Istamina: composto organico azotato…

Istamina
Istamina

L’istamina è un composto organico azotato coinvolto nelle risposte immunitarie locali , oltre a regolare la funzione fisiologica nell’intestino e ad agire come neurotrasmettitore per il cervello, il midollo spinale e l’utero. L’istamina è coinvolta nella risposta infiammatoria e ha un ruolo centrale come mediatore del prurito. Come parte di una risposta immunitaria a agenti patogeni esterni, l’istamina è prodotta dai basofili e dai mastocititrovato nei tessuti connettivi vicini. L’istamina aumenta la permeabilità dei capillari ai globuli bianchi e alcune proteine, per consentire loro di coinvolgere agenti patogeni nei tessuti infetti. Consiste in un anello di imidazolo attaccato ad una catena di etilamina ; in condizioni fisiologiche , il gruppo amminico della catena laterale è protonato .

Proprietà


La base di istamina, ottenuta come un olio minerale opaco, si scioglie a 83-84 ° C. I sali cloridrato [8] e fosforo formano cristalli igroscopici bianchi e si dissolvono facilmente in acqua o etanolo , ma non in etere. In soluzione acquosa , l’anello di istidazolo di istamina esiste in due forme tautomeriche , identificate da quale dei due atomi di azoto è protonato. L’azoto più lontano dalla catena laterale è l’azoto “tele” ed è denotato da un segno tau minuscolo e l’azoto più vicino alla catena laterale è l’azoto “pros” ed è indicato dal segno pi. Il tele tautomer, Nτ -H- istamina, è preferito in soluzione rispetto al tautomero pros, N π -H- istamina.

Il tele tautomero ( 

τ -H-
 istamina), a sinistra, è più stabile del tautomero dei pros ( 

π -H-
 istamina) sulla destra.

L’istamina ha due centri di base , vale a dire il gruppo amminico alifatico e qualsiasi atomo di azoto dell’anello imidazolico non ha già un protone . In condizioni fisiologiche, il gruppo aminico alifatico (avente un p K a circa 9,4) sarà protonato , mentre il secondo azoto dell’anello imidazolico (p a ≈ 5.8) non sarà protonato. Pertanto, l’istamina è normalmente protonata a un catione caricato singolarmente . L’istamina è un neurotrasmettitore monoaminico .

Sintesi e metabolismo


L’istamina deriva dalla decarbossilazione del amminoacido istidina , una reazione catalizzata dalla enzima decarbossilasi L-istidina . È un’ammina vasoattiva idrofila .

Conversione di istidina in istamina mediante istidina decarbossilasi

Una volta formata, l’istamina viene immagazzinata o rapidamente inattivata dai suoi principali enzimi degradativi , l’ istamina-N-metiltransferasi o la diammina ossidasi . Nel sistema nervoso centrale, l’istamina rilasciata nelle sinapsi viene principalmente suddivisa dall’istamina-N-metiltransferasi , mentre in altri tessuti entrambi gli enzimi possono svolgere un ruolo. Diversi altri enzimi, tra cui MAO-B e ALDH2 , processano ulteriormente i metaboliti immediati dell’istamina per l’escrezione o il riciclaggio.

I batteri sono anche in grado di produrre istamina usando enzimi di istidina decarbossilasi non correlati a quelli trovati negli animali. Una forma non infettiva di malattie di origine alimentare, avvelenamento da scomode , è dovuta alla produzione di istamina da parte di batteri nel cibo avariato, in particolare i pesci. Gli alimenti e le bevande fermentati contengono naturalmente piccole quantità di istamina a causa di una conversione simile eseguita da batteri o lieviti in fermentazione. Il sake contiene istamina nell’intervallo 20-40 mg / L; i vini lo contengono nella gamma 2-10 mg / L.

Archiviazione e rilascio


Mastociti.

