A imagem a seguir representa o caminho bioquímico para a síntese de neurotransmissores monoaminérgicos (dopamina, norepinefrina, serotonina e óxido nítrico) a partir de precursores como guanosina trifosfato, fenilalanina, tirosina e triptofano.
Observações importantes da figura (Doummar et al., 2018):
Enzimas em vermelho: pontos críticos no controle da via
Produtos intermediários em azul: cofatores ou metabólitos
BH4 é essencial para todas as reações de hidroxilação
AADC/PLP decarboxila tanto L-Dopa quanto 5-OH-Trp
1. Produção de tetrahidrobiopterina (BH4)
Guanosina trifosfato (GTP) → Dihidroneopterina trifosfato
Enzima: GTPCHDihidroneopterina trifosfato → 6-Piruvoyl-tetrahidrobiopterin
Enzima: PTPS6-Piruvoyl-tetrahidrobiopterin → Tetrahidrobiopterina (BH4)
Enzima: SR (sepiapterin reductase)
BH4 é um cofator essencial para as enzimas que hidroxilam aminoácidos aromáticos (PAH, TH, TPH).
Regeneração de BH4:
Tetrahidrobiopterina oxidada → q-Dihidrobiopterina (BH2)
Enzima: DHPR
Metilenotetrahidrofolato (vitamina B9 na forma ativa) atua no ciclo envolvendo a enzima MTHFR.
2. Síntese de neurotransmissores a partir de aminoácidos
Fenilalanina (Phe) → Tirosina (Tyr)
Enzima: PAH (fenilalanina hidroxilase)
Cofator: BH4Tirosina (Tyr) → L-Dopa
Enzima: TH (tirosina hidroxilase)
Cofator: BH4L-Dopa → Dopamina
Enzimas: AADC (aromatic L-amino acid decarboxylase) / PLP (vitamina B6)Dopamina → Norepinefrina → Epinefrina
Enzimas: DBH (dopamina beta-hidroxilase), PNMT (não mostrado)
3. Síntese de serotonina
Triptofano (Trp) → 5-OH-Trp
Enzima: TPH (triptofano hidroxilase)
Cofator: BH45-OH-Trp → Serotonina
Enzima: AADC / PLP
4. Síntese de óxido nítrico (NO)
Arginina (Arg) → NO
Enzima: NOS (óxido nítrico sintase)
Cofator: BH4
5. Metabolismo e excreção (avaliado por exames metabolômicos)
Dopamina → HVA (ácido homovanílico) via MAO
Serotonina → 5-HIAA (ácido 5-hidroxi-indolacético)
Norepinefrina → MHPG
