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Lmwcg'mwcwistamina (o mwda2-(4-imidazolil)etilammina, formula Cmwdq5Hmwdg9Nmwdw3) è una molecola organica, appartenente alla classe delle ammine biogene, uno dei mediatori chimici dell'mweainfiammazione e deriva dalla mweqdecarbossilazione dell'mwegistidina ad opera della mwewistidina decarbossilasi; condivide in questa sede numerosi effetti con la mwfaserotonina. L'istamina ha anche un ruolo come mwfqneurotrasmettitore.

La decarbossilazione dell'istidina nelle carni di pesci sgombroidi, quali mwfwtonno e altri mwgapesci azzurri, e la conseguente formazione di istamina, è alla base della cosiddetta mwgqsindrome sgombroide.

• Fisiologia istaminica

• Sintesi e metabolismo

• Equilibrio tautomerico

• Ruolo nell'infiammazione

• Effetti

• Localizzazione cellulare

• Recettori dell'istamina

• Azioni dell'istamina nel SNC

• Istamina e patologie neurologiche

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

La sintesi dell'istamina parte con la decarbossilazione dell'mwhgaminoacido mwhwistidina ad opera di una specifica mwiadecarbossilasi, la mwiqL-istidina decarbossilasi mwigpiridossalfosfato-dipendente (E.C. 4.1.22).

Il catabolismo invece si svolge attraverso due percorsi metabolici. L'ossidazione viene compiuta dalla mwjadiammina ossidasi (E.C. 1.4.3.6) che genera acido imidazol-acetico (IAA), mentre la metilazione effettuata dall'istamina N-metiltrasferasi (HMT, E.C: 2.1.1.8) dà come prodotto la tele-N-metilistamina (t-MH). Questa può, a sua volta, andare incontro ad ulteriore metabolizzazione da parte della mwjwmonoammino-ossidasi (MAO) B, che genera acido tele-metilimidazolo-acetico (t-MIAA). L'IAA, che è riconosciuto come agonista dei recettori del GABA, esiste anche come coniugato al mwkaribosio ed al ribosio-5-fosfato. Sebbene nel cervello l'IAA si formi probabilmente per transaminazione dell'istidina, in alcune circostanze può comunque essere sintetizzata per ossidazione dell'istamina.

Da notare che l'istamina è substrato della diamminossidasi (DAO), ma non della MAO, e che nel sistema nervoso centrale dei vertebrati è quasi esclusivamente metilata. La metil-istamina è poi substrato della MAO-B; quindi gli inibitori delle MAO aumentano la concentrazione cerebrale della t-MH mentre abbassano quella del t-MIAA. Nel cervello, le concentrazioni di quest'ultimo non risentono del probenecid, un inibitore del trasporto di altri metaboliti derivati da neurotrasmettitori.

Oltre al fenomeno della risonanza dell'anello aromatico, l'istamina dà anche il fenomeno della mwlatautomeria. La molecola esiste quindi in due forme ben distinte in equilibrio tra di loro, ossia il tautomero mwlqτ (tau) ed il tautomero mwlgπ (pi). In soluzione a mwlwpH fisiologico il tautomero τ risulta essere maggiormente stabile rispetto al tautomero π, in quanto è stabilizzato dalla carica positiva dell'ammina primaria legata all'anello mwmaimidazolo tramite il ponte mwmqetilenico.

L'interazione recettoriale si basa essenzialmente sul fenomeno della tautomeria: mentre la forma Nmwnwτ-H ha elevata affinità per il sito recettoriale, la forma Nmwoaπ-H ha elevata efficacia, ossia è la forma tautomerica in grado di attivare la risposta. L'istamina si lega quindi al recettore quando si trova nella forma Nmwoqτ-H con l'ammina primaria protonata (carica positivamente), l'interazione dell'ammina con la tasca anionica del sito attivo recettoriale neutralizza la carica positiva dell'istamina stabilizzando in questo modo la forma Nmwogπ-H, forma tautomerica a bassa affinità ma in grado di attivare la risposta intracellulare.

L'istamina provoca:

• vasocostrizione delle grandi arterie, per azione sulla muscolatura liscia (ipertensione).

• mwqwvasodilatazione delle mwraarteriole, effetto che normalmente viene svolto localmente. Se la vasodilatazione avviene a livello sistemico si ha mwrqipotensione.

• aumento della permeabilità dei mwrwcapillari e delle mwsavenule post-capillari, attraverso diverse modificazioni delle mwsqcellule endoteliali. Così agendo permette un maggiore afflusso di mwsgleucociti nella zona traumatizzata e forse infetta.