La maggior parte dell’istamina nel corpo è generata in granuli in mastociti e in globuli bianchi (leucociti) chiamati basofili . I mastociti sono particolarmente numerosi nei siti di potenziale danno: naso, bocca e piedi, superfici interne del corpo e vasi sanguigni. L’istamina non mastocitaria si trova in diversi tessuti, incluso il cervello , dove funziona come neurotrasmettitore. Un altro importante sito di stoccaggio e rilascio dell’istamina è la cellula dello stomaco simile all’enterocromaffina (ECL) .

Il meccanismo patofisiologico più importante del mastocita e del rilascio dell’istamina basofila è immunologico . Queste cellule, se sensibilizzate da anticorpi IgE attaccati alle loro membrane , degranulano se esposte all’antigene appropriato . Talune ammine e alcaloidi , tra cui farmaci come morfina , e curaro alcaloidi, possono spostare istamina in granuli e provocare il suo rilascio. Antibiotici come la polimixina si trovano anche a stimolare il rilascio di istamina.

Il rilascio di istamina si verifica quando gli allergeni si legano agli anticorpi IgE legati a mastociti. La riduzione della sovrapproduzione di IgE può ridurre la probabilità che gli allergeni trovino sufficienti IgE libere per innescare il rilascio di cellule istaminiche di istamina.

Meccanismo d’azione


Negli esseri umani, l’istamina esercita i suoi effetti principalmente legandosi ai recettori di istamina accoppiati a proteine ​​G , designati da H 1 a H 4. A partire dal 2015, si ritiene che l’istamina attivi canali di cloruro ligando-controllati nel cervello e nell’epitelio intestinale. 

Obiettivi biologici dell’istamina nel corpo umano
Recettore accoppiato a proteine ​​G Posizione Funzione
Recettore dell’istamina H 1  • CNS : espresso sui dendriti dei neuroni di uscita del nucleo istaminergico tuberomammillare , che proietta sul rafe dorsale , locus coeruleus e strutture aggiuntive. 
 • Periferia : muscolo liscio , endotelio , nervi sensoriali
 • CNS : ciclo sonno-veglia (promuove la veglia), temperatura corporea , nocicezione , omeostasi endocrina , regola l’ appetito , coinvolto nella cognizione 
 • Periferia : causa broncocostrizione , contrazione muscolare liscia bronchiale , vasodilatazione , promuove ipernocicezione ( ipersensibilità viscerale ), coinvolta nella percezione del prurito e orticaria .
Recettore dell’istamina H 2  • CNS : striato dorsale ( nucleo caudato e putamen ), corteccia cerebrale (strati esterni), formazione dell’ippocampo , nucleo dentatodel cervelletto
 • Periferia : localizzata su cellule parietali , cellule muscolari lisce vascolari , neutrofili , mastociti e cellule nel cuore e nell’utero
 • CNS : non stabilito (nota: i ligandi del recettore H 2 più noti non sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica in concentrazioni sufficienti per consentire test neuropsicologici e comportamentali) 
 • Periferia : Principalmente coinvolta nella vasodilatazione e nella stimolazione della secrezione acida gastrica . Modula la funzione gastrointestinale.
Recettore per l’ istamina H 3 Situato nel sistema nervoso centrale e in misura minore nel tessuto del sistema nervoso periferico Autoreceptor e heteroreceptor funzioni: diminuzione neurotrasmettitore rilascio di istamina, acetilcolina , noradrenalina , serotonina . Modula la nocicezione, la secrezione acida gastrica e l’assunzione di cibo.
Recettore dell’istamina H 4 Situato principalmente sui basofili e nelmidollo osseo . Si esprime anche nel timo ,nell’intestino tenue , nella milza e nel colon . Svolge un ruolo nella chemiotassi dei mastociti , nella percezione del prurito, nella produzione di citochine e nella secrezione e nell’ipersensibilità viscerale.Altre funzioni putative (ad esempio, infiammazione, allergia, cognizione, ecc.) Non sono state completamente caratterizzate.
Canale ionico ligando-dipendente Posizione Funzione
Canale del cloruro istamina-controllato In pratica: CNS (ipotalamo, talamo) e epitelio intestinale Cervello: produce rapidi potenziali inibitori postsinaptici
Epitelio intestinale: secrezione di cloruro (associata a diarrea secretoria )

