Tyrosin
Obsah boxu
Šablona:Infobox Aminokyselina Tyrosin (zkratky Tyr nebo Y) je neesenciální, respektive podmíněně esenciální, proteinogenní aminokyselina. Jeho název je odvozen z řeckého slova tyros, což znamená sýr, protože byl poprvé objeven v roce 1846 německým chemikem Justusem von Liebigem v kaseinu, proteinu obsaženém v sýru. Chemicky se jedná o aminokyselinu s polárním postranním řetězcem obsahujícím fenolovou skupinu.
V lidském těle slouží jako klíčový prekurzor pro syntézu řady biologicky aktivních látek, včetně neurotransmiterů (tzv. katecholaminů jako dopamin, noradrenalin a adrenalin), hormonů štítné žlázy (tyroxin a triiodthyronin) a pigmentu melanin.
📜 Historie
Tyrosin byl poprvé izolován v roce 1846 německým chemikem Justusem von Liebigem z kaseinu, hlavní bílkoviny v sýru a mléce. Právě jeho původ dal aminokyselině jméno (řecky tyros = sýr). Jeho struktura byla definitivně potvrzena a syntetizována Emilem Erlenmeyerem a Lippem v roce 1883. Význam tyrosinu jako prekurzoru pro adrenalin a další biologicky aktivní molekuly byl odhalen až na počátku 20. století, což otevřelo dveře k pochopení mnoha fyziologických procesů, včetně reakce na stres a regulace metabolismu.
🧬 Biochemie a funkce
Tyrosin hraje v organismu několik zásadních rolí, které vyplývají z jeho schopnosti být přeměněn na jiné důležité molekuly.
🔄 Syntéza v těle
Tyrosin je klasifikován jako neesenciální aminokyselina, protože si ho tělo dokáže samo syntetizovat. Tato syntéza probíhá v játrech z esenciální aminokyseliny fenylalaninu pomocí enzymu fenylalaninhydroxyláza. Reakce vyžaduje přítomnost kyslíku a kofaktoru tetrahydrobiopterinu (BH4).
Protože syntéza tyrosinu závisí na dostupnosti fenylalaninu, je označován jako podmíněně esenciální. V případě nedostatku fenylalaninu ve stravě nebo při genetické poruše fenylketonurie (PKU), kdy chybí funkční fenylalaninhydroxyláza, se tyrosin stává esenciální aminokyselinou a musí být přijímán přímo ze stravy.
🧠 Prekurzor neurotransmiterů
Jednou z nejdůležitějších funkcí tyrosinu je jeho role prekurzoru pro syntézu katecholaminů, což jsou klíčové neurotransmitery a hormony v centrálním nervovém systému a v periferním nervovém systému.
Syntetická dráha probíhá následovně: 1. Tyrosin je přeměněn enzymem tyrosinhydroxyláza na L-DOPA (levodopa). Tento krok je nejpomalejší a reguluje rychlost celé syntézy. 2. L-DOPA je rychle dekarboxylována na dopamin enzymem dekarboxyláza aromatických L-aminokyselin. 3. Dopamin může být dále přeměněn na noradrenalin (norepinefrin) enzymem dopamin-β-hydroxyláza. 4. Noradrenalin může být nakonec přeměněn na adrenalin (epinefrin) v dřeni nadledvin.
Tyto molekuly jsou zásadní pro regulaci nálady, motivace, pozornosti, reakce na stres ("bojuj nebo uteč") a řízení pohybu.
🦋 Prekurzor hormonů štítné žlázy
Tyrosin je nezbytný pro produkci hormonů štítné žlázy, konkrétně tyroxinu (T4) a triiodthyroninu (T3). V buňkách štítné žlázy jsou zbytky tyrosinu v rámci proteinu zvaného thyreoglobulin jodovány (je na ně navázán jód). Následným spojením dvou jodovaných tyrosinových zbytků vznikají tyto hormony, které regulují rychlost metabolismu v celém těle.
🎨 Prekurzor melaninu
Tyrosin je výchozí látkou pro syntézu melaninu, pigmentu zodpovědného za zbarvení kůže, vlasů a očí. Prvním a klíčovým krokem v procesu zvaném melanogeneze je oxidace tyrosinu na dopachinon, katalyzovaná enzymem tyrosináza. Dalšími přeměnami pak vznikají dva hlavní typy melaninu:
- Eumelanin (hnědo-černý pigment)
- Feomelanin (červeno-žlutý pigment)
Poruchy v aktivitě tyrosinázy vedou k albinismu.
💊 Další metabolické dráhy
Pokud není tyrosin využit pro syntézu výše uvedených molekul, může být v těle degradován. Jeho uhlíkatá kostra je rozložena na fumarát (který může vstoupit do Citrátového cyklu a být použit pro syntézu glukózy) a acetoacetát (ketolátka). Díky tomu je tyrosin klasifikován jako glukogenní i ketogenní aminokyselina.
