Obwohl Histamin im Vergleich zu anderen biologischen Molekülen klein ist (es enthält nur 17 Atome), spielt es eine wichtige Rolle im Körper. Es ist bekannt, dass es an 23 verschiedenen physiologischen Funktionen beteiligt ist. Dass Histamin an vielen physiologischen Funktionen beteiligt ist, liegt an seinen chemischen Eigenschaften, die ihm eine vielseitige Bindung ermöglichen. Es ist coulombisch (in der Lage, eine Ladung zu tragen), konformationsfähig und flexibel. Dadurch kann es leichter interagieren und binden.
Vasodilatation und Blutdruckabfall
Seit mehr als hundert Jahren ist bekannt, dass eine intravenöse Injektion von Histamin einen Blutdruckabfall verursacht. Der zugrunde liegende Mechanismus betrifft sowohl die vaskuläre Hyperpermeabilität als auch die Vasodilatation. Die Bindung von Histamin an Endothelzellen bewirkt, dass sich diese zusammenziehen, wodurch die Gefäßdurchlässigkeit erhöht wird. Außerdem stimuliert es die Synthese und Freisetzung verschiedener Relaxantien der glatten Gefäßmuskelzellen, wie z. B. Stickstoffmonoxid, vom Endothel abgeleitete hyperpolarisierende Faktoren und andere Verbindungen, was zu einer Erweiterung der Blutgefäße führt. Diese beiden Mechanismen spielen eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie der Anaphylaxie.
Auswirkungen auf die Nasenschleimhaut
Die erhöhte Gefäßpermeabilität führt dazu, dass Flüssigkeit aus den Kapillaren in das Gewebe austritt, was zu den klassischen Symptomen einer allergischen Reaktion führt: eine laufende Nase und tränende Augen. Allergene können an IgE-beladene Mastzellen in den Schleimhäuten der Nasenhöhle binden. Dies kann zu drei klinischen Reaktionen führen:
- Niesen durch histaminassoziierte sensorische Nervenstimulation
- Hypersekretion aus Drüsengewebe
- Nasenstauung durch Gefäßverengung in Verbindung mit Vasodilatation und erhöhter Kapillarpermeabilität
Schlaf-Wach-RegulationBearbeiten
Histamin ist ein Neurotransmitter, der von histaminergen Neuronen freigesetzt wird, die aus dem Hypothalamus von Säugetieren herausragen. Die Zellkörper dieser Neuronen befinden sich in einem Teil des hinteren Hypothalamus, der als tuberomammillärer Nukleus (TMN) bezeichnet wird. Die Histaminneuronen in dieser Region bilden das Histaminsystem des Gehirns, das weit in das gesamte Gehirn projiziert und axonale Projektionen zum Kortex, zum medialen Vorderhirnbündel, zu anderen hypothalamischen Kernen, zum medialen Septum, zum Kern des diagonalen Bandes, zum ventralen tegmentalen Areal, zur Amygdala, zum Striatum, zur Substantia nigra, zum Hippocampus, zum Thalamus und zu anderen Stellen umfasst. Die Histamin-Neuronen im TMN sind an der Regulierung des Schlaf-Wach-Zyklus beteiligt und fördern bei Aktivierung das Arousal. Die neuronale Feuerungsrate der Histamin-Neuronen im TMN ist stark positiv mit dem Erregungszustand einer Person korreliert. Diese Neuronen feuern in Wachphasen schnell, feuern in Phasen der Entspannung/Müdigkeit langsamer und hören während des REM- und NREM-Schlafs (Non-REM) ganz auf zu feuern.