Ruoli nel corpo 


Sebbene l’istamina sia piccola rispetto ad altre molecole biologiche (contenenti solo 17 atomi), svolge un ruolo importante nel corpo. È noto per essere coinvolto in 23 diverse funzioni fisiologiche. L’istamina è nota per essere coinvolta in molte funzioni fisiologiche a causa delle sue proprietà chimiche che gli permettono di essere versatile nell’associazione. È Coulombic (in grado di sostenere una carica), conformazionale e flessibile. Questo gli permette di interagire e legarsi più facilmente. 

Vasodilatazione e caduta della pressione sanguigna 

Quando iniettata per via endovenosa, l’istamina provoca la dilatazione della maggior parte dei vasi sanguigni e quindi provoca una caduta della pressione sanguigna. [17] Questo è un meccanismo chiave nell’anafilassi e si pensa che sia causato quando l’istamina rilascia ossido nitrico , fattori iperpolarizzanti derivati ​​dall’endotelio e altri composti dalle cellule endoteliali.

Effetti sulla mucosa nasale

L’aumento della permeabilità vascolare causa la fuoriuscita dei fluidi dai capillari nei tessuti, che porta ai classici sintomi di una reazione allergica: naso che cola e occhi lacrimosi. Allergeni possono legarsi alle IgE MOLLA mastociti nelle cavità nasali s’ mucose . Questo può portare a tre risposte cliniche: [18]

  1. starnuti a causa di stimolazione neurale sensoriale associata all’istamina
  2. iper- secrezione dal tessuto ghiandolare
  3. congestione nasale a causa di ingorgo vascolare associato a vasodilatazione e aumento della permeabilità capillare

Regolazione sonno-veglia 

L’istamina è un neurotrasmettitore che viene rilasciato dai neuroni istaminergici che proiettano dall’ipotalamo dei mammiferi . I corpi cellulari di questi neuroni si trovano in una porzione dell’ipotalamo posteriore noto come nucleo tuberomammillare (TMN). I neuroni istaminici in questa regione comprendono il sistema di istamina del cervello , che proietta ampiamente in tutto il cervello e include proiezioni assonali alla corteccia , al fascio di proencefalo mediale e altrove. I neuroni istaminici nella TMN sono coinvolti nella regolazione del ciclo sonno-vegliae promuovere l’eccitazione quando attivato. Il tasso di attivazione neurale dei neuroni istaminici nella TMN è fortemente correlato positivamente allo stato di eccitazione di un individuo. Questi neuroni si attivano rapidamente durante i periodi di veglia, sparano più lentamente durante i periodi di rilassamento / stanchezza e smettono di sparare del tutto durante il sonno REM e NREM (non-REM).

Gli antistaminici H 1 di prima generazione (cioè gli antagonisti del recettore H 1 dell’istamina ) sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e produrre sonnolenzaantagonizzando i recettori H 1 dell’istamina nel nucleo tuberomammillare. La nuova classe di antistaminici H 1 di seconda generazione non è facilmente permeabile alla barriera emato-encefalica e quindi è meno probabile che causi sedazione, sebbene le reazioni individuali, i farmaci concomitanti e il dosaggio possano aumentare la probabilità di un effetto sedativo. Al contrario, antagonisti del recettore H 3 dell’istaminaaumentare la vigilanza Simile all’effetto sedativo degli antistaminici H 1 di prima generazione , l’incapacità di mantenere la vigilanza può verificarsi dall’inibizione della biosintesi dell’istamina o dalla perdita (cioè dalla degenerazione o dalla distruzione) dei neuroni che rilasciano l’istamina nella TMN.

