Реакция гистаминовых рецепторов на выброс гистамина

Это соединение сначала было получено синтетическим путем  1907 году и лишь позднее, после установления факта его ассоциации с тканями животных и присутствующими в них тучными клетками, оно получило свое название и ученые поняли что это такое гистамин и какие бывают гистаминовые рецепторы. Уже в 2019 году английский физиолог и фармаколог Генри Дэйл (лауреат Нобелевской премии 2019 года за работы, посвященные роли ацетилхолина в передаче нервных импульсов) доказал, что гистамин — это гормон и продемонстрировал бронхоспастические и сосудорасширяющие свойства при его внутривенном введении животным. Дальнейшие исследования в основном акцентировали внимание на схожести процессов, развивающихся в ответ на введение антигена сенсибилизированному животному, и биологических эффектов, возникающих после инъекций гормона. Только в 50-х годах прошлого века было установлено, что гистамин содержится в базофилах и тучных клетках и освобождается из них при аллергии.

Метаболизм гистамина (синтез и распад)

Синтез гистамина в тучных клетках и базофилах и пути его распада во внеклеточном пространстве после секреции

Из вышесказанного ясно, что это такое гистамин, но как происходит его синтез и дальнейший метаболизм.

Базофилы и тучные клетки являются основными образованиями организма, в которых гистамин вырабатывается. Медиатор синтезируется в аппарате Гольджи из аминокислоты гистидина под действием гистидиндекарбоксилазы (смотрите схему синтеза выше). Вновь образованный амин комплексируется с гепарином или родственными по структуре протеогликанами путем ионного взаимодействия с кислотными остатками их боковых цепей.

Секретированный после синтеза гистамин быстро метаболизируется (период полужизни — 1 мин) преимущественно по двум путям:

  1. окисление (30%),
  2. метилирование (70%).

Большая часть метилированного продукта выводится через почки, а его концентрация в моче может быть критерием общей эндогенной секреции гистамина. Небольшие количества медиатора спонтанно выделяются покоящимися тучными клетками кожи на уровне примерно 5 нмоль, что превышает концентрацию гормона в плазме крови (0,5-2,0 нмоля). Кроме тучных клеток и базофилов гистамин может вырабатываться тромбоцитами, клетками нервной системы и желудка.

Гистаминовые рецепторы (Н1, Н2, Н3, Н4)

Циклическая активация и инактивация G-протеинов, связанных с клеточными гистаминовыми рецепторами, и разнообразие индуцированных ими биологических эффектов. В состоянии покоя тример αβγ связывает гуанозиндифосфат (ГДФ). Взаимодействие гистаминового рецептора с лигандом приводит к высвобождению ГДФ и активации G-протеина. Присоединение в дальнейшем к α-цепи гуанозинтрифосфата (ГТФ), присутствующего в клетке в избытке, ведет к диссоциации G-протеина на α-мономер и βγ-димер. В момент распада обе структуры способны инициировать спектр внутриклеточных биохимических эффектов, качественные особенности которых определяются главным образом типом α-цепи. Блокирование сигнала возникает под действием белков, получивших название RGS (regulators of G-protein signaling). Они связываются с α-цепью и резко ускоряют гидролиз ГТФ. Переход ГТФ в ГДФ вновь приводит к ассоциации цепей G-протеина.

Спектр биологических эффектов гистамина достаточно широк, что обусловлено наличием не менее четырех типов гистаминовых рецепторов:

  • Н1,
  • Н2,
  • Н3, 
  • Н4.

Они принадлежат самому распространенному в организме классу сенсоров, в который входят зрительные, обонятельные, хемотаксические, гормональные, нейротрансмиссионные и ряд других рецепторов. Разнообразие структур внутри класса у позвоночных может варьироваться от 2019 до 2000, а общее количество соответствующих генов обычно превышает 1% объема генома. Это складчатые белковые молекулы, 7-кратно «прошивающие» наружную клеточную мембрану и ассоциированные с G-протеином с внутренней ее стороны. G-протеины также представлены многочисленным семейством. Их объединяет общность структуры (состоят из трех субъединиц: α, β и γ) и способность связывать нуклеотид гуанин (отсюда название «guanine-binding proteins» или «G-proteins»).

Известно 20 вариантов цепей Gα, 6 — Gβ и 11 — Gγ. Во время проведения сигнала (смотрите рисунок выше) сцепленные в покое субъединицы G-протеина распадаются на мономер α и димер βγ. На основе различии в строении α-субъединиц G-протеины разделены на 4 группы (αs, αi, αq, α12). Каждая группа имеет свои особенности инициирования внутриклеточных сигнальных путей. Таким образом, в конкретном случае лиганд-рецепторного взаимодействия реакция клетки определяется как специфичностью и структурой самого гистаминового рецептора, так и свойствами ассоциированного с ним G-протеина.

