Высвобождение гистамина что такое. Гистамин и мозг

Гистамин – соединение, регулирующее различные функции организма. Он может синтезироваться в клетках или поступать извне.

Источники

  1. Аминокислота гистидин. Входящая в состав некоторых продуктов, она является основой для синтеза гистамина в соединительной ткани. Он называется эндогенный; откладывается в виде гранул в специализированных клетках (базофилах или тучных клетках).
  2. Продукты питания , содержащие в своем составе гистамин. В этом случае он является экзогенным.
  3. Накопление гистамина может также наблюдаться при нарушении работы микрофлоры кишечника , например, при дисбактериозе.

Ответные реакции

В клетках гистамин содержится в связанном виде. При стрессах, повреждении тканей, действии токсинов, чужеродных агентов и др. он высвобождается и переходит в активную форму, что проявляется рядом реакций:

Гистамин, поступающий с пищей, и накопленный в результате неправильной работы кишечника вызывает в организме те же реакции, что и высвобожденный эндогенный. Проявления зависят от того, с каким рецептором произойдет взаимодействие.

Имеются 3 вида рецепторов к гистамину: Н1, Н2, Н3. Первые расположены в гладких мышцах, оболочке сосудов, ЦНС. При связывании с Н1 происходит сокращение бронхиальных мышц, мускулатуры кишечника, сосудов, повышается выработка простагландинов. Рецепторы этого типа приводят к накоплению жидкости около сосудов, вызывая отеки и крапивницу.

Н2-рецепторы находятся в париетальных клетках желудка. Взаимодействуя с ними, гистамин вызывает усиление деятельности желез желудка, образование слизи. Одновременное стимулирование Н1 и Н2 приводит к расширению периферических сосудов и возникновению зуда. Рецепторы Н3, находящиеся в ЦНС и периферических отделах НС, подавляют выброс серотонина, норадреналина и других нейромедиаторов.

Свободный гистамин может быть связан белками крови или инактивирован ферментами метилгистамином и гистаминазой. Этот процесс происходит в печени, соединительной ткани, плаценте, почках. Инактивированный, он снова запасается в тучных клетках. Небольшое количество выводится с мочой.


Продукты питания могут непосредственно вызывать высвобождение эндогенного гистамина, приводя к развитию аллергической реакции, или сами являются источником его повышенного количества, вызывая непереносимость пищи. В последнем случае гистамин, поступая в организм, вызывает проявления, схожие с истинной аллергией.

Уровень гистамина в продуктах регулируется определенными нормативами. Так, согласно российским нормам, его содержание в рыбе, например, не должно превышать 100 мг/кг.

Вызывают активацию собственного гистамина следующие продукты:

  • клубника,
  • шоколад,
  • алкоголь,
  • печень свиньи,
  • яичный белок,
  • пшеница,
  • креветки,
  • искусственные добавки (красители, консерванты и др.).

К продуктам, содержащим гистамин в повышенных количествах, относятся:

  • сосиски,
  • пиво,
  • сыры,
  • квашеная капуста,
  • баклажаны,
  • томаты,
  • консервированные продукты.

Количество гистамина в продуктах может значительно увеличиваться при их неправильном хранении, нарушении условий перевозки, при консервировании и замораживании. После употребления такой пищи ответные реакции на него могут быть даже у здоровых людей.

Так как гистамин быстро инактивируется, то не сильно выраженные одиночные проявления могут пройти сами. Однако в случае многочисленных и ярких реакций, необходимо принять антигистаминные препараты (согласно инструкции по применению). Гистаминовое отравление может привести к удушью, судорогам и летальному исходу.

Применение в медицине

Гистамин может применяться для лечения заболеваний, для проведения исследований и диагностики. При оценке функционального состояния желудка используется раствор гистамина гидрохлорида определенной концентрации. Цель – стимулировать секрецию желудочного сока.

В качестве лекарственного средства гистамин используется при следующих болезнях:

  • полиартриты,
  • миелоидный лейкоз,
  • ревматизм,
  • аллергические реакции,
  • радикулит,
  • боль нервного происхождения.

Показаниями к применению гистамина также являются мигрень, крапивница, бронхиальная астма.

