Histamin

Histamin
Identifikasjon
IUPAC-navn	2- (3H-imidazol-4-yl) ethanamin
N o CAS	51-45-6
N o ECHA	100.000 092
N o EC	200-100-6
ATC-kode	L03 AX14 V04 CG03
PubChem	774
SMIL	C1 = C (NC = N1) CCN PubChem , 3D-visning
InChI	InChI: 3D-visning InChI = 1 / C5H9N3 / c6-2-1-5-3-7-4-8-5 / h3-4H, 1-2.6H2, (H, 7.8)
Utseende	Fargeløse krystaller
Kjemiske egenskaper
Brute formel	C 5 H 9 N 3   [Isomerer]
Molarmasse	111,1451 ± 0,0052  g / mol C 54,03%, H 8,16%, N 37,81%,
pKa	9,8 ( 25  ° C )
Fysiske egenskaper
T ° fusjon	86  ° C
T ° kokende	209,5  ° C
Løselighet	løselig i vann og etanol, uoppløselig i eter
Forholdsregler
Direktiv 67/548 / EØF
Xn Klassifisering  : Xn Symboler  : Xn  : Helseskadelig R-setninger  : R22  : Farlig ved svelging. R36 / 37/38  : Irriterer øynene, luftveiene og huden. R42 / 43  : Kan forårsake sensibilisering ved innånding og hudkontakt. S-setninger  : S22  : Unngå innånding av støv. S26  : I tilfelle kontakt med øynene, skyll straks med mye vann og kontakt en spesialist. S36 / 37  : Bruk egnede verneklær og hansker. R-setninger  :  22, 36/37/38, 42/43, S-setninger  :  22, 26, 36/37,
Økotoksikologi
DL 50	220  mg · kg -1 (mus, oral ) 385  mg · kg -1 (mus, iv ) 2500  mg · kg -1 (mus, sc ) 725  mg · kg -1 (mus, ip )
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den histamin , amin naturlig, er et cytokin , et signalmolekyl i immunsystemet , hud, mage og hjerne fra virveldyr. Det er en kjemisk mekler som er syntetisert av dyr i mange organer:

• av celler involvert i immunresponsen, basofile granulocytter og mastceller  ;
• av celler i mageveggen som regulerer syresekresjonen i magen og;
• av nevroner i sentralnervesystemet for kontroll av opphisselse.

Avhengig av reseptorene den aktiveres, forårsaker histamin en immunrespons, sekresjon av magesaft og saltsyre , avslapping av små arterier , sammentrekning av bronkiene og musklene i tarmen , øket hastighet hjerte (takykardi), en avslapning av sammentrekningene av livmor . Det er også ansvarlig for kløe (kløende hud). I sentralnervesystemet sørger det for vedlikehold av våken tilstand.

En av de første effektene som ble identifisert av histamin var å formidle den umiddelbare allergiske responsen , men hele funksjonen den har i cellene som inneholder den og i deres omgivelser er fortsatt dårlig forstått. Vi vet at det ved svært lave doser (ikke påvises ved konvensjonelle teknikker) hjelper det å regulere forskjellige fysiologiske prosesser, inkludert "gastrisk syresekresjon, nevrotransmisjon, regulering av mikrosirkulasjon og modulering av inflammatoriske og immunologiske reaksjoner" . Disse funksjonene gir noen ganger farmakologiske egenskaper og noen ganger en viss toksisitet for organismen.

Fra et kjemisk synspunkt er histamin 2- (4-imidazolyl) etylamin og har formelen C 5 H 9 N 3 . Det er et hydrofilt og vasoaktivt amin (derav navnet).

plassering

Histamin finnes i alt vev hos pattedyr , det rikeste er lungene, leveren, huden og magesekken.

• Immun respons

Histamin er en kjemisk mediator syntetisert av basofile granulocytter og mastceller (celler som tilhører en rekke hvite blodlegemer). Histamin lagres i celler og frigjøres under omstendigheter som overfølsomhetsreaksjoner .

• Syreregulering av magen

Histamin produseres i enterokromaffincellene i mageveggen, kalt ECL-celler, enterokromaffinlignende celler . Disse cellene syntetiserer og utskiller histamin når de stimuleres av hormonet gastrin og proteinet PACAP ( hypofyseadenylatsyklase-aktiverende polypeptid ).

• Sentral nevromodulator

De histaminerge nevronene er hovedsakelig lokalisert i den bakre hypothalamus , på nivået av tubero-mammillary nucleus . Axonene deres innerverer hele hjernen, hjernestammen og ryggmargen. De er aktive under våkenhet, men ikke under søvn. De representerer hjernens viktigste opphisselsessenter.

Metabolisme

Histamin syntetiseres fra L-histidin , en essensiell aminosyre , av enzymet histidindekarboksylase , under virkning av koenzymet pyridoksal-5'-fosfat . En hemmer av denne histidindekarboksylasen, kalt tritoqualine , tilbys som et supplement til allergiske tilstander.

Når det er dannet, lagres eller nedbrytes histamin. Nedbrytning medieres av histamin N-metyltransferase, som ligger i cytoplasmaet til mange celler, nevroner og gliaceller på sentralt nivå. Det dannede produkt nedbrytes deretter av MAO-B ( monoaminoksidase B).

I nevroner er omsetningen av histamin lagret i presynaptiske vesikler rask. Halveringstiden er omtrent 30 minutter. På den annen side, i mastceller, er histamin lagret i sekresjonsgranulene kompleksbundet med forskjellige syrerester ( heparin , kondroitinsulfat) og halveringstiden i dette tilfellet er mye lengre, i størrelsesorden flere uker.

Histaminfrigjøring

Histamin syntetiseres av enzymer i cytosolen og pumpes deretter aktivt inn i granuler (eller vesikler) i cellen og frigjøres deretter ved eksocytose . Utløsersignalet kan være av veldig forskjellig karakter, avhengig av celletype.

• For vevsmastceller,
  • ved eksponering for en PAMP av MRGPRX2-reseptoren,
  • under en sensibiliseringsfase vil et immunglobulin E (IgE) spesifikt for et allergen (pollen, mat) feste seg til overflaten. Ved påfølgende eksponering for allergenet er begynnelsen av "  degranulering  " forårsaket av binding av IgE til det spesifikke allergenet. Selve mekanismen for eksocytose avhenger hovedsakelig av økningen i cytosoliske Ca 2+ -ioner .
• For ECL-celler i mageveggen er det stimulering av gastrin som forårsaker eksocytose av histamin fra granulatene.
• For histaminneuroner utløses fusjon av sekretoriske vesikler festet til plasmamembranen av økningen i intracellulært fritt kalsium Ca 2+ forårsaket av ankomsten av et handlingspotensial.

Ved mastocytose , en foreldreløs sykdom, forårsaker frigjøring av histamin symptomer.

Mastcelle-aktiveringssyndrom er en tilstand av konstant overaktivering av mastceller på grunn av kryptisk Bartonella-infeksjon.

Histaminreseptorer

Det frigjorte histaminet vil være i stand til å virke på spesifikke celler ved å feste seg til de som bærer histaminerge reseptorer.

Fire typer av histaminreseptorer, kalt H- 1 , H- 2 , H- 3 , H- 4 , er blitt beskrevet. De har alle syv transmembrane helixer og er koblet til G-proteiner .

De fire typene histaminreseptorer
Type	G-protein	plassering	Funksjon
H 1	Gq / 11	glatte muskler	glatt muskelsammentrekning, bronkokonstriksjon
		endotel	vasodilatasjon, separering av endotelceller, ansvarlig for urtikaria og smerter på grunn av insektstikk
		sentralnervesystemet	opprettholde standbytilstanden
H 2	Gs	magevegg	regulering av magesyresekresjon
H 3	Gi / o	sentrale nevron presynaptiske autoreseptorer	hemmer frigjøring av histamin, acetylkolin , noradrenalin , serotonin ...
H 4	Gi / o	perifere hematopoietiske celler og beinmarg	- cellegift av eosinofiler og mastceller med histamin - frigjøring av IL-16 fra CD8 T-lymfocytter

Histaminet som frigjøres av mastcellene vil binde seg i nærheten, på H1-reseptorene til endotelcellene i blodkarene og H1-reseptorene til glatte muskelceller. Dette fører til vasodilatasjon og dannelsen av lokale ødem medfølgende hud og nasal allergi . Kapillær vasodilatasjon, sannsynligvis forårsaket av frigjøring av nitrogenoksid NO, er årsaken til rødhet i ansiktet og litt hodepine.

I tilfelle en massiv frigjøring av histamin, blir disse effektene generalisert med et betydelig blodtrykksfall.

Histamin spiller en viktig rolle i mekanismene for matintoleranse, allergi (det er ansvarlig for allergiske manifestasjoner som vasodilatasjoner, pruritus og ødem), anafylaksi , urtikaria , betennelser og øker under den allergiske reaksjonen.

De Antihistaminer er medikamenter som hemmer histamin H1-reseptorer (allergiske symptomer) og H2 (mage). Ved å blokkere histaminreseptorer, hindrer antihistaminer histamin fra å virke. Det er minst ett atypisk antihistamin brukt i terapi som virker ved å hemme L-histidindekarboxylase ( tritoqualine ).

