Гистамина в очаге воспаления
Механизм действия гистамина и его эффекты
а) Функции гистамина. Гистамин служит в качестве нейромедиатора/модулятора в ЦНС, вызывающего среди прочих эффектов состояние бодрствования. В слизистой оболочке желудка он действует как медиатор, который выделяется энтерохромаффиноподобными (ECL) клетками для стимуляции секреции кислоты желудочного сока соседними париетальными клетками.
Гистамин, содержащийся в базофилах крови и тканевых тучных клетках, играет роль медиатора в IgE-опосредованных аллергических реакциях. Гистамин, повышая тонус гладкой мускулатуры бронхов, может спровоцировать приступ бронхиальной астмы. Он стимулирует перистальтику кишечника, о чем свидетельствует появление диареи при пищевой аллергии.
Гистамин увеличивает проницаемость кровеносных сосудов, вызывая образование щелей между эндотелиальными клетками посткапиллярных венул, что позволяет жидкости проходить в окружающие ткани (образование волдырей). Кровеносные сосуды расширяются, т. к. гистамин стимулирует выход NO из эндотелия, а также оказывает прямое релаксирующее действие на сосуды. Стимулируя чувствительные нервные окончания кожи, гистамин может вызывать зуд.
б) Рецепторы. Гистаминовые рецепторы связаны с белками G. Гистаминовые Н1- и Н2-рецепторы служат мишенями для веществ с антагонистическими свойствами. Н3-рецепторы находятся в нервных клетках и могут ингибировать выход разнообразных медиаторов, включая сам гистамин. Позже был обнаружен еще один подтип рецепторов — Н4-рецепторы; они локализуются на определенных клетках воспаления.
в) Метаболизм. Гистаминсодержащие клетки образуют гистамин путем декарбоксилирования аминокислоты гистидина. Выброшенный гистамин разрушается, т. к. для негоотсутствуетсистема обратного захвата, как для норадреналина, дофамина и серотонина.
г) Антагонисты. Селективные антагонисты могут блокировать Н1- и Н2-гистаминовые рецепторы.
Н1-антигистаминные средства. Давно открытые вещества этой группы (I поколения) неспецифичны и блокируют другие рецепторы (М-холинорецепторы). Эти средства используют для устранения симптомов аллергии (бамипин, клемастин, диметинден, мебгидролин, фенирамин), в качестве противорвотных (меклизин, дименгидринат) и как седативные снотворные, отпускаемые без рецепта врача.
Прометазин олицетворяет собой переход к психофармакологическим средствам типа нейролептиков из группы фенотиазинов.
Большинство Н1-антигистаминных препаратов вызывает сонливость (ослабляя реакцию при управлении автомобилем) и атропиноподобные реакции (сухость во рту, запор). Более новые вещества (Н1-антигистаминные препараты II поколения) не проникают в ЦНС и поэтому практически не оказывают седативного действия. Предположительно, они переносятся обратно в кровь с помощью Р-гликопротеида находящегося в эндотелии ГЭБ.
Более того, они практически не обладают какой-либо антихолинергической активностью. В эту группу входят цетиризин (рацемат) и его активный энантиомер левоцетиризин, а также лоратадин и его активный метаболит дезлоратадин. Фексофенадин — активный метаболит терфенадина, чрезмерная концентрация в крови которого достигается при слишком медленной биотрансформации (посредством CYP3A4), что может приводить к сердечным аритмиям (удлинение интервала ОТ). Также к этой группе препаратов относятся эбастин и мизоластин.
Н2-блокаторы (циметидин, ранитидин, фамотидин, низатидин) угнетают секрецию кислоты желудочного сока и поэтому подходят для лечения пептических язв. Применение циметидина может сопровождаться межлекарственными взаимодействиями, т. к. он ингибирует печеночную цитохромоксидазу. У последующих поколений (ранитидин) эти побочные эффекты практически отсутствуют.
д) Стабилизаторы тучных клеток. Кромогликат (кромолин) и недокромил уменьшают (по пока еще неизвестному механизму) способность тучных клеток высвобождать гистамин и другие медиаторы в ходе аллергических реакций. Оба препарата применяются местно.
