Tryptophan-Stoffwechsel: Bedeutung für Serotonin, Melatonin und Schlaf

Du hast gelesen, Tryptophan sei der Stoff für gute Laune und erholsamen Schlaf. In der Drogerie stehen Kapseln mit L-Tryptophan, und in Foren schwören manche darauf. Aber was macht der Körper eigentlich mit Tryptophan, und warum landet nur ein kleiner Teil davon bei Serotonin?

Dieser Artikel erklärt den Tryptophan-Stoffwechsel Schritt für Schritt: welche Wege es gibt, was Stress und Entzündung an der wichtigsten Abzweigung verändern und was über L-Tryptophan bei Schlafstörungen bekannt ist.

Was ist Tryptophan?

Tryptophan ist eine Aminosäure, also ein Baustein von Eiweiß. Der Körper kann es nicht selbst herstellen, es muss mit der Nahrung kommen. Er braucht es, um eigene Eiweiße zu bauen, und als einzigen Ausgangsstoff für den Botenstoff Serotonin (PubMed 20651948). Tryptophan steckt in eiweißhaltigen Lebensmitteln wie Milchprodukten, Eiern, Hülsenfrüchten, Nüssen, Getreide, Fisch und Fleisch.

Tryptophan, Serotonin, Melatonin: der bekannte Weg

Aus Tryptophan bildet der Körper Serotonin. Das ist ein Botenstoff im Gehirn, aber auch im Darm. Im Gehirn ist Serotonin an Stimmung, Verhalten und Denken beteiligt (PubMed 20651948).

Aus Serotonin entsteht in der Zirbeldrüse, einer kleinen Drüse im Gehirn, das Schlafhormon Melatonin. Dazwischen liegt ein Zwischenschritt, das N-Acetylserotonin. Melatonin wird vor allem nachts gebildet und sagt der inneren Uhr: Jetzt ist es dunkel. Licht bremst diese Bildung (PubMed 12111543) (PubMed 29318587).

Das ist der Weg, den die meisten kennen. Er ist aber nicht der Hauptweg.

Der Kynurenin-Weg: die große Abzweigung

Etwa 95 Prozent des Tryptophans aus der Nahrung werden über einen anderen Weg abgebaut, den Kynurenin-Weg. Der größte Teil davon läuft in der Leber (PubMed 28469468). Am Ende dieses Weges stehen unter anderem Niacin (Vitamin B3) und NAD, ein Stoff, den jede Zelle für ihren Energiestoffwechsel braucht. Dazu entstehen Zwischenprodukte, die das Immunsystem und Nervenzellen beeinflussen können (PubMed 28469468).

Wie viel Tryptophan in diesen Weg fließt, steuern vor allem zwei Enzyme:

• TDO in der Leber
• IDO in vielen anderen Geweben, auch in Immunzellen

Man kann sich das wie eine Weiche vorstellen. Steht sie stärker auf Kynurenin, bleibt weniger Tryptophan für andere Wege übrig. So beeinflusst der Kynurenin-Weg auch, wie viel Tryptophan dem Gehirn für die Serotoninbildung zur Verfügung steht (PubMed 28469468).

Tryptophan und Cortisol: Was Stress und Entzündung verändern

Stress: Das Stresshormon Cortisol gehört zu den Glukokortikoiden. Diese Hormone kurbeln das Leber-Enzym TDO an (PubMed 28469468). Bei Stress kann also mehr Tryptophan in Richtung Kynurenin gelenkt werden.

Entzündung: Wird das Immunsystem aktiviert, spielt der Kynurenin-Weg außerhalb der Leber eine größere Rolle, angetrieben vom Enzym IDO (PubMed 28469468). Die Enzyme dieses Weges reagieren auf Signale aus Ernährung und Entzündung, und Entzündungen im Körper können dazu beitragen, dass sich Kynurenin auch im Gehirn anreichert (PubMed 28751584).

Wie deutlich das werden kann, zeigt ein Beispiel aus der Medizin: Menschen, die mit dem Immunbotenstoff Interferon-alpha behandelt wurden, hatten danach weniger Tryptophan und mehr Kynurenin im Blut, und ihre Werte für depressive Beschwerden stiegen (PubMed 32853625). Das ist eine besondere Situation mit einem starken Entzündungsreiz, kein Alltagszustand.

