehirn. Damit verbunden ist unter anderem eine verminderte Stresstoleranz, eine beeinträchtigte Gedächtnisfunktion und Neigung zu Apathie.[7][8][9]

Biochemie und Synthese

Eigenschaften

L-Tyrosin (links) und D-Tyrosin (rechts). Nur L-Tyrosin ist physiologisch aktiv.

Tyrosin ist ein geruchloser Feststoff, der Kristalle und die im Allgemeinen ein weißliches Aussehen hat. Tyrosin besteht wie alle Aminosäuren aus fünf Komponenten, nämlich einem zentralen Kohlenstoffatom, das vier verschiedene Gruppen trägt: einer Säuregruppe, einer Aminogruppe, einem Wasserstoffatom und einer variablen Gruppe, die im Falle von Tyrosin a . ist Methylphenolgruppe ist. Die allgemeine Formel von Tyrosin ist R-CH(NH2) – COOH. Das R steht für Restgruppe, wobei R=-CH2p-Phenyl-OH.

Tyrosin ist ein wichtiger Baustein von Protein. In Organismen werden Aminosäuren von drei aufeinanderfolgenden Basen (a codon), die sich im Boten-RNA. Tyrosin wird von den Codons UAC und UAU kodiert.

Diagramm der Absorption und Fluoreszenz Tyrosin in Wasser, Phosphatpuffer, pH 7.

Tyrosin wird oft als a . eingestuft hydrophil Verbindung aufgrund des Vorhandenseins des Polar Hydroxylgruppe.[10][11] Der aromatische Ring im Molekül ist jedoch hydrophob Tyrosin kann je nach Bedingungen sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Eine Kombination dieser Eigenschaften[c] macht Tyrosin schwer wasserlöslich (479 mg/l). Zum Beispiel Tyrosin, zusammen mit Tryptophan, betrachtet werden als amphiphil Molekül.

Tyrosin, wie die meisten anderen Aminosäuren (außer Glycin), optische Isomerie zwei lassen Konfigurationen des Tyrosinmoleküls sind möglich: D (Dextro) und ich (laevo). Nur die L-Form ist physiologisch aktiv. L-Tyrosin hat einen linksdrehenden Einfluss auf polarisiertes Licht, die durch (-) gekennzeichnet ist. Laut der Prioritätsregeln von Cahn, Ingold und Prelog (CIP-Regeln) L-(−)-Tyrosin ist auch (so)-(–)-Tyrosin.

Tyrosin absorbiert ultraviolettes Licht. Die Lichtabsorption (Aussterben) hängt unter anderem vom Molaren ab Extinktionskoeffizient. Diese Menge ist abhängig von der Art des Stoffes und der Wellenlänge des Lichts. Tyrosin hat seine höchste Extinktion bei einer Wellenlänge zwischen 260 und 300 nm. Bei hohem pH-Wert (pKa = 10) gibt die Hydroxylgruppe ihr Proton ab, wodurch sich die Extinktion von Tyrosin zu höheren Wellenlängen (in Richtung Rot) verschiebt.

Biosynthese in Pflanzen und Mikroorganismen

Biosynthese von Tyrosin in Pflanzen, aus Shikimisäure.

Pflanzen und die meisten Mikroorganismen synthetisieren L-Tyrosin über Präphenate, ein Zwischenprodukt der Shikimisäure-Weg. Dieser Stoffwechselweg ist ein wichtiger Stoffwechselweg für die Synthese von Aminosäuren, Coenzym Q10, Tocopherole, Naphthochinone (einschließlich der Vitamine aus der K-Gruppe), Alkaloide und heterozyklische Naturstoffe. Dabei entsteht Shikimat aus Kohlenhydratvorläufern und über eine Reihe enzymatischer Reaktionen in Chorisma umgewandelt. Danach katalysiert Chorismat-Mutase die Umwandlung von Chorismat in Prephenat am Verzweigungspunkt bei der Biosynthese von aromatischen Aminosäuren wie Tyrosin und Phenylalanin. Prephenat wird oxidativ decarboxyliert zu p-Hydroxyphenylpyruvat. Dadurch bleibt die Hydroxylgruppe erhalten. Anschließend wird dieses Molekül transaminiert mit Glutamat als Stickstoffquelle, um letztendlich Tyrosin zu produzieren und α-Ketoglutarat Formen.

Biosynthese bei Tieren und Menschen

Tyrosinbiosynthese bei Tieren und Menschen, aus Phenylalanin

Während Menschen und Tiere die meisten anderen nicht-essentiellen Aminosäuren aus Glucose und Ammoniak, Tyrosin kann nur aus der essentiellen Aminosäure synthetisiert werden Phenylalanin das kommt vom Essen. Phenylalanin und Tyrosin sind sehr ähnliche Aminosäuren, der Hauptunterschied besteht darin, dass Tyrosin (auch . genannt) paraHydroxyphenylalanin genannt) enthält eine Hydroxylgruppe am aromatischen Ring (an der para-Position). Dadurch ist die Seitenkette (Restgruppe) von Tyrosin geringer hydrophob als bei Phenylalanin (das keine Hydroxylgruppe am aromatischen Ring hat) der Fall ist.

Bei der Herstellung von Tyrosin aus Phenylalanin wird eine Hydroxylgruppe an die Phenylring von L-Phenylalanin an der para-Position hinzugefügt. Die Umstellung erfolgt im Leber, Nieren und Gehirn und unter normalen Bedingungen ist die Produktion ausreichend. Das Enzym, das die Reaktion katalysiert, ist die Phenylalanin-Hydroxylase. Dieses Enzym gehört zur größeren Gruppe von Enzymen, die eine Hydroxylgruppe an Substrate binden können: die Monooxygenasen. In Beantwortung Biopterin als Cofaktor. Die Reaktion ist irreversibel; eine Synthese von Phenylalanin aus Tyrosin ist nicht möglich.