Rilascio di acido gastrico

Le cellule enterochromaffine , situate all’interno delle ghiandole gastriche dello stomaco, rilasciano istamina che stimola le cellule parietali vicine legandosi al recettore apicale H 2 . La stimolazione della cellula parietale induce l’assorbimento di anidride carbonica e acqua dal sangue, che viene convertito in acido carbonico dall’enzima anidrasi carbonica. All’interno del citoplasma della cellula parietale, l’acido carbonico si dissocia facilmente in ioni idrogeno e bicarbonato. Gli ioni bicarbonato si diffondono attraverso la membrana basilare e nel flusso sanguigno, mentre gli ioni idrogeno vengono pompati nel lume dello stomaco tramite una pompa K + / H + ATPasi. Il rilascio di istamina viene interrotto quando il pH dello stomaco inizia a diminuire. Le molecole antagoniste , come la ranitidina , bloccano il recettore H 2 e impediscono all’istamina di legarsi, causando una diminuzione della secrezione di ioni idrogeno.

Effetti protettivi

Mentre l’istamina ha effetti stimolanti sui neuroni, ha anche quelli soppressivi che proteggono dalla suscettibilità alla convulsione , alla sensibilizzazione ai farmaci, alla supersensibilità alla denervazione , alle lesioni ischemiche e allo stress. È stato anche suggerito che l’istamina controlla i meccanismi attraverso i quali vengono dimenticati i ricordi e l’apprendimento.

Erezione e funzione sessuale

Perdita di libido e insufficienza erettile possono verificarsi durante il trattamento con antagonisti del recettore H 2 dell’istamina come cimetidina , ranitidina e risperidone . L’iniezione di istamina nel corpo cavernoso negli uomini con impotenza psicogena produce erezioni complete o parziali nel 74% di esse. È stato suggerito che gli antagonisti della H 2 possono causare difficoltà sessuali riducendo il legame funzionale del testosterone ai suoi recettori endogeni.

Schizofrenia 

I metaboliti dell’istamina sono aumentati nel fluido cerebrospinale di persone con schizofrenia , mentre l’efficienza dei siti di legame al recettore H 1 è diminuita. Molti farmaci antipsicotici atipici hanno l’effetto di aumentare la produzione di istamina, perché i livelli di istamina sembrano essere squilibrati nelle persone con questo disturbo.

Sclerosi multipla

La terapia istamina per il trattamento della sclerosi multipla è attualmente in fase di studio. È noto che i diversi recettori H hanno effetti diversi sul trattamento di questa malattia. I recettori H 1 e H 4 , in uno studio, si sono dimostrati controproducenti nel trattamento della SM. Si pensa che i recettori H 1 e H 4 aumentino la permeabilità della barriera emato-encefalica, aumentando così l’infiltrazione di cellule indesiderate nel sistema nervoso centrale. Ciò può causare l’infiammazione e il peggioramento dei sintomi della SM. H 2 e H 3i recettori si ritengono utili nel trattamento dei pazienti con SM. L’istamina ha dimostrato di aiutare la differenziazione delle cellule T. Questo è importante perché nella SM, il sistema immunitario del corpo attacca le proprie guaine mieliniche sulle cellule nervose (che causano la perdita della funzione di segnalazione e l’eventuale degenerazione dei nervi). Aiutando le cellule T a differenziarsi, le cellule T avranno meno probabilità di attaccare le cellule del corpo e invece di attaccare gli invasori.

Disordini 


Come parte integrante del sistema immunitario, l’istamina può essere coinvolta nei disturbi del sistema immunitario e nelle allergie . La mastocitosi è una malattia rara in cui vi è una proliferazione di mastociti che producono un’istamina in eccesso.

Storia


Le proprietà dell’istamina, allora chiamata β-iminazoliletilamina, furono descritte per la prima volta nel 1910 dagli scienziati britannici Henry H. Dale e PP Laidlaw. Nel 1913 il nome istamina era in uso, utilizzando combinando forme di istopatologia + ammina , cedendo “amine tessuto”.

La “sostanza H” o la “sostanza H” sono occasionalmente utilizzate nella letteratura medica per l’istamina o un’ipotetica sostanza diffusiva simile all’istamina rilasciata nelle reazioni allergiche della pelle e nelle risposte del tessuto all’infiammazione.]


I contenuti in questa pagina hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico.

Potrebbero interessarti anche...

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: