Histamina

Histamina (β-imidazolyloetyloamina) – organiczny związek chemiczny, heterocykliczna amina będąca pochodną imidazolu zawierającą boczny łańcuch etyloaminowy. Występuje naturalnie w organizmie ludzkim, pełni funkcję mediatora procesów zapalnych, mediatora odczynu alergicznego, neuroprzekaźnika oraz pobudza wydzielanie kwasu żołądkowego.

Histamina

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) 2-(1H-imidazol-4-ylo)-etyloamina Inne nazwy i oznaczenia farm. Histamini dihydrochloridum, Histamini hydrochloridum, Histaminum hydrochloricum, Histaminum dihydrochloricum, Histamini phosphas inne β-imidazolyloetyloamina, imidazolyloetyloamina
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C5H9N3
Masa molowa	111,15 g/mol
Wygląd	białe igły (po krystalizacji z chloroformu)[1]
Identyfikacja
Numer CAS	51-45-6 56-92-8 (dichlorowodorek) 23297-93-0 (difosforan)
PubChem	774
DrugBank	DB05381
SMILES NCCC1=CNC=N1
InChI InChI=1S/C5H9N3/c6-2-1-5-3-7-4-8-5/h3-4H,1-2,6H2,(H,7,8) InChIKey NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Rozpuszczalność w wodzie dobra[2] w innych rozpuszczalnikach etanol, chloroform, słabo w eterze dietylowym[1] Temperatura topnienia 83 °C[1] Temperatura wrzenia 209 °C (18 mmHg)[1] 167 °C (1,1 hPa)[3] logP −0,7[4] Kwasowość (pKa) 9,8[4]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2015-11-22] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H301, H315, H317, H319, H334, H335 Zwroty P P261, P280, P301+P310, P305+P351+P338, P342+P311 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanego źródła Szkodliwy (Xn) Zwroty R R22, R36/37/38, R42/43 Zwroty S S22, S26, S36/37 Numer RTECS MS1050000 Dawka śmiertelna LD50 0,18 mg/kg (świnka morska, dożylnie)[4]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
ATC	L03AX14, V04CG03
Uwagi terapeutyczne Drogi podawania miejscowo

Została otrzymana po raz pierwszy na drodze chemicznej przez A. Windausa i W. Vogta w roku 1907^[5][6][7]. W roku 1910 Dale i Laidlaw udowodnili znaczenie histaminy w patomechanizmie anafilaksji, a w roku 1937 Bovet i Staub opublikowali pierwsze dane na temat skuteczności blokowania receptorów histaminowych^[5].

Powstawanie i występowanie

Histamina jest hormonem tkankowym zaliczanym do neurohormonów, wytwarzanym z aminokwasu histydyny. W organizmie ludzkim powstaje w wyniku dekarboksylacji histydyny w obecności fosforanu pirydoksalu. Jej produkcja zachodzi w wielu miejscach. Najwyższe stężenia obserwuje się w płucach, skórze, błonie śluzowej nosa i żołądka.

Dekarboksylacja histydyny do histaminy

Jest magazynowana w formie nieczynnej w ziarnistościach bazofili (granulocytach zasadochłonnych) i mastocytów (komórek tucznych znajdujących się w tkance łącznej, przede wszystkim w okolicy naczyń krwionośnych i limfatycznych oraz nerwów), skąd może być uwalniana w czasie reakcji zapalnej. W żołądku występuje w histaminocytach, a w ośrodkowym układzie nerwowym w neuronach histaminergicznych.

Aminy biogenne (w tym histamina) występują w wielu artykułach żywnościowych, przede wszystkim wytwarzanych i dojrzewających przy udziale procesów fermentacyjnych, także nieświeżych, lub silnie skażonych mikrobiologicznie. Prekursorami tych amin są aminokwasy uwalniane z białek na drodze hydrolizy.

Histamina występuje głównie w surowcach rybnych, a spożycie ich dużej ilości wiąże się z zatruciem pokarmowym. Zawartość histaminy w surowcach i przetworach rybnych zależy przede wszystkim od ilości wolnej histydyny w mięśniach, obecności aktywatorów i inhibitorów dekarboksylaz, a także od rodzaju i wielkości populacji bakteryjnej.

Rola w organizmie

W wyniku reakcji antygenu z przeciwciałami we krwi człowieka lub pod wpływem czynników niszczących błonę komórki tucznej magazynującej histaminę (np. wskutek zimna lub ucisku, a także pod wpływem zmian pH, składu jonów i leków pobudzających aktywność histaminy) dochodzi do uwalniania histaminy i rozwoju reakcji zapalnej. Wyzwolona z tkanek histamina wiąże się ze swoistymi receptorami, a następnie ulega przemianie do nieczynnych produktów. Po degranulacji komórek tucznych histamina przenika do naczyń krwionośnych, a jej poziom we krwi rośnie między 2,5 a 5 minutami i wraca do poziomu wyjściowego po 15–30 minutach^[8]. Działanie histaminy opiera się na pobudzaniu receptorów H₁, H₂, H₃ i H₄

Efektem pobudzenia receptorów H₁ jest:

• zwiększenie przepuszczalności naczyń żylnych zawłośniczkowych, w wyniku czego dochodzi do powstania obrzęków, bladych bąbli, krostek i innych zmian skórnych
• rozszerzenie naczyń krwionośnych, w wyniku czego pojawia się zaczerwienienie, może też wystąpić spadek ciśnienia krwi
• skurcz mięśni gładkich oskrzeli charakterystyczny w astmie
• skurcz macicy grożący poronieniem u ciężarnych
• skurcz mięśni przewodu pokarmowego.

Histamina wydzielona w dużych ilościach do tkanki podskórnej drażni zakończenia nerwowe, powodując świąd i ból.

Efektem pobudzenia receptorów H₂ są:

• przyspieszenie tętna, zwiększenie wydajności serca
• stymulowanie wydzielanie soków trawiennych w żołądku.

Receptory H₃ znajdują się w OUN, w podwzgórzu. Histamina odgrywa tam rolę neuroprzekaźnika. Receptory H₃ modulują syntezę histaminy i jej uwalnianie w ośrodkowym układzie nerwowym oraz mogą obniżać jej uwalnianie z komórek tucznych i hamować uwalnianie prozapalnych tachykinin z włókien C, bez otoczki mielinowej w drogach oddechowych. Efekty pobudzenia receptora H₄ wymagają dalszych badań^[8].

Udział w reakcji alergicznej

Histamina uczestniczy w zapaleniu alergicznym jako mediator prozapalny nie tylko wczesnej i późnej fazy odczynu, ale prawdopodobnie wpływa także na odległe następstwa choroby w postaci przebudowy dróg oddechowych. W alergicznej reakcji natychmiastowej centralną rolę odgrywa proces aktywacji receptora H₁. Kontakt z alergenem powoduje wylew histaminy z ziarnistości niektórych ludzkich komórek odpornościowych np. mastocytów i silne podrażnienie skóry, błony śluzowej jelit, nosa, oskrzeli i płuc. Odpowiednio do tych lokalizacji wywołuje to: pokrzywkę skórną, biegunkę, katar sienny, astmę, a u niektórych – wstrząs anafilaktyczny (np. wskutek ukąszenia osy lub pszczoły). Histamina odpowiada za wystąpienie objawów^[9]:

• alergii wziewnej i skórnej – wywołuje zaczerwienienie, lokalne ocieplenie, nabrzmienie i bolesny stan zapalny. Rozszerzając małe naczynia krwionośne i zwiększając ich przepuszczalność, powoduje lokalne wysięki osocza i obrzęki (nosa, gardła, oskrzeli, a także obrzęk naczynioruchowy i obecność bąbli przy pokrzywce). Drażnienie przez histaminę zakończeń nerwów czuciowych powoduje świąd i doznania bólowe.
• alergii pokarmowej – jej obecność w jelitach powoduje skurcz mięśni gładkich i wzmożone wydzielania soków trawiennych. Podrażniona błona śluzowa jelita cienkiego reaguje stanem zapalnym wywołującym biegunkę.
• astmy – jej nagły wylew grozi obrzękiem krtani, tchawicy, a w najostrzejszych przypadkach obrzękiem płuc, co odcina dopływ powietrza. Zmiany te powodują utrudnienia w oddychaniu, które są głównym objawem dychawicy oskrzelowej.
• anafilaksji – po przekroczeniu pewnego progu ilościowego histamina przedostaje się z tkanek do krążenia i może wywołać niebezpieczne reakcje ogólnoustrojowe, objawiające się nagłym spadkiem ciśnienia krwi i przyspieszeniem akcji serca, co może grozić zgonem
• przewlekłej alergii (np. całoroczny alergiczny nieżyt nosa lub przewlekła pokrzywka idiopatyczna) – stale uwalniana histamina drastycznie zwiększa przepuszczalność ścian naczyń krwionośnych wskutek ciągłego drażnienia tzw. receptorów histaminowych H₁. Przewlekły stan zapalny i drażniące działanie histaminy oraz innych mediatorów powodują stopniową degenerację okolicznych tkanek.

