Гистамин — биогенный амин¶
Гистамин — биогенный амин, образующийся в организмах животных и человека в результате декарбоксилирования аминокислоты гистидина. Относится к числу основных медиаторов немедленного типа аллергических реакций, участвует в регуляции желудочной секреции, тонуса гладкой мускулатуры и проницаемости сосудов. Впервые выделен из экстрактов тканей немецким фармакологом Генрихом Дале в 1910 году.
¶Строение и свойства
Химическая формула гистамина — C₅H₉N₃. По структуре это β-имидазолилэтиламин: имидазольное кольцо, связанное с этиламиновой цепью. Молекулярная масса составляет 111,15 г/моль. В чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте.
В организме гистамин существует преимущественно в связанной форме — в комплексе с гепарином и белками в гранулах тучных клеток (мастоцитов) и базофильных гранулоцитов. Свободная форма обнаруживается в тканях в небольших количествах.
¶Образование и метаболизм
Гистамин синтезируется из гистидина под действием фермента гистидиндекарбоксилазы с участием пиридоксальфосфата (витамина B₆). Основными источниками гистамина в организме являются тучные клетки кожи, слизистых оболочек, лёгких и кишечника. Дегрануляция тучных клеток — высвобождение гистамина из гранул — происходит под действием иммунных комплексов, физических факторов (тепло, холод, ультрафиолет), ряда лекарственных препаратов и нейропептидов.
Метаболизм гистамина осуществляется двумя основными путями:
- Оксидативное дезаминирование под действием гистамин-N-метилтрансферазы с образованием N-метилгистамина, который далее окисляется моноаминоксидазой до имидазолуксусной кислоты.
- Ацетилирование с образованием ацетилгистамина.
Конечные продукты выводятся с мочой.
¶Механизм действия
Физиологические эффекты гистамина реализуются через связывание с четырьмя типами рецепторов:
| Тип рецептора | Локализация | Основной эффект |
|---|---|---|
| H₁ | Гладкая мускулатура, эндотелий, нервная система | Бронхоспазм, расширение сосудов, зуд, отёк, аллергическое воспаление |
| H₂ | Слизистая желудка, сердце, иммунокомпетентные клетки | Стимуляция желудочной секреции, учащение сердечного ритма |
| H₃ | Центральная нервная система | Модуляция высвобождения нейромедиаторов |
| H₄ | Тучные клетки, эозинофилы, нейтрофилы | Хемотаксис иммунных клеток |
¶Роль в организме
¶Аллергические реакции
Гистамин — ключевой медиатор анафилаксии и аллергии немедленного типа. При контакте с аллергеном иммуноглобулин E, связанный с рецепторами тучных клеток, запускает их дегрануляцию. Высвободившийся гистамин вызывает расширение сосудов, повышение их проницаемости, сокращение гладкой мускулатуры бронхов и кишечника, стимуляцию нервных окончаний, что проявляется отёком, покраснением, зудом, насморком, слезотечением и бронхоспазмом.
¶Пищеварение
Гистамин, выделяемый энтерохромаффиноподобными клетками слизистой желудка, стимулирует париетальные клетки через H₂-рецепторы, повышая секрецию соляной кислоты. Этот механизм лежит в основе действия гистаминовых антагонистов (ранитидин, фамотидин) при язвенной болезни.
¶Нервная система
Гистаминергические нейроны гипоталамуса участвуют в регуляции циклов сон-бодрствование, температурного гомеостаза и аппетита. Гистамин считается одним из основных нейромедиаторов бодрствования.
¶Гистамин в пищевых продуктах
Гистамин накапливается в продуктах вследствие бактериального декарбоксилирования гистидина. Наиболее высокие концентрации характерны для выдержанных сыров, вина, пива, копчёностей, консервов, квашеной капусты и рыбы (особенно тунца, скумбрии, сельди). Накопление гистамина в пище — причина пищевой токсикоинфекции, известной как «скумбрийное отравление», симптомами которой служат головная боль, кожная сыпь, гипотензия и тахикардия. Существует генетическая предрасположенность к нарушению метаболизма гистамина (дефицит диаминоксидазы).
¶Применение в медицине
Гистамин применяется в диагностике: провокационные пробы с гистамином используются для оценки реактивности бронхов и выявления аллергических заболеваний. В терапевтических целях гистамин в малых дозах применялся для лечения ревматоидного артрита, болезни Меньера и некоторых кожных заболеваний, однако в настоящее время этот подход используется ограниченно.
Основное медицинское значение имеет не сам гистамин, а препараты, влияющие на его обмен и рецепторы:
- H₁-антигистаминные средства (димедрол, лоратадин, цетиризин) — применяются при аллергии, крапивнице, рините.
- H₂-антагонисты (циметидин, ранитидин, фамотидин) — снижают кислотность желудочного сока.
- Ингибиторы высвобождения гистамина (кромогликат натрия) — профилактика бронхиальной астмы и аллергического конъюнктивита.
¶История
Гистамин был синтезирован немецким химиком Виндхаусом в 1907 году. В 1910 году Генрих Дале и Патрик Ларг получили его из экстрактов тканей и описали его физиологические эффекты, сопоставив их с проявлениями анафилактического шока. Работы Дале легли в основу теории химической медиации аллергии, за что он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1936 году. Открытие H₂-рецепторов Джеймсом Блэком в 1960-х годах привело к созданию первого блокатора желудочной секреции — циметидина.
¶Источники
- Гудвин Дж., Симмондс Н. Физиология человека. — М.: Практика, 2008.
- Ройт И., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. — М.: Мир, 2000.
- Лекции по фармакологии: антигистаминные препараты. — Медицинская библиотека.
- Dale H. H. The action of certain esters and ethers of choline, and their relation to muscarine. — Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 1914.