Biochimica

Triptammine

il 31 Luglio 2024

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triptammine

Le triptammine sono alcaloidi naturali presenti in una varietà di piante e forme di vita in tutto il mondo di cui esistono oltre 1500 varietà naturali e sono presenti in alcune piante, funghi ed animali.

Tra le triptammine più note vi è la serotonina, neurotrasmettitore monoamminico presente nel sangue, nel tratto gastrointestinale e nel sistema nervoso centrale nell’uomo. Il farmacologo italiano Vittorio Erspamer isolò per la prima volta la serotonina, nota come “ormone del buonumore” nel 1935.

struttura melatonina
struttura melatonina

Un secondo esempio è la melatonina ovvero la N-acetil-5-metossitriptammina è un ormone  prodotto dalla ghiandola pineale posta alla base del cervello a partire dal triptofano in base all’alternanza luce-buio e la sua secrezione influenza il ritmo sonno-veglia.

Un’altra delle triptammine più note è la bufotenina, isolata dalla pelle di alcuni rospi del genere Bufo da cui il nome e in alcune piante, che, unitamente ai suoi derivati ha effetti allucinogeni  e neurotossici. La bufotenina è un isomero della psilocina che è una triptammina allucinogena psichedelica estraibile da alcuni funghi.

Mentre alcune triptammine naturali sono neurotrasmettitori come, ad esempio, la serotonina e la melatonina la maggior parte di esse sono allucinogeni psicoattivi presenti in piante, funghi e animali come la N,N -dimetiltriptammina (DMT), psilocibina e 5-metossi- N,N -dimetiltriptammina

Struttura delle triptammine

La struttura comune a tutte le triptammine è quella dell’indolo, eterociclo aromatico risultante dalla condensazione di un anello benzenico sulle posizioni α e β del pirrolo avente formula C8H7N a cui è legato un gruppo 2-amminoetile.

struttura indolo
struttura indolo

Il capostipite delle triptammine è il 2-(1H-indol-3-il)etanammina nota come triptammina che è strutturalmente simile all’amminoacido triptofano, da cui deriva il nome. Le aggiunte di gruppi R all’anello aromatico o alla catena laterale a 2 atomi di carbonio danno origine a una moltitudine di triptammine naturali e sintetiche.

Poiché le sostituzioni nelle posizioni sei e sette dell’anello indolico riducono la potenza nelle triptammine sintetiche le modifiche vengono solitamente apportate nelle posizioni quattro e cinque risultando così 4 o 5 sostituite.

struttura triptammina
struttura triptammina

La diversità dei derivati ​​della triptammina è dovuta al gran numero di sostituenti nelle diverse posizioni dell’anello indolico e della catena alifatica, pertanto questa classe di composti è stata ampiamente utilizzata nella chimica medicinale per la produzione di farmaci psicoattivi

Il nucleo indolico è comune a molti composti eterociclici naturali ed è di interesse in molti campi applicativi, come la chimica industriale, agricola e medicinale rappresentando un nucleo fondamentale per l’interazione con i recettori.

Biosintesi

La biosintesi delle triptammine avviene a partire dall’ L-triptofano che, grazie all’enzima L-triptofano decarbossilasi, appartenente alla classe delle liasi, dà luogo a una reazione di decarbossilazione per trasformarsi in triptammina che è un’ammina biogena.  Tale enzima funge da collegamento chiave tra il metabolismo primario e il metabolismo del prodotto naturale

biosintesi
biosintesi

La reazione avviene in due stadi: nel primo stadio l’enzima L-triptofano decarbossilasi reagisce con il coenzima idrogeno mentre nel secondo stadio si ha la scissione tra due atomi di ossigeno presenti nel triptofano.

La triptammina è successivamente metabolizzata in 3-indolcetaldeide (3-IAL) mediante deaminazione ossidativa catalizzata dall’enzima monoamino ossidasi appartenente alla classe delle ossidoreduttasi. Nelle piante e nei mammiferi le ammine biogene, prodotti della decarbossilazione enzimatica degli amminoacidi, svolgono il ruolo di precursori di un’ampia gamma di alcaloidi e altri composti biologicamente attivi.

Effetti

Triptammine note come la psilocibina contenuta nei funghi sacri aztechi e la N,N-dimetiltriptamina, presente nella bevanda psicoattiva sudamericana ayahuasca, sono state utilizzate fin dall’antichità in contesti socioculturali e rituali.

L’uso della psilocibina naturale si  diffuse alla fine degli anni ’50 negli Stati Uniti, mentre le triptammine sintetiche apparvero sui mercati delle droghe illecite solo nel corso degli anni ’90. Tuttavia   un’attuale tendenza della ricerca medica prevede di testare gli effetti degli allucinogeni come potenziali alternative terapeutiche per i disturbi psichiatrici.

L’approccio di indurre sperimentalmente stati di psicosi si è dimostrato molto utile per comprendere gli effetti di sostanze distinte nel cervello nel cosiddetto approccio fMRI farmacologico che è un metodo nuovo e promettente per studiare gli effetti delle sostanze sulla funzione del cervello che potrà poi essere usato per svelare meccanismi neurobiologici alla base dell’azione dei farmaci e neurotrasmettitori disturbi, quali depressione e sindrome da deficit di attenzione

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