L-tyrozyna: co to jest i jak działa

L-tyrozyna to aminokwas, który występuje w pokarmach białkowych i jednocześnie sprzedawany jest jako suplement na koncentrację i „odporność na stres”. Przyjmują ją studenci przed sesją, sportowcy przed wyczerpującymi treningami, a także osoby pracujące na nocnych zmianach. Aby zrozumieć, czego po tyrozynie można się spodziewać, a czego nie, redakcja przeanalizowała, co to za substancja, jak działa w organizmie i dlaczego jej efekt zależy od sytuacji.

Czym jest L-tyrozyna

Tyrozyna to jeden z dwudziestu aminokwasów białkowych, czyli tych, które wchodzą w skład białek organizmu. Formalnie zalicza się ją do aminokwasów endogennych: organizm zdrowego człowieka jest w stanie syntetyzować tyrozynę z innego aminokwasu — fenyloalaniny — za pomocą enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej, który działa głównie w wątrobie.

Jednocześnie tyrozynę nazywa się warunkowo egzogenną. U osób z fenyloketonurią hydroksylaza fenyloalaninowa nie działa, dlatego tyrozyna staje się obowiązkowym składnikiem odżywiania i wchodzi w skład specjalnych mieszanek leczniczych. Jeśli zaś człowiek otrzymuje mało fenyloalaniny z pożywieniem, własna synteza tyrozyny również jest ograniczona.

Litera „L” w nazwie oznacza przestrzenną formę cząsteczki. To właśnie formę L wykorzystują białka i enzymy człowieka, więc w suplementach dla sportu i zdrowia stosuje się L-tyrozynę. Obok niej na rynku pojawia się N-acetylo-L-tyrozyna (NALT) — zmodyfikowana forma o lepszej rozpuszczalności w wodzie, ale, według danych obserwacji farmakokinetycznych, o gorszej zdolności do podwyższania poziomu tyrozyny we krwi, ponieważ znaczna część NALT jest wydalana z moczem w postaci niezmienionej.

Instytut Medycyny USA (IOM, 2005) rozpatruje fenyloalaninę i tyrozynę razem, ustalając dla nich wspólne zapotrzebowanie. Zwykła dieta z wystarczającą ilością białka zazwyczaj całkowicie pokrywa to zapotrzebowanie, więc mówienie o „niedoborze” tyrozyny u zdrowego człowieka z prawidłowym odżywianiem nie ma podstaw.

Rola tyrozyny w organizmie

Tyrozyna jest interesująca nie tylko jako „blok budulcowy” białek. Jest ona prekursorem kilku kluczowych cząsteczek sygnałowych, które wpływają na nastrój, uwagę, układ sercowo-naczyniowy i metabolizm.

• Katecholaminy:dopamina, noradrenalina i adrenalina — neuroprzekaźniki i hormony odpowiedzialne za motywację, uwagę, reakcję „walcz albo uciekaj”.
• Hormony tarczycy:tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3) powstają z reszt tyrozynowych białka tyreoglobuliny i jodu.
• Melanina:pigment skóry, włosów i oczu.
• Białka organizmu:tyrozyna wchodzi w skład białek strukturalnych i enzymatycznych, a jej fosforylacja to jeden z podstawowych mechanizmów przekazywania sygnałów w komórce.

To właśnie związek z katecholaminami tłumaczy popularność tyrozyny jako suplementu. Dopamina i noradrenalina są krytycznie ważne dla pamięci roboczej, elastyczności poznawczej i utrzymania uwagi w warunkach stresu. Logika jest prosta: dać mózgowi więcej „surowca” do tych neuroprzekaźników.

W kwestii tarczycy ważne jest, aby zrozumieć: choć hormony powstają z tyrozyny, ich synteza jest limitowana jodem i regulowana przez przysadkę za pośrednictwem TSH. Dodatkowa tyrozyna nie „rozpędza” tarczycy u zdrowego człowieka, ale osoby z chorobami gruczołu powinny omówić suplement z lekarzem.