Отмеченные особенности характерны и для гистаминовых рецепторов. Они кодируются индивидуальными генами, расположенными на разных хромосомах, и ассоциируются с различными G-npoтеинами (смотрите таблицу ниже). Кроме того, имеются существенные отличия по тканевой локализации отдельных типов Н-рецепторов. При аллергии большая часть эффектов реализуется через Н1-гистаминовые рецепторы. Наблюдаемые при этом активация G-протеина и высвобождение αq/11-цепи инициируют через фосфолипазу С расщепление мембранных фосфолипидов, образование инозитол трифосфата, стимуляцию протеинкиназы С и мобилизацию кальция, что сопровождается проявлением клеточной реактивности, иногда называемой «аллергия на гистамин» (например, в носу — ринорея, в легких — спазм бронхов, в коже — покраснение, образование крапивницы и волдыря). Другой сигнальный путь, идущий от Н1-гистаминового рецептора, может индуцировать активацию транскрипционного фактора NF-κВ, что обычно реализуется в формировании воспалительной реакции.

Гистаминовые рецепторы человека

 Гистаминовый рецептор G-протеин Хромосома Локализация
 Н1  αq  3  Гладкая мускулатура бронхов и кишечника, сосуды
Н2  αs 5  Желудок
Н3  α 20 Нервы
Н4  α 18 Костномозговые клетки, эозинофилы

Гистамин способен усиливать Тh2-иммунный ответ за счет подавления продукции IL-12 и активации синтеза IL-10 в антигенпрезентирующих клетках. Кроме того, он повышает экспрессию CD86 на поверхности этих клеток.

Однако эффекты гистамина на уровне Т-лимфоцитов могут быть иными (вплоть до противоположных). Так медиатор через гистаминовые рецепторы Н1 усиливает пролиферацию стимулированных Th1-клеток и продукцию IFN-γ. В то же время он может оказывать ингибирующее влияние на митотическую активность Тh2-лимфоцитов и синтез этими клетками IL-4 и IL-13. При этом эффекты реализуются через Н2-гистаминовые рецепторы. Последние феномены, по-видимому, отражают механизм обратной свази, направленный на затухание аллергической ре-акции. Под действием IL-3, который является ростовым фактором для мастоцитов и базофилов, также индуктором гистидиндекарбоксилазы, происходит усиление экспрессии Н1-гистаминовых рецепторов на лимфоцитах Th1 (но не Th2).

К.В. Шмагель и В.А. Черешнев

Что такое гистамин в организме человека? Опасно ли это вещество, и считается ли нормальным его наличие в крови?

Каждый из нас сталкивался с аллергическими реакциями. И неважно, что выступило ее провокатором – главное, что это абсолютно нормальная, закономерная реакция иммунной системы на воздействие внешнего раздражителя, именуемого аллергеном.

При аллергии врачи прибегают к назначению препаратов, которые носят название антигистаминных. Таким образом, многие пациенты сразу ассоциируют понятие «гистамин» с термином «аллерген». На самом же деле это не так, и чтобы это понять, необходимо детальнее остановиться на рассмотрении вопроса, что это за вещество гистамин, какие функции он выполняет, и зачем он нужен человеческому организму.

к оглавлению ↑

Понятие гистамина, его особенности и главные задачи

Итак, гистамин – что это такое простым языком? Гистамин является биологически активным веществом, которое большую часть времени находится в деактивированном состоянии. Он содержится в подавляющем количестве клеток организма, которые называются гистиоцитами.

Для активного выделения вещества в кровь необходимо создать благоприятные условия. К таковым относят:

  • перенесенные травмы;
  • различные заболевания;
  • стрессы, психоэмоциональные потрясения;
  • определенные медикаментозные препараты (например, антибиотики, гормоны);
  • аллергия;
  • радиационное облучение и пр.

Гистамин – гормон, который, безусловно, необходим организму человека. Однако его повышенная секреция не предвещает ничего хорошего, поскольку это чревато:

  • развитием спазма гладкой мускулатуры, что, в свою очередь, может стать причиной кашля, поноса и других неприятных симптомов;
  • гиперсекрецией адреналина, сопровождающейся тахикардией и повышением артериального давления;
  • повышенным продуцированием желудочного сока;
  • бесконтрольным изменением просвета кровеносных сосудов – их самопроизвольным расширением и сужением, что приводит к образованию отеков, появлению сыпи и гиперемии;
  • анафилактическим шоком, для которого характерными являются судорожные припадки, рвота, обморок.

