H2N |
|
|
CH |
|
COOH |
||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H N |
|
CH2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
CH2 |
2 |
|
|
|
|||||
N |
|
|
|
|
N |
|
|
|
CH2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
- CO2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
||||
|
H |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
||||
Рис. 3 Декарбоксилирование гистидина Между обменом гистидина и гистамина существует тесная связь. Это
наиболее выражено у больных с хронической коронарной недостаточностью. При среднетяжелой и тяжелой формах ее развивается гипергистаминемия и повышается экскреция свободного гистамина (Н. Ф. Шустваль, 1975 г.).
Одновременно с развитием гипергистаминемии у этих же больных снижается концентрация гистидина в эритроцитах, увеличивается его содержание в сыворотке крови и суточная экскреция, что свидетельствует о нарушении метаболизма гистидина в тканях (тормозится дезаминирование и усиливается декарбоксилирование гистидина под влиянием гистидиндекарбоксилазы с образованием гистамина). Второй углеродный атом имидазольного кольца гистидина появляется в порфирине, пурине, серине (как его 3-й углеродный атом,
вметильной группе тимина и т. д.). И. А. Шабунова (1977 г.) исследовала пресинаптическое действие гистидина в связи с проблемой саморегуляции синаптической функции на основе функциональных обратных связей и высказала предположение об участии его в функциональной положительной обратной связи
внервно-мышечном синапсе, которая может играть роль в мобилизации малоактивных синапсов при интенсивной мышечной работе. В. С. Якушев, Р. И.
Лифшиц (1976 г.) в эксперименте на животных установили, что введение гистидина, являющегося естественным ингибитором распада перекисей жирных кислот, ограничивает образование малонового диальдегида в тканях при экспериментальном инфаркте миокарда. Результаты анализа метаболических нарушений при инфаркте миокарда (набухание и разрушение митохондрий,
191
угнетение окислительного фосфорилирования и др.) позволили предположить,
что в пораженной сердечной мышце может происходить образование перекисей жирных кислот, в том числе продукта их распада − малонового диальдегида. В
связи с этим представляет интерес применение при инфаркте такого естественного ингибитора перекисного окисления липидов, как гистидин 1 .
Гистамин – биологически активный амин, который был синтезирован в
1907 г., позднее был изолирован из тканей млекопитающих. Гистамин
(2-(4-имидазолил)этиламин) присутствует в растительных и животных тканях,
является компонентом некоторых ядов и секретов, обладающих раздражающим действием. Образовавшийся гистамин может депонироваться, инактивироваться,
выделяться в неизменном виде. Основной путь инактивации гистамина до метилимидазолуксусной кислоты представлен на рисунке 4.
Гистамин
имидазол-N-метилтрансфераза
Метилгистамин
О
диаминооксидаза
Метилимидазолуксусная кислота Рис. 4 Основной путь инактивации гистамина
Существует и второй путь метаболизма гистамина (рис. 5). Лишь небольшое количество его выделяется в неизменном виде. Развитие опухолей, которые характеризуются увеличение тучных клеток или базофилов, ведѐт к повышению секреции гистамина и его метаболитов.
192
Гистамин |
диаминоокидаза |
Имидазолуксусная кислота |
Рис. 5 Второй путь метаболизма гистамина Гистамин в организме обычно находится в неактивном состоянии в виде
неактивных лабильных комплексов с белками. При некоторых патологических состояниях: аллергии, ожоги, обморожения, попадание в организм химических веществ (в том числе и лекарственных препаратов) гистамин накапливается в организме в значительных количествах и выделяется в свободном виде. Гистамин присутствует в большом числе тканей, но распределяется достаточно неравномерно: основная часть тканевого гистамина существует в связанном виде в гранулах тучных клеток или базофилов. Связанная форма гистамина биологически не активна, но многие процессы могут стимулировать высвобождение гистамина, следствием которого является воздействие его на окружающие ткани 5 . Вне тучных клеток гистамин присутствует в различных тканях (в том числе и в мозгу, где он функционирует как нейромедиатор). В
тучных клетках и базофилах человека гранулы содержат гистамин в комплексе с сульфатированными полисахаридами, сульфатом гепарина или хондроитина, и
кислый белок. Высвобождение гистамина из связанного состояния может осуществляться: 1. с иммунологическими реакциями: гистамин является медиатором аллергических реакций немедленного типа (тип I). Вещества,
выделяющиеся при иммунных реакциях, опосредованных иммуноглобулином
(Ig)G или IgM с последующей активацией каскада комплемента, также способствуют высвобождению гистамина из тучных клеток и базофилов. По механизму отрицательной обратной связи через возбуждения Н2-рецепторов гистамин модулирует своѐ высвобождение и влияет на выброс других медиаторов из сенсибилизированных тучных клеток некоторых тканей. Эндогенный гистамин модулирует разные иммунные и воспалительные реакции 6 .
