Leta i den här bloggen

Visar inlägg med etikett histaminerginen järjestelmä. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett histaminerginen järjestelmä. Visa alla inlägg

fredag 2 september 2011

Eräs banaali ongelma histaminergisessä neuronijärjestelmässä

Histidiinin saanti riippuu ravinnosta. Histidiinin tulee kulkeutua veriaivonesteen läpi ehjänä hypothalamiseen neuroniinsa asti muuttumatta ennenaikaisesti miksikään biogeeniksi aminiksi.
Sitten tulee olla neuronissa täsmällisesti dekarboksyloivaa entsyymiä, joka tekee neuronin omaa histamiinia.

Tällä neuronaalisessa histamiinilla on oma metabolinen telenkefalon-alueella esiintyvä aineenvaihduntatuote tele-methylhistamiini.Tämä hypothalaminen ( tuberomamillaarinen) neuroniryhmä on aika pieni, mutta siitä ulottuu aksoneita kautta aivoston ja ne sykäyttävät spontaania imulssivirtaa ( spontaneous firing), mikä vastaa aivojen vireystilasta, mitä moduloi muut spesifiset hermonvälittäjäaineet tämän perusjärjestelmän avulla. Yleensä sanotaan että alkuainetta aminohappoa histidiiniä saadaan kyllä tavallisessa ravinnossa normaaleja määriä, mutta eräissä kriittisissä tiloissa ( kuten uremiassa) histidiini muuttuu essentielliksi ja sen osuus tulee erikseen tarkentaa. Mutta saattaa olla että myös dietäärisissä virheissä se on jo yksilölle essentielli aminohappo. Lisäksi sen pysyvyys on riippuvainen antioksidatiivisesta tilasta kehossa.

Kuten tiedetään moni vahinkotekijä vapauttaa runsaasti histamiinia erilaisista kertymäpaikoistaan ihossa, veressä ja muualla kehossa, näistä tekijöistäradioaktiivinen säteily lienee vahvin: Radiation sickenss on lähinnä kehon histamiinin vapautumisesta tapahtuvaa seuraamusta. Mitä tällainen tulviva neuronin ulkoinen histamiini sitten vaikuttaa tähän histaminergiseen tiukasti designattuun järjestelmään, varsinkin jos veriaivoeste (BBB) myös huonenee?

Tiedetään että moni psyykkeä rauhoittava lääke on vahva antihistamiini.
Voi sanoa että tässä olisi tarvetta tehdä karttapiirros.

Mutta tavallinen meikäläinen voi ainakin katsoa että syö sen verran hyvää proteiinia, mikä tarjoaa ehjiä histidiiniaminohappomolekyylejä päivittäin siihen aivojen tarvitsemaan aminohappojen sisäänvirtaukseen.

Requirement for histidine: It has been established that short-term nitrogen balance studies are not useful in assessing daily histidine needs (10, 11). The daily requirement estimates of 8 to 12 mg/kg are based on results obtained from labeled iron uptake into red cells and the data have not been published in detail. The true histidine requirement would appear to consist of maintaining not only body protein but also carnosine stores. The response curve of plasma histidine to dietary histidine did not demonstrate a consistent breakpoint that could be useful in indicating the histidine requirement (21). However both postabsorptive plasma histidine and urinary histidine levels are correlated with dietary histidine intake (21) and it would appear that these parameters might ultimately prove useful in evaluating histidine requirements.
http://www.fao.org/docrep/MEETING/004/M2772E/M2772E00.HTM

Jos neuronaalia histamiinia ei muodostu normaalisti. LTP, HDC, histamiini, H3

aivojen synaptionen plastisuus kärsii. Uuden oppiminen vaikeutuu.

Cell Mol Neurobiol. 2011 Jun 28. [Epub ahead of print]

Histamine Receptor Expression, Hippocampal Plasticity and Ammonia in Histidine Decarboxylase Knockout Mice.

Source

Department of Neurophysiology, Heinrich-Heine-Universität, 40001, Düsseldorf, Germany.

