L'action du tryptophane sur l'organisme.

L'aspect le plus étudié du métabolisme du tryptophane est la voie de la sérotonine, qui implique la formation ultérieure de mélatonine. La tryptophane hydroxylase est l'enzyme limitant la production de sérotonine et implique la conversion du tryptophane en 5-hydroxytryptophane (5-HTP). Cette enzyme peut être inhibée par le stress, la résistance à l'insuline, une carence en magnésium ou en vitamine B6, ou l'âge. La décarboxylation du 5-HTP en sérotonine dépend de la présence de la forme active de la vitamine B6, le pyridoxal-5'-phosphate, tandis que la conversion ultérieure en mélatonine nécessite la S-adénosyl-L-méthionine (SAMe).

Le tryptophane et le 5-HTP traversent la barrière hémato-encéphalique, bien que le tryptophane nécessite un transport actif et entre en compétition pour les mêmes récepteurs avec d'autres acides aminés neutres - tyrosine, phénylalanine, valine, leucine et isoleucine. En fait, le meilleur prédicteur de cet effet sur le cerveau du tryptophane et de la sérotonine est le rapport entre le tryptophane sérique et le pool de grands acides aminés neutres. Cliniquement, cependant, il est important que les niveaux de sérotonine augmentent avec l'apport en glucides, car la libération d'insuline accélère l'élimination sérique de la valine, de la leucine et de l'isoleucine concurrentes. De même, un pourcentage plus élevé de protéines dans l'alimentation ralentit l'augmentation des niveaux de sérotonine.

Bien que le tryptophane soit librement présent dans le sérum sanguin, la plupart de ses molécules sont associées à l'albumine. Les métabolites urinaires du tryptophane comprennent la 3-hydroxykynurénine, l'acide xanthurénique et la kynurénine. Cependant, la kynurénine sérique est métabolisée en niacine (vitamine B3). Cette conversion est inefficace car 60 mg de tryptophane sont nécessaires pour synthétiser 1 mg de niacine, qui épuise également les cofacteurs vitaminiques B1, B2 et B6.

Le principal mécanisme d'action du tryptophane est son rôle de précurseur métabolique du neurotransmetteur sérotonine. Il a également été démontré que d'autres neurotransmetteurs et produits chimiques du système nerveux central (SNC), tels que la mélatonine, la dopamine, la noradrénaline et la bêta-endorphine, augmentent après l'administration orale de tryptophane. Il existe des données limitées reliant la modulation du tryptophane par le système endocrinien. Les effets du tryptophane sur les niveaux de cortisol ont été controversés. Bien que le tryptophane intraveineux stimule la sécrétion de prolactine et d'hormone de croissance, une telle association n'a pas été testée avec l'administration orale.