Histamina zmienia też właściwości błony komórkowej, wskutek czego do wnętrza komórki może dostać się zbyt dużo jonów wapnia i sodu, co może wywoływać nadmierne skurcze mięśni oskrzeli i stanów zagrożenia życia.

Diagnostyka

Histamina jest stosowana w celach diagnostycznych, jako dodatnia próba kontrolna w badaniach chorób alergicznych. Badania na histaminę w kale wykonuje się, aby zdiagnozować nietolerancję histaminy, zwłaszcza gdy pojawiają się dolegliwości żołądkowo-jelitowe (np. wzdęcia, biegunki), skórne (np. pokrzywka), neurologiczne (np. migreny), czy oddechowe (np. kaszel). Histamina może pochodzić zarówno z diety, jak i być wytwarzana przez bakterie jelitowe, dlatego badanie pozwala określić, czy mikrobiota jelitowa jest dodatkowym źródłem histaminy^[10].

Terapia przeciwhistaminowa

Osobne artykuły: leki przeciwhistaminowe i antagonisty receptora H1.

Leki antyhistaminowe mogą pomóc w zapobieganiu i leczeniu objawów alergii, a także pospolitego przeziębienia. Mogą również być użyte w leczeniu lęku i bezsenności. Są one odwracalnymi i konkurencyjnymi blokerami receptora H₁. Nie wpływają na receptor H₂. Wyróżnia się wśród nich:

• leki przeciwhistaminowe I generacji – nie są selektywne, działają także na inne receptory. Łatwo przenikają do ośrodkowego układu nerwowego, przez co mogą powodować senność, otępienie i zahamowanie odruchów. Wykazują działanie uspokajające, przeciwwymiotne, a niektóre z nich działają miejscowo znieczulająco. Skutecznie zwalczają miejscowe objawy alergiczne (np. bąble pokrzywkowe, obrzęki i świąd). W zmianach alergicznych ze strony błon śluzowych (jak alergiczny nieżyt nosa i zatok przynosowych, eozynofilowe zapalenie przełyku czy astma oskrzelowa) nie działają lub działają słabo.
• leki przeciwhistaminowe II generacji – selektywne blokery receptorów H₁. Nie działają blokująco na receptory cholinergiczne i inne receptory centralnego i obwodowego układu nerwowego. Nie powodują też sedacji i innych działań niepożądanych właściwych dla leków I generacji. Najnowsze leki z tej grupy są metabolitami leków I i II generacji. Wyjątkiem jest bilastyna, która stanowi odrębną cząsteczkę. Substancję stosuje się w leczeniu objawowego alergicznego nieżytu nosa (całorocznego i sezonowego) oraz spojówek i pokrzywki. Leki przeciwhistaminowe najnowszej generacji wyróżnia wysoka selektywność receptorowa i wysokie powinowactwo do receptora H₁, a także długi biologiczny okres półtrwania (u bilastyny: 10–14 godzin) oraz długi czas działania (do 24–26 godzin) przy regularnym podawaniu leku^[11].

Przy nietolerancji histaminy można próbować obniżać jej poziom za pomocą diety antyhistaminowej (dieta niskohistaminowa, ang. low-histamine diet). Polega ona na eliminacji produktów bogatych w histaminę. Pokarmy i napoje bogate w histaminę:

• drożdże i ekstrakty drożdżowe
• sery dojrzewające
• fermentowane produkty mleczne
• konserwy rybne, takie jak makrela i tuńczyk oraz inne produkty w puszkach
• kapusta, ogórki kiszone i produkty fermentowane
• produkty wędzone, takie jak kiełbasa, szynka, boczek czy salami
• owoce morza i skorupiaki
• ocet^[12][13]

Zastosowanie w lecznictwie

Bywa stosowana w maściach jako środek powodujący zaczerwienienie i rozgrzanie skóry.

Zatrucia

Histamina zawarta w żywności nie ulega rozkładowi w procesie obróbki termicznej^[14]. Spożyta z pokarmem jest w dużym stopniu wiązana i dezaktywowana przez diaminooksydazę w przewodzie pokarmowym, co obniża jej toksyczność. W przypadku niewystarczającej aktywności diaminooksydazy, spowodowanej na przykład predyspozycjami genetycznymi, zażywaniem leków lub spożytym alkoholem, histamina może powodować efekty toksyczne.