Abstract

Genetic ablation of the histamine producing enzyme histidine decarboxylase (HDC) leads to alteration in exploratory behaviour and hippocampus-dependent learning. We investigated how brain histamine deficiency in HDC knockout mice (HDC KO) affects hippocampal excitability, synaptic plasticity, and the expression of histamine receptors. No significant alterations in: basal synaptic transmission, long-term potentiation (LTP) in the Schaffer collateral synapses, histamine-induced transient changes in the CA1 pyramidal cell excitability, and the expression of H1 and H2 receptor mRNAs were found in hippocampal slices from HDC KO mice. However, when compared to WT mice, HDC KO mice demonstrated: 1. a stronger enhancement of LTP by histamine, 2. a stronger impairment of LTP by ammonia, 3. no long-lasting potentiation of population spikes by histamine, 4. a decreased expression of H3 receptor mRNA, and 5. less potentiation of population spikes by H3 receptor agonism. Parallel measurements in the hypothalamic tuberomamillary nucleus, the origin of neuronal histamine, demonstrated an increased expression of H3 receptors in HDC KO mice without any changes in the spontaneous firing of "histaminergic" neurons without histamine and their responses to the H3 receptor agonist (R)-α-methylhistamine. We conclude that the absence of neuronal histamine results in subtle changes in hippocampal synaptic transmission and plasticity associated with alteration in the expression of H3 receptors.
PMID:
21710252
[PubMed - as supplied by publisher]

Likvorin histamiini ja telenkefalon-metylhistamiinipitoisuudet narkolepsiassa

Anal Biochem. 2011 Feb 1;409(1):28-36. Epub 2010 Oct 7. Histamine and tele-methylhistamine quantification in cerebrospinal fluid from narcoleptic subjects by liquid chromatography tandem mass spectrometry with precolumn derivatization.

Source

Bioprojet Biotech, Saint Grégoire 35762, France.

Abstract ( Suomennos)

An ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (UPLC™-MS/MS) assay was developed for the simultaneous analysis of histamine, its major metabolite tele-methylhistamine, and an internal standard (N-tele-(R)-α-dimethylhistamine) from human cerebrospinal fluid (CSF) samples.

Tutkijat katsoivat narkoleptikoilta ja terveiltä kontrolleilta aivoselkäydinnesteen histamiinin , sen päämetaboliitin- tele-metyylihistamiinin ja N-tele(R) alfa-dimetyylihistamiinin pitoisuudet.

The method involves derivatization of primary amines with 4-bromobenzenesulfonyl chloride and subsequent analysis by reversed phase liquid chromatography with mass spectrometry detection and positive electrospray ionization.

Metodi käsittää primääriaminien derivatisoitumista.

The separation of derivatized biogenic amines was achieved within 3.5 min on an Acquity® BEH C(18) column by elution with a linear gradient of acetonitrile/water/formic acid (0.1%). The assay was linear in the concentration range of 50-5000 pM for each amine (5.5-555 pg/ml for histamine and 6.25-625 pg/ml for tele-methylhistamine). For repeatability and precision determination, coefficients of variation (CVs) were less than 11.0% over the tested concentration ranges, within acceptance criteria. Thus, the developed method provides the rapid, easy, highly sensitive, and selective requirement to quantify these amines in human CSF.

No significant difference was found in the mean ± standard error levels of these amines between a group of narcoleptic patients (histamine=392 ± 64 pM, tele-methylhistamine=2431 ± 461 pM, n=7) and of neurological control subjects (histamine=402 ± 72 pM, tele-methylhistamine=2209 ± 463 pM, n=32).

Ei havaittu mitään merkitsevää eroa narkoleptikoitten ja terveiden kontrolleitten histamiini- ja tele-metyylihistamiinipitoisuuksissa.

( Oma kommentti, olisiko sitenkin havaittavissa eräs trendi: narkolepsiaryhmässä histamiinipitoisuus oli hieman alempi ja sen aivoaluemetaboliittia oli hieman enemmän, muta tosiaan erot ovat häivähtävän pienet. Siis histamiinin aineenvaihdunnan puolelta ei selittyisi narkolepsia ainakaan tämän kirjoituksen mukaan.)


http://lsialab.com/userfiles/htmleditor/image/tests/diagram1.gif

Prefrontaalin cortex9n histamiinireseptorit

Neuroscience. 2005;132(1):137-49.

The laminar histamine receptor system in human prefrontal cortex suggests multiple levels of histaminergic regulation.

Source

Department of Biology, Abo Akademi University, BioCity, Tykistokatu 6A, FIN-20520 Turku, Finland.

