Tryptophane, santé et dépression?

[Nutrimuscle-Conseils]

Tryptophan Intake and Metabolism in Older Adults with Mood Disorders
by Cezary Chojnacki, Nutrients 2020, 12(10), 3183;

The role of serotonin in the pathogenesis of depression is well-documented, while the involvement of other tryptophan (TRP) metabolites generated in the kynurenine pathway is less known. The aim of this study was to assess the intake and metabolism of TRP in elderly patients with mood disorders. Ninety subjects in three groups, 30 subjects each, were enrolled in this study: controls (healthy young adults, group I) and elderly individuals without (group II) or with (group III) symptoms of mild and moderate depression, as assessed by the Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) and further referred to as mood disorders. The average TRP intake was evaluated with the nutrition calculator. Urinary levels of TRP, 5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA), L-kynurenine (KYN), kynurenic acid (KynA), xanthurenic acid (XA), and quinolinic acid (QA) were determined by liquid chromatography with tandem mass spectrometry and related to creatinine level. The average daily intake of TRP was significantly lower in group III than the remaining two groups, but group III was also characterized by higher urinary levels of KYN, KynA, XA, and QA as compared with younger adult individuals and elderly patients without mood disorders. Therefore, mild and moderate depression in the elderly may be associated with a lower intake of TRP and changes in its kynurenine metabolic pathway, which suggests a potential dietary TRP-based intervention in this group of patients.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Apport et métabolisme de tryptophane chez les personnes âgées atteintes de troubles de l'humeur
par Cezary Chojnacki, Nutrients 2020, 12 (10), 3183;

Le rôle de la sérotonine dans la pathogenèse de la dépression est bien documenté, tandis que l'implication d'autres métabolites du tryptophane (TRP) générés dans la voie de la kynurénine est moins connue. Le but de cette étude était d'évaluer l'apport et le métabolisme de TRP chez les patients âgés souffrant de troubles de l'humeur. Quatre-vingt-dix sujets en trois groupes, 30 sujets chacun, ont été inclus dans cette étude: des témoins (jeunes adultes en bonne santé, groupe I) et des personnes âgées sans (groupe II) ou avec (groupe III) des symptômes de dépression légère et modérée, comme évalué par le Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) et également appelé troubles de l'humeur. L'apport moyen en TRP a été évalué avec le calculateur nutritionnel. Les taux urinaires de TRP, d'acide 5-hydroxyindoleacétique (5-HIAA), de L-kynurénine (KYN), d'acide kynurénique (KynA), d'acide xanthurénique (XA) et d'acide quinolinique (QA) ont été déterminés par chromatographie liquide avec spectrométrie de masse en tandem et lié au niveau de créatinine. L'apport quotidien moyen de TRP était significativement plus faible dans le groupe III que dans les deux groupes restants, mais le groupe III était également caractérisé par des taux urinaires plus élevés de KYN, KynA, XA et QA par rapport aux adultes plus jeunes et aux patients âgés sans troubles de l'humeur. Par conséquent, une dépression légère et modérée chez les personnes âgées peut être associée à une consommation plus faible de TRP et à des modifications de sa voie métabolique de la kynurénine, ce qui suggère une intervention alimentaire potentielle basée sur les TRP dans ce groupe de patients.

[Nutrimuscle-Conseils]

Kynurenic acid as a biochemical factor underlying the association between Western-style diet and depression: A cross-sectional study
Heather M. Francis Front. Nutr., 10 October 2022

Consumption of a Western-style diet (WS-diet), high in saturated fat and added sugar, is associated with increased depression risk. However, the physiological mechanisms underlying the relationship requires elucidation. Diet can alter tryptophan metabolism along the kynurenine pathway (KP), potentially linking inflammation and depression. This study aimed to examine whether urinary inflammatory markers and KP metabolites differed according to WS-diet consumption and depression severity.

Depression symptoms and habitual WS-diet consumption were assessed in 169 healthy adults aged 17–35 recruited from two experimental studies. Targeted metabolomics profiling of seven KP metabolites, ELISA-based assays of interleukin-6 (IL-6) and C-reactive protein (CRP) were performed using urine samples collected from the participants. Parametric tests were performed for group comparison and associations analysis. Multilevel mixed-effect modelling was applied to control for biases.

Higher intake of WS-diet was associated with lower levels of neuroprotective kynurenic acid (KA; R = −0.17, p = 0.0236). There were no differences in IL-6 or CRP across diet groups (p > 0.05). Physical activity had negative associations with most KP metabolites. Mixed-effects regression analysis showed the glutamatergic inhibitor, KA, was the only biomarker to have a significant association with depression symptoms in a model adjusted for demographic and lifestyle variables: a unit increase in KA was associated with 0.21 unit decrease in Depression Anxiety and Stress Scale-21 depression score (p = 0.009).