— Также рекомендуем «Механизм действия серотонина и его эффекты»
Оглавление темы «Фармакология лекарств»:
- Парасимпатомиметики — холиномиметики и блокаторы ацетилхолинэстеразы
- Парасимпатолитики — холиноблокаторы и их эффекты
- Механизм действия дофамина и его эффекты
- Механизм действия гистамина и его эффекты
- Механизм действия серотонина и его эффекты
- Механизм действия нейрокинина (вещества Р) и его эффекты
- Механизм действия глутамата, ГАМК и их эффекты
- Лекарства для расширения сосудов
- Механизм действия нитратов и их эффекты
- Механизм действия антагонистов кальция и их эффекты
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 сентября 2017; проверки требуют 16 правок.
| Гистамин | |
|---|---|
| Систематическое наименование | 4-(2-Аминоэтил)-имидазол, или β-имидазолил-этиламин |
| Традиционные названия | Гистамин |
| Хим. формула | C5H9N3 |
| Рац. формула | C1=C(NC=N1)CCN |
| Молярная масса | 111,15 г/моль |
| Температура | |
| • плавления | 83,5 °C (182,3 °F) |
| • кипения | 209,5 °C (409,1 °F) °C |
| Рег. номер CAS | 51-45-6 |
| PubChem | 774 |
| Рег. номер EINECS | 200-100-6 |
| SMILES | NCCC1=C[N]C=N1 |
| InChI | InChI=1S/C5H9N3/c6-2-1-5-3-7-4-8-5/h3-4H,1-2,6H2,(H,7,8) NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N |
| ChEBI | 18295 |
| Номер ООН | UN 2811 |
| ChemSpider | 753 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
| Медиафайлы на Викискладе | |
Гистамин, также имидазолил-2-этиламин — органическое соединение, биогенный амин, медиатор аллергических реакций немедленного типа, также является регулятором многих физиологических процессов.
Свойства и синтез[править | править код]
Представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде и этаноле, нерастворим в эфире.
Для медицинского применения препарат получают путём бактериального расщепления гистидина или синтетическим путём.
Биосинтез и метаболизм[править | править код]
Гистамин является биогенным соединением, образующимся в организме при декарбоксилировании аминокислоты гистидина, катализируемого гистидиндекарбоксилазой (КФ 4.1.1.22):
Гистамин накапливается в тучных клетках и базофилах в виде комплекса с гепарином, свободный гистамин быстро деактивируется окислением, катализируемым диаминоксидазой (гистаминазой, КФ 1.4.3.22)[1]:
Im-CH2CH2NH2 + O2 + H2O Im-CH2CHO + NH3 + H2O2
либо метилируется гистамин-N-метилтрансферазой (КФ 2.1.1.8)[2]. Конечные метаболиты гистамина — имидазолилуксусная кислота и N-метилгистамин выводятся с мочой.
Физиологическая роль[править | править код]
Гистамин является одним из эндогенных факторов (медиаторов), участвующих в регуляции жизненно важных функций организма и играющих важную роль в патогенезе ряда болезненных состояний.
В обычных условиях гистамин находится в организме преимущественно в связанном, неактивном состоянии. При различных патологических процессах (анафилактический шок, ожоги, обморожения, сенная лихорадка, крапивница и аллергические заболевания), а также при поступлении в организм некоторых химических веществ, количество свободного гистамина увеличивается. «Высвободителями» («либераторами») гистамина являются d-тубокурарин, морфин, йодсодержащие рентгеноконтрастные препараты, никотиновая кислота, высокомолекулярные соединения (декстран и др.) и другие лекарственные средства.
Свободный гистамин обладает высокой активностью: он вызывает спазм гладких мышц (включая мышцы бронхов), расширение капилляров и понижение артериального давления; застой крови в капиллярах и увеличение проницаемости их стенок; вызывает отёк окружающих тканей и сгущение крови. В связи с рефлекторным возбуждением мозгового вещества надпочечников выделяется адреналин, суживаются артериолы и учащаются сердечные сокращения. Гистамин вызывает усиление секреции желудочного сока.
Некоторые количества гистамина содержатся в ЦНС, где, как предполагают, он играет роль нейромедиатора (или нейромодулятора). Не исключено, что седативное действие некоторых липофильных антагонистов гистамина (проникающих через гемато-энцефалический барьер противогистаминных препаратов, например, димедрола) связано с их блокирующим влиянием на центральные гистаминовые рецепторы.