Biene verfrüht geborene Kinder und bei Menschen mit Leberkrankheiten diese (enzymatische) Umwandlung ist schwierig.[6] Bei Menschen mit dem StoffwechselkrankheitPhenylketonurie (PKU) ist das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase überhaupt nicht aktiv. Unter diesen Umständen kann Tyrosin essentielle Aminosäure einbiegen in.

Dort sind drei Isomere von Tyrosin. Das übliche Para-Isomer, das im Körper verwertet werden kann, wird enzymatisch erzeugt Oxidation. Unter Umständen von oxidativen Stress Die Bildung von Tyrosin aus Phenylalanin kann auch durch nicht-enzymatische Oxidation aufgrund von Hydroxylradikale. Dadurch entsteht das seltene Isomere meta-Tyrosin und ortho-Tyrosin. Die folgende Übersicht zeigt die Strukturformeln dieser Isomere mit ihren systematischen Namen.

Drei Isomere von Tyrosin, die durch enzymatische Oxidation oder Hydroxylierung gebildet werden

Die Tatsache, dass Tyrosin eine Vorstufe von Katecholaminen, Melanin und Thyroxin ist, beeinflusst seine Synthese. Die Tyrosinproduktion wird durch die Nachfrage nach diesen Molekülen reguliert. Freies L-Tyrosin kommt im Körper nicht in großen Mengen vor, da es schnell verstoffwechselt wird. Folsäure, Kupfer und Vitamin C sind wichtige Cofaktornährstoffe für diese Umwandlungen.

Industrielle Produktion

Aminosäuren können industriell durch Bereitstellung von Proteinquellen hergestellt werden denaturieren und te hydrolysieren. Die Hydrolyse erfolgt durch proteolytisch Enzyme oder durch starke Säuren wie Salzsäure. Die erhaltenen Aminosäuren, Di-, Tri- und Oligopeptide trennbar mittels Zentrifugation, (Ultra)Filterung und Ionenaustauschchromatographie.[13]

Hydrolyse in einem sauren Medium von (keratinös) Proteine ​​ergibt nach Neutralisation ein Proteinhydrolysat, das aus dem zwanzigsten α-Aminosäuren die für die Proteinsynthese verwendet werden. Daraus kann auf einfache Weise eine L-reiche Fraktion gewonnen werden.Cystein- und L-Tyrosin, nämlich durch Abtrennung der gut wasserlöslichen Aminosäuren, da L-Cystein und L-Tyrosin relativ schlecht wasserlöslich sind. Bis heute wird das meiste Tyrosin nach dieser einfachen Methode hergestellt Trennmethode kommerziell gewonnen.[14] Dieses Herstellungsverfahren hat den Vorteil, dass ungenutzte proteinreiche Biomasse und Reststoffe aus verschiedenen Prozessen als Rohstoffe verwendet werden können. Ein anderer Weg ist durch Bakterien Fermentation, wobei die Aminosäure aus dem Wachstumsmedium gereinigt werden kann.

Acetyltyrosin

Im Sonnenschutzmittel wird regelmäßig a Derivat von Tyrosin (Acetyltyrosin) um den Bräunungsprozess anzuregen. Reines Tyrosin hat beim Auftragen auf die Haut keine große Wirkung biologische Verfügbarkeit weil es erst ab einem pH-Wert von 11,4 in Wasser löslich ist. Acetyltyrosin ist eine stabile Vorstufe von Tyrosin, die Zusatz von a Acetylgruppe zum Aminogruppe der Aminosäure wird wasserlöslicher gemacht. Theoretisch würde dies auch die Absorption aus dem Magen-Darmtrakt und der Transport über die Blut-Hirn-Schranke werden verbessert, weshalb es manchmal in Nahrungsergänzungsmitteln eingearbeitet wird. Dennoch muss zuerst die Acetylgruppe entfernt werden, bevor das Tyrosin bioverfügbar ist.

Stoffwechsel

Absorption

Tyrosin wird im Dünndarm über a . aufgenommen aktiver Transportmechanismus und dann durch die Pfortader in die . transportiert Leber, wo es an verschiedenen biochemischen Reaktionen beteiligt ist, wie der Proteinsynthese und oxidativen Katabolismus. Tyrosin, das in der Leber nicht verwendet wird, wird über den Blutkreislauf zu verschiedenen Körpergeweben transportiert.[15]

Transport über die Blut-Hirn-Schranke

Aminosäuren und Nährstoffe müssen im Gehirn in der richtigen Konzentration vorhanden sein. Deren Durchsetzung wird durch aktive Verkehrssysteme in der Blut-Hirn-Schranke. Tyrosin verwendet denselben Transportmechanismus für den Transport durch die Blut-Hirn-Schranke wie die anderen großen neutralen Aminosäuren (Phenylalanin, L-Dopa, Tryptophan, Methionin, Leucin, Isoleucin und valin), nämlich die "großer neutraler Aminosäuretransporter" (LAT1), oder die Glykoprotein CD98. Es besteht also ein Wettbewerb um die verfügbare Transportkapazität. Je höher die Konzentration von Tyrosin im Plasma im Vergleich zu der der anderen großen neutralen Aminosäuren ist, desto mehr Tyrosin gelangt in das Gehirn.

Aufgrund dieser Aminosäurekonkurrenz kann der Transport von Tyrosin durch die Blut-Hirn-Schranke manchmal problematisch sein. Dies könnte auch die unterschiedlichen Ergebnisse der Tyrosin-Supplementierung in der klinischen Forschung im Bereich der Gehirnfunktionen erklären. Es gibt Hinweise darauf, dass eine Verbindung von Tyrosin mit dem Essentielle FettsäureAlpha-Linolensäure erleichtert den Transport.[16]

Tyrosin im Blutplasma

Normalwerte von Tyrosin in Blutplasma variieren zwischen 35 und 102 mol/l wenn morgens auf nüchternen Magen gemessen; wenn nicht gefastet wird, liegt dieser zwischen 61 und 99 mol/L. Die Plasmaspiegel können nach Verabreichung von hohen (150) auf etwa 200 mol/l ansteigen mg/kg) Tyrosindosen bei gesunden Probanden.[d] Der Plasmapeak wird nach zwei Stunden erreicht und der Spiegel bleibt 6 bis 8 Stunden über dem Ausgangswert.[17] Es zirkadianer Rhythmus der Plasmakonzentration besteht darin, dass sie abends und in der frühen Nacht auf einen Tiefpunkt gegen 2:00 bis 4:00 Uhr abfällt; die Konzentration von Tyrosin im Plasma ist kurz nach einer Mahlzeit am höchsten. Dieses Muster ändert sich bei unzureichender Aufnahme von Phenylalanin und Tyrosin.[18]

Degradierung

Tyrosin kann im Körper abgebaut werden in Acetoacetat und Fumarat. Diese Endprodukte können in der Zitronensäurezyklus. Der Abbau erfolgt in mehreren Schritten unter dem Einfluss verschiedener Enzyme. Für den Abbauweg sind zwei Dioxygenasen erforderlich.

