Tìm hiểu về Histamin: sinh tổng hợp, chuyển hóa và tác dụng sinh học

Trungtamthuoc.com- Histamin là một trong những chất được nghiên cứu nhiều nhất trong y học, đóng vai trò chính trong các phản ứng viêm và hệ thống miễn dịch. Hiểu rõ về histamin và ảnh hưởng của nó đến cơ thể là điều quan trọng để quản lý các vấn đề sức khỏe liên quan. Hãy cùng Trung tâm thuốc tìm hiểu chi tiết về Histamin qua bài viết sau đây.

1 Sinh tổng hợp và chuyển hóa histamin

1.1 Sinh tổng hợp histamin

Histamin được hình thành từ quá trình biến đổi Histidin thông qua quá trình decarboxy hóa, phản ứng xảy ra với chất xúc tác enzym L-histidine decarboxylase. Histamin là một amin có khả năng thu hút nước và có thể làm giãn mạch.

1.2 Chuyển hóa histamin

Chuyển hóa histamin xảy ra chủ yếu theo hai con đường: oxy hoá và metyl hóa. Quá trình oxy hóa được thực hiện bởi diamine oxidase, tạo thành axit axetic imidazole, trong khi quá trình methyl hóa được thực hiện bởi histamin N -methyltransferase, tạo ra methylhistamin. 

2 Cơ chế giải phóng histamin

Sự giải phóng histamin có thể do nhiều yếu tố gây ra. Khi các chất lạ xâm nhập vào cơ thể sẽ xảy ra phản ứng kháng nguyên - kháng thể trên bề mặt dưỡng bào. Phản ứng này xảy ra làm thay đổi tính thấm tế bào đồng thời Ca2+ nội bào tăng làm vỡ các hạt dự trữ. Từ đó giải phóng ra histamin.

3 Receptor của histamin

Hiện nay, theo như nghiên cứu có 4 loại receptor histamin sau: H1, H2, H3 và H4. Mỗi receptor có sự phân bố và khả năng liên kết cũng như vai trò khác nhau.

Receptor H1: H1 là một receptor có liên quan đến các phản ứng viêm và dị ứng. Khi histamin liên kết với receptor H1 bằng G protein Gq sẽ kích hoạt các con đường truyền tín hiệu của Inositol Phospholipid, hình thành inositol 1,4,5-triphosphate (InsP3) và diacylglycerol (DAG), dẫn đến tăng Canxi nội bào. Bên cạnh đó, khi HR1 được kích thích, nó có thể kích hoạt các con đường truyền tín hiệu nội bào khác, chẳng hạn như phospholipase A2 gây ra các phản ứng sinh học khác nhau.

Receptor H2: Histamin liên kết với khi receptor H2 bằng Gs sẽ làm tăng cAMP. Receptor histamin H2 tìm thấy chủ yếu trên các tế bào ở niêm mạc dạ dày.. Nhiệm vụ chính của receptor histamin H2 là tăng sản xuất acid trong dạ dày. Khi histamin kết hợp với receptor H2, nó kích thích tế bào chức năng trong dạ dày để tiết thêm acid. Ngoài ra, receptor H2 còn tham gia vào quá trình điều chỉnh giữa việc tiết acid và cơ chế bảo vệ niêm mạc dạ dày, ảnh hưởng đến độ nhạy cảm của niêm mạc dạ dày với các chất có thể gây tổn thương.

Histamin H3: Histamin liên kết với khi receptor H3 bằng G protein Gi. Thụ thể H3 chủ yếu tham gia vào chức năng hàng rào máu não, được tìm thấy trong các tế bào thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương. Các thụ thể H3 điều chỉnh sự giải phóng histamin và các chất dẫn truyền thần kinh như dopamine, norepinephrine và acetylcholine. Receptor histamin H3 có thể là một mục tiêu tiềm năng trong việc điều trị các bệnh như rối loạn ngủ, tăng tiết acid dịch vị, chứng mất ngủ, bệnh Parkinson và bệnh Alzheimer.

Histamin H4: Thụ thể histamin H4 liên kết với histamin bằng Gi. Tuy nhiên, thụ thể histamin H4 chủ yếu được tìm thấy trên các tế bào và mô miễn dịch, chẳng hạn như bạch cầu, lá lách, tủy xương và tuyến ức. Thụ thể histamin H4 có liên quan đến sự di chuyển của các tế bào miễn dịch đến các vị trí viêm và nhiễm trùng, chẳng hạn như bạch cầu ái toan và tế bào mast. Đây là receptor mục tiêu tiềm năng để điều trị các bệnh viêm nhiễm khác nhau, chẳng hạn như dị ứng, hen suyễn, viêm khớp dạng thấp, bệnh viêm ruột và ngứa. ^[1]

Bảng tóm tắt về vị trí và tác dụng chính của các receptor histamin:

4 Tác dụng sinh học của histamin

Histamin là một amin có hoạt tính sinh học mạnh giữ nhiệm vụ chính trong những phản ứng dị ứng và phản ứng quá mẫn. Ngoài ra, histamin còn có tác dụng điều hoà sự bài tiết dịch vị và có tác dụng như là một chất dẫn truyền thần kinh.