Podobnie melanina: przyjmowanie tyrozyny nie czyni opalenizny intensywniejszą, mimo że podobne obietnice czasami pojawiają się w reklamie środków do opalania.

Jak tyrozyna przekształca się w dopaminę i noradrenalinę

Szlak od tyrozyny do katecholamin składa się z kilku etapów enzymatycznych. Pierwszym i kluczowym jest przekształcenie tyrozyny w L-DOPA przez enzym hydroksylazę tyrozynową. Etap ten uważa się za limitujący, to znaczy właśnie on decyduje o szybkości całego procesu.

Następnie L-DOPA przekształca się w dopaminę, dopamina w odpowiednich neuronach — w noradrenalinę, a w rdzeniu nadnerczy — w adrenalinę. Każdy etap jest katalizowany przez odrębny enzym, do których działania potrzebne są kofaktory, w szczególności tetrahydrobiopteryna, żelazo, witamina B6, miedź i witamina C.

W stanie spoczynku hydroksylaza tyrozynowa w normie jest w znacznym stopniu wysycona substratem, dlatego dodatkowa tyrozyna ma niewielki wpływ na syntezę katecholamin. Sytuacja zmienia się, gdy neurony intensywnie pracują — na przykład podczas ostrego stresu, zimna, niedoboru snu czy wyczerpującego obciążenia. W takich warunkach enzym się aktywuje, zapasy neuroprzekaźników zużywają się szybciej, a dostępność tyrozyny może stać się istotna (Fernstrom, Fernstrom, 2007).

To właśnie ta cecha tłumaczy, dlaczego w badaniach tyrozyna zazwyczaj nie poprawia wyników u osób wypoczętych, ale może pomagać zachować produktywność poznawczą w trudnych warunkach. Ideę tę często opisuje się jako „uzupełnianie” neuroprzekaźników wyczerpanych stresem (Jongkees et al., 2015).

Zatem tyrozyna nie jest stymulantem w klasycznym rozumieniu. Nie podwyższa poziomu dopaminy dowolnie, a jedynie stwarza warunki do tego, aby układy, które już intensywnie pracują, nie wyczerpywały zasobu tak szybko.

Jak tyrozyna przedostaje się do mózgu

Aby wpływać na neuroprzekaźniki, tyrozyna musi pokonać barierę krew-mózg. Robi to za pomocą transportera dużych obojętnych aminokwasów (LAT1). Ten sam transporter wykorzystują również tryptofan, fenyloalanina, leucyna, izoleucyna, walina i metionina.

Ponieważ wszystkie te aminokwasy konkurują o jedno „wejście”, napływ tyrozyny do mózgu zależy nie tylko od jej poziomu we krwi, lecz także od proporcji z konkurentami. Po posiłku białkowym we krwi wzrasta poziom wszystkich aminokwasów jednocześnie, a udział tyrozyny zmienia się niewiele. Natomiast izolowane przyjęcie tyrozyny zauważalnie podwyższa właśnie jej udział.

Ten mechanizm tłumaczy też ważne niuanse praktyczne. Na przykład lek lewodopa, stosowany w chorobie Parkinsona, konkuruje z tymi samymi aminokwasami o transport, dlatego łączenie z tyrozyną wymaga konsultacji z neurologiem.

W badaniach poziom tyrozyny w osoczu po przyjęciu wzrastał w ciągu pierwszej-drugiej godziny, co wyznaczyło typowy czas przyjmowania przed testami poznawczymi czy obciążeniem (Jongkees et al., 2015). Bardziej szczegółowo o stronie praktycznej piszemy w osobnym artykule o przyjmowaniu tyrozyny.

