Histamina 250px|right Nombre sistemático 4-(2-aminoetil)-1,3-diazol Fórmula química C5H9N3 Masa molecular 111.06 g/mol Punto de fusión 83.5 °C Punto de ebullición 209.5 °C Número CAS [51-45-6] SMILES xxxxx
La histamina es una amina imidazólica involucrada en las respuestas locales del sistema inmunitario. También regula funciones normales en el estómago y actúa como neurotransmisor en el sistema nervioso central.Marieb, E. (2001). Human anatomy & physiology. San Francisco: Benjamin Cummings, 414. ISBN 0-8053-4989-8. Una nueva evidencia indica que la histamina también desempeña una función en la quimiotaxis de glóbulos blancos como los eosinófilos.
Desde la década de 1950 se sabe que la histamina está en el cerebro, pero hasta hace poco se desconocía su función. Las funciones fuera del sistema nervioso han sido un impedimento para pensar que era un neurotransmisor. Es sintetizada y liberada por neuronas del sistema nervioso, que usan la histamina como neuromodulador. Fuera del sistema nervioso central es un mediador de procesos fisiológicos. Se encuentra fundamentalmente en células cebadas del tejido conectivo; en los leucocitos basófilos y en las células ECL.
Síntesis y metabolismo thumb|Acción de la metiltransferasa en la síntesis de histamina por descarboxilación de la histidina.
La histamina es una amina compuesta por un anillo imidazólico y un grupo etilamino como cadena lateral. Químicamente, la histamina es 2-(4-imidazol) etilamina y su fórmula es C5H9N3. Es el producto de la descarboxilación del aminoácido histidina, una reacción catalizada por la enzima L-histidin descarboxilasa. Es una amina hidrofílica vasoactiva (de ahí su nombre). Una vez formada, la histamina es almacenada o rápidamente inactivada por el sistema digestivo. La histamina es catabolizada por la histamina-N-metiltransferasa y la diamina-oxidasa, y posiblemente sea capturada por algún transportador. Algunas formas de intoxicación alimentaria, se deben a la conversión de histidina en histamina en la comida descompuesta o mal refrigerada, como el pescado. Ayuda a la respuesta inflamatoria del sistema inmunitario.
Síntesis Las neuronas que sintetizan y liberan histamina son las del núcleo tuberomamilar y el núcleo posterior del hipotálamo. En las células del núcleo tuberomamilar no se ha identificado un sistema de transporte específico para neuronas histaminérgicas. Una vez sintetizada, se introduce en vesículas y saldrá estimulada por el calcio.
Sin ser neuronas, los mastocitos y las células del endotelio vascular también sintetizan y almacenan histamina. La síntesis de histamina se produce a partir del aminoácido L-histidina, catalizada por la histidina descarboxilasa (HDC). La síntesis viene regulada por la presencia de histidina en el medio. La HDC probablemente no esté saturada, ya que la km≈ 0,1 mM. La HDC es modulada por la proteína quinasa A. Se proyecta a casi todas las regiones del cerebro desde el bulbo olfatorio a la médula espinal.
Regulación La histamina también tiene un control negativo de su propia síntesis, a través de autorreceptores H3C. El sistema de recaptación se ha identificado en las terminales axónicas, dendríticas y recientemente se cree que existe una participación de las células gliales, durante los experimentos hechos en rata. Hay dos enzimas que participan en el catabolismo de la histamina, que son la histamina metil-transferasa (HMT), y la diamino oxidasa (DAO).DAO (diamino-oxidasa), un nuevo avance en la comprensión de la migraña La carencia de DAO ocasiona histaminosis alimentaria. De las dos enzimas, la que se expresa en el sistema nervioso central es la HMT. La DAO es la principal fuera del sistema nervioso central. La histamina neuronal, la cual juega un papel como neuromodulador o neurotransmisor, tiene una regulación rápida, mientras que la histamina de los mastocitos es lenta en su regulación.
