Dietary supplementations of amino acids: evidence for enhanced serotonergic functions following haloperidol withdrawal in rat medial prefrontal cortex

To investigate the effects of orally supplemented amino acids L-Tryptophan [Trp] and L-Valine [Val] in rats repeatedly injected with haloperidol following one week of drug withdrawal, with particular reference to extrapyramidal symptoms [EPS] and serotonin [5-hydroxytryptamine; 5-HT] metabolism in medial prefrontal cortex [mPFC]. Experimental study. Place and Duration of Study: Department of Biochemistry, University of Karachi from December 2007 to February 2008. The study was conducted on thirty six locally bred male Albino Wistar rats. Freshly prepared amino acids [Val and Trp] were added in the drinking water of rats on alternate days and haloperidol at doses of 5.0 mg/kg or saline were injected twice daily for three weeks following one week of withdrawal. Locomotor/ exploratory activities were scored in activity boxes and open field apparatuses. Catalepsy was monitored on an inclined surface. The animals tested for locomotor activity and catalepsy for two weeks follow-up post-injections plus one week of drug withdrawal were decapitated to collect mPFC regions of rat brain for neurochemical analysis by high performance liquid chromatography with electrochemical detection [HPLC-EC]. There was significant increase [p < 0.01] in locomotor activity in rats orally supplemented with Val and Trp following one week of drug withdrawal from repeated administration. Marked reduction in cataleptogenic effects of the drug was also observed. Significant [p < 0.01] increases in the brain Trp and mPFC 5-HT metabolism in Val and Trp supplemented animals were also noticed. These findings help to demonstrate the effect of dietary amino acids, in particular, Trp to potentiate mPFC serotonergic modulation of neuroleptic activity

Cambios inducidos por rehabilitación nutricional temprana en la vía serotoninérgica cerebral activada por desnutrición gestacional / Changes induced by nutritional neonatal rehabilitation in the brain serotonergic path activated by gestational malnourished

Introducción. Se ha demostrado que la desnutrición gestacional produce desde la etapa fetal una aceleración de la síntesis de 5-hidroxitriptamina cerebral (5-HT), secundaria a un aumento de la afinidad de la triptófano-5-hidroxilasa (T5-H) por el L-triptófano (L-Trp) y una mayor capacidad de fosforilación. Estos hallazgos han sugerido un cambio conformacional de la enzima durante el desarrollo cerebral como mecanismo principal que explique la aceleración de la síntesis de 5-HT. El objetivo de este trabajo fue evaluar los diferentes cambios que se producen en el cerebro de las ratas desnutridas durante la gestación y que al nacer son sometidas a un esquema de rehabilitación nutricia, con el propósito de obtener información que nos permita apoyar la hipótesis de que el mecanismo de activación de la síntesis de 5-HT cerebral es debida a un cambio estructural de la T5-H. Material y Métodos. Se seleccionaron ratas cepa Wistar, adaptadas a condiciones ambientales estándar. Al término de este período se formaron dos grupos: uno con desnutrición proteínico-calórico (D) y el otro control (C). Las hembras fueron pareadas con machos normales. Al nacimiento las crías de ambos grupos fueron mezcladas y redistribuidas al azar a madres del mimsmo grupo; ademas se realizó un entrecruzamiento de las crías de estos grupos para formar dos subgrupos; el desnutrido recuperado (DR) y el desnutrido en la lactancia (DL). A las edades de 1, 10, 15 y 21 días, se obtuvo el encéfalo para los ensayos bioquímicos. Además se realizaron curvas de peso corporal, cerebral y de la longitud céfalo-sacra. Resultados. Los grupos D y DL mostraron un retraso significativo del crecimiento corporal, cerebral y de la longitud céfalo desde el primer día hasta los 21 días de edad en comparación a los controles. El mismo patrón se observó en las proteínas tisulares. El grupo DR alcanzó una recuperación física a los 15 días de edad. La actividad de la enzima en los desnutridos mostró un aumento significativo en todas las edades estudiadas; la misma elevación significativa persistió en el grupo DR hasta los 21 días en comparación al grupo control y una elevación significativa en la concentración de 5-HT. Conclusiones: Los resultados confirman que la desnutrición gestacional y posnatal producen una deficiencia en la composición corporal, cerebral y una aceleración en la síntesis de 5-hidroxitriptamina. Además apoyan el hecho de que la rebilitación nutricional neonatal produce una recuperación en la composición corporal. Sin embargo los hallazgos de que el L-Trp cerebral se normalice en el animal rehabilitado, de que la actividad de la T5-H permanezca elevada y persista un aumento en la síntesis de neurotransmisor, 5-HT, apoya indirectamente la hipótesis de que el mecanismo de activación de esta importante vía biosintética cerebral, es posiblemente debiido a un cambio relacionado a la estructura de la triptófano-5-hidroxilasa inducido por la desnutrición ontogénica. Desnutrición gestacional; 5-hidroxitriptamina; cerebro; rehabilitación nutricional; triptófano-5-hidroxilasa

Triptofano y su uso en medicina / Medical uses of tryptophan

Ha habido importantes avances en el conocimiento del metabolismo del triptofano, la síntesis de serotonina y los receptores serotoninérgicos encefálicos. Se ha determinado la efectividad terapéutica del 5-hidroxitriptofano en la depresión, insomnio, dolor crónico, mioclonías, etc. Eso sí, ha surgido inquietud al establecerse, como efecto adverso del tratamiento con L-triptofano, la producción del síndrome de mialgia-eosinofilia con compromiso importante de las fuerzas debido a una polineuropatía