Рецепторы гистамина[править | править код]
В организме существуют специфические рецепторы, для которых гистамин является эндогенным лигандом-агонистом. В настоящее время различают четыре подгруппы гистаминовых (Н) рецепторов: Н1-, Н2-, Н3- и H4-рецепторы.
| Тип | Локализация | Эффекты |
| H1 рецепторы | Гладкие мышцы, эндотелий, центральная нервная система (постсинаптические) | Вазодилатация, бронхоконстрикция, спазм гладкой мускулатуры бронхов, раздвижение клеток эндотелия (и, как следствие, транссудации жидкости в околососудистое пространство, отек и крапивница), стимуляция секреции гормонов гипофизом, переключение из режима сна в режим бодрствования, подавление пищевого поведения, регуляция уровня бодрствования гистаминэргических нейронов [3], локомоция, терморегуляция, эмоции вообще (и в частности агрессия и тревожность), участие в процессах памяти и обучения (подавление припоминания и (ре-)консолидации)[4], развитие тахикардии, снижение проводимости атриовентрикулярного узла[5]. Увеличение высвобождения гистамина и других медиаторов воспаления; повышение экспрессии молекул клеточной агдезии на иммунных клетках и повышение хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов; повышение антигенпредставляющей способности клеток, костимулирующая активность в отношении В-клеток; блокирование гуморального иммунитета и продукции IgE; индукция клеточного иммунитета (Th1); индукция секреции IFNg |
| H2 рецепторы | Париетальные клетки, кардиомиоциты, гладкомышечные клетки[5], эпителиальные клетки, эндотелиальные клетки, клетки молочных желёз, миелоидные клетки и лимфоидные клетки, дендритные клетки , клетки ЦНС, [6][7] | Стимуляция секреции желудочного сока (конкретнее — соляной кислоты в нём), повышение проницаемости сосудов, гипотония, тахикардия, регуляция ионного баланса, бронходилатация, продуцирование слизи в дыхательных путях; снижение хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов; индукция синтеза интерлейкина-10, подавление синтеза интерлейкина-12 дендритными клетками; развитие Th2-ответа и иммунной толерантности; индукция гуморального иммунитета; подавление клеточного иммунитета; подавление Th2-клеток; косвенная роль в аллергии, аутоиммунитете, злокачественных заболеваниях и отторжении трансплантата[5] |
| H3 рецепторы | Центральная и периферическая нервная система (пресинаптические) | Подавление высвобождения нейромедиаторов (дофамина, ГАМК, ацетилхолина, серотонина, норадреналина, гистамина), подавление синтеза гистамина[8][5] |
| H4 рецепторы | Костный мозг, зернистые лейкоциты, тучные клетки, внутренние органы (тонкий и толстый кишечник, лёгкие, печень, селезёнка, семенники, тимус, трахея, миндалины[9]), ротовая полость[10]. | схожие с H1; является одним из сигналов дифференциации миелобластов и промиелоцитов; повышение хемотаксиса эозинофилов, сигнал к дегрануляции эозинофилов[5] |
Возбуждение периферических Н-рецепторов сопровождается спастическим сокращением бронхов, мускулатуры кишечника и другими явлениями.
Наиболее характерным для возбуждения Н2-рецепторов является усиление секреции желудочных желез. Они участвуют также в регуляции тонуса гладких мышц матки, кишечника, сосудов. Вместе с Н1-рецепторами Н2-рецепторы играют роль в развитии аллергических и иммунных реакций. Существует широкий класс препаратов — блокаторов гистаминовых рецепторов Н1 — антигистаминные препараты.
Н2-рецепторы участвуют также в медиации возбуждения в ЦНС. В последнее время стали придавать большое значение стимуляции Н3-рецепторов в механизме центрального действия гистамина.
Медицинское применение[править | править код]
Как лекарственное средство гистамин имеет ограниченное применение.
Выпускается в виде дигидрохлорида (Histamini dihydrochloridum). Белый кристаллический порошок. Гигроскопичен. Легко растворим в воде, трудно в спирте; pH водных растворов 4,0—5,0.
Синонимы: Eramin, Ergamine, Histalgine, Histamyl, Histapon, Imadyl, Imido, Istal, Peremin и др.