4.1 Trên hệ thần kinh trung ương

Histamin là một chất có vai trò quan trọng trong các phản ứng đau và ngứa do kích thích vào tận cùng của dây thần kinh cảm giác. Tác dụng này thông qua receptor H1. Histamin có thể điều hòa sự kích thích của tế bào thần kinh, sự dẫn truyền thần kinh, cả trực tiếp và thông qua tương tác với các hệ thống dẫn truyền thần kinh khác, như acetylcholine, dopamine, serotonin, glutamate và GABA. Histamin cũng có ảnh hưởng đến hoạt động của các kênh ion như kênh natri, Kali, canxi và clorua, đồng thời ảnh hưởng đến việc giải phóng và hấp thu các chất dẫn truyền thần kinh bằng cách kích hoạt hoặc ức chế các thụ thể histamin trước hoặc sau synap.

Histamin kiểm soát sự kích thích, giấc ngủ và nhịp sinh học bằng cách ảnh hưởng đến hoạt động của các tế bào thần kinh histaminergic trong nhân tuberomammillary (TMN) của vùng dưới đồi- nguồn cung cấp histamin duy nhất trong hệ thần kinh trung ương. Các tế bào thần kinh Histaminergic TMN hoạt động khi thức và bị ức chế khi ngủ. Histamin, hoạt động thông qua thụ thể H1 và H3, kích thích tế bào thần kinh TMN và thúc đẩy sự tỉnh táo. Histamin cũng điều chỉnh hoạt động của các vùng não khác liên quan đến việc điều hòa giấc ngủ, chẳng hạn như vùng não trước, vùng tiền sản, đồi thị, vỏ não và thân não.

Histamin là chất trung gian quan trọng của nhiều quá trình sinh lý và bệnh lý trong hệ thần kinh trung ương. Do đó, các thụ thể histamin là mục tiêu tiềm năng để điều trị các rối loạn khác nhau ảnh hưởng đến hệ thống này, chẳng hạn như chứng ngủ rũ, bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson, tâm thần phân liệt, trầm cảm, lo lắng, béo phì và động kinh.

4.2 Trên hệ tim mạch

Histamin gây giãn mạch hoặc giãn mạch máu bằng cách kích hoạt thụ thể H1 và H2 trên các tế bào nội mô lót thành mạch máu. Điều này làm tăng lưu lượng máu và giảm huyết áp. Histamin cũng làm tăng tính thấm của mạch máu, hay sự di chuyển của chất lỏng và phân tử qua thành mạch máu, bằng cách kích hoạt thụ thể H1 trên tế bào nội mô. Điều này gây sưng và viêm ở các mô.

Histamin ảnh hưởng đến nhịp tim và khả năng co bóp của tim bằng cách kích hoạt thụ thể H1 và H2 trên tế bào tim. Histamin có thể tăng nhịp tim bằng cách kích thích thụ thể H2 và ức chế thụ thể H3 trên nút xoang nhĩ, là cơ quan tạo nhịp tim tự nhiên của tim. Histamin cũng có thể gây ra tăng lực co bóp bằng cách kích thích thụ thể H2 trên tế bào tâm nhĩ và tâm thất. ^[2] 

4.3 Trên cơ trơn

Histamin chủ yếu gây co cơ trơn rất mạnh do kích thích receptor H1 trên thành cơ trơn.

4.3.1 Cơ trơn đường hô hấp

Với một liều nhỏ histamin cũng có thể gây co thắt cơ trơn khí phế quản, làm xuất hiện các cơn khó thở giống cơn hen phế quản. Tác dụng này xuất hiện mạnh trên bệnh nhân hen phế quản.

4.3.2 Cơ trơn đường tiêu hoá

Histamin gây tăng co bóp cơ trơn dạ dày, ruột, liều cao gây co thắt dạ dày, ruột dẫn tới đau bụng hoặc ỉa chảy.

4.3.3 Với các cơ trơn khác

Histamin cũng gây tăng co bóp các cơ trơn tiết niệu, sinh dục, mống mắt... tuy nhiên tác dụng không mạnh, không đặc trưng. Ở một số loài vật, histamin làm tăng co bóp cơ trơn tử cung nhưng đối với phụ nữ mang thai lại rất ít hoặc hầu như không bị ảnh hưởng.

4.4 Trên tuyến ngoại tiết

Histamin có tác dụng kích thích các tuyến như tuyến nước bọt, tuyến nước mắt, tuyến vú, tuyến tụy qua các tế bào nang và tế bào ống gây tăng tiết.

4.5 Trên hệ tiêu hóa

Thông qua việc kích hoạt thụ thể H2, histamin có tác dụng tăng cường tiết axit do gastrin gây ra. Kích hoạt thụ thể H2 giúp tăng cường sản xuất chất truyền tin thứ hai Adenosine monophosphate (cAMP) bởi adenyl cyclase. Như bạn có thể thấy trong hình, các phân tử khác liên quan đến việc tiết axit clohydric ở dạ dày là gastrin và acetylcholine. Thuốc chẹn H2, chẳng hạn như Ranitidine, là loại thuốc thường được sử dụng trong điều trị loét dạ dày và ợ chua.

