Valószínűleg ez az első kérdés, ami megfordul a fejedben, amikor meghallod először azt szót, hogy hisztamin intolerancia. Ha szeretnél rájönni a betegséged kiváltó okára, ahhoz fontos az is, hogy ismerd a hisztamin-anyagcsere folyamatát.
Igyekszem mindenkit megtanítani arra, amit én is tudok a hisztaminról. Hiszem, hogy az „ellenség” megismerése az egyik kulcsa a győzelemnek. Ebből a bejegyzésből megtudhatod mi a hisztamin és pontosan milyen szerepe van az életünkben.
A hisztamin jelentése
A hisztamin egy, a természetben is előforduló, egyszerű kémiai anyag, molekulatömege 111 dalton. A biogén aminokhoz – például szerotonin és tiramin – tartozik.
Vízben, etanolban könnyen oldható, azonban dietil-éterben nehezen, ami arra utal, hogy zsírban is nehezen oldódik.
Hőre nem reagál, hiába főzzük vagy fagyasztjuk.
A biogén aminok az aminosavak dekarboxileződése során jönnek létre. (Ez egy olyan kémiai folyamat, amelyben egy molekulából egy szén-dioxid-molekula lehasad.) Esetünkben ez az aminosav a hisztidin. Ennek a folyamatnak a katalizátora egy hisztidin-dekarboxiláz (HDC) nevű enzim, aktív B6-vitamin segítségével. Ezt az enzimet pedig a HDC nevű gén bocsátja rendelkezésünkre.
A hisztamin megtalálható az emberi és állati szervezetben mint szöveti hormon és neurotranszmitter. (A neurotranszmitterek ingerületátvivő anyagok, melyeknek az a feladata, hogy egyik sejttől a másikig üzenetet közvetítsenek.)
Hisztamint nemcsak az állatok, hanem növények is tartalmaznak, és a baktériumok is előszeretettel állítják elő nekünk.
Tulajdonképpen élő szervezet hisztamin nélkül nincs ezen a földön. Ezért nem létezik hisztaminmentes élelmiszer sem!
Mi a hisztamin funkciója?
A hisztamin az emberi testben számtalan funkciót lát el. Immunmoduláló, mediátor gyulladásos folyamatok esetén, neurotranszmitter és szöveti hormon.
Molekuláris szinten a hisztamin szerepe a hisztaminreceptorok (H1R, H2R, H3R és H4R) aktiválása. Eddig négy ilyen receptort ismerünk. A receptorok a sejteken csücsülnek, és jelet küldenek a sejt belsejébe, ha egy hisztaminmolekula csatlakozik. Másrészt a hisztamin az aktív transzportmechanizmuson (monoaminizáció) keresztül is bejuthat a sejtbe, de erre vonatkozóan a kutatások még nem elég előrehaladottak.
A hisztamin receptorai:
- A H1-receptor közvetíti a hisztamin immunmoduláló hatását. Ezek a receptorok főként az agyban, a simaizomsejteken, az endotél sejteken, a mellékvesében és a szívben expresszálódnak. Ez a receptor felelős az allergiaszerű tünetekért, mint a viszketés és gyulladás, a hörgők izom-összehúzódásáért, a kis- és nagyerek tágulásáért, csalánkiütésért, bőrpirosságért és a testhőmérséklet szabályozásáért.
- A H2-receptor a gyomorsav-szekréciót, a bél transzportmechanizmusát (perisztaltika, motilitás) és a szívverést szabályozza. Főként a gyomor parietális sejtjein találhatóak, és a Gs-proteinhez kapcsolódnak, mely az adenil-ciklázt aktiválja, és ezáltal a cAMP-szint növekedését idézi elő.
- A H3-receptor számottevő részét az agyban találjuk, idegrendszeri autoreceptor. Szabályozza a hisztamin kibocsátását az idegsejtekben, és a H1R és H2R mellett fontos szerepe van az alvás-ébrenlét, a táplálék- és vízfelvétel, a napi ritmus, valamint a testhőmérséklet szabályozásában.