Ein anderer Befund ist ermutigend: Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass trainierte Muskeln Kynurenin verstärkt weiterverarbeiten und so seine Anreicherung bremsen können (PubMed 28751584).

Was das für Stimmung und Schlaf bedeuten kann

In der Forschung gilt der Tryptophan-Stoffwechsel als mögliche Verbindung zwischen Entzündung, Stress und Stimmung. Eine Metaanalyse fand bei Menschen mit Depression im Mittel veränderte Werte einzelner Stoffe des Kynurenin-Weges. Die Studien unterschieden sich aber stark, und es braucht weitere Forschung (PubMed 29608993).

Für den Schlaf gilt: Melatonin entsteht aus Serotonin, und Serotonin aus Tryptophan. Ob ein veränderter Tryptophan-Stoffwechsel im Alltag den Schlaf eines Menschen messbar beeinflusst, lässt sich daraus allein nicht ableiten.

Wichtig ist deshalb die Einordnung: Der Tryptophan-Stoffwechsel ist ein Baustein unter vielen. Eine Depression ist eine ernsthafte Erkrankung, die ärztlich oder psychotherapeutisch behandelt gehört, und lässt sich nicht an einem Laborwert ablesen.

L-Tryptophan bei Schlafstörungen: Was bekannt ist

L-Tryptophan wird als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Eine Metaanalyse von 2022 konnte nur vier Studien gemeinsam auswerten. In ihnen waren die Wachzeiten nach dem Einschlafen kürzer, andere Schlafmerkmale veränderten sich nicht (PubMed 33942088). Die Datenlage ist also klein. Eine Empfehlung lässt sich daraus nicht ableiten.

Sicherheitshinweis: L-Tryptophan ist nicht für jeden harmlos. Zusammen mit Medikamenten, die den Serotoninhaushalt beeinflussen, vor allem bestimmten Antidepressiva wie MAO-Hemmern, kann ein Serotonin-Syndrom entstehen. Zeichen sind etwa Verwirrtheit, Fieber, Zittern, starkes Schwitzen und Muskelzuckungen (PubMed 7576268). Das ist ein Notfall.

Nimmst du Antidepressiva oder andere Medikamente, sprich vor jeder Einnahme von L-Tryptophan mit deiner Ärztin oder deinem Arzt. Setze ein verordnetes Medikament nicht ohne Rücksprache mit deiner Ärztin oder deinem Arzt ab.

Was du selbst tun kannst

• Ausgewogen essen: Eiweißhaltige Lebensmittel über den Tag verteilt liefern Tryptophan ganz nebenbei.
• Bewegen: Regelmäßige Bewegung beeinflusst den Kynurenin-Weg in den Muskeln (PubMed 28751584) und bringt Struktur in den Tag.
• Licht und Dunkelheit: Tageslicht am Morgen, gedämpftes Licht am Abend unterstützen den Melatonin-Rhythmus.
• Stress im Blick behalten: Pausen, feste Schlafzeiten und Hilfe holen, wenn die Belastung zu groß wird. Mehr zu Stress und Schlaf im Artikel Jede Nacht um 3 Uhr wach.

Warnzeichen: Wann du ärztlich abklären solltest

• Deine Stimmung ist seit mehr als zwei Wochen gedrückt, oder du hast an fast nichts mehr Freude.
• Du schläfst über Wochen schlecht und bist tagsüber kaum belastbar.
• Du nimmst Antidepressiva und überlegst, zusätzlich L-Tryptophan einzunehmen.
• Nach der Einnahme treten Verwirrtheit, Fieber, Zittern oder Muskelzuckungen auf.

Hast du Gedanken, dir etwas anzutun, wende dich sofort an den Notruf 112 oder die Telefonseelsorge unter 0800 111 0 111.

Den Tryptophan-Stoffwechsel messen

• Der Neurotransmitter-Tryptophan-Metabolismus ist ein Urintest für zu Hause. Das Labor misst Tryptophan und den Kynurenin-Weg mit Kynurenin, Kynureninsäure, 3-OH-Kynurenin, Quinolinsäure und NAD, berechnet die Aktivität der Enzyme IDO und KMO und bestimmt Neopterin als Marker der Immunaktivierung, dazu Serotonin, Dopamin, Adrenalin und Noradrenalin. Eine 10-minütige Befundbesprechung ist inklusive.
• Die Plus-Variante erfasst zusätzlich unter anderem GABA, Glutamat, Phenylalanin und Tyrosin, Marker für die Vitamine B6, B12 und B3, die Methylierung, den Energiestoffwechsel sowie TMA und TMAO.
• Das Laborpaket Stress & Schlaf verbindet den Tryptophan-Stoffwechsel mit einem Cortisol-Tagesprofil mit DHEA, Melatonin im Nachtspeichel, einem Zellstressprofil und dem Epigenetik Stress Monitor.