Гистамин как лекарство применяется в виде мази, инъекций, используется при электрофорезе. Инструкция к препарату Гистамин содержит достаточно обширный перечень побочных явлений и противопоказаний, поэтому его назначение и дозировка должны находиться под контролем доктора.


Помимо этого в фармакологии имеются препараты, содержащие комбинацию гистамина с другими активными веществами. Например, сочетание его с иммуноглобулином сыворотки крови () показано к применению в период ремиссии аллергических заболеваний. Такой комплекс увеличивает способность крови инактивировать свободный гистамин.

Для лечения аллергий различного происхождения используется так называемая дозированная иммунотерапия гистамином. Ее целью является постепенная выработка нечувствительности к определенному уровню гистамина в крови. Такой подход дает возможность подобрать индивидуальное количество лекарства и держать под контролем ответные реакции.

При появлении аллергии нужно как следует пересмотреть свое питание, уделяя внимание простым, натуральным продуктам. Не лишним будет чистка организма травами. Необходимо следить за кишечником, который тоже зависит от употребляемой пищи. Ведь вполне может оказаться, что банальный отказ от колбасных изделий вернет здоровье и силы.

Гистамин – медиатор, участвующий в регулировании жизненно важных функций человеческого организма. В обычных данное биогенное соединение неактивно, но как только в организм попадает аллерген, в кровь тут же поступает огромное количество свободного гистамина.

Принцип действия

Свободный гистамин имеет повышенную активность: он расширяет и понижает артериальное , в результате кровь застаивается и сгущается, окружающие ткани отекают, а гладкие мышцы и мышцы бронхов приходят в состояние спазма. Помимо этого, происходит рефлекторное возбуждение мозгового вещества надпочечников, а следствием этого является выделение адреналина, сужение артериол и учащение сердечных сокращений. В результате выброса гистамина увеличивается и секреция желудочного сока.

Некоторое количество данного вещества содержится и в ЦНС, где оно как нейромедиатор. Не исключено, что некоторые липофильные антагонисты гистамина, проникая через барьер противогистаминных препаратов, оказывают седативное действие благодаря блокирующему влиянию на центральные гистаминовые рецепторы.

Высокая концентрация гистамина в крови может стать причиной анафилактического шока, в этом случае может помочь только адреналина, потому как антигистаминные препараты способны лишь подавить действие рецепторов гистамина. Чтобы не стать заложником спазма мускулатуры и приступа бронхиальной астмы, необходимо принимать меры профилактики и всегда иметь под рукой средства , особенно тем, кто к этому склонен. Данная группа лекарственных препаратов блокирует гистаминовые рецепторы и препятствует выходу свободного гистамина в кровь.

Как гистамин применяется в медицине

Гистамин широко используется в медицине для различных заболеваний. Его можно приобрести как в виде белого порошка, так и в виде 0,1% раствора. Показан данный препарат при таких заболеваниях как радикулит, ревматизм, полиартрит и плексит. При астме и , имеющих аллергический характер, больному назначается курс инъекций гистамина. В результате организм приобретает большую устойчивость к этому веществу и предрасположенность к уменьшается.

В связи с способностью гистамина стимулировать желудочную секрецию его могут использовать для диагностики состояния желудка. Оральный прием этого никакого эффекта не дает, он «работает» только при внутрикожном введении, втирании в виде мази или использовании при электрофорезе.

Гистамин представляет собой биологически активное вещество, которое находится в организме и обладает рядом эффектов, оказывая влияние на специфические к нему рецепторы. Он является обязательным медиатором развития воспалительных и аллергических реакций, регулирует функции органов и тканей. За счет его участия в патологических процессах были изобретены лекарственные препараты, способные управлять влияниями гистамина на клетки.

Что такое гистамин

Гистамин - это медиатор, который образуется из аминокислоты гистидина. В большинстве тканей организма человека он находится в неактивном состоянии и включается при аллергических болезнях, травмах, ожогах, обморожениях. Также существуют вещества, которые могут вывести гистамин из клеток и увеличить его уровень в крови. Они называются либераторами.