Abbauweg von Tyrosin bei Tieren
Der Abbau von Tyrosin zu Acetessigsäure und Fumarat

Der erste Schritt auf dem Abbauweg von Tyrosin bei Tieren ist der Transaminierung durch das Enzym Tyrosinaminotransferase. Das Zwischenprodukt para-Hydroxyphenylpyruvat wird durch para-Hydroxyphenylpyruvat-Dioxygenase umgewandelt, ein Enzym, das Decarboxylierung und katalysiert die nachfolgende Verdrängung der Seitenkette.[e] Diese Reaktion erfordert die Anwesenheit von molekularer Sauerstoff und Ascorbat wenn Coenzym. Das Produkt dieses ersten Reaktionssatzes ist homogenisieren (Säurerückstand von Homogentisinsäure). Das aromatischer Ring des Homogentisats wird dann aufgebrochen durch Ö2 um 4-Maleylacetylacetat zu bilden. Diese Reaktion wird durch das (Eisen-)Enzym Homogentisat-Dioxygenase katalysiert. Das Maleylacetoacetat isomerisiert zu Fumarylacetoacetat, das wiederum in Fumarat und Acetoacetat unter dem Einfluss des Enzyms Fumarylacetoacetat-Hydrolase. Fumarat kann zur Energieerzeugung in der Zitronensäurezyklus oder für die Glukoneogenese. Acetoacetat kann zur Synthese von Lipide oder zur Energiegewinnung in Form von Acetyl-CoA. Als Ergebnis wird Tyrosin (sowie dessen Vorläufer Phenylalanin) gemischt ketogen und Glucose.

Auffälligkeiten im Tyrosinstoffwechsel

Nitrotyrosin ist ein Stoffwechselprodukt von Tyrosin, das unter Bedingungen von nitrosativer Stress entstehen können.

Unter Umständen von nitrosativer Stress können Nitrotyrosin (3-Nitro-L-Tyrosin). Diese Verbindung wird durch die Wirkung der reaktiven Stickstoffpartikel gebildet Peroxynitrit (nukleophile aromatische Substitution) auf dem Tyrosinmolekül. Nitrotyrosin ist in der Labordiagnostik ein Biomarker für nitrosativen Stress und wird normalerweise als pathologisches Phänomen angesehen. Unter verschiedenen Bedingungen, wie z Magenkrebs, ArterioskleroseLungenerkrankungen (z. Asthma), Sepsis, Vaskulitis und anderen entzündlichen Erkrankungen, die Menge an Nitrotyrosin im Serum erhöht.

Beim angeborenen Stoffwechselfehler Hypertyrosinämie Tyrosin ist nicht in der Lage, Tyrosin abzubauen, sodass es sich in hohen Konzentrationen im Blut anreichert, was an verschiedenen Enzymdefekten liegen kann:

  • Tyrosinämie Typ I (auch Tyrosinose genannt) wird durch ein defektes Enzym Fumarylacetoacetat-Hydrolase verursacht und ist mit einer Störung der Leber- und Nierenfunktion (Nierenkanälchen) verbunden. Das Leberversagen führt zu Gelbsucht und Aszites. Das Nierenversagen ähnelt dem Fanconic-Syndrom. Als Symptome treten auch Rachitis und Polyneuropathie auf. Die Akkumulation von Fumarylacetoacetat und Maleylacetoacetat führt zur Alkylierung der DNA und zur Tumorentstehung. Die Krankheit ist ein autosomal-rezessiv erbliche Störung. Weltweit betrifft diese Krankheit etwa 1 von 100.000 Menschen.
  • Tyrosinämie Typ II (Richner-Hanhart-Syndrom) wird durch ein defektes Tyrosin-Aminotransferase-Enzym verursacht. Dies wird begleitet von abnormalem zerreißen, leichte Schüchternheit, wunde und rote Augen, Läsionen von Augen und Haut (Hyperkeratose). In etwa der Hälfte der Fälle Mikrozephalie und mentale Behinderung auf. Die Krankheit ist ein autosomal-rezessiv Erbkrankheit und betrifft weniger als 1 von 250.000 Menschen.
  • Tyrosinämie Typ III wird durch ein defektes Para-Hydroxyphenylpyruvat-Dioxygenase-Enzym verursacht und ist assoziiert mit mentale Behinderung, Anfälle und Koordinationsverlust. Die Erkrankung ist äußerst selten, nur wenige Fälle sind bekannt.

Insbesondere bei Frühgeborenen kann auch eine vorübergehende Tyrosinämie auftreten. Dies wird durch das noch nicht vollständig aktive Enzym para-Hydroxyphenylpyruvat-Dioxygenase verursacht. Im Gegensatz zu anderen Formen der Tyrosinämie verschwindet die vorübergehende Tyrosinämie von selbst, wenn sich der Tyrosinstoffwechsel erholt.