Die Werte zeigen den Stoffwechsel im Körper, nicht im Gehirn. Sie sind Bausteine für ein Gespräch, keine Diagnose. Bei der Einordnung unterstützt dich das ORY-Expertenteam oder deine Ärztin, dein Arzt, deine Heilpraktikerin oder dein Heilpraktiker.

Kurz zusammengefasst

• Tryptophan ist eine Aminosäure aus der Nahrung und der einzige Ausgangsstoff für Serotonin.
• Aus Serotonin entsteht nachts das Schlafhormon Melatonin.
• Etwa 95 Prozent des Tryptophans werden über den Kynurenin-Weg abgebaut.
• Cortisol und Entzündung können mehr Tryptophan in diesen Weg lenken.
• L-Tryptophan ist bei Schlafstörungen nur wenig untersucht und kann mit Antidepressiva gefährlich zusammenwirken.

Häufige Fragen

Welche Bedeutung hat der Tryptophan-Stoffwechsel?

Über ihn entstehen Eiweiße, Serotonin, Melatonin sowie über den Kynurenin-Weg Niacin und NAD (PubMed 28469468). Er verbindet damit Ernährung, Energiestoffwechsel, Immunsystem und Botenstoffe des Nervensystems.

Wie wird aus Tryptophan Serotonin und Melatonin?

Der Körper bildet aus Tryptophan Serotonin. In der Zirbeldrüse wird Serotonin nachts über N-Acetylserotonin zu Melatonin umgebaut (PubMed 12111543).

Was hat Cortisol mit Tryptophan zu tun?

Cortisol gehört zu den Glukokortikoiden, und diese kurbeln das Leber-Enzym TDO an. Dadurch kann mehr Tryptophan in den Kynurenin-Weg fließen (PubMed 28469468).

Was bringt L-Tryptophan bei Schlafstörungen?

Eine Metaanalyse fand in wenigen Studien kürzere Wachzeiten nach dem Einschlafen, aber keine Veränderung anderer Schlafmerkmale (PubMed 33942088). Bei anhaltenden Schlafstörungen ist ein ärztliches Gespräch der bessere erste Schritt.

Kann man L-Tryptophan mit Antidepressiva einnehmen?

Nur nach ärztlicher Rücksprache. Zusammen mit bestimmten Antidepressiva, vor allem MAO-Hemmern, kann ein Serotonin-Syndrom entstehen (PubMed 7576268).

Kann man den Tryptophan-Stoffwechsel messen?

Ja, im Urin lassen sich Tryptophan, Stoffe des Kynurenin-Weges und Botenstoffe wie Serotonin bestimmen. Die Werte zeigen den Stoffwechsel im Körper, nicht im Gehirn, und gehören in ein fachkundiges Gespräch.

Quellen

1. Richard DM et al. L-Tryptophan: Basic Metabolic Functions, Behavioral Research and Therapeutic Indications. Int J Tryptophan Res. 2009. PubMed 20651948
2. Ganguly S et al. Control of melatonin synthesis in the mammalian pineal gland: the critical role of serotonin acetylation. Cell Tissue Res. 2002. PubMed 12111543
3. Zisapel N. New perspectives on the role of melatonin in human sleep, circadian rhythms and their regulation. Br J Pharmacol. 2018. PubMed 29318587
4. Badawy AA. Kynurenine Pathway of Tryptophan Metabolism: Regulatory and Functional Aspects. Int J Tryptophan Res. 2017. PubMed 28469468
5. Cervenka I et al. Kynurenines: Tryptophan's metabolites in exercise, inflammation, and mental health. Science. 2017. PubMed 28751584
6. Hunt C et al. Effect of immune activation on the kynurenine pathway and depression symptoms – A systematic review and meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2020. PubMed 32853625
7. Ogyu K et al. Kynurenine pathway in depression: A systematic review and meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2018. PubMed 29608993
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9. Sporer KA. The serotonin syndrome. Implicated drugs, pathophysiology and management. Drug Saf. 1995. PubMed 7576268