Histamine

Histamine

Histamine is een kleine molecule die wordt verkregen door de decarboxylering van het aminozuur histidine. Het wordt vernietigd door het enzym diamine-oxidase (histiminase), dat ook betrokken is bij het metabolisme van andere bioactieve aminen.

Histamine wordt gesynthetiseerd in alle weefsels, maar is vooral overvloedig aanwezig in de huid, de longen en het maagdarmkanaal. Mastcellen, die in veel weefsels aanwezig zijn, zijn een prominente bron van histamine, maar histamine wordt ook afgescheiden door een aantal andere immuuncellen. Mestcellen hebben oppervlakte-receptoren die immunoglobuline E binden, en wanneer antigeen IgE op het mestceloppervlak kruist, reageren zij door histamine uit te scheiden, samen met een verscheidenheid van andere bioactieve mediatoren.

Physiologische effecten van histamine

Histamine is het best bekend als een mediatator van allergische reacties, maar het wordt nu ook erkend als betrokken bij tal van andere normale en pathologische processen. De gevoeligheid en de reactie van een bepaalde cel op histamine hangt af van het type histaminereceptor dat op die cel aanwezig is.

Een interessante illustratie van de systemische effecten van histamine is scombroïde visvergiftiging. Deze aandoening, in wezen histaminevergiftiging, wordt waargenomen na consumptie van vis, meestal tonijn of makreel, die bedorven is en waarin bacteriën overvloedige hoeveelheden histamine hebben gegenereerd uit histidine in spiereiwitten. De consumptie van dergelijke bedorven vis leidt tot een snelle ontwikkeling van een reeks klinische symptomen, waaronder hoofdpijn, zweten, diarree, een blozend gezicht en braken, allemaal het gevolg van systemische blootstelling aan histamine. De les hieruit is: bewaar vis in de koelkast!

Allergische en ontstekingsreacties

Histamine speelt een centrale rol in veel soorten allergische en ontstekingsprocessen, waaronder zowel acute als vertraagde overgevoeligheidsreacties. De bron van histamine in dergelijke gevallen zijn weefselmastcellen. De omvang van dergelijke problemen hangt af van de blootstellingsroute (lokaal versus systemisch), de plaatsen van blootstelling (b.v. inhalatie versus cutaan), de dosis allergeen, en de mate van vroegere sensibilisatie voor het allergeen. Klinische manifestaties van histamine-afgifte variëren van levensbedreigende anafylactische reacties, tot uticaria (netelroos), tot lokale wheal- en flare-reacties. De afbeelding rechts toont een hond met netelroos als gevolg van een geneesmiddelenallergie.

Veel van de verschijnselen van een allergische reactie zijn het gevolg van het vermogen van histamine om de bloedvaten te beïnvloeden, waardoor een verhoogde bloedstroom, vaatverwijding en een verhoogde vasculaire permeabiliteit wordt geïnduceerd.

Regulatie van immuunreacties

Naast openhartige allergische reacties heeft histamine belangrijke effecten op vele aspecten van immuunreacties door zich te binden aan zijn diverse groep van receptoren die op verschillende wijze tot expressie komen op B- en T-lymfocyten, dendritische cellen, macrofagen en een verscheidenheid van hematopoietische cellen. Histamine beïnvloedt onder andere de maturatie en activering van immuuncellen, de secretie van verschillende cytokines en de chemotactische reacties van cellen.

Secretie van maagzuur

Hydrochlorisch zuur wordt in overvloed afgescheiden door pariëtale cellen die ingebed zijn in het epitheel van de maag. Een van de belangrijkste stimuli voor de zuursecretie door pariëtale cellen is histamine, afgescheiden door naburige enterochromaffinecellen. De histaminereceptor op de pariëtale cellen is van het H2-type, en het blokkeren van de binding van histamine aan deze receptor is een veelgebruikte methode om de maagzuursecretie te onderdrukken.

Smooth Muscle Contraction

De gladde spieren rond de bronchiën in de longen en in het darmkanaal reageren op histmine-stimulatie door contractie, hoewel de omvang van de respons aanzienlijk varieert van soort tot soort. Deze effecten zijn ook afhankelijk van de receptor die door histamine wordt gebonden; de H2-receptor bijvoorbeeld medieert bronchodilatatie. Een van de eerste bioassays voor histamine bestond uit het meten van de contractie van de darmspier van cavia’s. Deze effecten op de gladde spieren komen tot uiting in een aantal allergische reacties, bijvoorbeeld bronchocontrictie als reactie op ingeademde allergenen.

Effecten in het zenuwstelsel

Histamine werkt als een neurotransmitter binnen het centrale zenuwstelsel. De (histaminerge) neuronen die histamine afscheiden zijn gelokaliseerd in kleine regio’s van de hypothalamus, maar deze neuronen zenden axonen uit over een groot deel van de hersenen. Histamine blijkt een aantal belangrijke processen in de hersenen te moduleren, waaronder waakzaamheid, cognitief vermogen en voedselconsumptie.

Histaminereceptoren en receptorantagonisten

Vier histaminereceptoren zijn geïdentificeerd, die alle G-eiwitgekoppelde receptoren zijn. Deze verschillende receptoren komen tot expressie op verschillende celtypen en werken via verschillende intracellulaire signaleringsmechanismen, hetgeen, althans op een eenvoudig niveau, de uiteenlopende effecten van histamine in verschillende cellen en weefsels verklaart.

Receptortype	Grootste weefsellocaties	Grootste biologische effecten
H1	smooth muscle, endotheelcellen	acute allergische reacties
H2	gastrische pariëtale cellen	secretie van maag zuur
H3	centraal zenuwstelsel	moduleren neurotransmissie
H4	mastcellen, eosinofielen, T-cellen, dentritische cellen	reguleren van immuunreacties

References and Reviews

• Haas HL, Sergeeva OA, Selbach O. Histamine in het zenuwstelsel. Physiol Rev. 2008; 88:1183-241.
• Thurmond RL, Gelfand EW, Dunford PJ. The role of histamine H1 and H4 receptors in allergic inflammation: the search for new antihistamines. Nat Rev Drug Discov. 2008; 7:41-53.
• Jutel M, Blaser K, Akdis CA. De rol van histamine in de regulatie van immuunreacties. Chem Immunol Allergy. 2006; 91:174-87.
• Parsons ME, Ganellin CR. Histamine en zijn receptoren. Brit J Pharmacol 2006; 147:S127-S135.
• Thurmond RL, Gelfand, Dunford PJ. The role of histamine H1 and H4 receptors in allergic inflammation: the search for new antihistamines. Nature Reviews Drug Discovery 2008; 7:41-53.