Andere Störungen des normalen Tyrosinabbaus sind:

  • Alkaptonurie. Dies wird durch ein defektes Homogentisat-Dioxygenase-Enzym verursacht. Dadurch entsteht ein giftiges Abbauprodukt von Tyrosin, nämlich homogenisieren, reichert sich im Blut an und wird mit dem Urin ausgeschieden. Homogentisat im Urin wird oxidiert zu alkapton, die eine braun-schwarze Farbe hat. In den ersten Lebensjahren ist die einzige auffällige Folge der Krankheit eine dunkle Farbe des Urins. Die bei der Oxidation von Homogentisat gebildeten Pigmente reichern sich jedoch in Knochen und Bindegewebe an und verursachen Ochronose kann auftreten. Dies ist auch ein autosomal-rezessiv Erkrankung. Das Normale Häufigkeit schwankt ungefähr zwischen 1 zu 100.000 und 1 zu 250.000.
  • Hawkinsinurie. Das ist sehr selten autosomal dominant erbliche Stoffwechselerkrankung wird durch die falsche Umwandlung von Tyrosin in Homogentisat verursacht. Das Enzym Hydroxyphenylpyruvat-Dioxygenase, das diese Umwandlung katalysiert, bildet die reaktives Zwischenprodukt 1,2-Epoxyphenylessigsäure, kann es aber bei Hawkinsinurie nicht in Homogentisat umwandeln. Dieses Zwischenprodukt kann dann reagieren, um die seltene Aminosäure Hawkinsin zu bilden. Hawkinsinurie ist mit Wachstumsstörungen, ungewöhnlich hohen Säurespiegeln im Blut (Azidose) und die Bildung von sehr dünnem Haar.[19] Bei einer tyrosinarmen Ernährung im ersten Lebensjahr können die Symptome deutlich nachlassen.[20]

Funktionen

Vorläufer von Katecholaminen

Tyrosin (zusammen mit seiner Vorstufe Phenylalanin) spielt im Körper eine wichtige Rolle als Vorstufe für die Katecholamin Neurotransmitter/Hormone (Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin), die eine wichtige Regulationsfunktion auf den psychischen Zustand haben. Ein Mangel an Katecholaminen ist verbunden mit Depression und Ängste. Tyrosin wird zu Katecholaminneuronen im Gehirn, im peripheren Nervensystem und zu endokrinen Zellen im Gehirn transportiert. Nebennierenmark. Hier findet die Katecholaminsynthese statt.

Tyrosin wird in diesen Neuronen zu L-Dopa unter dem Einfluss des Enzyms Tyrosinhydroxylase. Wie bei der Hydroxylierung von Phenylalanin zu Tyrosin ist diese Umwandlung von Biopterin abhängig. Daran bindet Tyrosinhydroxylase mäßig Cofaktor (deren Synthese wiederum abhängt von Magnesium, Kupfer, Zink, Folat und die Vitamine B3, B6, B12). Auch deshalb ist diese Hydroxylierungsreaktion die ratenbestimmender Schritt bei der Synthese von Dopamin und anderen Katecholamin-Neurotransmittern/Hormonen. Dopamin kann dann in die Katecholamine Noradrenalin (Noradrenalin) und Adrenalin (Epinephrin) umgewandelt werden. Wenn jemand nicht genug Tyrosin hat oder das Enzym Tyrosin-Hydroxylase nicht ausreichend aktiv ist, kann ein Mangel an Katecholaminen entstehen.

Die Produktion von Katecholamine aus Tyrosin
Die Herstellung von Katecholaminen aus Tyrosin

Das Hydroxylierung von Tyrosin erzeugt Dopa (3,4-Dihydrophenylalanin). Dopa-Decarboxylase wandelt dann Dopa in . um Dopamin. Dopamin-Hydroxylase wandelt dann Dopamin in Noradrenalin. Schließlich wandelt das Enzym Phenylethanolamin-N-Methyltransferase Noradrenalin in Adrenalin. In dem Substanz nigra und einigen anderen Teilen des Gehirns geht die Reaktion nur auf Dopamin. In dem Nebennierenmark Dopamin wird weiter in Noradrenalin und Adrenalin umgewandelt. Deutlich sind die Ähnlichkeiten in Strukturformel um zu sehen.

Die Hauptdeterminante für die Produktion von Dopamin und anderen Katecholamin-Neurotransmittern ist die Menge an freiem Tyrosin im Gehirn. Die Synthese von Katecholaminen im Gehirn nimmt mit steigender Menge an freiem Tyrosin im Gehirn zu.[21][22][23] Die Katecholaminsynthese wird nur in Neuronen stimuliert, die aktiv „feuern“. In ruhenden Zellen, die langsam feuern, scheint die Zufuhr von zusätzlichem Tyrosin keine Wirkung zu haben.[24] Alle Faktoren, die die Konzentration von Tyrosin im Blut und den Transport durch die Blut-Hirn-Schranke beeinflussen, beeinflussen die Menge an freiem Tyrosin im Gehirn und damit die Synthese von Dopamin. Eine starke Determinante hierfür ist die Proteinaufnahme durch die Nahrung, die auf einen Mechanismus hinweisen könnte, der das Gehirn darüber informiert, wie erfolgreich der Organismus bei der Proteinaufnahme ist.[24][25]

Der Umwandlungsgrad von Tyrosin in Dopamin wird auch durch körperliche Aktivität beeinflusst. Mit zunehmender körperlicher Aktivität wird im Gehirn mehr Dopamin produziert. Körperliche Aktivität beeinflusst die Aktivität der Tyrosinhydroxylase.

Es blutdrucksenkendes MedikamentMetirosin (Markenname: demser) hemmt das Enzym Tyrosin-Hydroxylase und führt so zu stark reduzierten Mengen an Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin im Körper. Das aktive Molekül in Metirosin, AMPT (Alpha-Methyl-Para-Tyrosin) kann in ausreichender Konzentration die Katecholaminproduktion sogar vollständig stoppen.[26] Dieses Molekül bindet wahrscheinlich an die Bindungsstelle für Tyrosin auf dieses Enzym, ohne eine biologische Reaktion auszulösen (Konkurrenzhemmung). Die Passform ist für das Enzym nicht genau genug, um seine Aufgabe zu erfüllen, aber für das eigentliche Substrat ist kein Platz mehr. Verabreichung von AMPT (zusätzlich zu Phenylalanin/Tyrosin-Beschränkung) eine Methode, mit der Wissenschaftler die Auswirkungen eines akuten Katecholaminmangels untersuchen, auch in der Depressionsforschung.