Таковы эффекты избыточного уровня гистамина в крови. Если своевременно не отреагировать на первые тревожные симптомы, ситуация будет только ухудшаться.

Важно! Нельзя сказать, что это вещество причиняет организму только вред. Напротив, этот элемент крайне важен для него, поскольку функции гистамина заключаются в воздействии на воспаленные ткани. Благодаря такому влиянию происходит постепенно устранение патологического процесса без ущерба для здоровья человека.

Таким образом, гистамин вырабатывается в качестве иммунного ответа на воздействие определенных раздражителей. Иногда он продуцируется в повышенных концентрациях, и такая ситуация требует повышенного внимания, как со стороны самого человека, так и со стороны врача.

к оглавлению ↑

Типы гистаминовых рецепторов, их главные особенности

Гистаминовые рецепторы – это отделы, каждый из которых отвечает за специфическую реакцию иммунитета на воздействие различных факторов. Они делятся на 4 группы. Обычно, когда начинается активный выброс гистамина в кровь, включаются все ГР, хотя и здесь есть свои особенности.

Так, какими же бывают рецепторы гистамина?

  1. H1 гистаминовые рецепторы. Они принимают активное участие в секреции определенных гормонов. Помимо этого, именно под их воздействием происходит развитие спазмов гладкой мускулатуры тела. Незначительное влияние этими рецепторами оказывается также на расширение и сужение кровеносных сосудов.
  2. Н2 ГР. Эти рецепторы влияют на выработку желудочного сока.
  3. Н3 гистаминовые рецепторы необходимы для нормальной работы нервной системы. Под их влиянием происходит стимуляция выработки важных гормонов, таких как серотонин, норадреналин и пр.
  4. Н4 рецепторы. Это группа самых слабых гистаминовых рецепторов, которые являются своего рода «помощниками» Н1-ГР. При этом их влияние на другие системы организма, которые ранее не были упомянуты, незначительно.

Иммунный ответ на гистаминовую реакцию напрямую зависит от того, какой именно рецептор был вовлечен в патологический процесс. А это, в свою очередь, обусловлено тем, где расположен фактор, провоцирующий такую реакцию иммунитета.

к оглавлению ↑

Зачем нужно проведение анализа крови на гистамин?

При появлении беспричинной диареи, чихания, одышки, тахикардии и других симптомов, которые появились после контакта с определенным веществом, употреблением некоторых продуктов или медикаментов, речь может идти о таком состоянии, как синдром активации тучных клеток. Это понятие обозначает повышенную секрецию и поступление гистамина в системный кровоток. Игнорировать такое отклонение нельзя, поскольку оно не только чревато последствиями, но и может говорить о наличии серьезных патологий. Чтобы подтвердить или опровергнуть такое нарушение, в обязательном порядке выполняется анализ крови на гистамин.

Помимо всего ранее указанного, к симптомам, являющимся основанием для пробы, относят:

  • крапивницу;
  • бронхоспазм;
  • неврологические расстройства;
  • сердечную аритмию;
  • боли в животе невыясненной этиологии;
  • потерю сознания;
  • кашель;
  • повышенную тревожность.

Важно! Не проводят исследование в том случае, если меньше, чем за 5 дней до даты сдачи крови пациент принимал гистаминоблокаторы Н2 или другие антигистаминные препараты. В этом случае данные пробы будут недостоверными.

Подготовка к забору биоматериала подразумевает:

  • отказ от употребления авокадо, бананов, кофе, сыра, чая за 2 суток до пробы;
  • исключение еды за половину суток до теста;
  • отмену приема симпатомиметиков за 2 недели до исследования;
  • полное прекращение применения любых медикаментов за сутки до анализа;
  • избегание физического и эмоционального напряжения накануне манипуляции;
  • отказ от курения в день анализа.

Анализ на гистамин в крови проводится исключительно в утренние часы. Оптимальный временный промежуток – с 8 до 11 часов. Референсные значения, при которых особое лечение пациенту не требуется, равно 0, максимум – 9,3 наномоль на литр (нмоль/л).

к оглавлению ↑

Что такое «аллергия» на гистамин, и как от нее избавиться?

Аллергия на гистамин – что это? В принципе, само понятие не совсем правильное. Речь в данном случае идет о положительной аллергопробе с использованием гистамина.

