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Kynurénine

La L-kynurénine (énantiomère S) est un métabolite de l'acide aminé tryptophane utilisé dans la synthèse de la niacine.

Kynurénine
Image illustrative de l’article Kynurénine
Énantiomère R (D) de la kynurénine (à gauche) et S-kynurénine (L) (à droite)
Identification
Nom UICPA acide 2-amino-4-(2-aminophényl)- 4-oxo-butanoique
No CAS 343-65-7 (racémique)
2922-83-0 (L) ou S
13441-51-5 (D) ou R
PubChem 846
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule C10H12N2O3 [Isomères]
Masse molaire[1] 208,213 9 ± 0,010 1 g/mol
C 57,68 %, H 5,81 %, N 13,45 %, O 23,05 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La kynurénine est synthétisée par l'enzyme tryptophane dioxygénase qui se retrouve surtout mais pas uniquement dans le foie et l'indole-amine 2,3-dioxygénase qui est produite dans de nombreux tissus à la suite d'une activation du système immunitaire[2].

La kynuréninase catabolise la conversion de la L-kynurénine en l'acide anthranilique tandis que la transaminase de kynurénine-oxoglutarate catabolise sa conversion en l'acide kynurénique et la kynurénine 3-hydroxylase en 3-hydroxykynurénine.

Physiologie

La kynurénine et ses métabolites sont impliqués dans de nombreuses fonctions :

Pathologie

Des perturbations ont été retrouvées dans de nombreuses pathologies[5] :

  • elle a Ă©tĂ© associĂ©e aux tics[6] - [7] ;
  • certains cancers augmentent la synthèse de kynurĂ©nine, ce qui amĂ©liore leurs croissances[2] ;
  • elle prĂ©cipiterait l'apparition d'une dĂ©pression lors d'une dĂ©pression causĂ©e par un traitement par interfĂ©ron[8] ;
  • des perturbations de la kynurĂ©nine ont Ă©tĂ© retrouvĂ©es dans la schizophrĂ©nie[9] - [10] - [11] ;
  • la synthèse de kynurĂ©nine est augmentĂ©e dans la maladie d'Alzheimer[12]. Ses mĂ©tabolites sont associĂ©s aux troubles cognitifs[13];
  • les maladies cardiovasculaires[14] et les symptĂ´mes dĂ©pressifs chez ces patients[15].

Physiopathologie

Les perturbations des voies de synthèse de la kynurénine peuvent être causées par des polymorphismes génétiques, des cytokines ou les deux[16] - [17]. La déficience en kynurénine 3-monooxygénase entraîne une accumulation de kynurénine et un shift vers la voie de synthèse du tryptophane vers la formation d'acide kynurénique et d'acide anthranilique[18].