- A H4-receptort csak 2000-2001-ben fedezték fel. Máig erről a négy receptorról van tudomásunk. Hasonlóságot mutat a H3-receptorral, szerepe feltehetően az immunológiai folyamatok szabályozásában, a gyulladásokban és az asztmánál van.
Felvetődött egy 5. receptor létezése is, azonban úgy tűnik, nem igazi receptor, hanem a P450 típusú citokróm altípusa.
A hisztamin bontóenzimei – hol bomlik le a hisztamin?
A hisztamint a szervezetünk tárolja, amire pedig nincs szüksége, inaktiválja. A hisztamin lebontásának a testben 4 feltételezett útja van, de a felsorolásban lévő első két útvonal a legfőbb útvonal:
- Oxidatív dezamináció a DAO és kismértékben a monoamin-oxidázzal (MAO-B) Reakciós egyenlet: hisztamin + H2O + O2 → (imidazol-4-il)acetaldehid + NH3 + H2O2
- Metiláció a hisztamin-N-metil-transzferáz (HNMT) által. Koszubsztrátként metilcsoportdonor kell hozzá, ez általában az S-adenozil-L-metionin (SAMe) → a kapott bomlástermék: N-metil-hisztamin.
- Acetilezéssel → acetil-hisztamin, ez a folyamat elsősorban mikrobiológiai jelentőségű, mikroorganizmusok végzik
- Hidroxilezéssel → hidantion-propionsav. Kofaktora lehet a C-vitamin. Feltehetően ez az útvonal nagyon csekély jelentőségű
Nagyjából a hisztamin 70%-át a HNMT enzim bontja le, ezért a metiláció különösen fontos szerepet kap a hisztamin semlegesítése során. A fennmaradó hisztamint bontja a DAO enzim, ez az arány azonban a szervtől és a szövettől függően erősen változik. A szövettípustól függően az egyik vagy a másik enzim játszik meghatározó szerepet a hisztamin lebontásában.
A DAO-t a sejtek szekréciós fehérjeként választják ki, ezért ez a felelős a sejten kívüli (extracelluláris) bontásért. Ezzel szemben a HNMT mint citoszolprotein csak a sejten belüli (intracelluláris) lebontásért felelős, például az agyban és a májban.
1. Diaminoxidáz (DAO)
A bélnyálkahártya sejtjei, az enterociták termelnek és raktároznak egy enzimet, amely le tudja bontani a hisztamint. Ezt az enzimet nevezzük diaminoxidáznak. Molekulatömege 90.000 dalton, és réztartalmú.
A DAO legnagyobbrészt a vékonybél nyálkahártyasejtjeiben és a vastagbél első részében (colon ascendens), de a vesében és a thymusban is előfordul. Terhesség alatt a placenta is termel DAO-t, ez idő alatt 100-300-szor magasabb a vér DAO-tartalma, mint a nem terheseknél.
A DAO kiválasztódik a bél nyálkahártyájából a béllumenbe, majd ott a sejteken kívül nagyrészt elbontja az élelmiszerekből származó hisztamint, mielőtt a szervezet fel tudná venni. Ily módon a DAO képezi az első akadályt a hisztamin testbe történő behatolása ellen.
A DAO enzim kofaktorának a 6-hidroxidopát és a piridoxál-foszfátot (B6-vitamin) tartják. A diaminoxidáz egy érzékeny enzim, amelynek működését különböző anyagok jelentősen gátolhatják, ezek lehetnek: más biogén aminok (DAO-blokkolók), az alkohol és bomlásterméke, az acetaldehid, különböző gyógyszerek hatóanyagai.
Az ételekből származó hisztamin, amely ennek ellenére a bél nyálkahártyáján keresztül felszívódik a szervezetbe, belép a véráramba, és a májba érkezik. A máj, amely általánosságban a test méregtelenítő szerve, a HNMT enzim segítségével bontja le a fennmaradó hisztamint.
