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Mikrobiom

Indol-3-propionsäure (IPA)

ENIndole-3-propionic acid (IPA)

Indol-3-propionsäure (IPA) ist ein aus Nahrungstryptophan bakteriell gebildetes Darmmetabolit, das nahezu ausschließlich durch den obligaten Anaerobier Clostridium sporogenes via Desaminierung zu Indol-3-pyruvat und anschließender Reduktion entsteht. IPA wirkt über zwei nukleäre Rezeptoren — den Pregnan-X-Rezeptor (PXR) in intestinalen Epithelzellen und Leber sowie den Aryl-Hydrocarbon-Rezeptor (AhR) — und unabhängig als direkter Radikalfänger. PXR-Aktivierung hochreguliert Tight-Junction-Proteine (Claudin-1, Occludin, ZO-1) und Muzine (MUC2, MUC4) und hemmt TNF-α sowie IL-6 über NF-κB; Venkatesh et al. (2014, Immunity) belegten dies im murinen Kolitis-Modell, Li et al. (2021, J Agric Food Chem) bestätigten in Monolayer-Versuchen, dass IPA den transepithelialen Widerstand erhöhte und parazellulären Flux senkte. Der metabolische Zusammenhang basiert auf der Finnish Diabetes Prevention Study (n = 200): Tuomainen et al. (2018) fanden, dass höhere Serum-IPA-Spiegel nach einem Jahr invers mit Typ-2-Diabetes-Inzidenz über 7 Jahre assoziiert und positiv mit erhaltener Insulinsekretion verbunden waren; IPA korrelierte zudem invers mit IL-6 und hsCRP. In Tiermodellen verbesserte IPA-Supplementierung Griffstärke und Knochenmikroarchitektur bei alten Mäusen und verlängerte die Lebensspanne bei Drosophila geschlechts- und genotypabhängig (GeroScience, 2025). IPA-Spiegel sind ernährungsabhängig; Tryptophan-Aufnahme, Prebiotika und Antibiotika-Exposition sind etablierte Modulatoren. Humane Interventionsstudien fehlen; die Evidenz ist beobachtend oder mechanistisch, ein kausaler Nachweis beim Menschen steht aus.

Quellen

  1. Tuomainen M, Lindström J, Lehtonen M, Auriola S, Pihlajamäki J, Peltonen M, Tuomilehto J, Uusitupa M, de Mello VD, Hanhineva K. (2018). Associations of serum indolepropionic acid, a gut microbiota metabolite, with type 2 diabetes and low-grade inflammation in high-risk individuals. *Nutrition & Diabetes*doi:10.1038/s41387-018-0046-9
  2. Venkatesh M, Mukherjee S, Wang H, Li H, Sun K, Benechet AP, Qiu Z, Maher L, Redinbo MR, Phillips RS, Fleet JC, Kortagere S, Mukherjee P, Fasano A, Le Ven J, Nicholson JK, Dumas ME, Khanna KM, Mani S. (2014). Symbiotic bacterial metabolites regulate gastrointestinal barrier function via the xenobiotic sensor PXR and Toll-like receptor 4. *Immunity*doi:10.1016/j.immuni.2014.06.014
  3. Li J, Zhang L, Wu T, Li Y, Zhou X, Ruan Z. (2021). Indole-3-propionic Acid Improved the Intestinal Barrier by Enhancing Epithelial Barrier and Mucus Barrier. *Journal of Agricultural and Food Chemistry*doi:10.1021/acs.jafc.0c05205
  4. Zhang B, Jiang M, Zhao J, Song Y, Du W, Shi J. (2022). The Mechanism Underlying the Influence of Indole-3-Propionic Acid: A Relevance to Metabolic Disorders. *Frontiers in Endocrinology*doi:10.3389/fendo.2022.841703