• mwtabroncocostrizione dovuta alla contrazione delle cellule muscolari bronchiali. L'istamina è cronologicamente uno dei primi mediatori che intervengono nello sviluppo dei sintomi di un attacco di mwtqasma allergico.

È immagazzinata in cellule specializzate come i mwuagranulociti basofili, le mwuqpiastrine, i mwugmastociti, i primi due circolanti nel sangue, l'ultimo intersperso nel mwuwtessuto connettivo intorno ai vasi sanguigni, nella mwvacute e nelle mwvqmucose del mwvgcanale digerente e dell'mwvwapparato respiratorio.

L'istamina è contenuta nei granuli delta delle piastrine, nei granuli dei mastociti e dei basofili. I mastociti sono cellule residenti nel tessuto connettivo che possiedono sulla superficie recettori per le IgE, mwwqimmunoglobuline rilasciate nell'organismo a seguito di una reazione allergica. I recettori sulla superficie dei mastociti si legano alle IgE circolanti e tutto questo complesso si lega all'mwwgallergene (che ha scatenato la reazione).

Questo attacco provoca una serie di reazioni all'interno dei mastociti, con il rilascio finale di molte sostanze, tra cui appunto l'istamina. L'effetto dell'istamina, che accompagna la vasodilatazione, è di alterare l'equilibrio tra la componente liquida del sangue e l'acqua contenuta nel tessuto connettivo: il risultato è un accumulo di liquidi nel tessuto connettivo che provoca mwxaedema. L'edema può costituire un rischio serio se si verifica nella gola o nei bronchi. Una seconda esposizione all'allergene può avere effetti molto violenti perché in quel caso gli anticorpi (immunoglobuline) IgE sono già presenti sul mastocita.

Gli effetti dell'istamina sono mediati nei diversi tessuti da recettori specifici. Finora si conoscono quattro tipi di recettori, denominati da H1 a H4.

• mwygmwywH1 mwzqLocalizzazione prevalente: Intestino, bronchi, sistema cardiovascolare, mwzgSNC. mwzwEffetti: Contrazione della muscolatura liscia bronchiale, vasodilatazione, aumento della permeabilità capillare, mantenimento dello stato di veglia.

Sono accoppiati ad una proteina Gq e ad una G11 che agiscono tramite l'idrolisi dei mwaqfosfoinositidi di membrana (intervento di una mwagfosfolipasi C), generando diacilglicerolo (DAG) ed inositolo trifosfato (IP3), che mettono in moto vie trasduttive calcio-dipendenti.

• mwbqmwbgH2 mwcaLocalizzazione prevalente: Parete gastrica, sistema immunitario, sistema cardiovascolare. mwcqEffetti: Aumento della secrezione acida dello stomaco, vasodilatazione.

Attivano l'adenilatociclasi tramite una proteina Gs e quindi le loro azioni molecolari sono mediate dall'mwcwAMP ciclico e dalla proteina chinasi A mwda(PKA). L'effetto vasodilatativo avviene grazie alla conseguente inattivazione (tramite mwdqfosforilazione) della chinasi della miosina a catena leggera (MLCK): la miosina non può più legarsi all'actina e la contrazione viene evitata.

• mweamweqH3 mwewLocalizzazione prevalente: nel SNC. mwfaEffetti: Sono autorecettori presinaptici deputati al controllo della biosintesi e del rilascio dell'istamina e di altri neurotrasmettitori. In particolare l'istamina che agisce su questi recettori ha azione di inibizione del rilascio dei neurotrasmettitori associati a quella sinapsi.

Il loro effetto si esplica attraverso una proteina G inibitoria (Gi); quindi si ha riduzione dell'attività dell'adenilatociclasi; i dimeri beta-gamma possono portare all'attivazione o inibizione di alcuni mwfgcanali ionici. Tramite questo meccanismo, i recettori Hmwfw3 controllano la secrezione di certi neurotrasmettitori.

• mwggmwgwH4 mwhqLocalizzazione prevalente: Midollo osseo, milza, eosinofili, mastociti, neutrofili. mwhgEffetti: modula l'attivazione della risposta immunitaria. La scoperta di questo sottotipo recettoriale risale al 2001.

Anche questi recettori inibiscono l'adenilatociclasi tramite una Gi. Accessoriamente possono accoppiarsi ad una mwiaGzero (G0), che regola i canali del potassio e l'attivazione delle MAP chinasi tramite la PKC. È stato riportato che possono anche attivare delle proteine G presenti esclusivamente nelle cellule midollari, la mwiqG15 e la mwigG16, tramite le quali possono agire sulla mobilizzazione del mwiwcalcio dai depositi intracellulari.