Abstract

Human prefrontal cortex is essential for high brain functions and its activity is modulated by multiple neurotransmitters, including histamine. However, the histamine receptors in this brain area have not been systematically studied so far. In situ hybridization and receptor binding autoradiography were employed to map and quantify the mRNA expression and receptor binding of three of the four histamine receptors (H(1), H(2), H(3)). mRNA expression and receptor binding of these three histamine receptors displayed characteristic laminar distribution patterns. Both H(1) and H(3) receptor mRNAs were mainly expressed in the deeper layers (H(1) in laminae V and VI; H(3) in lamina V), where most of the corticothalamic projections originate, whereas H(2) receptor mRNA was primarily expressed in the superficial layer II. Receptor ligand binding of these three histamine receptors displayed relatively even distribution patterns throughout the gray matter. However, higher densities of H(1) and H(3) receptor radioligand binding sites were seen in the middle layers III and IV that receive abundant thalamic inputs and where some of the apical dendrites of the deep-layer pyramidal neurons terminate, whereas higher density of H(2) receptor radioligand binding sites was seen in the superficial layers I-III. The results, together with data on histaminergic regulation of thalamic oscillations suggest that histamine regulates both cortico-cortical and thalamo-cortical circuits. As histamine receptors are also abundant in thalamus, histamine may be involved also in human diseases of the thalamocortical system.

fredag 26 augusti 2011

Sentraalinen histaminerginen systeemi

Aivojen plastisuutta ja turnover prosessia selviteltäessä on otettava eri ergiset systeemit eriteltyinä huomioon ja nyt tänään löysin histaminergisestä järjestelmästä hyvän artikkelin ja suomennan siitä olennaisia kohtia.
CNS Drugs 2001, Vol. 15, no. 11 (pp 819- 904) : Review article: Histamine and betahistamine in vertigo (pp. 851-870).

kirjoitan sekä englanniksi että suomennan asia toisensa jälkeen.
(Asiasta enemmän vielä
http://aminohapoista.blogspot.com/search/label/Histaminerginen%20signalointi )


Central Histaminergic system. SENTRAALINEN HISTAMINERGINEN JÄRJESTELMÄ

Biosynthesis of histamine within the CNS largely determines its cerebral distribution because it does not readily cross blood-brain barrier(BBB).
HISTAMIININ biosynteesi keskushermostossa suurilta osin määrää sen sijoittumisen aivostossa, koska se ei pääse helposti menemään veriaivoesteen läpi.

Histamine has a heterogenous distribution in the brain that paralleles that of the enzyme that synthetises it, histidine decarboxylase (HDC).
HISTAMIININ sijoittuminen aivostoon on heterogeenista ja samanmukaista kuin sitä syntetisoivan histidiinidekarboksylaasi-entsyymin (HDC) esiintyminen.

Histamine in the brain is stored in both neuronal structures ( 50%), and non-neur9nal structures (50%) such as the microvascular endothelium and the mast cells.
Aivojen HISTAMIINI varastoituu sekä neuraaliseen( 50%), että non- neuraaliseen (50%) struktuuriin kuten mikroverisuonten sisäpintaan ja mast-soluihin.

The most important portion of histamine in the neuronal compartment is associated with the synaptic vesicles in the nerve endings, where it is synthetised.
HISTAMIININ kaikkein tärkein osa sijaitsee neuronaalisessa aitiossa liittyneenä synaptisiin rakkuloihin niissä hermopäätteissä, joissa sitä syntetisoituu.

Three types of CNS histamine receptors have been identified in mammals: postsynaptic histamine H1 and H2 receptors and presynaptic histamine H3 receptors.
Imettäväisisssä on tunnistettu kolmen tyyppisiä histamiinireseptoreita keskushermostossa: postsynaptisia H1 ja H2 reseptoreita ja presynaptisia H3 reseptoreita.

H1 receptors are coupled with phosphatidylinositol (PI), H2 receptors are coupled with adenylate cyclase (AC) and H3 receptors are coupled with G-proteins.
H1 reseptorit ovat kytkeytyneenä fosfatidylinositoliin.
H2 reseptorit ovat kytkeytyneenä adenyylisyklaasiin.
H3 reseptorit ovat kytkeytyneenä G-proteiiniin.

All three histaminergic receptors are metabotropic receptors, acting intracellulary through second messenger systems.
Kaikki kolme histamiinireseptoria ovat metabotrooppisia reseptoreita jotka toimivat solunsisäisesti jonkin toisiolähettijärjestelmän kautta.

Histaminergic neurons were found to be exclusively located in the posterior hypothalamus, mainly in the tuberomamillary nucleus.
Histaminergisten neuroneitten havaittiin sijaitsevan yksinomaan hypothalamuksen takaosassa, pääasiassa tuberomamillaarisessa tumakkeessa.