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. CA Opitz, UM Litzenburger, F Sahm, M Ott, I Tritschler, S Trump, T Schumacher, L Jestaedt, D Schrenk, M Weller, M Jugold, GJ Guillemin, CL Miller, C Lutz et al., « An endogenous tumour-promoting ligand of the human aryl hydrocarbon receptor », Nature, vol. 478, no 7368,‎ , p. 197–203 (PMID 21976023, DOI 10.1038/nature10491)
  3. Wang Y, Liu H, McKenzie G, Witting PK, Stasch JP, Hahn M, Changsirivathanathamrong D, Wu BJ, Ball HJ, Thomas SR, Kapoor V, Celermajer DS, Mellor AL, Keaney JF, Hunt NH, Stocker R, « Kynurenine is an endothelium-derived relaxing factor produced during inflammation », Nature Medicine, vol. 16, no 3,‎ , p. 279–85 (PMID 20190767, PMCID 3556275, DOI 10.1038/nm.2092)
  4. Nguyen NT, Kimura A, Nakahama T, Chinen I, Masuda K, Nohara K, Fujii-Kuriyama Y, Kishimoto T, « Aryl hydrocarbon receptor negatively regulates dendritic cell immunogenicity via a kynurenine-dependent mechanism », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, no 46,‎ , p. 19961 (PMID 21041655, DOI 10.1073/pnas.1014465107)
  5. Trevor W. Stone: Kynurenines in the CNS: from endogenous obscurity to therapeutic importance. Progress in Neurobiology 64 (2001) 185–218
  6. Hoekstra PJ, Anderson GM, Troost PW, Kallenberg CG, Minderaa RB, « Plasma kynurenine and related measures in tic disorder patients », European Child & Adolescent Psychiatry, vol. 16,‎ , p. 71–7 (PMID 17665285, DOI 10.1007/s00787-007-1009-1)
  7. McCreary AC, Handley SL, « Kynurenine potentiates the DOI head shake in mice », Journal of Psychopharmacology, vol. 9, no 1,‎ , p. 69–70 (PMID 22298697, DOI 10.1177/026988119500900112)
  8. Capuron L, Neurauter G, Musselman DL, Lawson DH, Nemeroff CB, Fuchs D, Miller AH, « Interferon-alpha–induced changes in tryptophan metabolism », Biological Psychiatry, vol. 54, no 9,‎ , p. 906–14 (PMID 14573318, DOI 10.1016/S0006-3223(03)00173-2)
  9. Wonodi I, Stine OC, Sathyasaikumar KV, Roberts RC, Mitchell BD, Hong LE, Kajii Y, Thaker GK, Schwarcz R, « Downregulated Kynurenine 3-Monooxygenase Gene Expression and Enzyme Activity in Schizophrenia and Genetic Association with Schizophrenia Endophenotypes », Archives of General Psychiatry, vol. 68, no 7,‎ , p. 665–74 (PMID 21727251, PMCID 3855543, DOI 10.1001/archgenpsychiatry.2011.71)
  10. Holtze M, Saetre P, Engberg G, Schwieler L, Werge T, Andreassen OA, Hall H, Terenius L, Agartz I, Jönsson EG, Schalling M, Erhardt S, « Kynurenine 3-monooxygenase polymorphisms: relevance for kynurenic acid synthesis in patients with schizophrenia and healthy controls », J Psychiatry Neurosci, vol. 37, no 1,‎ , p. 53–7 (PMID 21693093, PMCID 3244499, DOI 10.1503/jpn.100175)
  11. Campbell BM, Charych E, Lee AW, Möller T, « Kynurenines in CNS disease: regulation by inflammatory cytokines », Front Neurosci, vol. 8,‎ , p. 12 (PMID 24567701, PMCID 3915289, DOI 10.3389/fnins.2014.00012)
  12. Guillemin GJ, Brew BJ, Noonan CE, Takikawa O, Cullen KM, « Indoleamine 2,3 dioxygenase and quinolinic acid Immunoreactivity in Alzheimer's disease hippocampus », Neuropathology and Applied Neurobiology, vol. 31, no 4,‎ , p. 395–404 (PMID 16008823, DOI 10.1111/j.1365-2990.2005.00655.x)
  13. Gulaj E, Pawlak K, Bien B, Pawlak D, « Kynurenine and its metabolites in Alzheimer's disease patients », Advances in Medical Sciences, vol. 55, no 2,‎ , p. 204–11 (PMID 20639188, DOI 10.2478/v10039-010-0023-6)
  14. Wirleitner B, Rudzite V, Neurauter G, Murr C, Kalnins U, Erglis A, Trusinskis K, Fuchs D, « Immune activation and degradation of tryptophan in coronary heart disease », European Journal of Clinical Investigation, vol. 33, no 7,‎ , p. 550–4 (PMID 12814390, DOI 10.1046/j.1365-2362.2003.01186.x)
  15. Swardfager W, Herrmann N, Dowlati Y, Oh PI, Kiss A, Walker SE, Lanctôt KL, « Indoleamine 2,3-dioxygenase activation and depressive symptoms in patients with coronary artery disease », Psychoneuroendocrinology, vol. 34, no 10,‎ , p. 1560–6 (PMID 19540675, DOI 10.1016/j.psyneuen.2009.05.019)
  16. (de) « Neurobiochemie »
  17. Müller N, Myint AM et Schwarz MJ, « Inflammatory biomarkers and depression », Neurotox Res, vol. 19, no 2,‎ , p. 308–18 (PMID 20658274, DOI 10.1007/s12640-010-9210-2)
  18. Wonodi I, Stine OC, Sathyasaikumar KV, Roberts RC, Mitchell BD, Hong LE, Kajii Y, Thaker GK, Schwarcz R, « Downregulated kynurenine 3-monooxygenase gene expression and enzyme activity in schizophrenia and genetic association with schizophrenia endophenotypes », Arch. Gen. Psychiatry, vol. 68, no 7,‎ , p. 665–74 (PMID 21727251, PMCID 3855543, DOI 10.1001/archgenpsychiatry.2011.71)

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