La maggior parte del rilascio di istamina è di tipo non-sinaptico, ma l'istamina neuronale può anche essere capace di una neurotrasmissione di tipo veloce. Per esempio l'istamina aumenta la conduttanza agli ioni cloro nel mwjgtalamo attraverso i suoi recettori H2 o un canale ionico. Questo implica che, come la serotonina, anche l'istamina può attivare sia recettori accoppiati a secondi messaggeri, sia canali ionici controllati da ligandi.

I neuroni istaminaergici possono regolare ed essere regolati da altre vie neurochimiche. Ad esempio, l'attivazione degli autorecettori H3 riduce il rilascio di mwkaacetilcolina, noradrenalina, serotonina e certi peptidi. A sua volta l'attivazione del mwkqrecettore NMDA, dei recettori oppioidi mu, dei dopaminergici D2 e dei sottotipi recettoriali per la serotonina, possono aumentare il rilascio neuronale di istamina.

Di particolare interesse è quello del ruolo del sistema colinergico nella veglia indotta dall'istamina. La comparsa del sonno è stata tracciata nelle cellule dell'area preottica ventrale dell'mwkwipotalamo che, quando si attiva, inibisce i neuroni tubero-mammillari attraverso delle scariche di GABA. Quindi l'istamina è un regolatore importante dei cicli sonno-veglia. È su questa base che si spiegano gli effetti collaterali di certi farmaci antiallergici (sonnolenza), grazie all'antagonismo che hanno verso i recettori H1 cerebrali. Un altro effetto anch'esso mediato dai recettori H1 è la soppressione dell'attività convulsiva.

A livello ipotalamico l'istamina è un regolatore di altre funzioni, quali il rilascio di mwlqvasopressina, di mwlgossitocina, di mwlwprolattina, mwmaACTH e beta-endorfina. Regola pure il senso di fame e di sete: un aumento dell'istamina sopprime queste due sensazioni, mentre antagonisti del recettore H1 agiscono sull'ipotalamo ventromediale per stimolare l'appetito. A livello ipofisario, sembra che sia i recettori H1 che H2 siano implicati nella regolazione degli ormoni locali. Nell'animale da esperimento l'istamina, dopo micro iniezione in certe aree cerebrali, è anche un efficace soppressore delle risposte dolorifiche, effetto che sembra mediato principalmente dai recettori H2. Fuori dal cervello, la presenza di recettori H1 ed H3 su certi tipi di nervi sensitivi promuove, rispettivamente, risposte pro-flogistiche/-nocicettive ed anti-flogistiche/-nocicettive.

Sono state riscontrate variazioni significative del sistema istaminergico in alcuni disordini neurologici come la mwnasclerosi multipla, l'encefalopatia alcoolica di Wernicke, la mwngmalattia di Alzheimer e la mwnwsindrome di Down. Sia che derivi dai mastociti che dai neuroni, l'istamina può partecipare in questi processi attraverso un controllo della permeabilità vascolare e della mwoabarriera emato-encefalica alle cellule immunitarie periferiche. La capacità dell'istamina di potenziare le risposte NMDA-dipendenti potrebbe spiegare parte dei suoi effetti neurotossici riscontrati nelle encefalopatie tossiche, specie quelle da alcolici e da epatopatie croniche (ammoniopatie), ma anche qualche condizione genetica come l'mwoqistidinemia, dove la sintesi dell'istamina riceve gravi squilibri della sua sintesi.

L'istamina neuronale è un mediatore della condizione nota come mwowcinetosi. I neuroni istaminergici infatti sono attivati da disturbi vestibolari e secernono così istamina verso i centri del vomito del tronco encefalico. Infatti, gli antagonisti dei recettori H1 sono generalmente dei buoni antiemetici.

cite-note-11. Sigma Aldrich; rev. del 05.11.2011

• Brown RE et al (2001): Prog. Neurobiol 63: 637-72.

• Haas H, Panula P. (2003). Nat Rev Neurosci 4: 121-130.

• Prell GD, Green JP (1986). Annu Rev. Neurosci. 9: 209-254.

• Onoder K et al (1994): Prog. Neurobiol 42: 685-702.

• Rouleau A et al (1997): J. Neural Transm. 104: 399-417.

• Langlais PJ et al (2002): Metab. Brain Dis. 17: 199-210.

• Cecchi M et al (2001): Eur. J. Neurosci 13: 68-78.

• Schwartz JC et al (1991): Physiol Rev 71: 1-51.

• Thoburn KK et al (1994): Pain 58: 29-37.

• mwuaAntistaminico

Altri progetti

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• citerefbritannica-com(EN) histamine, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.