These neurons fire in a low, regular, spontaneous manner, and exhibit long-duration action potentials and slow axonal conduction.
Näistä neuroneista lähtee matalajaksoinen, säännöllinen, spontaani impulssivirta ja niiden aktiopotentiaalit ovat pitkäkestoisia ja aksonijohtuminen on hidasta.

The histaminergic nerve endings project diffusely throughout the whole brain and show moderately sized swellings with a typical beaded appearance, which stain strongly. Such properties are typically seen in unmyelinated systems that exert neuromodulatory actions.
Histaminergiset hermopäätteet projisoituvat diffuusisti kautta koko aivon ja niissä nähdään kohtalaisen kokoisia helmimäisiä pullistumia, mitkä värjäytyvät vahvasti. Tällaiset ominaisuudet ovat tyypillisiä myelinisoitumattomille neuromodulatorisesti toimiville järjestelmille.

We ( Michael Lacour and Olivier Sterkers, 2001) were the first to describe the projection of histaminergic nerve fibres to the four main vestibular nuclei in the cat brain, using an antibody directed against histamine.
Artikkelin kirjoittajat olivat ensimmäiset, jotka kuvasivat histaminergisten hermojen projektioita neljään vestibulaariseen tumakkeeseen kissan aivoissa käyttämällä histamiinivasta-ainetta.

H1 receptors are also diffusely and heterogenously distributed throughout CNS.
They are blocked by antihistamines, for example, mepyramine. There are only a few specific agonist of H1 receptors, and these compounds do not readily cross the BBB.
H1 reseptoria sijaitsee myös diffuusisti ja heterogeenisesti kautta keskushermostojärjestelmän. Niitä blokeeraa antihistamiinit, esim. mepyramine. Mutta on vain muutama spesifinen H1 reseptoriagonisti, eikä sellaiset yhdisteet mene helposti veriaivoesteen läpi.


H2 receptors are also diffusely and heterogenously distributed throughout the CNS.
Impromidine is a selective agonist of these receptors and cimetidine is a good, relatively selective antagonist. More potent and selective than cimetidine, H2 receptor antagonists (zolantidine, famotidine, tiotidine) have been recently cynthesised.
H2 reseptoria myö sijaitsee diffuusisti ja heterogeenisesti kautta keskushermoston. Impromidine on selektiivinen agonisti näille reseptoreille ja cimetidine on suhteellisen selektiivinen antagonisti. Vahvempia ja selektiivisempiä H2 reseptoriantagonistejakin on syntetisoitu kuten zolantidine, famotidine, tiotidine.

The same diffuse and heterogenous distribution has been observed for H3 receptors. The standard agonist and antagonist for this receptor are alfa-methylhistamine and thioperamide, respectively. These substances re3gulate the synthesis and release of histamine by acting on the H3 autoreceptors found on histaminergic nerve endings.
Samaa difuusia ja heterogeenia sijoittumista on H3 reseptorillakin havaittu. Standardi -agonistina toimii alfa-metyylihistamiini ja standardi-antagonistina thioperamide. Nämä aineet säätelevät HISTAMIININ synteesiä ja vapautumista vaikuttamalla H3 autoreseptoriin, jota on histaminergisissä hermopäätteissä.

Histamine and H3 receptor agonists inhibit histamine turnover, whereas H3 receptor antagonists promote the synthesis, turnover and release of histamine.
HISTAMIINI ja H3 reseptoriagonistit estävät histamiinin turn over- tapahtumaa, kun taas H3 reseptorin vastavaikuttajat edistävät HISTAMIININ synteesiä, turnover tapahtumaa ja vapautumista.

H3 heteroreceptors are localised on non-histaminergic neuron endings, suggesting that the neuromodulatory action of histamine on its target cells may influence the synthesis and release of other neurotransmitters.
H3 heteroreseptorit sijaitsevat muunlaisten neuronien päätteissä kuin histaminergisissä hermopäätteissä ja tästä voitaisiin päätellä, että HISTAMIININ neuromodulatorisena toimintana näissä kohdesoluissa voinee olla vaikuttaminen muitten hermonvälittäjä-aineiden synteesiin ja vapautumiseen.

It must be noted that all three categories of histamine receptors are present in the vestibular nuclei, at least in the guinea pig.
Mainittakoon, että kaikkia kolmea histamiinireseptoriluokkaa löytyi käytetyn koe-eläimen tasapainohermon tumakkeista.
----