Histamin og syresekresjon i magen

Histamin som frigjøres av enterokromaffinlignende ECL-celler (etter gastrinstimulering) binder seg til H2-reseptorer koblet til et Gs-protein i parietale celler. Den påfølgende kaskaden av reaksjoner slutter med fosforylering av protonpumpen, som deretter frigjør H + i lumen i magen.

ECL-celle stimulerende middel er en 17 rest peptid kalt gastrin utskilt av endokrine G celler av antrum som reaksjon på mat. Den binder seg deretter til CCK1- eller CCK2-reseptorer.

Histamin frigjøres også av enterokromaffin EC-celler i mageveggen. På samme måte binder histamin seg til H2-reseptorer i parietale celler i nærveggen og aktiverer protonpumper.

Histamin nevrotransmitter i sentralnervesystemet

Histamin er også en nevrotransmitter som syntetiseres og frigjøres av nevroner som kalles "histaminerge nevroner". Den lagres i vesikler (men transportøren som er ansvarlig for dette stedet er ennå ikke identifisert). Den frigjøres etter en elektrisk stimulans og vil binde seg til post- eller presynaptiske reseptorer.

Cellekroppen til slike nevroner finnes i et veldig spesifikt område av sentralnervesystemet: hypothalamus og mer presist i tuberomamillary nucleus of the posterior hypothalamus. Denne kjernen, som ligger ved brystkroppens periferi , består av store celler som sprer seg diffusivt på hjernebarken og spesielt på de ventrale regionene ( hypothalamus , basal forhjernen , amygdala ) som er sterkt innerverte.

Aksonene til disse histaminerge nevronene, bredt fordelt i hjernen, frigjør histamin, som binder seg til H1- og H2-reseptorene til nevroner, som alle er postsynaptiske, og til presynaptiske H3-reseptorer. Sistnevnte er hemmende presynaptiske autoreseptorer . H3-reseptorer kan også være postsynaptiske og fungere som regulatorer for frigjøring av andre nevrotransmittere. De er mye distribuert i striatum , nucleus accumbens og cerebral cortex .

Utladningshastigheten for histaminerge nevroner varierer i løpet av søvn-våknesyklusen. Det er størst under våkenhet og svakest under REM-søvn . De samme sykliske variasjonene er observert i utslipp av noradrenalin fra nevroner i locus coeruleus eller serotonin i kjernene til raphe  : maksimal aktivitet under våkenhet, redusert under langsom søvn og nesten fullstendig forsvinning i REM-søvn .

Individuelle histaminergiske celleopptak hos katter viste ingen aktivitet under søvn, men gjenopptakelse av aktivitet kort tid før våkenhet. Den vesentlige frigjøringen av histamin under våkenhet og i løpet av den foregående våkenheten antyder at disse nevronene spiller rollen som opphisselsespromotor. På samme måte er det observert at en mikroinjeksjon av muscimol, en kraftig agonist av GABA , i den tuberomamillære kjernen, undertrykker opphisselse og induserer en fase med langsom søvn.

Til slutt viser studier at aktivering av histaminerge celler i bakre hypothalamus produserer kortikal aktivering og forårsaker opphisselse.

Et underskudd i dette histaminerge systemet er sannsynligvis ansvarlig for hypersomnia som oppstår ved narkolepsi (en sykdom der individet sovner plutselig).
Histaminens rolle i oppvåkning forklarer også hvorfor antihistaminer som brukes mot allergi, har en bivirkning av døsighet  : de blokkerer virkningen av histamin. Men de nye generasjonene av antihistaminer krysser knapt blod-hjerne-barrieren og skal ikke lenger forårsake bedøvelse.

Vi vet nå at i hjernen er en annen celletype i stand til å syntetisere histamin, dette er mikroglialceller . Disse cellene tilhører familien monocytt / makrofag .

Det cerebrale histaminerge systemet modulerer rytmen til våkenhet / søvn, men også matinntak og / eller vektøkning, samt oppmerksomhet og årvåkenhet, under kontroll av hormonet melatonin .

Mat og histamin

Histaminforgiftning, eller mat pseudoallergi syndrom, er et resultat av å spise mat som inneholder store mengder histamin.

De viktigste symptomene som er observert er relatert til vasodilatoreffekten av histamin. Symptomene som oftest oppstår er: ansikts-cervikal rødhet, utslett, ansiktsødem, hetetokter, svie i halsen, kløe, prikking i huden. Disse hudsymptomene er ganske spesifikke for histaminforgiftning, de ledsages vanligvis av generelle tegn som hodepine, hjertebank, svimmelhet. Til slutt kan sekundære symptomer av gastrointestinal karakter vises: kvalme, magesmerter, oppkast, diaré.

Vanligvis vises symptomene raskt, mellom noen få minutter og noen timer, og forsvinner deretter av seg selv i løpet av få timer. Unntaksvis kan de vare i flere dager i de mest alvorlige tilfellene.
Klinisk etterligner denne forgiftningen en sann matallergi med konsekvensen av en undervurdering av forekomsten.