Самые известные - это пищевые продукты (клубника, цитрусовые, шоколад, кофе, помидоры, бананы, арахис, рыба, капуста, колбасы и др.) и лекарственные средства (пропанизид, фенобарбитал, сукцинилхолин, тубокурарин, декстраны, морфин, полимиксин и др.).

Схема образования и формула гистамина:

Рецепторы и эффекты

Чтобы подействовать на ткани, гистамину нужно связаться с рецепторами, которые содержатся в разных органах. В настоящий момент выделяют 3 подтипа - H-1, H-2, H-3:

Тип рецептора Локализация Основные функции и эффекты
H-1 Гладкая мускулатура бронхов, кишечника, артерий и вен. Капилляры, сердце, постсинаптические нейроны центральной нервной системы Расширение сосудов и увеличение их проницаемости, что приводит к отеку и падению артериального давления, сужение бронхов и гиперсекреция слизи, ускорение частоты сердечных сокращений, усиление зуда, стимуляция выделения гипофизарных гормонов
Н-2 Желудок, сердце, гладкие мышцы артерий и матки. Тучные клетки, базофильные и нейтрофильные лейкоциты, лимфоциты, жировая ткань, нейроны центральной нервной системы Повышение желудочной секреции, снижение тонуса сосудов, угнетение сокращения матки, торможение выделения гистамина тучными клетками и базофилами, уменьшение противовоспалительной функции нейтрофилов
Н-3 Центральная нервная система Подавление выделения нейромедиаторов

Что такое гистаминовая реакция

Взаимодействие гистамина с его рецептором и активация вышеописанных эффектов называется гистаминовой реакцией. Изложить доступным языком суть процесса можно на примере аллергической реакции с участием этого медиатора.

Основным источником гистамина являются базофилы, или тучные клетки, в которых находится много гранул с ним. На поверхности этих клеток присутствуют иммуноглобулины типа E, так называемые антитела. Чтобы гистамин вышел из клетки и произошла дегрануляция, необходимо присоединение антигена к антителу. В данном случае антиген принято называть аллергеном.

После первого его попадания в организм высвобождения гистамина не происходит, поскольку наблюдается приобретение клетками чувствительности к этим чужеродным молекулам. Простыми словами, они "подготавливаются" к следующему контакту с ней. При повторном проникновении аллергена будет происходить дегрануляция базофилов.

После выхода медиатора из клетки он соединяется с рецепторами. Их стимуляция вызывает соответствующие эффекты, которые и обуславливают симптомы аллергических процессов:

  • Покраснение, зуд и отек кожи.
  • Чихания, свербеж и жидкие прозрачные выделения из носа.
  • Одышка, кашель, затрудненное дыхание.
  • Слезотечение, зуд в глазах и отеки век.

Гистаминовая реакция в ответ на контакт организма с аллергеном может спровоцировать серьезные последствия в виде анафилактического шока. Для него свойствен отек языка и гортани, вследствие чего закрываются воздухоносные пути, что приводит к смертельному исходу при неоказании незамедлительной помощи.


Медикаменты

Гистамин как лекарственное средство применяется редко в связи с большим риском побочных действий:

  • Может быть использован с целью уменьшения боли при суставном и мышечном ревматизме, полиартритах, радикулитах, плекситах путем внутрикожного введения раствора дигидрохлорида гистамина.
  • При оценке функционального состояния желудка, поскольку стимулирует его секрецию. Однако сейчас для этого чаще используется Пентгастрин или Бентазол.
  • При аллергических заболеваниях, бронхиальной астме, крапивнице могут назначаться внутрикожные инъекции гистамина с постепенным увеличением дозы. Считается, что в организме вырабатывается устойчивость к нему и снижается предрасположенность к аллергическим реакциям.

Более практическое значение имеет ликвидация эффектов гистамина при патологических процессах. С этой целью существует группа антигистаминные препаратов, которые систематизируются по механизму действия.

Блокаторы H1-рецепторов применяются при аллергии:

  • 1-е поколение - Димедрол, Фенистил, Супрастин Диазолин, Тавегил и др. (неселективно блокируют H-1, 2, 3 рецепторы, поэтому обладают самым большим количеством побочных эффектов).
  • 2-е поколение - Кларитин, Лорано, Лорфаст, Лоратадин и др. Селективно отключают H1-рецепторы.
  • 3-е поколение - Эдем, Эриус, Лоратек, Цетрин, Цетрилев и др. Наибольшая избирательность к первому подтипу рецепторов.

