Гістамін

histamine

Гістамін – один з ключових нейромедіаторів, які регулюють стан бадьорості, і в кінцевому рахунку є мішенню для більшості препаратів які сприяють просинанню через вивільнення гістаміну (wake-promotion drugs), та тих які сприяють засинанню, або антигістамінних (sleep-promoting drugs).

Гістамін є похідним від амінокислоти гістидин, яка забирається з гістамінових нейронів та конвертується у гістамін за допомогою ферменту гістидиндекарбоксилази. Дія гістаміну обмежується двома ферментами які діють послідовно: гістамін N-метилтрансферазою, який конвертує гістамін у N-метилгістамін, та МАО-В, що конвертує N-метилгістамін у N-MIAA (N-methyl-indole-acetic acid), у неактивну субстанцію. Додатковий фермент діаміноксидаза може також обмежувати дію гістаміну за межами мозку. Важливо пам’ятати, що на сьогоднішній день не відомо про наявність транспортерів зворотного захоплення для гістаміну. Через це, гістамін здатний поширюватись далеко за межі синапсу, подібно до дофаміну у префронтальній корі.

Гістамін є похідним від амінокислоти гістидин, яка забирається з гістамінових нейронів та конвертується у гістамін

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-6)

Гістидин (Histidine, HIS), прекурсор гістаміну, забираєтся до гістамінової нервової терміналі через гістидин - транспортер і конвертується у гістамін за допомогою ферменту гістидиндекарбоксилази (HDC). Після синтезу, гістамін запаковується у синаптичні везикули, зберігається там допоки він не буде вивільнений під час нейротрансмісії.

Гістамін може бути призупинений внутрішньоклітинно за допомогою двох ензимів

 (Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-7)

Обмеження дії гістаміну. Гістамін може бути призупинений внутрішньоклітинно за допомогою двох ензимів. Гістамін N-метилтрансфераза (histamine NMT) конвертує гістамін у N-метилгістамін, що пізніше конвертується моноамінооксидазою В (МАО-В) у неактивну субстанцію N-метил-індол-оцтову кислоту (N-MIAA).

Існує певна кількість гістамінових рецепторів. Найбільш відомий постсинаптичний гістаміновий 1 (Н1) рецептор, він є мішенню для «антигістамінних» препаратів (Н1 антагоністів). Коли гістамін діє на Н1 рецептори, це активує систему вторинного мессенджера G-протеїну, який активує phosphatidyl inositol, і фактор транскрипції cFOS, і як результат, відбувається пробудження, включаєтся нормальна увага та когнітивні процеси. Коли Н1 рецептори мозку заблоковані, вони перешкоджають дії гістаміну яка сприяє просинанню, і таким чином можуть викликати седацію, сонливість або сон.

Гістамінові рецептори

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-8)

Гістамінові рецептори. На малюнку зображені гістамінові рецептори. Постсинаптичні гістамін 1 та гістамін 2 рецептори, та пресинаптичині гістамн 3 ауторецептори. Також існують сайти гістаміну на NMDA рецепторах – можуть взаємодіяти з сайтом поліамінів, який є сайтом для алостеричного модулятору.

Гістамінові 1 рецептори

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-9)

Гістамінові 1 рецептори. (А) коли гістамін зв’язується з постсинаптичними Н1 рецепторами, це активує вторинні мессенджери асоційовані с G-протеіном, система яка активує phosphatidyl inositol і фактор транскрипції cFOS. Це призводить до пробудження і активації уваги. (В) Гістамін 1 антагоністи запобігають активації вторинного посередника і таким чином здатні викликати сонливість.

Гістамін 2 (Н2) рецептори, відомі як мішені для антигістамінних та проти виразкових препаратів, також представлені у головному мозку. Ці постсинаптичні рецептори також активують вторинний посередник системи G-протеіну, сАМР, фосфокіназу А, та CREB. Функція Н2 рецепторів у мозку залишається предметом досліджень, але відомо що вони безпосередньо не пов’язані з просинанням.