Пользуются гистамином иногда при полиартритах, суставном и мышечном ревматизме: внутрикожное введение дигидрохлорида гистамина (0,1—0,5 мл 1 % раствора), втирание мази, содержащей гистамин, и электрофорез гистамина вызывают сильную гиперемию и уменьшение болезненности; при болях, связанных с поражением нервов; при радикулитах, плекситах и т. п. препарат вводят внутрикожно (0,2—0,3 мл 0,1 % раствора).
При аллергических заболеваниях, мигрени, бронхиальной астме, крапивнице иногда проводят курс лечения малыми, возрастающими дозами гистамина. Предполагают, что организм при этом приобретает устойчивость к гистамину, и этим уменьшается предрасположенность к аллергическим реакциям (применение в качестве десенсибилизирующего средства при аллергических заболеваниях имеет также содержащий гистамин препарат гистаглобулин).
Начинают с внутрикожного введении очень малых доз гистамина (0,1 мл в концентрации 1/10, для чего содержимое ампулы, то есть 0,1 % раствор, разводят соответствующим количеством изотонического раствора натрия хлорида), затем дозу постепенно увеличивают.
Гистамином пользуются также для фармакологической диагностики феохромоцитомы и феохромобластомы; проводят комбинированную пробу с тропафеном.
В связи со стимулирующим влиянием гистамина на желудочную секрецию, его иногда применяют для диагностики функционального состояния желудка (в некоторых вариантах фракционного зондирования или внутрижелудочной pH-метрии). При этом необходимо соблюдать большую осторожность из-за возможных побочных явлений (гипотензивное действие, бронхиолоспазм и др.). В настоящее время для этой цели пользуются другими препаратами (пентагастрин, бетазол и др.).
При передозировке и повышенной чувствительности к гистамину могут развиться коллапс и шок.
При приёме внутрь гистамин трудно всасывается и эффекта не оказывает.
Гистамином широко пользуются фармакологи и физиологи для экспериментальных исследований.
Форма выпуска[править | править код]
Формы выпуска гистамина дигидрохлорида: порошок; 0,1 % раствор в ампулах по 1 мл (Solutio Histamini dihydrochloridi 0,1 % pro injectionibus) в упаковке по 10 ампул.
Хранение[править | править код]
Хранение: список Б. В защищённом от света месте.
См. также[править | править код]
- Блокаторы H1-гистаминовых рецепторов
- Блокаторы H2-гистаминовых рецепторов
- Блокаторы H3-гистаминовых рецепторов
- Физиологические антагонисты гистамина
Примечания[править | править код]
- ↑ EC 1.4.3.22 // IUBMB Enzyme Nomenclature
- ↑ EC 2.1.1.8 // IUBMB Enzyme Nomenclature
- ↑ Haas H, Panula P. «The role of histamine and the tuberomamillary nucleus in the nervous system» Nat Rev Neurosci 2003; 4:121-130
- ↑ Alvarez E. O. The role of histamine on cognition //Behavioural brain research. – 2009. – Т. 199. – №. 2. – С. 183-189.
- ↑ 1 2 3 4 5 Simons F. E. R. Advances in H1-antihistamines //New England Journal of Medicine. – 2004. – Т. 351. – №. 21. – С. 2203-2217.
- ↑ Hattori Y, Seifert R. «Histamine and Histamine Receptors in Health and Disease», 2017, стр.141-160
- ↑ Jutel M, Akdis M, Akdis CA (2009) Histamine, histamine receptors and their role in immune pathology. Clin Exp Allergy 39:1786–1800. doi:10.1111/j.1365-2222.2009.03374.x
- ↑ Hattori Y, Seifert R. «Histamine and Histamine Receptors in Health and Disease», 2017, стр.277-301
- ↑ Bioreagents.com: Histamine H4 Receptor
- ↑ Salem A, Rozov S, Al-Samadi A, et al. Histamine metabolism and transport are deranged in human keratinocytes in oral lichen planus. Br J Dermatol. 2016. Available at: https://dx.doi.org/10.1111/bjd.14995.