Funciones 200px|thumb|Proceso de desgranulación de un mastocito: 1. Antígeno, 2. Anticuerpo (IgE), 3. Receptor FcεRI, 4. Mediadores: histamina, proteasas, quimioquinas, heparina, 5. Gránulos, 6. Mastocito, 7. Mediadores: prostaglandinas, leucotrienos, tromboxanos.
Alergias La histamina interviene decisivamente en las reacciones de hipersensibilidad inmediata y alérgica. Como parte de la respuesta alérgica a un antígeno se generan anticuerpos (IgE),EPELDE, F.; SAENZ CUSI, L. y ALVAREZ AUNON, A.. Isquemia miocárdiaca tras una picadura de avispa (en español). An. Med. Interna (Madrid) [online]. 2001, vol.18, n.4 [citado 2010-01-13], pp. 61-61. ISSN 0212-7199. que se unen a la superficie de las células cebadas y los basófilos a través de receptores Fc (Fracción constante) de gran afinidad, que son específicos de la IgE. Las personas atópicas generan anticuerpos de tipo IgE contra antígenos comúnmente inhalados; constituye este un rasgo hereditario y se ha identificado un “posible producto génico”.
La histamina está considerada como un modulador tanto de la respuesta inmune humoral como de la celular así como el mayor mediador de reacciones de hipersensibilidad inmediatas. En el cerebro, hay al menos dos tipos de células que almacenan histamina: neuronas y mastocitos. Los mastocitos en el Sistema Nervioso Central contienen una extraordinaria variedad de mediadores químicos, incluyendo histamina, serotonina (5-HT), calicreína, y factor-α de necrosis tumoral, los cuales pueden aumentar la permeabilidad microvascular, facilita la quimiotaxis de los leucocitos, adhesión, y extravasación de células inflamatorias en el cerebro y la médula espinal. Estos eventos son importantes en muchas enfermedades inflamatorias del Sistema Nervioso Central tales como encefalomielitis y esclerosis múltiple. Además, la histamina, la bradiquinina, eicosanoides y los radicales libres son también secretados tras un trauma, isquemia, epilepsias e inflamaciones.
Si se aplica a dosis grandes o es liberada durante una anafilaxia, la histamina ocasiona disminución profunda de la presión arterial. Con la dilatación de los vasos finos, se atrapan gran cantidad de sangre, aumenta la permeabilidad y sale plasma de la circulación, y por tanto disminuye el volumen sanguíneo eficaz, el retorno venoso y el gasto cardíaco.
Papel como neurotransmisor La histamina puede actuar como neuromodulador, modulando o regulando las respuestas a otros neurotransmisores. Se ha comprobado que la histamina interactúa con la acetilcolina, opiáceos, GABA, etc. La histamina incrementa la excitabilidad de las neuronas del sistema nervioso central. Está regulando funciones hipotalámicas, relación vigilia/sueño—por medio de los receptores H1, lo cual explica la capacidad sedante de los antihistamínicos clásicos—, al actuar sobre los receptores H1 inhiben el apetito y hay funciones vegetativas en las cuales quizás también juegue un papel importante (control de la presión sanguínea, regulación de glucosa y lípidos, la regulación del consumo de líquidos, temperatura corporal y secreción de hormona antidiurética, así como la percepción del dolor). Un exceso de histamina puede estar relacionado con una contracción permanente de un músculo o grupo de músculos provocando distonía. Además de su papel en funciones fisiológicas, se ha pensado que la histamina juega un papel en enfermedades degenerativas (esclerosis múltiple, Alzheimer, Parkinson). Se cree que la enfermedad del Parkinson es una enfermedad multi-factorial, como factores genéticos. Se sabe que el MPTP es tóxico para las neuronas dopaminérgicas. Se usa para forzar una especie de Parkinson en ratas. Hay un aumento en la liberación de metabolitos de la histamina, y que esas células son especialmente sensibles a la histamina.