Блокаторы H2-рецепторов употребляются при заболеваниях желудочно-кишечного тракта:

  • 1-е поколение - Циметидин.
  • 2-е поколение - Ранитидин.
  • 3-е поколение - Фамотидин.
  • 4-е поколение - Низатидин.
  • 5-е поколение - Роксатидин.

Это соединение сначала было получено синтетическим путем 1907 году и лишь позднее, после установления факта его ассоциации с тканями животных и присутствующими в них тучными клетками, оно получило свое название и ученые поняли что это такое гистамин и какие бывают гистаминовые рецепторы . Уже в 1910 году английский физиолог и фармаколог Генри Дэйл (лауреат Нобелевской премии 1936 года за работы, посвященные роли ацетилхолина в передаче нервных импульсов) доказал, что гистамин — это гормон и продемонстрировал бронхоспастические и сосудорасширяющие свойства при его внутривенном введении животным. Дальнейшие исследования в основном акцентировали внимание на схожести процессов, развивающихся в ответ на введение антигена сенсибилизированному животному, и биологических эффектов, возникающих после инъекций гормона. Только в 50-х годах прошлого века было установлено, что гистамин содержится в и освобождается из них при аллергии .

Метаболизм гистамина (синтез и распад)

Синтез гистамина в тучных клетках и базофилах и пути его распада во внеклеточном пространстве после секреции

Из вышесказанного ясно, что это такое гистамин, но как происходит его синтез и дальнейший метаболизм.

Базофилы и тучные клетки являются основными образованиями организма, в которых гистамин вырабатывается. Медиатор синтезируется в аппарате Гольджи из аминокислоты гистидина под действием гистидиндекарбоксилазы (смотрите схему синтеза выше). Вновь образованный амин комплексируется с гепарином или родственными по структуре протеогликанами путем ионного взаимодействия с кислотными остатками их боковых цепей.

Секретированный после синтеза гистамин быстро метаболизируется (период полужизни — 1 мин) преимущественно по двум путям:

  1. окисление (30%),
  2. метилирование (70%).

Большая часть метилированного продукта выводится через почки, а его концентрация в моче может быть критерием общей эндогенной секреции гистамина. Небольшие количества медиатора спонтанно выделяются покоящимися тучными клетками кожи на уровне примерно 5 нмоль, что превышает концентрацию гормона в плазме крови (0,5-2,0 нмоля). Кроме тучных клеток и базофилов гистамин может вырабатываться тромбоцитами, клетками нервной системы и желудка.

Гистаминовые рецепторы (Н1, Н2, Н3, Н4)

Циклическая активация и инактивация G-протеинов, связанных с клеточными гистаминовыми рецепторами, и разнообразие индуцированных ими биологических эффектов. В состоянии покоя тример αβγ связывает гуанозиндифосфат (ГДФ). Взаимодействие гистаминового рецептора с лигандом приводит к высвобождению ГДФ и активации G-протеина. Присоединение в дальнейшем к α-цепи гуанозинтрифосфата (ГТФ), присутствующего в клетке в избытке, ведет к диссоциации G-протеина на α-мономер и βγ-димер. В момент распада обе структуры способны инициировать спектр внутриклеточных биохимических эффектов, качественные особенности которых определяются главным образом типом α-цепи. Блокирование сигнала возникает под действием белков, получивших название RGS (regulators of G-protein signaling). Они связываются с α-цепью и резко ускоряют гидролиз ГТФ. Переход ГТФ в ГДФ вновь приводит к ассоциации цепей G-протеина.

Спектр биологических эффектов гистамина достаточно широк, что обусловлено наличием не менее четырех типов гистаминовых рецепторов:

  • Н 1 ,
  • Н 2 ,
  • Н 4 .