Matvarer rik på histamin

• Den sjokolade  ;
• Visse oster (som Roquefort );
• Marinert fisk som sild , ansjos , mahi-mahi og sardiner  ; Den såkalte scombroidfisken , det vil si fra scombridae- familien ( sverdfisk , marlin , tunfisk , bonito og makrell ), den vanligste fisken med histaminforgiftning i tilfelle brudd i kaldkjeden ). I Frankrike er det en "Plan for overvåking av histamin i fiskeriprodukter"; i 2006 , av 375 prøver, ble 10 avvik avslørt av DGAL  ;
• The game gamy;
• Den gjær og andre fermentert mat ( vin , øl , surkål ).

Dette skal ikke forveksles med frigjøring av histamin under en matallergi .

Noen former for matforgiftning er forårsaket av omdannelse av histidin til histamin i nedbrutte matvarer, for eksempel fisk, ved virkningen av mikrobielle dekarboksylaser. Dermed er scombrotoxism matforgiftning på grunn av dannelsen av histamin etter bakteriell nedbrytning av histidin, som er tilstede i store mengder i visse fisker som tunfisk , makrell og bonito .

Forskrifter

Som en indikator for ødeleggelser, histaminnivåer er regulert i Europa i fisk.

Forordning (EF) nr. 2073/2005 definerer sikkerhetskriterier for noen fiskearter som har høye nivåer av histamin. Den samme forskriften angir også kvantifiseringsmetoden som er godkjent av HPLC .

Til dags dato er det ingen forskrifter som begrenser konsentrasjonen i andre matvarer.

Merknader og referanser

1. (in) "  Histamine  " på ChemIDplus Tilgjengelig 8. februar 2009
2. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
3. L. Galoppin, C. Ponvert 1997) Histamin (Original Research Article); Revue Française d'Allergologie et d'Immunologie Clinique, Vol. 37, nr .  7, 1997, Sider 865-880 ( Sammendrag )
4. H. Hass, P. Panula , “  Rollen av histamin og tuberomamillary kjernen i nervesystemet  ”, Nature Neuroscience , vol.  4,2003
5. Kathleen M. Botham, David A. Bender et al., Harpers Biochemistry , De Boeck Superieur,2017, s.  315
6. Yves Landry, Jean-Pierre Gies, Pharmacology mål for terapeutiske indikasjonen , DUNOD, 2009 ( 2 th edition)
7. LEMAITRE Florian , "  Antihistaminer H1 (unntatt som angstdrepende eller som hypnotika)  " , på pharmacomedicale.org (åpnet 4. desember 2018 )
8. RE Brown, DR Stevens, HL Haas , “  fysiologi hjerne histamin  ”, Progress in Neurobiology , vol.  63,2001, s.  637-672
9. Subimal Datta, Robert Ross MacLean , “  nevrobiologiske mekanismer for regulering av pattedyr sove-våkne atferd: nytolkning av historiske bevis og inkludering av moderne cellulært og molekylært bevis  ”, nevrovitenskap og Biobehavioral anmeldelser , vol.  31,2007
10. http://www.allergienet.com/fausses-allergies-alimentaires/
11. Matbåren fare beskrivelse ark: Histamin; AFSSA juni 2006; Mr. MALLE
12. http://wwwbibli.vet-nantes.fr/theses/1999/boulay995/part1.pdf
13. http://www.infectiologie.com/site/medias/_documents/officiel/afssa/Histamine090207.pdf
14. se s 17, i gjennomgang av overvåkings- og kontrollplanene som ble implementert av DGAL i 2006
15. "  Histamin  " , om Anses (åpnet 18. april 2016 )

Se også

Relaterte artikler

• Allergi
• Anafylaktisk sjokk
• Antihistamin
• Mastocytose
• Histaminintoleransesyndrom
• Liste over hormoner

Eksterne linker

Bibliografi

• (fr) L. Galoppin, C. Ponvert 1997) Histamin (Original Research Article); Revue Française d'Allergologie et d'Immunologie Clinique, Vol. 37, nr .  7, 1997, Sider 865-880 ( Sammendrag )
• (no) Ritchie E. Brown, David R. Stevens, Helmut L. Haas (2001), The physiology of brain histamine (Review Article), Progress in Neurobiology, Vol. 63, n o  6,April 2001, Side 637-672 ( sammendrag )
• (en) R Leur, MJ Smit, H Timmerman (1995) Molekylære farmakologiske aspekter av histaminreseptorer (litteraturanmeldelse) Pharmacology & Therapeutics, Volume 66, Issue 3, 1995, Pages 413-463 ( abstract )