These findings suggest that urinary KA is associated with both habitual WS-diet intake, and levels of depression symptoms, independent of inflammation. Findings support the role of neuroprotection and glutamatergic modulation in depression. We propose that KA may act as endogenous glutamatergic inhibition in regulating depression severity in the absence of inflammation. Further comparison with blood-based markers will assist in validating the utility of non-invasive urine samples for measuring KP metabolites.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'acide kynurénique en tant que facteur biochimique sous-jacent à l'association entre l'alimentation de type occidental et la dépression : une étude transversale
Heather M. Francis Front. Nutr., 10 octobre 2022

La consommation d'un régime de type occidental (régime WS), riche en graisses saturées et en sucres ajoutés, est associée à un risque accru de dépression. Cependant, les mécanismes physiologiques sous-jacents à la relation doivent être élucidés. Le régime alimentaire peut modifier le métabolisme du tryptophane le long de la voie de la kynurénine (KP), associant potentiellement inflammation et dépression. Cette étude visait à examiner si les marqueurs inflammatoires urinaires et les métabolites KP différaient selon la consommation de régime WS et la gravité de la dépression.

Les symptômes de dépression et la consommation habituelle du régime WS ont été évalués chez 169 adultes en bonne santé âgés de 17 à 35 ans recrutés dans deux études expérimentales. Le profilage métabolomique ciblé de sept métabolites du KP, des dosages ELISA de l'interleukine-6 ​​(IL-6) et de la protéine C-réactive (CRP) ont été effectués à l'aide d'échantillons d'urine prélevés sur les participants. Des tests paramétriques ont été effectués pour la comparaison des groupes et l'analyse des associations. Une modélisation à effets mixtes à plusieurs niveaux a été appliquée pour contrôler les biais.

Une consommation plus élevée de régime WS était associée à des niveaux inférieurs d'acide kynurénique neuroprotecteur (KA; R = -0, 17, p = 0, 0236). Il n'y avait aucune différence d'IL-6 ou de CRP entre les groupes de régime (p > 0,05). L'activité physique avait des associations négatives avec la plupart des métabolites du KP. L'analyse de régression à effets mixtes a montré que l'inhibiteur glutamatergique, KA, était le seul biomarqueur à avoir une association significative avec les symptômes de la dépression dans un modèle ajusté pour les variables démographiques et de style de vie : une augmentation unitaire de KA était associée à une diminution de 0,21 unité de la dépression, de l'anxiété et du stress. Score de dépression sur l'échelle 21 (p = 0,009).

Ces résultats suggèrent que le KA urinaire est associé à la fois à l'apport habituel du régime WS et aux niveaux de symptômes de dépression, indépendamment de l'inflammation. Les résultats soutiennent le rôle de la neuroprotection et de la modulation glutamatergique dans la dépression. Nous proposons que KA puisse agir comme inhibition glutamatergique endogène dans la régulation de la sévérité de la dépression en l'absence d'inflammation. Une comparaison plus poussée avec des marqueurs sanguins aidera à valider l'utilité d'échantillons d'urine non invasifs pour mesurer les métabolites du KP.

[Nutrimuscle-Conseils]

Tryptophan intake is related to a lower prevalence of depressive symptoms during pregnancy in Japan: baseline data from the Kyushu Okinawa Maternal and Child Health Study
Yoshihiro Miyake European Journal of Nutrition volume 61, pages4215–4222 (2022)

Objective
Tryptophan is an essential amino acid wholly derived from diet. While the majority of tryptophan is degraded through the kynurenine pathway into neuroactive metabolites like quinolinic acid and kynurenic acid, a small proportion of ingested tryptophan is metabolized into the neurotransmitter serotonin. The current cross-sectional study in Japan examined the association between tryptophan intake and depressive symptoms during pregnancy.

Methods
Study subjects were 1744 pregnant women. Dietary intake during the preceding month was assessed using a self-administered diet history questionnaire. Depressive symptoms were defined as a score ≥ 16 on the Center for Epidemiologic Studies Depression Scale. Adjustment was made for age, gestation, region of residence, number of children, family structure, history of depression, family history of depression, smoking, secondhand smoke exposure at home and at work, employment, household income, education, body mass index, and intake of saturated fatty acids, eicosapentaenoic acid plus docosahexaenoic acid, calcium, vitamin D, and isoflavones.