Они принадлежат самому распространенному в организме классу сенсоров, в который входят зрительные, обонятельные, хемотаксические, гормональные, нейротрансмиссионные и ряд других рецепторов. Разнообразие структур внутри класса у позвоночных может варьироваться от 1000 до 2000, а общее количество соответствующих генов обычно превышает 1% объема генома. Это складчатые белковые молекулы, 7-кратно «прошивающие» наружную клеточную мембрану и ассоциированные с G-протеином с внутренней ее стороны. G-протеины также представлены многочисленным семейством. Их объединяет общность структуры (состоят из трех субъединиц: α, β и γ) и способность связывать нуклеотид гуанин (отсюда название «guanine-binding proteins» или «G-proteins»).

Известно 20 вариантов цепей Gα, 6 — Gβ и 11 — Gγ. Во время проведения сигнала (смотрите рисунок выше) сцепленные в покое субъединицы G-протеина распадаются на мономер α и димер βγ. На основе различии в строении α-субъединиц G-протеины разделены на 4 группы (α s , α i , α q , α 12). Каждая группа имеет свои особенности инициирования внутриклеточных сигнальных путей. Таким образом, в конкретном случае лиганд-рецепторного взаимодействия реакция клетки определяется как специфичностью и структурой самого гистаминового рецептора, так и свойствами ассоциированного с ним G-протеина.

Отмеченные особенности характерны и для гистаминовых рецепторов. Они кодируются индивидуальными генами, расположенными на разных хромосомах, и ассоциируются с различными G-npoтеинами (смотрите таблицу ниже). Кроме того, имеются существенные отличия по тканевой локализации отдельных типов Н-рецепторов. При аллергии большая часть эффектов реализуется через Н 1 -гистаминовые рецепторы. Наблюдаемые при этом активация G-протеина и высвобождение α q/11 -цепи инициируют через фосфолипазу С расщепление мембранных фосфолипидов, образование инозитол трифосфата, стимуляцию протеинкиназы С и мобилизацию кальция, что сопровождается проявлением клеточной реактивности, иногда называемой «аллергия на гистамин» (например, в носу — ринорея, в легких — спазм бронхов, в коже — покраснение, образование крапивницы и волдыря). Другой сигнальный путь, идущий от Н 1 -гистаминового рецептора, может индуцировать активацию транскрипционного фактора NF-κВ, что обычно реализуется в формировании воспалительной реакции.

Гистаминовые рецепторы человека
Гистаминовый рецептор G-протеин Хромосома Локализация
Н 1 α q 3 Гладкая мускулатура бронхов и кишечника, сосуды
Н2 α s 5 Желудок
Н3 α 20 Нервы
Н4 α 18 Костномозговые клетки, эозинофилы

Гистамин способен усиливать Тh2-иммунный ответ за счет подавления продукции IL-12 и активации синтеза IL-10 в антигенпрезентирующих клетках. Кроме того, он повышает экспрессию CD86 на поверхности этих клеток.

Однако эффекты гистамина на уровне Т-лимфоцитов могут быть иными (вплоть до противоположных). Так медиатор через гистаминовые рецепторы Н 1 усиливает пролиферацию стимулированных Th1-клеток и продукцию IFN-γ. В то же время он может оказывать ингибирующее влияние на митотическую активность Тh2-лимфоцитов и синтез этими клетками IL-4 и IL-13. При этом эффекты реализуются через Н 2 -гистаминовые рецепторы. Последние феномены, по-видимому, отражают механизм обратной свази, направленный на затухание аллергической ре-акции. Под действием IL-3, который является ростовым фактором для мастоцитов и базофилов, также индуктором гистидиндекарбоксилазы, происходит усиление экспрессии Н 1 -гистаминовых рецепторов на лимфоцитах Th1 (но не Th2).

К.В. Шмагель и В.А. Черешнев

Гистамин – это органическое, т.е. происходящее из живых организмов, соединение, имеющее в своей структуре аминные группы, т.е. биогенный амин. В организме гистамин выполняет множество важных функций, о чем дальше. Избыток гистамина приводит к различным патологическим реакциям. Откуда берется избыточный гистамин и как с ним бороться?

Источники гистамина

  • Гистамин синтезируется в организме из аминокислоты гистидин : Такой гистамин называется эндогенный.
  • Гистамин может попадать в организм с продуктами питания. В этом случае он называется экзогенный
  • Гистамин синтезируется собственной микрофлорой кишечника, и может всасываться в кровь из пищеварительного тракта. При дисбактериозе бактерии могут вырабатывать излишне большое количество гистамина, который вызывает псевдоаллергические реакции.