A kutatások jelen állása szerint feltételezik, hogy a DAO csökkent működése miatt a nem megfelelő hisztaminbontás következményeként az N-metil-transzferáz enzim működése is csökkent lesz. Ebben az esetben a hisztamin bomlástermékei gátolják a HNMT enzim működését. Ezzel magyarázható, hogy a diaminoxidáz aktivitásának csökkenése a bélben az egész hisztamin-anyagcsere kisiklásához vezethet.
2. Hisztamin-N-metil-transzferáz (HNMT)
A másik legfontosabb enzim a DAO mellett a HNMT enzim. Az, hogy milyen mennyiségben és arányban termelődik, jelentősen függ a szervtől és a sejtek típusától.
A metiltranszferázok olyan enzimek, amelyek metiláció révén bontják szubsztrátjaikat. (Az enzim által katalizált reakció kiindulási vegyületét szubsztrátnak nevezik.) Mint a neve is sugallja, a HNMT egy olyan metiltranszferáz, amely a hisztamin metilációjára képes.
A legnagyobb mennyiségű HNMT a központi idegrendszerben és a jejunumban (a vékonybélben a doudenum és ileum közötti rész) termelődik. Megtalálható továbbá a tüdő, hörgő, lép, gyomor, máj és vese szervekben is.
A központi idegrendszerben, a hörgők nyálkahártyájában és a bőrben a HNMT a fő lebontási útvonal.
A HNMT működésének zavara ezáltal legfőképp azon szerveket érinti, ahol az N-metil-transzferáz a fő lebontó, de ezek közül is legnagyobb mértékben az agy érintett, mert itt a DAO semmilyen mértékben nincs jelen. A HNMT aktivitászavarához ezáltal legfőképp neurológiai szimptómákat társítanak. Míg a DAO a kívülről érkező hisztamintól védi elsősorban a testet, addig a HNMT fő feladata az endogén hisztamin bontása.
A DAO egy úgynevezett exkréciós enzim, ami azt jelenti, hogy az általa termelt anyagot kívülre üríti, nem marad a sejt belsejében, ezért a DAO főként a sejteken kívül, a sejtek közötti térben bontja a hisztamint. A HNMT ezzel szemben a sejtek belsejében (citoszol) lokalizálódik, oldott formában. A hisztamin azonban a sejteken kívül cirkulál, ezért képes arra, hogy híreket közvetítsen a sejtek között, és önállóan a sejtmembránon nem képes átjutni. Az idegsejtekből a hisztamin szintén a szinaptikus hasadékba ürül, így tud kémiai jeleket közvetíteni a többi idegsejtnek.
3. Monoamin-oxidáz (MAO)
A MAO a sejtek belsejében található, a mitokondriumok külső membránjába integrálódva. Két formája van, a MAO-A és a MAO-B. Mindkét formája a biogén aminokat bontja dezaminációval, csak az a különbség közöttük, hogy más-más aminok bontását részesítik előnyben. A MAO-A a szerotonint, a MAO-B a ß-fenil-etil-amint részesíti előnyben {Geha et al.2001}. Az, hogy melyik aminoxidáz melyik amint bontja, nem kizárólagos, hanem az aminok koncentrációjától függ.
Alacsony hisztaminkoncentráció esetén a bontást a DAO egyedül végzi, magas koncentrációnál kismértékben a MAO-A és szinte jelentéktelen mennyiségben a MAO-B {Ochiai et al.2006}.
Erősen csökkent MAO-B-aktivitás (például genetikai snp miatt, vagy MAO gátló gyógyszerek tartós szedése esetén) azonban társulhat magas hisztaminszinttel, mert a MAO-B zavara indirekt (közvetett) módon vezethet a hisztaminszint emelkedéséhez. Ebben az esetben a MAO-B által nem elbontott biogén aminokat is a DAO-nak kell lebontania, ezáltal kisebb kapacitása marad a hisztaminra.