Роль биологически-активных веществ в патогенезе воспалительного процесса.Тенденция воспалительного процесса, выраженность компенсаторно-приспособительных реакций в значительной степени определяются концентрацией биологически-активных веществ, выделяемых клетками в очаге воспаления и образующихся в значительном количестве в процессе превращений компонентов плазмы. Ключевую роль при этом играют продукты активированных полиморфно-ядерных лейкоцитов, фактор активации тромбоцитов, лейкотриены (С4, В4, Е4), а также вещества плазменного происхождения (продукты активирования калликреин-кининовой системы, компоненты комплемента)» и выделяемые тучными клетками гистамин и серотонин. Существенную роль в патогенезе воспаления играет гистамин, который выделяется тканями при действии на них патогенных факторов, инициирующих воспалительный процесс. Наибольшее количество гистамина обнаружено в тучных клетках и базофильных лейкоцитах, где он содержится в гранулах. В ходе воспалительной реакции активируются процессы высвобождения гистамина из гранул при параллельном увеличении его синтеза. Воздействуя на H1 и Н2-гистаминовые рецепторы, гистамин способен вызвать различные биологические эффекты. Связывание H1 гистаминовых рецепторов с гистамином сопровождается внутриклеточным увеличением концентрации цГМФ. Интенсивность данного процесса в значительной степени возрастает в присутствии ионов кальция. Следовательно, в ходе воспалительных реакций, сопровождаемых ростом кальция в цитозоле, создаются дополнительные условия для высвобождения избыточного количества гистамина.
Основные эффекты гистамина заключаются в сокращении гладких мышц, расширении микрососудов, влиянии на секреторные процессы железистой ткани. Воздействие гистамина на эндотелиальные клетки сопровождается деструктивными изменениями их цитоскелета, что приводит к увеличению проницаемости сосудистой стенки. Активированные гистамином эндотелиоциты обладают повышенной адгезивной способностью по отношению к полиморфноядерным лейкоцитам, что в значительной степени облегчает их миграцию в интерстициальное пространство при воспалении. Полагают, что гистамин оказывает существенное влияние на процессы регуляции кровотока в микроциркуляторном русле, как в обычных условиях, так и при течении воспалительного процесса. Увеличение концентрации этого вещества в очаге воспаления сопровождается расширением сосудов микроциркуляторного русла, что приводит к повышению объемной скорости локального кровотока в ткани и органе в целом. Блокирование гистаминовых рецепторов влечет за собой снижение активности и темпов развития воспалительного процесса. При значительной выраженности первичной и вторичной альтерации, приводящей к нарушениям функций клеточных мембран и сопровождаемой ростом содержания Са в цитозоле, создаются условия для избыточного высвобождения гистамина. Это приводит к увеличению микроциркуляторных расстройств в очаге воспаления, усилению процессов экстравазации жидкости, нарастанию венозного полнокровия ткани, нарушениям метаболических процессов за счет недостаточного поступления кислорода к клеткам, находящимся в зоне очага воспаления. Перечисленные изменения представляют собой патогенетическую цепь перерастания компенсаторно-приспособительных реакций экссудативной стадии воспаления в преимущественно патологические. Характеризуя биологические эффекты гистамина, необходимо отметить, что значительная часть их при воспалении связана с воздействием на гистаминовые рецепторы клеточных мембран лейкоцитов, лимфоцитов и тучных клеток. Увеличение концентрации гистамина в очаге воспаления сопровождается его связыванием с Н2 гистаминовыми рецепторами тканевых базофилов, в результате чего тормозятся процессы дальнейшей дегрануляции гистаминсодержащих клеток. Ингибирование высвобождения гистамина опосредуется через систему цАМФ тканевых базофилов. Таким образом, рост концентрации гистамина в очаге воспаления с одной стороны приводит к увеличению микроциркуляторных расстройств, а с другой стороны, по принципу обратной связи, блокирует процесс его дальнейшего высвобождения. В ходе одновременного взаимодействия гистамина с H1 и Н2-гистаминовыми рецепторами создаются условия для оптимального регулирования сосудистых реакций в очаге воспаления, снижения степени выраженности патологической направленности воспалительного процесса. Связывание гистамина с Н2-гистаминовыми рецепторами лимфоцитов приводит к активированию синтеза цАМФ в их цитозоле и уменьшению темпов развития цитолитических процессов. Воздействуя на Н2-гистаминовые рецепторы, гистамин приводит к ингибированию основных звеньев анафилактической реакции. — Также рекомендуем «Серотонин, большой эозинофильный белок в очаге воспаления.» Оглавление темы «Ключевые механизмы воспаления легких.»: |