Histamin: definition, funktioner i immunförsvaret och som neurotransmittor

Histamin: vad det är, dess roll i immunförsvaret, inflammation, tarmfunktion och som neurotransmittor – förstå mekanismer, symptom och cellernas respons.

Histamin är en organisk kväveförening som är involverad i lokala immunreaktioner. Den reglerar också fysiologiska funktioner i tarmen och fungerar som en neurotransmittor. Histamin är inblandat i den inflammatoriska reaktionen, där vävnader blir röda, svullna och smärtsamma.

Som en del av immunsvaret mot främmande patogener produceras histamin av basofiler och mastceller som finns i närliggande bindväv. Histamin ökar kapillärernas genomsläpplighet för vita blodkroppar och vissa proteiner. Cellerna tar sig igenom väggarna i de små blodkärlen för att komma åt patogener i de infekterade vävnaderna.

Histamin i vatten existerar som två tautomerer i jämvikt som skiljer sig åt genom väteatomens position:

Kemisk struktur och bildning

Histamin bildas enzymatiskt genom avkarboxylering av aminosyran L-histidin med hjälp av enzymet L-histidindekarboxylas. Molekylen innehåller en imidazolring och en etylamin-sidokedja. I vattenlösning förekommer histamin i protolyserade former beroende på pH. Imidazolringen kan vara protonterad eller icke-protonerad och den alifatiska aminogruppen har ett annat pKa-värde, vilket påverkar ämnets laddning vid olika pH. Detta förklarar också varför histamin kan finnas i två tautomerer där en väteatom sitter på olika kväve i imidazolringen.

Var lagras och hur frisätts det?

Majoriteten av kroppens histamin lagras i granulära vesiklar i mastceller och basofiler, bundet till proteoglykaner som heparin. Frisättning (degranulering) sker vid stimulering, till exempel genom IgE-beroende korsbindning vid allergisk reaktion, komplementaktivering eller av vissa läkemedel och fysiska stimuli (kyla, beröring). Frisatt histamin sprider sig lokalt och binder till specifika receptorer på målceller.

Receptorer och verkningsmekanismer

Histamin verkar via fyra huvudtyper av G-proteinkopplade receptorer: H1, H2, H3 och H4. De viktigaste effekterna är:

• H1: vasodilatation, ökad kärlpermeabilitet, klåda, bronkokonstriktion och bidrag till allergiska symptom.
• H2: stimulerar parietalceller i magsäcken att frisätta saltsyra och ger även viss vaskulär relaxation.
• H3: finns främst i centrala nervsystemet och fungerar som autoreceptor som reglerar frisättning av histamin och andra neurotransmittorer.
• H4: uttrycks i immunceller och påverkar cellmigration och inflammatoriska processer.

Roll i immunförsvaret

Histamin är en tidig mediator i den inflammatoriska processen. Genom att öka kärlpermeabiliteten underlättar det rekrytering av immunceller till skadad eller infekterad vävnad. Vid allergiska reaktioner ger histamin många av de typiska symtomen: rodnad, svullnad, klåda, rinnsnuva och i svåra fall bronkobstruktion och blodtrycksfall vid anafylaxi.

Som neurotransmittor

I centrala nervsystemet fungerar histamin som neurotransmittor och modulerar vakenhet, energibalans, aptit och kognitiva funktioner. Neuroner som producerar histamin finns främst i hypotalamus (tuberomamillarisområdet) och skickar projektioner till många delar av hjärnan. H3-receptorn reglerar frisättningen av histamin och andra neurotransmittorer.

Nedbrytning och reglering

Histamin bryts ner i kroppen huvudsakligen av två enzymer: histamin-N-metyltransferas (HNMT), som verkar intracellulärt i framför allt centrala nervsystemet, och diaminooxidase (DAO, även kallat histaminas), som framför allt bryter ner extracellulärt histamin i tarmen och blodet. Brist eller nedsatt aktivitet av DAO kan leda till förhöjda histaminnivåer och symptom som liknar allergiska reaktioner.

Klinisk betydelse och behandling

Överkänslighet mot histamin eller överdriven histaminfrigörelse förekommer vid allergier, mastcellsaktiveringssyndrom, anafylaxi och vissa läkemedelsreaktioner. Behandling riktas ofta mot histaminets effekter:

• H1-antagonister (antihistaminer) lindrar klåda, nästäppa och nässelutslag. Första generationens läkemedel kan ge trötthet; senare generationens preparat (t.ex. cetirizin, loratadin) är mindre sederande.
• H2-blockerare (t.ex. famotidin) minskar magsyraproduktion och används vid reflux och magsår.
• Vid anafylaxi är intramuskulärt adrenalin (epinefrin) förstahandsbehandling; dessutom ges ofta syrgas, intravenösa vätskor och kortikosteroider.
• Mastcellsstabiliserare (t.ex. kromoglykat) kan förebygga degranulering vid vissa tillstånd.
• Vid histaminintolerans rekommenderas ibland låg-histaminkost och i vissa fall DAO-tillskott.

Andra källor och diagnostik

Histamin finns även i flera livsmedel, särskilt fermenterade och lagrade produkter (t.ex. vissa ostar, charkuterier, vin och fiskprodukter), vilket kan ge symtom hos känsliga personer. Diagnostik kan innefatta mätning av plasmavärden för histamin eller metaboliter, bedömning av DAO-aktivitet och allergitestning (t.ex. pricktest eller specifika IgE-mätningar) beroende på misstänkt orsak.

Sammanfattningsvis är histamin en mångsidig biologisk mediator som har viktiga funktioner i både immunförsvaret och nervsystemet. Dess effekter styrs av vilken receptor som aktiveras, var i kroppen aktiveringen sker och hur effektivt histamin bryts ned.

Frågor och svar

F: Vad är histamin och vad är dess funktion i kroppen?

F: Vilken roll spelar histamin i det inflammatoriska svaret?

F: Hur ökar histamin kapillärernas permeabilitet och varför är detta viktigt?

F: Var produceras histamin och av vilka celler?

F: Vilka är de två tautomerer som histamin existerar som i vatten?

F: Vilken roll spelar histamin för den fysiologiska funktionen i tarmen?

F: Hur fungerar histamin som neurotransmittor?

Sök med bokstav