Vorläufer des Schilddrüsenhormons

Tyrosin ist ein direkter Vorläufer von Schilddrüsenhormone. Durch Bindung Jodidan Tyrosin gebundene Moleküle Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4) gebildet. Bestimmte deze Cofaktoren benötigt, einschließlich Zink und Vitamine. Schilddrüsenhormone sind essentiell für ein normales Wachstum und eine normale Entwicklung und haben eine wichtige regulierende Wirkung auf den gesamten Stoffwechsel. Biene Hypothyreose die Schilddrüse erhält zu wenig Tyrosin, was zu einer verminderten Produktion von Thyroxin führt.

Signalübertragung

Tyrosin hat aufgrund seiner aromatischen Seitenkette eine Reihe besonderer Eigenschaften. Das phenolisch Seitenkette von Tyrosin spielt eine Rolle in biochemischen Kommunikationsvorgängen (Signaltransduktion). Tyrosin ist Teil eines gewissen Membranrezeptor, die sogenannte Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK). Membranrezeptoren haben a extrazellulär Domain und a intrazellulär Domain. Aufgrund des Vorhandenseins von Signalmolekülen außerhalb der Zelle kann RTK an einen anderen Rezeptor binden, ein Prozess namens Dimerisierung. Wenn dies geschieht, werden die intrazellulären Domänen von RTK aktiviert. Das ist TyrosinKinasen. Zwischen den aktivierten Domänen erfolgt Phosphorylierung auf. Die aromatische Seitenkette von Tyrosin fungiert als Empfänger von Phosphatgruppen.

In seinem phosphorylierten Zustand ist Tyrosin Phosphotyrosin erwähnt. Wenn die Hydroxylgruppe von Tyrosin phosphoryliert wird, ändert sich die Aktivität des Rezeptors, was zu biochemischen Veränderungen in der Zelle führt. Die Phosphotyrosine sind Bindungsstellen für intrazelluläre Signalproteine. Sie regeln weitere Kommunikationsprozesse. Phosphotyrosin kann auch durch spezifische Antikörper. Threonin und Serin sind zwei weitere Aminosäuren, die ebenfalls phosphoryliert werden können. Die Phosphorylierung von Aminosäuren gilt als einer der wichtigsten Schritte bei der Signalübertragung und Regulation der enzymatischen Aktivität.

Tyrosinreste können auch durch die Bindung von a . modifiziert werden Sulfatgruppe.[27]Sulfatierung von Tyrosin wird durch das Enzym Tyrosylprotein-Sulfotransferase (TPST) katalysiert, das in der Membran des Golgi-Gerät auftritt, wobei der aktive Teil dem Raum innerhalb des Golgi-Apparats zugewandt ist (Lumen). Sulfotyrosin kann wie Phosphotyrosin durch spezifische Antikörper nachgewiesen werden. Sulfatierung von Tyrosin an Gastrin und Cholecystokinin verstärkt die Wirkung beider Hormone deutlich.[28]

Melanin-Vorstufe

Albinismus wird durch einen genetischen Defekt in einem Enzym verursacht, das Tyrosin in Pigment (Melanin) umwandelt.

Tyrosin ist bei Tier und Mensch der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Melanin. Verschiedene Formen von Melanin (insbesondere Eumelanin und Phäomelanin) sind verantwortlich für die Hautfarbe und ihr und schützt die Haut vor UV-Strahlung. Eumelanin und Phäomelanin sind komplexe Verbindungen von Melanin mit anderen Substanzen; Eumelanin enthält mehr Tyrosin als Phäomelanin. Eumelanin hat eine dunkelbraune bis schwarze Farbe, Phäomelanin ist eher gelb-rötlich.

Die Umwandlung von Tyrosin in Melanin verläuft wie folgt: unter dem Einfluss von UV-Strahlung aus Sonnenlicht, dem Rezeptor des Wortes t Melanozyten-stimulierendes Hormon (MSH-MC1R) aktiviert und nimmt die Konzentration an Lager oben. Dies führt zur Expression des Gens für Tyrosinhydroxylase, das die Umwandlung von Tyrosin in L-Dopa ermöglicht. Dieses wird dann zu oxidiert Dopachinon, das dann in Eumelanin und Phäomelanin umgewandelt wird. In dieser Kette komplexer Reaktionen ist Tyrosin der geschwindigkeitsbestimmendes Reagenz.[29]

Bei Schwarzhaarig Katzen Eine unzureichende Tyrosinzufuhr kann das Fell von schwarz nach rotbraun verfärben. Die Menge an Tyrosin, die erforderlich ist, um die schwarze Haarfarbe zu erhalten, ist viel größer (mindestens das Doppelte) als die Menge an Tyrosin, die für ein optimales Wachstum erforderlich ist.[f]

Albinismus (Typ 1) ist mit dem Fehlen oder einer Fehlfunktion des Tyrosinase-Enzyms verbunden, einem kupferhaltigen Enzym, das an der Produktion von Melanin beteiligt ist.

Vorläufer von Alkaloiden

Das Alkaloide sind eine Gruppe von pflanzlichen organischen Verbindungen, die eine starke physiologische Wirkung auf den menschlichen Körper haben. Eine wichtige Kategorie von Alkaloiden (genau genommen: Protoalkaloide) leitet sich von Tyrosin (und seiner Vorstufe Phenylalanin) ab: Phenylethylamin-Alkaloide. Zu dieser Gruppe gehören die Katecholamine (Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin), aber auch verschiedene andere Alkaloide haben Tyrosin (oder Phenylalanin) als Ausgangsmaterial. Beispiele sind Meskalin, Ephedrin, Colchicin, Morphium, Kodein, Papaverin, Tubocurarin, Noskapin und Capsaicin.