Установлено, что эндогенный гистамин значительно активнее экзогенного.

Синтез гистамина

В организме под воздействии гистидиндекарбоксилазы при участии витамина В-6 (пиридоксальфосфата) от гистидина отщепляется карбоксильный хвост, так аминокислота превращается в амин.

Синтез происходит:

  1. В желудочно-кишечном тракте в клетках железистого эпителия, где в гистамин превращается поступающий с пищей гистидин.
  2. В тучных клетках (лаброцитах) соединительной ткани, а также других органах. Тучных клеток особенно много в местах потенциального повреждения: слизистые дыхательных путей (нос, трахея, бронхи), эпителий, выстилающий кровеносные сосуды. В печени и селезенке синтез гистамина ускорен.
  3. В клетках белой крови – базофилах и эозинофилах

Произведенный гистамин либо запасается в гранулах тучных клеток или клетках белой крови, либо быстро разрушается ферментами. При нарушении баланса, когда гистамин не успевает разрушиться, свободный гистамин ведет себя, как бандит, учиняя погромы в организме, называемые псевдоаллергическими реакциями.

Механизм действия гистамина

Гистамин оказывает действие, связываясь с особыми гистаминовыми рецепторами, которые обозначаются H1, H2, H3, H4. Аминная голова гистамина взаимодействует с аспарагиновой кислотой, находящейся внутри клеточной мембраны рецептора, и запускает каскад внутриклеточных реакций, которые проявляются в определенных биологических эффектах.

Гистаминовые рецепторы

  • Н1 рецепторы находятся на поверхности мембран нервных клеток, клеток гладкой мускулатуры дыхательных путей и сосудов, эпителиальных и эндотелиальных клеток (клеток кожи и выстилки кровеносных сосудов), клеток белой крови, ответственных за обезвреживание чужеродных агентов

Их активация гистамином вызывает внешние проявления аллергии и бронхиальной астмы: спазм бронхов с затруднением дыхания, спазм гладкой мускулатуры кишечника с болью и профузным поносом, повышается проницаемость сосудов, в результате чего возникают отеки. Повышается выработка медиаторов воспаления – простагландинов, которые повреждают кожу, что ведет к кожным высыпаниям (крапивнице) с покраснением, зудом, отторжением поверхностного слоя кожи.

Рецепторы, находящиеся в нервных клетках, ответственны за общую активацию клеток головного мозга, гистамин включает режим бодрствования.

Препараты, блокирующие действие гистамина на Н1 рецепторы, используются в медицине для торможения аллергических реакций. Это димедрол, диазолин, супрастин. Так как они блокируют рецепторы, находящиеся в головном мозгу наряду с другими Н1 рецепторами, побочным эффектом этих средств является чувство сонливости.

  • Н2 рецепторы содержатся в мембранах париентальных клеток желудка – тех клеток, которые вырабатывают соляную кислоту. Активация этих рецепторов приводит к повышению кислотности желудочного сока. Данные рецепторы задействованы в процессах переваривания пищи.

Существуют фармакологические препараты, селективно блокирующие Н2 гистаминовые рецепторы. Это циметидин, фамотидин, роксатидин и др. Их используют в лечении язвенной болезни желудка, поскольку они подавляют выработку соляной кислоты.

Кроме влияния на секрецию желез желудка, Н2 рецепторы запускают выделение секрета в дыхательных путях, что провоцирует такие симптомы аллергии, как насморк и выделение мокроты в бронхах при бронхиальной астме.

Кроте того стимуляция Н2 рецепторов оказывает влияние на реакции иммунитета:

Угнетаются IgE – иммунные белки, подбирающие чужеродный белок на слизистых, тормозит миграцию эозинофилов (иммунных клеток белой крови, ответственных за аллергические реакции) к месту воспаления, усиливает угнетающее действие Т-лимфоцитов.