Die H1-Antihistaminika der ersten Generation (d.h. Antagonisten des Histaminrezeptors H1) sind in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und erzeugen Schläfrigkeit durch Antagonisierung der Histamin-H1-Rezeptoren im Nucleus tuberomammillaris. Die neuere Klasse der H1-Antihistaminika der zweiten Generation durchdringt die Blut-Hirn-Schranke nicht so leicht und verursacht daher mit geringerer Wahrscheinlichkeit eine Sedierung, obwohl individuelle Reaktionen, begleitende Medikamente und die Dosierung die Wahrscheinlichkeit einer sedierenden Wirkung erhöhen können. Im Gegensatz dazu erhöhen Histamin-H3-Rezeptor-Antagonisten die Wachheit. Ähnlich wie bei der sedierenden Wirkung der H1-Antihistaminika der ersten Generation kann eine Unfähigkeit zur Aufrechterhaltung der Wachsamkeit durch die Hemmung der Histamin-Biosynthese oder den Verlust (d. h.,
Magensäurefreisetzung
Enterochromaffin-ähnliche Zellen, die sich in den Magendrüsen des Magens befinden, setzen Histamin frei, das die nahe gelegenen Parietalzellen durch Bindung an den apikalen H2-Rezeptor stimuliert. Die Stimulation der Parietalzelle induziert die Aufnahme von Kohlendioxid und Wasser aus dem Blut, das dann durch das Enzym Kohlensäureanhydrase in Kohlensäure umgewandelt wird. Im Zytoplasma der Parietalzelle dissoziiert die Kohlensäure leicht in Wasserstoff- und Bicarbonat-Ionen. Die Bicarbonat-Ionen diffundieren durch die Basilarmembran zurück in die Blutbahn, während die Wasserstoff-Ionen über eine K+/H+ ATPase-Pumpe in das Lumen des Magens gepumpt werden. Die Histaminfreisetzung wird gestoppt, wenn der pH-Wert des Magens zu sinken beginnt. Antagonistische Moleküle, wie Ranitidin, blockieren den H2-Rezeptor und verhindern die Bindung von Histamin, was zu einer verminderten Wasserstoffionensekretion führt.
Schutzwirkungen
Während Histamin stimulierende Wirkungen auf Neuronen hat, hat es auch suppressive Wirkungen, die vor der Anfälligkeit für Krämpfe, Medikamentensensibilisierung, Denervierungsüberempfindlichkeit, ischämische Läsionen und Stress schützen. Es wurde auch vorgeschlagen, dass Histamin die Mechanismen steuert, durch die Erinnerungen und Lernen vergessen werden.
Erektion und sexuelle Funktion
Libidoverlust und Erektionsstörungen können während der Behandlung mit Histamin-H2-Rezeptor-Antagonisten wie Cimetidin, Ranitidin und Risperidon auftreten. Die Injektion von Histamin in die Schwellkörper bei Männern mit psychogener Impotenz führt bei 74 % von ihnen zu vollen oder teilweisen Erektionen. Es wurde vermutet, dass H2-Antagonisten sexuelle Schwierigkeiten verursachen können, indem sie die funktionelle Bindung von Testosteron an seine endogenen Rezeptoren vermindern.
SchizophrenieEdit
Metaboliten von Histamin sind in der Zerebrospinalflüssigkeit von Menschen mit Schizophrenie erhöht, während die Effizienz der H1-Rezeptor-Bindungsstellen vermindert ist. Viele atypische antipsychotische Medikamente haben den Effekt, die Histaminproduktion zu erhöhen, da der Histaminspiegel bei Menschen mit dieser Störung unausgeglichen zu sein scheint.
Multiple SkleroseEdit
Die Histamintherapie zur Behandlung von Multipler Sklerose wird derzeit untersucht. Es ist bekannt, dass die verschiedenen H-Rezeptoren unterschiedliche Auswirkungen auf die Behandlung dieser Krankheit haben. Die H1- und H4-Rezeptoren haben sich in einer Studie als kontraproduktiv bei der Behandlung von MS erwiesen. Es wird vermutet, dass die H1- und H4-Rezeptoren die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke erhöhen und damit das Eindringen unerwünschter Zellen in das zentrale Nervensystem verstärken. Dies kann zu Entzündungen und einer Verschlimmerung der MS-Symptome führen. Es wird angenommen, dass die H2 und H3-Rezeptoren bei der Behandlung von MS-Patienten hilfreich sind. Es hat sich gezeigt, dass Histamin bei der T-Zell-Differenzierung hilft. Dies ist wichtig, weil bei MS das körpereigene Immunsystem die eigenen Myelinscheiden auf den Nervenzellen angreift (was zum Verlust der Signalfunktion und schließlich zur Degeneration der Nerven führt). Indem die T-Zellen bei der Differenzierung unterstützt werden, ist es weniger wahrscheinlich, dass die T-Zellen die körpereigenen Zellen angreifen und stattdessen Eindringlinge attackieren.