Аллергия на гистамин развивается на фоне употребления продуктов питания, которые называются гистаминолибераторами. Врачи-аллергологи настоятельно рекомендуют их избегать, чтобы не допустить повторной вспышки неприятной симптоматики. На самом деле аллергия – отнюдь не безопасное явление, хотя и является иммунным ответом на воздействие определенных факторов.

Так, как избежать непереносимости гистамина? Проведение одного лишь медикаментозного лечения недостаточно – пациенту нужно исключить из рациона всю продукцию, которая вызывает появление аллергических реакций. Соблюдать такую диету необходимо даже после терапии – желательно полностью отказаться от употребления продуктов, содержащих гистамин:

  • молока;
  • рыбу;
  • морепродуктов;
  • яиц;
  • шоколада;
  • сыра;
  • бобовых;
  • помидор;
  • баклажанов.

И это еще не полный список продуктов, являющихся гистаминолибераторами. Чтобы аллергия больше не возвращалась, пациенту настоятельно рекомендуется отказаться от:

  • алкоголя;
  • цитрусовых;
  • копченостей;
  • кондитерских изделий, содержащих пищевые красители;
  • сладких цветных газированных напитков;
  • магазинных пакетированных соков.

В список продуктов с гистамином можно также включить мед, прополис, пчелиный воск и другую продукцию пчеловодства. Пыльца тоже очень аллергична, поэтому людям, склонным к аллергии, лучше избегать ее употребления.

Обычно в применении препаратов на основе гистаминазы (веществ, которые инактивируют гистамин) при постоянном соблюдении диеты необходимости не возникает. А если пациент раньше принимал таблетки, или применял антигистаминные кремы, то их использование тоже можно прекратить.

Важно! Если аллергия на какой-либо блюдо или медикамент уже проявилась, то, увы, излечить ее полностью не удастся. Однако если знать, в каких продуктах содержится гистамин, и избегать их употребления, можно перевести заболевание в фазу длительной ремиссии. Это же касается и воздействия других аллергенов. Избегание контакта с ними – лучший способ избавиться от неприятной симптоматики. А если все сделать правильно, то болезнь можно будет перевести в состояние «сна» на долгие годы.

к оглавлению ↑

Препараты от аллергии

Продукты с высоким содержанием гистамина исключены, а неприятная симптоматика продолжается? Значит, действие этого вещества на организм продолжается, и связано оно отнюдь не с питанием. Но это не значит, что от диеты можно отказаться. При этом обычно ответом на вопрос, как вывести лишний гистамин из организма, является назначение врачом антигистаминных препаратов.

Эти лекарства блокируют выработку гистамина, а также нейтрализуют его воздействие на организм. Благодаря этому вещество не накапливается в клетках, а постепенно из них выводится. Список антигистаминных лекарств довольно широк, поскольку есть несколько поколений таких лекарств.

Антигистаминные средства 1 поколения:

  • Супрастин;
  • Димедрол;
  • Диазолин;
  • Фенкарол;
  • Фенистил и пр.

АГ препараты 2 поколения действуют дольше и эффективнее. К ним относят:

  • Кларитин;
  • Аллергодил;
  • Рупафин;
  • Лоратадин;
  • Зиртек;
  • Гисманал;
  • Ломилан, его аналоги и пр.

АГ препараты 3 поколения – самая новая группа таких ЛС. К ней относят следующие медикаменты:

  • L-Цет;
  • Лоратек;
  • Цезера;
  • Аллегра;
  • Эриус;
  • Дезал;
  • Супрастинекс и др.

Примечание. Существуют медикаментозные препараты, содержащие антитела к гистамину. Например, Эргоферон. Это гомеопатический комбинированный препарат, который содержит антигистаминный и противовирусный компонент. Применяется ЛС при простудных заболеваниях, ОРВИ и гриппе. Антигистаминный компонент необходим для профилактики развития аллергической реакции, к которой может привести противовирусный элемент.

Выбор медикамента остается исключительно за врачом, поскольку в этом случае важно исходить из ситуации, и принимать во внимание тяжесть состояния пациента.

к оглавлению ↑

Гистамин в медицине

Гистаминовые препараты – что это такое? Это вещество широко применяется в медицине для лечения:

  • полиартритов;
  • мигреней;
  • ревматизма;
  • радикулита.

Самолечение в этом случае недопустимо, поскольку, как видно, избыток гистамина может приводить к серьезным последствиям. Этот элемент будет полезным только при правильном его применении, поэтому проводится гистаминное лечение только по назначению врача, и под его тщательным контролем.