Kynurénine

La kynurénine est le principal produit de dégradation de l'acide aminé essentiel tryptophane. Le corps humain peut produire de la kynurénine à partir du catabolisme du tryptophane dans le foie par la voie de la kynurénine, mais il peut également absorber de la kynurénine provenant de l'alimentation. Les aliments riches en kynurénine comprennent les produits fermentés tels que le yaourt et le kéfir, et les aliments d'origine végétale tels que le sésame, les algues, le miel multifloral, la lavande en épi, le tournesol et la spiruline. De plus en plus de preuves suggèrent que le microbiome intestinal joue un rôle crucial dans la voie de la kynurénine, bien que les mécanismes moléculaires ne soient pas entièrement compris.

Une fois absorbée dans le tractus gastro-intestinal, la kynurénine est distribuée à différents organes, dont le cerveau, où elle est dégradée. La voie métabolique tryptophane-kynurénine produit à la fois des métabolites neuroprotecteurs et neurotoxiques, des molécules immuno-modulatrices et énergétiques qui ont un impact significatif sur la santé neurologique, les réponses immunitaires, les fonctions cérébrales et le métabolisme énergétique des muscles.

Kynurénine et microbiome intestinal

Après un repas riche en tryptophane, le microbiote intestinal produit le neurotransmetteur sérotonine ainsi que de l'indole et des dérivés de l'indole. Bien que la dégradation du tryptophane ne soit plus assurée par la voie de la kynurénine, une grande partie du tryptophane absorbé est transportée vers le foie et convertie en kynurénine et en métabolites de la kynurénine. Comme certains de ces métabolites en aval ont des fonctions toxiques dans le système nerveux central et le système immunitaire, il est crucial de parvenir à un bon équilibre entre les voies de la sérotonine, de l'indole et de la kynurénine.

Par exemple, des changements dans le métabolisme de la kynurénine ont été signalés chez des patients souffrant de migraines, de diverses maladies neurologiques et de troubles gastro-intestinaux fonctionnels tels que la maladie cœliaque et les maladies inflammatoires de l'intestin ¹. Un lien entre un microbiome intestinal altéré, des acides gras à chaîne courte d'origine microbienne et une activité accrue de la voie de la kynurénine a également été signalé dans des troubles cardiométaboliques tels que le diabète de type 2, l'hypertension et l'^insuffisance cardiaque1.

Kynurénine et troubles neurodégénératifs

Étant donné que les métabolites en aval de la kynurénine ont un impact sur les émotions, la cognition, la douleur, la fonction métabolique et le vieillissement, la voie de la kynurénine est devenue un point crucial de la recherche en santé neurologique. La voie de la kynurénine produit notamment l'acide kynurénique, la 3-hydroxykynurénine, l'acide quinolinique, l'acide picolinique et le nicotinamide adénine dinucléotide. L'acide kynurénique s'est révélé neuroprotecteur et anti-inflammatoire, tandis que la 3-hydroxykynurénine et l'acide quinolinique auraient des effets neurotoxiques. Ces composés peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et s'accumuler dans le cerveau. Ainsi, l'activation accrue de la voie de la kynurénine et la production élevée de métabolites neurotoxiques de la kynurénine ont été associées à des maladies neurodégénératives, à la dépression, à des déficits cognitifs, à l'anxiété et à des ^tentatives de suicide3.

Kynurénine et exercice physique

Le catabolisme du tryptophane et la voie métabolique de la kynurénine jouent un rôle important dans la fourniture d'énergie pendant l'exercice physique. Pendant l'entraînement, les cellules musculaires convertissent la kynurénine en acide kynurénique, un métabolite neuroprotecteur, et en nicotinamide adénine dinucléotide, une molécule qui fournit de l'énergie4^.La recherche suggère donc que la voie du métabolisme de la kynurénine fournit à l'organisme de l'énergie pendant l'exercice physique tout en diminuant les signaux inflammatoires, en protégeant contre les lésions neurologiques et en améliorant les résultats des maladies ^{neurodégénératives5}.

Kynurénine et cancer

En tant que régulateur clé de la réponse inflammatoire et du métabolisme énergétique, la voie de la kynurénine joue un rôle majeur dans la modulation du système immunitaire, la carcinogenèse et la croissance tumorale. Plusieurs métabolites de la kynurénine interagissent avec le régulateur cellulaire qu'est le récepteur des hydrocarbures aryliques, présent dans la plupart des tissus humains. Cette interaction peut soutenir les processus moléculaires de la carcinogenèse, de la migration des cellules cancéreuses, du remodelage de la matrice extracellulaire et de l'inflammation systémique.

Des études ont montré que les cellules cancéreuses du côlon produisent également de la kynurénine et exportent ce métabolite dans le milieu environnant. Elles y suppriment la réponse immunitaire et inactivent les lymphocytes T, favorisant ainsi la survie des cellules ^{cancéreuses6}.

Il a été démontré qu'une alimentation saine, un mode de vie actif et un faible niveau de stress influençaient positivement la composition du microbiome intestinal et un métabolisme équilibré de la kynurénine. Cela peut renforcer les interactions entre le microbiome intestinal et le système immunitaire pour réguler la santé et l'immunité intestinales, et potentiellement inhiber la carcinogenèse et la croissance ^tumorale7.

La kynurénine dans la recherche

En juillet 2023, il y a plus de 1200 citations pour "kynurenine" dans des publications de recherche (*à l'exclusion des livres et des documents) sur PubMed. Le nombre de publications établissant un lien entre la kynurénine et les troubles de la santé mentale ainsi qu'avec l'axe intestin-cerveau suggère que tout chercheur intéressé par le lien entre ce métabolite, la santé cérébrale et la santé intestinale peut envisager d'inclure des analyses quantitatives de la kynurénine dans ses études. De même, en raison du lien entre la kynurénine et le microbiome intestinal, toute étude visant à mieux comprendre l'influence du microbiome sur la santé et la maladie pourrait bénéficier de la quantification de la kynurénine.