Se ha demostrado que la histamina está envuelta en la degeneración neuronal y neurotoxicidad. La encefalopatía de Wernicke es un desorden caracterizado por daño patológico selectivo en la línea media del tálamo, cuerpos mamilares, y ciertos núcleos cerebrales. La deficiencia de tiamina es un factor crítico en la etiología de este desorden. Langlais et al, usando un modelo de ratas con encefalopatía de Wernicke inducida por una deficiencia aguda de tiamina piritiamino-inducida (PTD), apuntó a la muerte neuronal inducida por histamina en este modelo. Los niveles de histamina en el tálamo medio, y no en otras áreas, se incrementó en ratas en etapa de prelesión (180 % del control) y se elevó aún más (380 %) en los mismos animales cuando la necrosis era evidente. El pretratamiento con α-fluorometilhistidina, un inhibidor irreversible de histidina descarboxilasa, produjo una protección significativa contra la pérdida neuronal inducida por PTD en el núcleo talámico anteromedial e intralaminar de la línea media.
Regulación cardiovascular La histamina es un vasodilatador,PASTRANA, J.; BLASCO, R.; ERCE, R. y PINILLOS, M.A.. Picaduras y mordeduras de animales (en español). Anales Sis San Navarra [online]. 2003, vol.26, suppl.1 [citado 2010-01-13], pp. 225-241. ISSN 1137-6627. por interacción de los receptores H1 y H2 que están distribuidos en todos los vasos de resistencia y casi todos los lechos vasculares. Se pueden distinguir respuestas cuantitativas distintas cuando los receptores son activados por separado. Los receptores H1 tienen más afinidad por la histamina y medían la dilatación por el óxido nítrico cuyo comienzo es rápido y leve. En cambio los receptores H2 que estimula la vía adenosín monofosfato cíclico (AMPc) – proteincinasa A en músculo liso, origina una dilatación que surge con más lentitud y dura más tiempo.
La liberación de histamina conlleva a un aumento en la permeabilidad capilar por efecto sobre los vasos pequeños como consecuencia de la salida de proteínas plasmáticas y de líquidos hacia los espacios extracelulares, incremento del flujo de la linfa y de su contenido proteínico y de la formación de edema los receptores H1 son los que más actúan en esta reacción.
La histamina tiende a producir vasoconstricción en los vasos sanguíneos de mayor calibre en algunas especies más que en otras. Por ejemplo en roedores puede extenderse esta constricción hasta las arteriolas y puede disimular la vasodilatación de los vasos más finos y puede causar incremento de la resistencia periférica e hipertensión arterial. Por mediación de los receptores H1 puede haber constricción de algunas venas y arterias coronarias de conducción.
Por acción de la histamina se modifican en forma directa la contractibilidad y los fenómenos eléctricos del corazón. Tiene efecto inotrópico positivo en los músculos auriculares y ventriculares al estimular la penetración de calcio, y tiene efecto cronotrópico positivo al incrementar la despolarización diastólica en el nódulo sinusal. También retarda la conducción auriculo – ventricular, intensifica el automatismo y con altas dosis puede haber arritmias. Casi todos los efectos son mediados por los receptores H2, mientras que el retardo de la conducción auriculo – ventricular es mediada por receptores H1.
Músculo liso extravascular La histamina produce contracción de los músculos lisos, bajo actuación de los receptores H1 y la relajación es mediada en su mayor parte por los receptores H2. Las respuestas varían ampliamente hasta en una misma persona. Dosis pequeñas de histamina también desencadena bronco constricción intensa en humanos con asma bronquial y otras neumopatías y en personas sanas el efecto es menos intenso. La constricción es mediada por los receptores H1 y la relajación por los receptores H2.
Jugo gástrico miniaturadeimagen|300px |Célula ECL en el centro. Regulación fisiológica. Aferencias y receptores y eferencias