Umwandlung von Tyrosin in Tyramin

Die Syntheseroute beginnt mit Decarboxylierung: hergestellt durch Decarboxylierung von Tyrosin Tyramin. Dies geschieht unter dem Einfluss des Enzyms Tyrosindecarboxylase (mit Pyridoxal-5-phosphat als Cofaktor). Tyramine kan op zijn beurt worden omgezet in onder andere dopamine en para-octopamine, een neurotransmitter die nauw verwant is aan noradrenaline. Bij decarboxylering van fenylalanine ontstaat het sterk met tyramine verwante fenylethylamine. De klasse verbindingen die door decarboxylatie van een aminozuur ontstaat wordt microamines genoemd. Op analoge wijze ontstaat tryptamine door decarboxylering van het aminozuur tryptofaan, wat uitgangsstof is voor de synthese van de stofklasse van de tryptamineverbindingen.

Tyramine heeft een stimulerende werking op het sympathisch zenustelsel (sympathicomimeticum) en kan aanleiding geven tot plotselinge bloeddrukstijging en hoofdpijn (het zogenaamde kaassyndroom). Deze route is vooral relevant in voedingsmiddelen; tyramine ontstaat bij de microbiële afbraak van tyrosine zoals dat plaatsvindt bij fermentatie en bederf. In vivo wordt tyramine snel afgebroken door monoamine-oxidase (MAO), zodat het normaal gesproken geen effect heeft. Echter bij personen die MAO-remmers (een categorie antidepressiva) gebruiken, in het bijzonder MAO-A-remmers, kunnen de tyraminespiegels snel stijgen.[31][32]

Overige eigenschappen en functies

Tyrosine is hoofdgrondstof van betalaïnepigmenten, die verantwoordelijk zijn voor onder meer de rode kleur van bieten

Gebruik

Stress

Een groot deel van het onderzoek naar de effecten van tyrosine op stress is uitgevoerd bij soldaten, aangezien gezocht werd naar middelen die hen zouden helpen om beter te presteren in stressvolle omstandigheden.

Chronische stress gaat gepaard met een sneller verbruik van catecholamines in de hersenen en zenuwen. Deze neurotransmitters worden in granules in de zenuwuiteinden opgeslagen totdat geactiveerde neuronen de voorraad verbruiken voor de prikkeloverdracht. Aan de andere kant stimuleert stress ook de aanmaak van catecholamines via een sterkere binding van tetrahydrobiopterine aan tyrosinehydroxylase. Deze hydroxyleringsreactie is de snelheidsbepalende stap in de synthese van dopamine. Daardoor neemt de aanmaak van catecholamines toe waardoor bij grote of chronische stress de beschikbaarheid van tyrosine een beperkende factor kan worden voor optimaal mentaal functioneren. Lichamelijke en geestelijke stress blijken vaak gepaard te gaan met verminderde geheugenfunctie en verminderde cognitieve en lichamelijke prestaties. Een reden daarvoor kan depletie van catecholamines zijn, aangezien deze belangrijk zijn voor cognitieve en motorische vaardigheden.

In dit kader is onderzocht of suppletie van tyrosine de negatieve gevolgen van stress op de mentale prestaties kan tegengaan. Uit verschillende studies blijkt dat toediening van tyrosine sommige effecten van stress tegengaat, waaronder hypertensie. Sommige studies zijn uitgevoerd bij militairen, aangezien gezocht werd naar middelen die hen zouden helpen om beter te presteren in stressvolle omstandigheden. Na toediening van tyrosine bleken jonge soldaten minder negatieve gevolgen (hoofdpijn, koudeperceptie, stress, moeheid, spierpijn) te ondervinden als gevolg van een 4,5 uur lange blootstelling aan kou en ijle lucht dan diegenen die een placebo hadden gekregen. Zij scoorden beter op diverse parameters die indicatief zijn voor stemming, mentale toestand en cognitief functioneren.[g] Soortgelijke effecten zijn gevonden na blootstelling aan cardiovasculaire stress[36] lawaai[37] slaapdeprivatie,[38] kou,[39][40] multitasking,[41] evenals excessieve lichamelijke inspanning tijdens een zware militaire trainingsmissie.[h] Tyrosine leidt niet tot prestatieverbetering op deze terreinen, maar vermindert prestatieverlies als gevolg van stress.

Depressie

Wisselingen in de concentratie van catecholamine neurotransmitters in de hersenen blijken verband te houden met diverse psychische aandoeningen, waaronder geheugenstoornissen en depressie.

De synthese van de meeste neurotransmitters wordt gereguleerd in de hersenen. In de jaren 70 van de vorige eeuw werd duidelijk dat door orale toediening van bepaalde aminozuren de aanmaak van catecholamine neurotransmitters in de hersenen kan worden gestimuleerd. Aan het einde van de jaren 70 onderzochten verschillende onderzoekers daarom de inzet van deze neurotransmitterprecursors bij depressie, waarbij er aanmerkelijk meer onderzoek is uitgevoerd naar de rol van serotonineprecursors (L-tryptofaan and 5-hydroxytryptofaan) dan naar de rol van precursors van dopamine en noradrenaline (tyrosine en fenylalanine).

Volgens de catecholaminehypothese is een tekort aan dan wel dysfunctie van dopamine en noradrenaline een belangrijke oorzaak van depressie. Tyrosine, als uitgangsstof voor deze neurotransmitters zou mogelijk depressie kunnen tegengaan. Onderzoek dat is uitgevoerd om deze hypothese te testen was echter kleinschalig en leverde wisselende resultaten op.[i][j][k][46]Het uitputten van de tyrosinevoorraden bij gezonde vrijwilligers blijkt symptomen te kunnen opwekken die lijken op die van depressie.[47] Echter bij een groep voor depressie gevoelige vrouwen bleek dezelfde techniek geen invloed te hebben op de stemming, hoewel er wel een vermindering optrad van de geheugenfunctie.[9] Mogelijk is tyrosine alleen effectief bij de subgroep van depressies die gepaard gaan met een tekort aan dopamine/noradrenaline en ineffectief bij andere vormen van depressie. Wanneer de catcholamineniveaus normaal zijn, heeft suppletie met tyrosine geen effect op stemming of cognitieve prestaties.