Гістамін 2 рецептори

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-10)

Гістамінові 2 рецептори. Представлені як у мозку так і у інших органах та системах. Коли гістамін зв’язується з гістамін 2 рецепторами, це активує систему вторинного мессенджеру G-протеіну разом з сАМР, фосфокіназою А та CREB. Вважається що функції гістамін 2 рецепторів не пов’язані на пряму з прокиданням.

Треті гістамінові рецептори які представлені у головному мозку, називаються Н3 рецептори. Існують пресинаптично та функціонують як ауторецептори. Це означає, що коли гістамін зв’язується з цими ауторецепторами, припиняється подальше вивільнення гістаміну, надаючи можливість гістаміну зв’язатись з Н1 рецепторами та викликати бажані ефекти. Триває розробка антагоністів Н3 рецепторів.

Існує також четвертий гістаміновий рецептор Н4, але вони зазвичай не зустрічаються у головному мозку. Гістамін також взаємодіє з NMDA (N-methyl-D-aspartat) рецепторами. Коли гістамін розповсюджується за межі синапсу і досягає глутаматного синапсу, що містить NMDA рецептори, гістамін може зв’язуватись з його сайтом алостеричного модулятору, відомим як поліаміновий сайт, та змінює дію глутамату на NMDA рецептори. Роль гістаміну у цій функції, досі залишається невідомою.

Всі гістамінові нейрони поширюються з одної малої ділянки гіпоталамусу, яка називається tuberomammillary nucleus (TMN) і є частиною системи пробудження/засипання. Таким чином, гістамін грає важливу роль для пробудженя та засипання. TMN це маленьке білатеральне ядро, яке забезпечує гістамінергічний вхід для більшості регіонів головного та спиного мозку.

Гістамінові 3 рецептори

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-11)

Гістамінові 3 рецептори. Пресинаптичні ауторецептори (А), гістамін зв’язується з цими рецепторами і припиняє вивільнення гістаміну (В). Ведеться розробка антагоністів цих рецепторів, з метою вплинути на гальмування вивільнення гістаміну (С) що гіпотетично може покращити стан уваги та когнітивних здібностей.

Гістамінові проекції з гіпоталамусу.

(Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition Fig. 11-12)

Гістамінові проекції з гіпоталамусу. У мозку, гістамін (НА) виробляється виключно клітинами у tuberomammillaty nucleus (TMN) гіпоталамусу (Ну). З TMN гістамінні нейрони віддають проекції у різноманітні регіони мозку включаючи префронтальну кору (PFC), базальний передній мозок basal forebrain (BF) смугасте тіло striatum (S) та у прилеглому ядрі nucleus accumbens (NA), амігдала/мігдалина (А) та гіпокамп (Н) нейротрансмітерний центр стовбуру мозку brain neurotransmitter centers (NT) та у спинний мозок (SC).

Підготував: Роман Бальоха

Редагування: Андрій Бондарчук

Використані джерела

Stephen M. Stahl., Stahl's Essential Psychopharmacology: Neuroscientific Basis and Practical Applications 4th Edition ch. 11

Останні статті

  • Глутамат - головний медіатор збудження в ЦНС, синтезується з прекурсору глутаміну за участю ферменту глутамінази. Після синтезу, глутамат упаковується до синаптичних везикул за допомогою везикулярного транспортеру глутамату VgluT. Глутамат вивільняється з пресинаптичного нейрона внаслідок потенціалу дії.

  • Дофамін - моноаміновий нейромедіатор, який продукує як збуджуючі так і гальмівні потенціали, в залежності від постсинаптичних рецепторів. Дофамін приймає участь у таких важливих функціях як рухова активність, увага, навчання, та підсилює ефект деяких речовин якими люди схильні зловживати.

  • Селективні інгібітори зворотного захоплення серотоніну (СІЗЗС) (Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) – фармакологічна група препаратів, які використовуються, як для лікування депресії та тривожних розладів, так і деяких інших станів. Група СІЗЗС включає в себе 6 агентів