Results
The prevalence of depressive symptoms during pregnancy was 19.2%. After adjustment for confounding factors, higher tryptophan intake was independently inversely associated with the prevalence of depressive symptoms during pregnancy: the adjusted prevalence ratios (95% confidence intervals) for depressive symptoms during pregnancy in the first, second, third, and fourth quartiles of tryptophan intake were 1 (reference), 0.99 (0.76−1.28), 0.94 (0.71−1.25), and 0.64 (0.44−0.93), respectively (p for trend = 0.04).

Conclusions
Higher estimated tryptophan intake was cross-sectionally independently associated with a lower prevalence of depressive symptoms during pregnancy in Japanese women.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La consommation de tryptophane est liée à une prévalence plus faible de symptômes dépressifs pendant la grossesse au Japon : données de base de l'étude sur la santé maternelle et infantile de Kyushu Okinawa
Yoshihiro Miyake Journal européen de nutrition volume 61, pages4215–4222 (2022)

Objectif
Le tryptophane est un acide aminé essentiel entièrement issu de l'alimentation. Alors que la majorité du tryptophane est dégradée par la voie de la kynurénine en métabolites neuroactifs comme l'acide quinolinique et l'acide kynurénique, une petite proportion du tryptophane ingéré est métabolisée en sérotonine, un neurotransmetteur. L'étude transversale en cours au Japon a examiné l'association entre la consommation de tryptophane et les symptômes dépressifs pendant la grossesse.

Méthodes
Les sujets de l'étude étaient 1744 femmes enceintes. L'apport alimentaire au cours du mois précédent a été évalué à l'aide d'un questionnaire auto-administré sur l'historique de l'alimentation. Les symptômes dépressifs ont été définis comme un score ≥ 16 sur l'échelle de dépression du Centre d'études épidémiologiques. Un ajustement a été effectué pour l'âge, la gestation, la région de résidence, le nombre d'enfants, la structure familiale, les antécédents de dépression, les antécédents familiaux de dépression, le tabagisme, l'exposition à la fumée secondaire à la maison et au travail, l'emploi, le revenu du ménage, l'éducation, l'indice de masse corporelle, et apport d'acides gras saturés, d'acide eicosapentaénoïque plus acide docosahexaénoïque, de calcium, de vitamine D et d'isoflavones.

Résultats
La prévalence des symptômes dépressifs pendant la grossesse était de 19,2 %. Après ajustement pour tenir compte des facteurs de confusion, un apport supérieur en tryptophane était indépendamment inversement associé à la prévalence des symptômes dépressifs pendant la grossesse : les rapports de prévalence ajustés (intervalles de confiance à 95 %) pour les symptômes dépressifs pendant la grossesse dans les premier, deuxième, troisième et quatrième quartiles de tryptophane étaient de 1 (référence), 0,99 (0,76-1,28), 0,94 (0,71-1,25) et 0,64 (0,44-0,93), respectivement (p pour la tendance = 0,04).

conclusion
Une consommation de tryptophane estimée plus élevée était transversalement associée de manière indépendante à une prévalence plus faible de symptômes dépressifs pendant la grossesse chez les femmes japonaises.

[Nutrimuscle-Conseils]

Branched-chain amino acids impact health and lifespan indirectly via amino acid balance and appetite control
Samantha M. Solon-Biet, Nature Metabolism volume 1, pages532–545 (2019)

Elevated branched-chain amino acids (BCAAs) are associated with obesity and insulin resistance. How long-term dietary BCAAs impact late-life health and lifespan is unknown. Here, we show that when dietary BCAAs are varied against a fixed, isocaloric macronutrient background, long-term exposure to high BCAA diets leads to hyperphagia, obesity and reduced lifespan.

These effects are not due to elevated BCAA per se or hepatic mammalian target of rapamycin activation, but instead are due to a shift in the relative quantity of dietary BCAAs and other amino acids, notably tryptophan and threonine.

Increasing the ratio of BCAAs to these amino acids results in hyperphagia and is associated with central serotonin depletion. Preventing hyperphagia by calorie restriction or pair-feeding averts the health costs of a high-BCAA diet. Our data highlight a role for amino acid quality in energy balance and show that health costs of chronic high BCAA intakes need not be due to intrinsic toxicity but instead are a consequence of hyperphagia driven by amino acid imbalance.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Les acides aminés à chaîne ramifiée ont un impact indirect sur la santé et la durée de vie via l'équilibre des acides aminés et le contrôle de l'appétit
Samantha M. Solon-Biet, Nature Metabolism volume 1, pages532–545 (2019)

Les acides aminés à chaîne ramifiée élevée (BCAA) sont associés à l'obésité et à la résistance à l'insuline. L'impact à long terme des BCAA alimentaires sur la santé et la durée de vie en fin de vie est inconnu. Ici, nous montrons que lorsque les BCAA alimentaires varient par rapport à un fond de macronutriments isocaloriques fixes, une exposition à long terme à des régimes riches en BCAA entraîne une hyperphagie, une obésité et une durée de vie réduite.