  • Н3 рецепторы находятся в нервных клетках, где они принимают участие в проведении нервного импульса, а также запускают освобождение других нейромедиаторов: норадреналина, допамина, серотонина, ацетилхолина. Некоторые антигистаминные препараты, такие как димедрол, наряду с Н1 рецепторами, действуют на Н3 рецепторы, что проявляется в общем торможении центральной нервной системы, которая выражается в сонливости, торможении реакций на внешние раздражители. Поэтому неселективные антигистаминные препараты следует принимать с осторожностью лицам, чья деятельность требует быстроты реакций, например, водителям транспортных средств. В настоящее время разработаны препараты селективного действия, которые не оказывают влияния на работу Н3 рецепторов, это астемизол, лоратадин и др.
  • Н4 рецепторы находятся в клетках белой крови – эозинофилах и базофилах. Их активация запускает реакции иммунного ответа.

Биологическая роль гистамина

Гистамин имеет отношение к 23 физиологическим функциям, ибо это высокоактивное химическое вещество, которое легко вступает в реакции взаимодействия.

Основными функциями гистамина являются:

  • Регуляция местного кровоснабжения
  • Гистамин – медиатор воспаления.
  • Регуляция кислотности желудочного сока
  • Нервная регуляция
  • Другие функции

Регуляция местного кровоснабжения

Гистамин регулирует местное кровоснабжение органов и тканей. При усиленной работе, например, мышцы, возникает состояние нехватки кислорода. В ответ на местную гипоксию ткани высвобождается гистамин, который заставляет капилляры расширяться, приток крови увеличивается, а с ним увеличивается и приток кислорода.

Гистамин и аллергия

Гистамин является основным медиатором воспаления. С этой функцией связано его участие в аллергических реакциях

Он содержится в связанном виде в гранулах тучных клеток соединительной ткани и базофилов и эозинофилов – клеток белой крови. Аллергическая реакция – это реакция иммунного ответа на вторжение чужеродного белка, называемого антигеном. Если этот белок уже поступал в организм, клетки иммунологической памяти сохранили информацию о нем и передали на особые белки – иммуноглобулины Е (IgE), которые называют антитела. Антитела обладают свойством специфичности: они узнают и реагируют лишь на свои антигены.

При повторном поступлении в организм белка – антигена, их узнают антитела-иммуноглобулины, которых прежде были сенсибилизированы этим белком. Иммуноглобулины – антитела связываются с белком-антигеном, образуя иммунологический комплекс, и весь этот комплекс прикрепляется к мембранам тучных клеток и\или базофилов. Тучные клетки и\или базофилы реагируют на это путем высвобождения гистамина из гранул в межклеточную среду. Вместе с гистамином из клетки выходят другие медиаторы воспаления: лейкотриены и простагландины. Все вместе они дают картину аллергического воспаления, которое проявляется по-разному, в зависимости от первичной сенсибилизации.

  • Со стороны кожи: зуд, покраснение, отечность (Н1 рецепторы)
  • Дыхательные пути: сокращение гладкой мускулатуры (Н1 и Н2 рецепторы), отек слизистой (Н1 рецепторы), повышенная продукция слизи (Н1 и Н2 рецепторы), уменьшение просвета кровеносных сосудов в легких (Н2 рецепторы). Это проявляется в чувстве удушья, нехватки кислорода, кашле, насморке.
  • Желудочно-кишечный тракт: сокращение гладкой мускулатуры кишечника (Н2 рецепторы), что проявляется в спастических болях, поносе.
  • Сердечно-сосудистая система: падение артериального давления (Н1 рецепторы), нарушение сердечного ритма (Н2 рецепторы).

Выход гистамина из тучных клеток может осуществляться экзоцитарным способом без повреждения самой клетки или происходит разрыв мембраны клетки, что приводит к одномоментному поступлению в кровь большого количества как гистамина, так и других медиаторов воспаления. В результате возникает такая грозная реакция, как анафилактический шок с падением давления ниже критического, судорогами, нарушением работы сердца. Состояние опасно для жизни и даже неотложная врачебная помощь спасает не всегда.

В повышенных концентрациях гистамин выделяется при всех воспалительных реакциях, как связных с иммунитетом, так и неимунных.