Po co przyjmuje się tyrozynę jako suplement

Podstawową dziedziną zastosowania tyrozyny jako suplementu jest wspomaganie funkcji poznawczych w warunkach stresu. Wczesne badania, w szczególności wojskowe, wykazały, że tyrozyna może zmniejszać pogorszenie nastroju i wskaźników poznawczych w zimnie i niedotlenieniu (Banderet, Lieberman, 1989). U podchorążych podczas intensywnego kursu szkolenia bojowego przyjmowanie tyrozyny wiązało się z lepszą pamięcią roboczą (Deijen et al., 1999).

W sporcie zainteresowanie tyrozyną wiąże się z hipotezą zmęczenia ośrodkowego: zakłada się, że podczas długotrwałego obciążenia, zwłaszcza w upale, zmiany równowagi neuroprzekaźników w mózgu sprzyjają zmęczeniu. Wyniki badań są tu sprzeczne — jedno badanie wykazało poprawę wytrzymałości w upale (Tumilty et al., 2011), inne tego nie potwierdziło (Watson et al., 2012).

Ludzie przyjmują również tyrozynę na nastrój, motywację, kontrolę apetytu czy „wspomaganie tarczycy”. Dla tych zastosowań dobrej jakości dowodów albo brakuje, albo nie ma ich w ogóle.

Ważne jest zrozumienie granic: tyrozyna nie jest środkiem na depresję, zespół deficytu uwagi czy niedoczynność tarczycy. Stany te wymagają diagnostyki i leczenia, które przepisuje lekarz.

Szczegółowe omówienie badań dotyczących sportowców przedstawiamy w artykule o bazie dowodowej tyrozyny.

Wnioski redakcji

L-tyrozyna to aminokwas będący prekursorem dopaminy, noradrenaliny, adrenaliny, hormonów tarczycy i melaniny. Zdrowy człowiek otrzymuje ją z pokarmów białkowych i syntetyzuje z fenyloalaniny.

Jako suplement tyrozyna działa nie jak stymulant, lecz jak „rezerwa” dla układów neuroprzekaźnikowych, które intensywnie pracują w warunkach stresu. Dlatego jej efekt jest najbardziej zauważalny podczas niedoboru snu, zimna, wielozadaniowości, a u osoby wypoczętej może być niezauważalny.

Napływ tyrozyny do mózgu zależy od konkurencji z innymi aminokwasami, co ważne jest uwzględnić przy wyborze czasu przyjmowania.

Kontynuować temat pomogą artykuły „Korzyści z L-tyrozyny dla sportowców: baza dowodowa”, „Jak przyjmować L-tyrozynę: dawkowanie, czas przyjmowania, długość” oraz „Działania niepożądane L-tyrozyny”.

Bibliografia

1. Fernstrom JD, Fernstrom MH. Tyrosine, phenylalanine, and catecholamine synthesis and function in the brain. J Nutr. 2007;137(6 Suppl 1):1539S–1547S.
2. Jongkees BJ, Hommel B, Kühn S, Colzato LS. Effect of tyrosine supplementation on clinical and healthy populations under stress or cognitive demands — a review. J Psychiatr Res. 2015;70:50–57.
3. Banderet LE, Lieberman HR. Treatment with tyrosine, a neurotransmitter precursor, reduces environmental stress in humans. Brain Res Bull. 1989;22(4):759–762.
4. Deijen JB, Wientjes CJ, Vullinghs HF, et al. Tyrosine improves cognitive performance and reduces blood pressure in cadets after one week of a combat training course. Brain Res Bull. 1999;48(2):203–209.
5. Tumilty L, Davison G, Beckmann M, Thatcher R. Oral tyrosine supplementation improves exercise capacity in the heat. Eur J Appl Physiol. 2011;111(12):2941–2950.
6. Watson P, Enever S, Page A, et al. Tyrosine supplementation does not influence the capacity to perform prolonged exercise in a warm environment. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2012;22(5):363–373.
7. Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, DC: National Academies Press; 2005.