🌍 Zdroje v potravě
Tyrosin se nachází ve většině potravin bohatých na bílkoviny. Mezi nejlepší zdroje patří:
- Mléčné výrobky: sýr (zejména parmezán, ementál), tvaroh, mléko, jogurt
- Maso: drůbež (kuře, krůta), ryby (losos, tuňák), hovězí a vepřové maso
- Vejce
- Luštěniny: sója a sójové produkty (tofu, tempeh), čočka, fazole
- Ořechy a semena: dýňová semínka, sezamová semínka, mandle, arašídy
- Obiloviny: oves, pšenice
- Ovoce a zelenina: avokádo, banány
💊 Využití a doplňky stravy
Tyrosin je dostupný jako doplněk stravy, často propagovaný pro své údajné účinky na zlepšení kognitivních funkcí, nálady a výkonu při stresu.
- Kognitivní výkon a stres: Některé studie naznačují, že suplementace tyrosinem může zlepšit kognitivní flexibilitu, pracovní paměť a pozornost v situacích akutního stresu, jako je spánková deprivace, extrémní chlad nebo náročné mentální úkoly. Předpokládá se, že dodáním většího množství prekurzoru pomáhá mozku udržet optimální hladinu katecholaminů, které se při stresu rychleji spotřebovávají.
- Léčba fenylketonurie (PKU): U pacientů s PKU je suplementace tyrosinem nezbytnou součástí léčby, protože si jej tělo nedokáže samo vyrobit.
- Deprese: V minulosti byl zkoumán jako potenciální lék na deprese, zejména u pacientů s nízkou hladinou dopaminu a noradrenalinu. Výsledky však byly nejednoznačné a tyrosin není považován za standardní léčbu.
Užívání doplňků stravy s tyrosinem je obecně považováno za bezpečné v doporučených dávkách, ale může interagovat s některými léky (např. inhibitory MAO, léky na štítnou žlázu) a není vhodný pro lidi s melanomem nebo poruchami štítné žlázy.
⚕️ Klinický význam
Poruchy metabolismu tyrosinu jsou vzácné, ale závažné genetické poruchy.
🧬 Tyrosinémie
Tyrosinémie je skupina metabolických poruch, při kterých tělo nedokáže správně rozkládat tyrosin. To vede k hromadění tyrosinu a jeho metabolitů v krvi a tkáních, což způsobuje vážné poškození jater, ledvin a nervového systému. Existují tři hlavní typy:
- Tyrosinémie typu I: Nejzávažnější forma, způsobená nedostatkem enzymu fumarylacetoacetáthydroláza. Bez léčby vede k selhání jater.
- Tyrosinémie typu II: Způsobuje léze na kůži a očích a může vést k mentálnímu postižení.
- Tyrosinémie typu III: Velmi vzácná porucha s neurologickými příznaky.
👶 Fenylketonurie (PKU)
Jak bylo zmíněno, při PKU je blokována přeměna fenylalaninu na tyrosin. Hromadící se fenylalanin je toxický pro vyvíjející se mozek, zatímco nedostatek tyrosinu může přispívat k nižší produkci neurotransmiterů a melaninu (pacienti mívají často světlejší vlasy a kůži).
⚪ Albinismus
Okulokutánní albinismus je skupina genetických poruch charakterizovaných nedostatkem nebo absencí pigmentu melaninu. Nejčastější formy jsou způsobeny mutacemi v genu pro enzym tyrosinázu, který je klíčový pro přeměnu tyrosinu na prekurzory melaninu.
🧪 Pro laiky: Co je to tyrosin?
Představte si tyrosin jako speciální a velmi univerzální "stavební kostku" ve vašem těle. Tělo si ji umí většinou vyrobit samo z jiné kostky (fenylalaninu), ale je také dobré ji jíst v potravinách bohatých na bílkoviny, jako je sýr, maso nebo vejce.
Tato "kostka" má tři hlavní úkoly:
1. "Mozkový plyn": Tyrosin je základní surovinou pro výrobu chemikálií v mozku, jako je dopamin a adrenalin. Tyto látky fungují jako "plynový pedál" pro vaši mysl. Pomáhají vám soustředit se, cítit se motivovaní a rychle reagovat, zvláště když jste ve stresu, unavení nebo je vám zima. Když máte dostatek tyrosinu, váš mozek lépe zvládá náročné situace.
2. "Tělesný termostat": Je to klíčová součást hormonů štítné žlázy. Tyto hormony si můžete představit jako termostat vašeho těla – řídí, jak rychle spalujete energii, jakou máte tělesnou teplotu a jak rychle vám bije srdce. Bez tyrosinu by tento "termostat" nefungoval správně.
3. "Tělová barva": Tyrosin je výchozím bodem pro výrobu melaninu – pigmentu, který dává barvu vaší kůži, vlasům a očím. Díky němu se na slunci opalujete a máte svou přirozenou barvu.
Stručně řečeno, tyrosin je nenápadná, ale nesmírně důležitá látka, která pomáhá řídit vaši náladu, energii i vzhled.