Регуляция кислотности желудочного сока

Энтерохромафинные клетки желудка высвобождают гистамин, который через Н2 рецепторы стимулирует обкладочные (париентальные) клетки. Обкладочные клетки начинают поглощать воду и углекислый газ из крови, которые посредством фермента карбоангидразы превращаются в угольную кислоту. Внутри обкладочных клеток угольная кислота распадается на ионы водорода и бикарбонат-ионы. Бикарбонат-ионы отправляются обратно в кровоток, а ионы водорода поступают в просвет желудка через К + \ Н + насос, понижая рН в кислую сторону. Транспорт ионов водорода идет с затратой энергии, высвобождающейся из АТФ. Когда рН желудочного сока становится кислой, высвобождение гистамина прекращается.

Регуляция деятельности нервной системы

В центральной нервной системе гистамин высвобождается в синапсы – места соединения нервных клеток между собой. Гистаминовые нейроны обнаружены в задней доле гипоталамуса в туберомаммилярном ядре. Отростки данных клеток расходятся по всему головному мозгу, через медиальный пучок переднего мозга они идут в Кору больших полушарий. Основной функций гистаминовых нейронов является поддерживание головного мозга в режиме бодрствования, в периоды расслабления\усталости их активность снижается, а в период быстрой фазы сна они неактивны.

Гистамин обладает защитным действием на клетки центральной нервной системы, он снижает предрасположенность к судорогам, защищает от ишемических повреждений и последствий стресса.

Гистамин контролирует механизмы памяти, способствуя забыванию информации.

Репродуктивная функция

Гистамин связан с регуляцией полового влечения. Инъекция гистамина в пещеристое тело мужчин с психогенной импотенцией восстанавливало эрекцию у 74% из них. Выявлено, что антагонисты Н2 рецепторов, которые обычно принимают при лечении язвенной болезни в целью снижения кислотности желудочного сока, вызывают потерю либидо и эректильную дисфункцию.

Разрушение гистамина

Выделившийся в межклеточное пространство гистамин после соединения с рецепторами частично разрушается, но по большей части поступает обратно в тучные клетки, накапливаясь в гранулах, откуда опять может высвобождаться при действии активирующих факторов.

Разрушение гистамина происходит под действием двух основных ферментов: метилтрансферазы и диаминооксидазы (гистаминазы).

Под воздействием метилтрансферазы в присутствии S-аденозилметионина (SAM) гистамин превращается в метилгистамин.

Эта реакция в основном происходит в центральной нервной системе, слизистой оболочке кишечника, печени, тучных клетках (мастоцитах, лаброцитах). Образовавшийся метилгистамин может накапливаться в тучных клетках и при выходе из них, взаимодействовать с Н1 гистаминовыми рецепторами, вызывая все те же эффекты.

Гистаминаза превращает гистамин в имидазолуксусную кислоту. Это основная реакция инактивации гистамина, которая происходит в тканях кишечника, печени, почках, в коже, клетках вилочковой железы (тимуса), эозинофилах и нейтрофилах.

Гистамин может связываться с некоторыми белковыми фракциями крови, что сдерживает избыточное взаимодействие свободного гистамина со специфическими рецепторами.

Небольшое количество гистамина выделяется в неизмененном виде с мочой.

Псевдоаллергические реакции

Псевдоаллергические реакции по внешним проявлениям ничем не отличаются от истинной аллергии, но они не имеют иммунологической природы, т.е. неспецифичны. При псевдоаллергических реакциях нет первичного вещества – антигена, с которым бы связывался белок-антитело в иммунологический комплекс. Аллергические пробы при псевдоаллергических реакциях ничего не выявят, ибо причина псевдоаллергической реакции не в проникновении в организм чужеродного вещества, а в интолерантности самого организма к гистамину. Интолерантность возникает при нарушении равновесия между гистамином, поступившем в организм с пищей и высвободившимся из клеток, и дезактивацией его ферментами. Псевдоаллергические реакции по своим проявлениям не отличаются от аллергических. Это могут быть поражения кожи (крапивница), спазм дыхательных путей, заложенность носа, диарея, гипотония (снижение артериального давления), аритмия.

Часто псевдоаллергические реакции возникают при употреблении продуктов с высокой концентрацией гистамина. О продуктах, нашпигованных гистамином, читайте далее.