5 Histamin có tác dụng gì?

Histamin ít được dùng trong điều trị, chủ yếu được dùng trong phòng thí nghiệm.

Kích thích tiết dịch vị để lấy dịch vị làm xét nghiệm: tiêm dưới da hoặc tiêm bắp 0,25 – l mg, sau 30 phút lấy dịch vị.

Histamin phosphat được dùng làm test chẩn đoán bệnh hen phế quản và phản ứng dị ứng ở da.

Người ta cũng dùng histamin và đồng phân của nó là betazole để đánh giá khả năng bài tiết của acid dạ dày trong các bệnh: Viêm teo dạ dày, Thiếu máu ác tính, K dạ dày, Loét dạ dày - tá tràng, Hội chứng Zollinger - Ellison, Chẩn đoán bệnh u tế bào ưa chrom.

6 Histamin có trong thực phẩm nào?

Việc tìm hiểu histamin có trong thực phẩm nào là cần thiết, đặc biệt có ý nghĩa đối với người bị các bệnh về dị ứng. 

Rất khó để định lượng chính xác lượng histamin có trong các thực phẩm. Tuy nhiên các thực phẩm lên men thường có lượng histamin cao hơn thực phẩm tươi.

Sau đây là một số thực phẩm thường chứa histamin

6.1 Thực phẩm lên men

Các mức độ histamin trong thực phẩm lên men có thể khác nhau do các phương pháp chế biến và thời gian ủ. Đặc biệt, dưa cải muối được kiểm chứng là có nồng độ histamin cao hơn so với các loại thực phẩm thông thường khác. Đối với những người nhạy cảm với histamin, việc tiêu thụ dưa cải muối có thể làm tăng các triệu chứng dị ứng.

6.2 Cá biển

Ngộ độc histamin do ăn cá biển là một tình trạng có khả năng đe dọa tính mạng do ăn phải cá có chứa hàm lượng histamin cao. Thuật ngữ “ngộ độc scombroid” trước đây đã được sử dụng đối với những trường hợp các loài cá thuộc phân bộ Scombridae (cá thu, cá ngừ). Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị nên dán nhãn tình trạng này là “nhiễm độc histamin.^[3]. Khi một số loại cá không được bảo quản trong tủ lạnh đúng cách, vi khuẩn trong cá có thể sinh sôi và tạo ra hàm lượng lớn histamin. Trong phần lớn trường hợp, nồng độ histamin trong cá gây bệnh thường vượt quá 500 ppm. Những triệu chứng thường gặp bao gồm cảm giác buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, đau bụng và trong những tình huống nghiêm trọng, có thể xảy ra cảm giác sốc phản vệ.

6.3 Thịt đóng gói

Một nghiên cứu cho thấy mức độ histamin trong thịt có thể thay đổi tùy theo phương pháp nấu. Đối với hầu hết các loại thịt, việc luộc sẽ làm giảm mức độ histamin và việc nướng sẽ làm tăng lượng histamin. Bên cạnh đó, nên chọn thịt tươi thay vì các sản phẩm đóng gói, hun khói hoặc được bảo quản khác. 

6.4 Phô mai

Nhiệt độ bảo quản phô mai có thể ảnh hưởng đến hàm lượng histamin trong nó. Hàm lượng histamin có trong phô mai bảo quản ở nhiệt độ 22 độ C cao hơn hàm lượng histamin có trong phô mai bảo quản ở nhiệt độ 4 độ C. ^[4] 

7 Thuốc kháng histamin

Loại thuốc kháng histamin phổ biến nhất là loại thuốc ngăn chặn thụ thể H1, được tìm thấy trong da, mạch máu, đường thở và não. Các loại thuốc kháng histamin được sử dụng để điều trị nhiều loại bệnh như dị ứng, cảm lạnh, cúm, nổi mề đay, say tàu xe, mất ngủ và lo lắng. Một số ví dụ về thuốc kháng histamin H1 là Diphenhydramine, Cetirizine, Loratadine và Fexofenadine.

Ngoài ra, còn có loại thuốc kháng histamin khác là thuốc ngăn chặn thụ thể H2, được tìm thấy trong dạ dày và ruột. Những thuốc này thường được sử dụng để điều trị loét dạ dày, viêm dạ dày và trào ngược axit. Một số ví dụ về thuốc kháng histamin H2 là ranitidine, Famotidine và Cimetidine.

Các loại thuốc kháng histamin khác là những loại ngăn chặn thụ thể H3 hoặc H4, được tìm thấy trong não và hệ thống miễn dịch. Những thuốc kháng histamin này vẫn đang được nghiên cứu và phát triển và chưa được phổ biến rộng rãi. Chúng có thể có những ứng dụng tiềm năng để điều trị các tình trạng như chứng ngủ rũ, bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson, tâm thần phân liệt, trầm cảm, béo phì và viêm nhiễm. 

Tài liệu tham khảo