Ontwenningsverschijnselen

De werking van amfetamines berust op het verhogen van de vrijgifte van dopamine en noradrenaline in de synapsspleet, het tegengaan van de heropname in neuronen en het remmen van het enzym monoamino-oxidase (MAO) dat deze catecholamines afbreekt. Cocaïne werkt op eenzelfde wijze en doet dat nog iets effectiever omdat het rechtstreeks op het dopamine transporteiwit (DAT1) werkt. Aan de andere kant remmen zowel cocaïne als amfetamine de aanmaak van dopamine (en andere catecholamines) via remming van het enzym tyrosinehydroxylase. Depletie van tyrosine en/of dopamine beïnvloedt beloningsmechanismen[47][48] en is in verband gebracht met destructief gedrag als gevolg van ontregelde biochemische beloningssystemen.[49]

Uitgaande van het idee dat chronisch gebruik van cocaïne uitputting veroorzaakt van de catecholamineniveaus in de hersenen, is onderzocht of tyrosinesuppletie zinvol is in de behandeling van cocaïneverslaving en ontwenningsverschijnselen na het stoppen met cocaïne. De resultaten zijn echter niet hoopgevend.[50][51] Ook is op kleine schaal en zonder veel succes geëxperimenteerd met tyrosine in de bestrijding van ontwennigsverschijnselen van cafeïne en nicotine.

Narcolepsie

Aangezien er waarschijnlijk verstoringen van het dopaminerge systeem ten grondslag liggen aan het ontstaan van narcolepsie, is geëxperimenteerd met tyrosinesuppletie met het idee dat hogere dopaminespiegels de symptomen zouden kunnen verminderen.[52] Na enkele hoopgevende berichten,[l] bleek het effect niet reproduceerbaar in gerandomiseerd onderzoek met controlegroep.[m]

Fenylketonurie

Mensen met fenylketonurie (PKU) kunnen geen tyrosine aanmaken uit fenylalanine, vanwege een sterk verminderde activiteit van het leverenzym fenylalaninehydroxylase (PAH). Voor deze mensen is tyrosine een essentieel aminozuur. Wanneer zij fenylalanine via de voeding binnenkrijgen, hoopt zich dat op tot toxische niveaus. De dan uit fenylalanine ontstane stofwisselingsproducten kunnen leiden tot ernstige geestelijke achterstand. Dat kan worden voorkomen indien in de eerste levensmaand wordt gestart met een fenylalaninebeperkte voeding die wel voldoende tyrosine bevat. Soms wordt extra tyrosine gegeven, maar het is dan goed de tyrosineniveaus in het bloed te monitoren (normaalwaarde: circa 45 µmol/L), omdat deze gedurende de dag kunnen fluctueren.[18] Tot nu toe is niet gebleken dat het neurofysiologisch functioneren van PKU-patiënten significant kan worden verbeterd door tyrosinesuppletie.[55][56]

Een aantal klinisch relevante stofwisselingsroutes van tyrosine
Einige klinisch relevante Stoffwechselwege von Tyrosin

Een onvermogen om tyrosine in melanine om te zetten veroorzaakt albinisme. Een onvermogen om tyrosine in schildklierhormonen om te zetten leidt tot hypothyreoïdie en op den duur tot cretinisme. Alkaptonurie gaat gepaard met een onvermogen om homogentisinezuur (een afbraakproduct van tyrosine) af te breken, waardoor deze stof zich ophoopt tot giftige concentraties.

Ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson gaat gepaard met lage dopaminespiegels in de hersenen door een vermindering van dopamineproducerende neuronen in de substantia nigra. Ook is er weinig tyrosinehydroxylase aanwezig, het enzym dat tyrosine in L-dopa omzet.[57] De gebruikelijke behandeling van de ziekte van Parkinson is orale toediening van L-dopa, het tussenproduct van de omzetting van tyrosine in dopamine. L-dopa toediening put de tyrosinevoorraden uit.[57]
De inzet van tyrosine, precursor van L-dopa, bij parkinsonpatiënten is niet goed onderzocht. Kleinschalig onderzoek uit de jaren 80 van de vorige eeuw en enkele case-studies lijken erop te wijzen dat ook tyrosinesuppletie de dopamineproductie in de hersenen van parkinsonpatiënten kan verhogen,[58][59] wat gezien de syntheseroute van dopamine ook te verwachten is. Harde conclusies kunnen pas getrokken worden na beter opgezet onderzoek.

ADHD

Er zijn aanwijzingen dat ADHD samenhangt met een verstoring van het dopaminerge en noradrenerge systeem in de hersenen, waardoor daar een dysbalans ontstaat tussen noradrenaline en adrenaline. De meeste ADHD-medicatie vergroot de beschikbaarheid van dopamine buiten de neuronale cellen in de hersenen, met het doel het evenwicht weer te herstellen. Tyrosine, als precursor van deze neurotransmitters, is daarom in de wetenschappelijke belangstelling gekomen als potentieel werkzame stof in behandelmethodes. Uit sommige studies blijkt dat kinderen met ADHD relatief lage spiegels van tyrosine en fenethylamine hebben.[60]

In een studie uit 2011 bleek 77 procent van de kinderen met de diagnose ADHD significant te verbeteren op een behandeling met tyrosine en tryptofaan aangevuld met een aantal cofactoren en adjuvants.[n] De onderzoekers bepleiten een beter opgezet prospectief gecontroleerd onderzoek om deze behandelmethode verder te onderzoeken.

Vitiligo

Bij de pigmentatieziekte vitiligo is de productie van melanine verstoord.