Ces effets ne sont pas dus à une élévation des BCAA en soi ou à une cible mammifère hépatique de l'activation de la rapamycine, mais sont plutôt dus à un changement de la quantité relative de BCAA alimentaires et d'autres acides aminés, notamment le tryptophane et la thréonine.

L'augmentation du rapport des BCAA à ces acides aminés entraîne une hyperphagie et est associée à une déplétion centrale en sérotonine. La prévention de l'hyperphagie par la restriction calorique ou l'alimentation en couple évite les coûts de santé d'un régime riche en BCAA. Nos données mettent en évidence le rôle de la qualité des acides aminés dans l'équilibre énergétique et montrent que les coûts de santé des apports chroniques élevés en BCAA ne doivent pas nécessairement être dus à une toxicité intrinsèque, mais plutôt à une conséquence de l'hyperphagie provoquée par un déséquilibre des acides aminés.

[Nutrimuscle-Conseils]

Kynurenic acid promotes osteogenesis via the Wnt/β-catenin signaling
Jiangwei Ma In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal volume 59, pages356–365 (2023)

The role of kynurenic acid (KynA) in neurological and mental diseases has been widely studied. Emerging studies disclosed that KynA has a protective effect on tissues including heart, kidney, and retina. However, the role of KynA in osteoporosis has not been reported so far. To elucidate the role of KynA in age-related osteoporosis, both control and osteoporosis mice were administrated KynA for three consecutive months, and micro-computed tomography (μCT) analysis was then performed. In addition, primary bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) were isolated for osteogenic differentiation induction and treated with KynA in vitro. Our data suggested that KynA administration rescued age-related bone loss in vivo, and KynA treatment promotes BMSC osteogenic differentiation in vitro. Moreover, KynA activated the Wnt/β-catenin signaling during BMSC osteogenic differentiation. Wnt inhibitor MSAB inhibited KynA-induced osteogenic differentiation. Further data demonstrated that KynA exerted its effect on BMSC osteogenic differentiation and Wnt/β-catenin signaling activation via G protein-coupled receptor 35 (GPR35). In conclusion, the protective effect of KynA on age-related osteoporosis was disclosed.

Additionally, the promoting effect of KynA on osteoblastic differentiation via Wnt/β-catenin signaling was verified and the effect dependent on GPR35. These data suggest that KynA administration potentially contributes to the treatment of age-related osteoporosis.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'acide kynurénique favorise l'ostéogenèse via la signalisation Wnt/β-caténine
Jiangwei Ma Biologie cellulaire et développementale in vitro - Animal volume 59, pages 356–365 (2023)

Le rôle de l'acide kynurénique (KynA) dans les maladies neurologiques et mentales a été largement étudié. De nouvelles études ont révélé que KynA a un effet protecteur sur les tissus, notamment le cœur, les reins et la rétine. Cependant, le rôle de KynA dans l'ostéoporose n'a pas été rapporté jusqu'à présent. Pour élucider le rôle de KynA dans l'ostéoporose liée à l'âge, des souris témoins et ostéoporotiques ont reçu KynA pendant trois mois consécutifs, puis une analyse par tomodensitométrie (μCT) a été effectuée. En outre, des cellules souches mésenchymateuses de moelle osseuse primaire (BMSC) ont été isolées pour l'induction de la différenciation ostéogénique et traitées avec KynA in vitro. Nos données suggèrent que l'administration de KynA a sauvé la perte osseuse liée à l'âge in vivo, et que le traitement par KynA favorise la différenciation ostéogénique des BMSC in vitro. De plus, KynA a activé la signalisation Wnt/β-caténine lors de la différenciation ostéogénique des BMSC. L'inhibiteur Wnt MSAB a inhibé la différenciation ostéogénique induite par KynA. D'autres données ont démontré que KynA exerçait son effet sur la différenciation ostéogénique des BMSC et l'activation de la signalisation Wnt/β-caténine via le récepteur 35 couplé aux protéines G (GPR35). En conclusion, l'effet protecteur de KynA sur l'ostéoporose liée à l'âge a été révélé.

De plus, l'effet promoteur de KynA sur la différenciation ostéoblastique via la signalisation Wnt/β-caténine a été vérifié et l'effet dépendant de GPR35. Ces données suggèrent que l'administration de KynA contribue potentiellement au traitement de l'ostéoporose liée à l'âge.