193
Химическое и механическое высвобождение гистамина: некоторые амины могут вытеснять гистамин из комплекса с белками и гепарином в клетках. Этот процесс не нуждается в энергии и не связан ни с повреждением, ни с дегрануляцией тучных клеток. При потере гранул из тучных клеток также происходит высвобождение гистамина в связи с тем, что ионы натрия во внеклеточной жидкости быстро вытесняют амин из комплекса. Химическое и механическое повреждения клетки приводят к дегрануляции и выделению гистамина. Свободный гистамин высокоактивен: вызывает спазм гладкой мускулатуры, расширяет капиляры и увеличивает секрецию желудочного сока 7 .
Гистамин расширяет сосуды, снижает кровяное давление, принимает участие в развитии воспалительного процесса, стимулирует секрецию соляной кислоты и пепсина в желудке. Инактивация гистамина происходит путѐм окислительного дезаминирования под действием диаминооксидазы. Часть гистидина метилируется с образованием неактивного 1-метилгистамина, который выводится с мочой 8 .
Наибольшее количество гистамина находится в ЦНС и тканевых базофилах соединительной ткани. Физиологические эффекты гистамина связаны с его действием на гладкие периферические сосуды (дилатация), регуляцией функции жѐлчного и мочевого пузырей, стимулирующим влиянием на секрецию соляной кислоты в желудке, сужением бронхов, нейротрансмитерной функцией, участием в иммунологических реакциях. Изменение накопленного гистамина в зонах воспаления и областях взаимодействия антиген – антитело является одним из патологических механизмов развития аллергических и анафилактических реакций. Молекулярные механизмы действия гистамина на чувствительные клетки реализуются через мембранные Н1, Н2 и Н3-рецепторы: Н1-рецепторы сопряжены с функционированием фосфоинозитидного цикла, освобождением цитозольных ионов кальция, активизацией гуанилатциклазы и накоплением циклического гуанидинмонофосфата;
194
Н2-рецепторы сопряжены с активацией аденилатциказы и накоплением циклического аденозинмонофосфата 9 .
В таблице 1 приведена локализация гистаминовых рецепторов и эффекты,
связанные с возбуждением гистаминовых рецепторов (табл. 1) 10 .
|
|
Таблица 1 |
Локализация гистаминовых рецепторов и эффекты гистамина |
||
|
|
|
Гистаминовый рецептор |
Локализация |
Эффекты, связанные с |
|
гистаминовых |
возбуждением |
|
рецепторов |
гистаминовых рецепторов |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
Н1 |
Гладкие мышцы стенок |
Повышение тонуса |
|
бронхов |
|
|
Гладкие мышцы стенок |
Повышение тонуса |
|
кишечника, желудка |
|
|
Сердце |
Угнетение предсердно- |
|
|
желудочковой |
|
|
проводимости |
|
Мочевой пузырь |
Сокращение |
|
|
|
|
Желчный пузырь |
Сокращение |
|
|
|
|
Гладкие мышцы стенки |
Снижение тонуса |
|
артерий |
|
|
Гладкие мышцы стенки |
Повышение тонуса |
|
вен |
|
|
|
|
|
Капиляры |
Повышение |
|
|
проницаемости |
|
Гипофиз |
Стимуляция секреции |
|
|
вазопрессина, |
|
|
кортикотропина, |
|
|
пролактина |
|
Нейроны ЦНС |
Седативный эффект, |
|
|
гликогенолиз, тахикардия, |
|
|
артериальная гипертензия, |
|
|
рвотный эффект |
195