У хворого з діагнозом "злоякісний карциноїд" різко підвищено вміст серотоніну в крові. З якої амінокислоти може утворитися даний біогенний амін?

Чому це правильна відповідь

Серотонін є класичним біогенним аміном моноамінної групи, що утворюється з амінокислоти триптофану шляхом послідовних реакцій гідроксилювання та декарбоксилювання. Триптофан є незамінною ароматичною амінокислотою, яка служить попередником одразу кількох важливих біологічно активних сполук: серотоніну, мелатоніну та нікотинаміду (через шлях кінуреніну). У контексті карциноїдних пухлин саме синтез серотоніну з триптофану є ключовим, адже пухлинні клітини ентерохромафінного типу надмірно активують цей шлях. Біохімічний механізм синтезу серотоніну починається з гідроксилювання триптофану ферментом триптофангідроксилазою, що залежить від тетрагідробіоптерину як коферменту. Ця реакція відбувається в цитозолі й утворює 5-гідрокситриптофан. Далі 5-гідрокситриптофан декарбоксилюється ароматичною L-амінокислотною декарбоксилазою (кофермент — піридоксальфосфат), утворюючи серотонін. Обидва ферменти локалізовані переважно у клітинах ентерохромафінної системи, що і визначає місце активного синтезу в карциноїдних пухлинах. Регуляція цього шляху за нормальних умов відбувається за принципом субстратного контролю: швидкість синтезу серотоніну залежить від кількості доступного триптофану та активності триптофангідроксилази. При карциноїдних пухлинах цей контроль втрачається, оскільки клітини пухлини автономно активують ферментативний апарат, посилюючи утворення серотоніну незалежно від фізіологічних потреб організму. Це призводить до масивного витрачання триптофану, зниження його доступності для синтезу нікотинаміду, що може спричиняти вторинний пелагроподібний синдром. Клінічні прояви карциноїдного синдрому (гіперемія, діарея, бронхоспазм) пов’язані саме з надлишком серотоніну та його вазоактивних метаболітів. Високий рівень серотоніну в крові є прямим маркером цього синдрому й підтверджує, що основним джерелом біогенного аміну є триптофан. Таким чином, лише триптофан є біохімічним субстратом, з якого синтезується серотонін, що чітко відмежовує цей варіант від інших амінокислот, які не беруть участі в цьому шляху. Отже, правильна відповідь — триптофан, оскільки саме він є єдиною амінокислотою-попередником серотоніну, і його надмірний катаболізм при карциноїдних пухлинах пояснює різке підвищення рівня цього біогенного аміну в крові.