Vitiligo is een verworven depigmentatie van de huid, waarbij bepaalde organellen (melanosomen) in huidcellen onvoldoende in staat zijn om het aminozuur tyrosine om te zetten in het huidpigment melanine. Vanwege de diverse functies van tyrosine in het lichaam, treden tekorten relatief gemakkelijk op. Tyrosine kan aldus gemakkelijk tekortschieten in de melaninevorming. Vitiligopatiënten hebben vaak simultaan een slechte werking van de schildklier en bijnieren.
Een therapie met de tyrosinevoorloperstof fenylalanine in combinatie met behandeling met uv-licht lijkt hoopgevend,[62][63] maar verder onderzoek is noodzakelijk. Dit geldt ook voor de behandeling met hoge doseringen van de B-vitamines (foliumzuur en vitamine B12) die betrokken zijn bij de omzetting van tyrosine naar melanine, in combinatie met de blootselling aan zonlicht (UVB).[64]

Overig gebruik

  • Hoewel er geen gecontroleerde studies zijn uitgevoerd naar deze mogelijke relatie, wordt tyrosine soms gebruikt in de veronderstelling dat het libidoverhogend werkt. Tyrosine verhoogt de dopamineproductie, een belangrijke factor bij libido.
  • Tyrosine zou voor een bruinere huid zorgen, de melanogenese stimuleren en de verspreiding van de melanocyten vergroten. In bruiningsproducten wordt met dit doel actetyltyrosine gebruikt vanwege de betere wateroplosbaarheid. Deze toepassing is gebaseerd op het feit dat tyrosine voorloper van melanine is, maar is verder onvoldoende onderbouwd met gecontroleerde studies.

Dosering

In wetenschappelijk onderzoek naar de effecten van tyrosine is een veelgebruikte dagdosering 100 tot 150 mg per kilogram lichaamsgewicht. Voor een volwassene van 70 kg komt dat neer op circa 7 tot 10 gram tyrosine per dag extra boven de inname via eiwitten. Dergelijk hoge innames dienen alleen onder supervisie van een medicus plaats te vinden. In voedingssupplementen is veelal veel minder aanwezig.

Om concurrentie met andere neutrale aminozuren in de voeding te vermijden, wordt tyrosine vaak gescheiden van de maaltijd ingenomen (vaak wordt een tijdstip ten minste een half uur voor de maaltijd geadviseerd). Niettemin lijkt er weinig invloed te zijn van voedselinname op de beschikbaarheid van tyrosine.[25]

Magnesium, koper, zink, folaat[65] en de vitamines B3, B6, B12 zijn cofacoren bij de omzetting van tyrosine in catecholamines. Om tekorten van deze nutriënten uit te sluiten wordt tyrosine soms met een multivitaminepreparaat gecombineerd.

Veiligheid

Er worden weinig bijwerkingen gerapporteerd van het gebruik van tyrosine. Wanneer bijwerkingen gerapporteerd worden, gaat het meestal om misselijkheid, milde diarree, hoofdpijn, vermoeidheid of slapeloosheid bij mensen die hoge doses tyrosine nemen (dagelijks meer dan 150 mg per kg lichaamsgewicht). Slapeloosheid kan worden voorkomen door tyrosine niet (meer) in de avond in te nemen.

Tyrosine wordt in het algemeen beschouwd als veilig en in de Verenigde Staten heeft de Food and Drug Administration het daarom de GRAS-status ('Generally Recognized As Safe') toegekend.

Bij de volgende aandoeningen kan tyrosine onwenselijke effecten geven. Daarom is medische supervisie noodzakelijk wanneer tyrosine in onderstaande situaties wordt gebruikt:

  • Psychose en manie: Bij klachten die in verband worden gebracht met een hoog dopaminegehalte, zoals psychose en manie, kan tyrosinesuppletie de klachten verergeren. Depletie van tyrosine heeft een dempend effect op manie.[66]
  • Antidepressiva: Vanwege het effect van tyrosine op (catecholamine) neurotransmitters kan het effect van antidepressiva worden versterkt, met name wanneer deze de heropname remmen van noradrenaline.
  • Hypertensie: Bij een al aanwezige hypertensie moet men alert zijn op bloeddrukverhoging door tyrosine bij daarvoor gevoelige personen, zoals bij het gebruik van MAO-remmers.
  • Schidklierhormoonmedicatie: Bij gebruik van schidklierhormoonmedicatie moet men beducht zijn op een stijging van de thyroxineproductie wanneer ook tyrosine wordt gesuppleerd.
  • Levodopa: Levodopa (L-dopa) concurreert met tyrosine voor opname in de dunne darm.[67] Levodopa kan zelfs de opname van tyrosine volledig blokkeren door remming van het transportsysteem,[68] daarom moet er minimaal twee uur verstreken zijn tussen de inname van beide middelen.
  • Morfine: Hoge doseringen tyrosine konden bij muizen het pijnstillend effect van morfine versterken;[69] mogelijk vindt dit ook plaats bij mensen.

Tyrosine is gecontraïndiceerd bij:

  • Hypertyrosinemie
  • Alkaptonurie
  • Patiënten met een melanoom
  • Hyperthyreoïdie en ziekte van Graves, als precursor van thyroxine kan tyrosine mogelijk deze aandoeningen verergeren[18]
  • MAO-remmers: bij gebruik van MAO-remmers bestaat het gevaar dat een behoorlijk deel van de tyrosine wordt omgezet in tyramine, wat kan resulteren in verhoogde bloeddruk en hoofdpijn. Hoewel MAO-remmers nog voorgeschreven worden, zijn ze grotendeels vervangen door SSRI's, die voor zover bekend geen interacties hebben met tyrosine.

Tyrosine en zwangerschap

Zwangere vrouwen met fenylketonurie wordt meestal aangeraden circa 4 gram tyrosine per dag extra in te nemen ter voorkoming van tyrosinedeficiëntie bij de foetus. Een dosis van 1,3 gram is al voldoende om bij de zwangere de serumwaarde voor tyrosine boven het aanbevolen minimum van 45 µmol/L te laten stijgen.[70] Mensen met fenylketonurie kunnen fenylalanine niet of onvoldoende in tyrosine omzetten. Zelfs een lichte fenylketonurie bij een zwangere vrouw kan al aanleiding zijn voor verminderde intellectuele vermogens bij het nageslacht.

Doordat het verband verder nauwelijks is onderzocht, is er geen betrouwbare algemene uitspraak te doen over de veiligheid van tyrosine tijdens de zwangerschap.

Zie ook

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SchaufensterDit artikel is op 12 november 2018 in deze versie opgenomen in de etalage .