Histamina y 5-hidroxitriptamina (serotonina) Flashcards
Localización de la histamina
En el sistema periférico, se encuentra almacenada principalmente en los mastocitos del tejido conjuntivo y en las células basófilas de la sangre.
Estas células son eminentemente secretoras.
En condiciones normales, la histamina de los mastocitos se encuentra almacenada en gránulos secretores que contienen una matriz de heparina y de diversas proteínas.
Biosíntesis y metabolismo de la histamina
Es sintetizada intracelularmente a partir del aminoácido L-histidina, mediante la L-histidina descarboxilasa.
La velocidad de síntesis en ciertos tejidos aumenta en función de la velocidad con que es liberada y utilizada (por ejemplo, en el estómago cuando está en fase secretora o en el tejido cicatricial).
La histamina es metabolizada, a gran velocidad, por 2 vías:
1) Metilación: actúa la histamina-N-metiltransferasa; va seguida de la monoaminooxidación para formar el ácido metilimidazolacético
2) Desaminación: actúa una diaminooxidasa o histaminasa; va seguida de conjugación con ribosa para formar el ribósido del ácido imidazolacético
Mecanismos de liberación de la histamina
Para que la histamina pueda ser liberada, debe cruzar la membrana granular y la celular. La liberación puede ser:
- Citotóxica: tras la ruptura de ambas membranas
- Exocitótica: mediante fusión previa de estas, sin deterioro celular
¿En qué procesos se produce la liberación de histamina?
La histamina es liberada en el curso de procesos fisiológicos, como la secreción de jugo gástrico, pero se conoce mucho mejor su participación en procesos patológicos, en los que es liberada de forma más o menos explosiva, como sucede en las reacciones inflamatorias y en las reacciones de hipersensibilidad inmediata. En estos casos, con frecuencia la histamina es uno más de los mediadores que son liberados de forma simultánea.
¿Qué agentes provocan la liberación de histamina?
Agentes físicos:
- Calor
- Radiaciones
- Frío
- Traumatismos
Agentes químicos:
- Antígenos cuya actividad depende del receptor para IgE
- Agentes citotóxicos
- Enzimas proteolíticas
- Moléculas grandes como los polisacáridos y las anafilotoxinas
- Compuestos oligobásicos como la morfina
- Calcio
Los agentes químicos han de encontrar en la membrana moléculas receptores con las que interactúen; dependiendo del tipo de interacción, se desencadenarán secuencias de pasos diferentes que terminarán invariablemente por elevar la concentración intracelular de Ca2+.
¿Qué 2 mecanismos fundamentales utilizan los diversos agentes que canalizan el Ca2+ hacia el proceso de liberación de histamina en el mastocito?
- Facilitando su penetración desde el espacio extracelular
La concentración de Ca2+ extracelular es determinante de la intensidad de la respuesta liberadora y el papel del agente liberador consiste en modificar la membrana para hacerla permeable al ión.
LIBERACIÓN INDUCIDA POR ANTÍGENOS O POR LAS FRACCIONES DEL COMPLEMENTO
- Promoviendo su movilización de los depósitos intracelulares
La liberación se realiza con independencia del calcio extracelular.
LIBERACIÓN INDUCIDA POR SECRETAGOGOS, COMO EL COMPUESTO 48/80 Y OTRAS SUSTANCIAS POLIBÁSICAS
Mecanismo de liberación de histamina provocada en mastocitos y basófilos en el curso de la respuesta inmunitaria inmediata
El AG interactúa con las IgE, desencadenando un complejo proceso que implica no solo a la histamina almacenada, sino a otros mediadores
- Primera vía:*
- La unión de receptores IgE de membrana genera la activación de diversas enzimas, entre ellas proteasas y fosfolípido-metiltransferasas
- La metilación sucesiva de fosfolípidos implica la transferencia de grupos metilo desde la S-adenosilmetionina a la fosfatidiletanolamina, hasta formar la fosfatidilcolina
- La modificación fisicoquímica de la membrana provocada por el enriquecimiento en fosfatidilcolina puede ser uno de los agentes que ocasionen la apertura de canales de Ca2+
- Segunda vía:*
Además, se produce hidrólisis del fosfatidilinositol por fosfolipasa C, originándose diacilglicerol e inositol-1,4,5-trifosfato y, por lo tanto, entrada o movilización de Ca2+.
Receptores histamínicos
4 tipos de receptores histamínicos, todos ellos pertenecientes a la familia de los receptores transmembrana acoplados a proteínas G. Los tipos H1 y H2 son los responsables fundamentales de la mayor parte de las acciones histamínicas conocidas.
Receptores histamínicos: H1
- Localización*: en la membrana de células musculares lisas de vasos, bronquios y tracto gastrointestinal, en el tejido de conducción del corazón, en algunas células secretoras y en terminaciones de nervios sensitivos
- Mecanismo*: la estimulación de receptores H1 produce liberación de Ca2+ mediada por la activación del metabolismo de los fosfoinosítidos (fosfatidilinositol > diacilglicerol + inositol-1,4,5-trifosfato).
* En los territorios de músculo liso, la liberación de Ca2+ genera la activación de la cinasa de la cadena ligera de miosina dependiente de calmodulina
* En el endotelio vascular, la activación de receptores H1 origina, junto con el incremento intracelular de calcio, la producción local de óxido nítrico que activa la guanilil ciclasa, con posterior formación de GMPc
* En las vías áreas y el tejido cardíaco, la activación H1 incrementa la producción de GMPc
Efectos farmacológicos dependientes de la activación de receptores H1
Aparato cardiovascular:
- Vasodilatación de arteriolas, metaarteriolas y esfínteres precapilares > Disminución de la resistencia periférica y la presión arterial
- Extravasación de líquido y proteínas plasmáticas, con formación de edema. Este efecto es consecuencia de (1) el efecto sobre la presión capilar y (2) la acción directa de la histamina sobre las células endoteliales de las vénulas poscapilares (a las que encoge de manera que se separen unas de otras y aumenten los espacios intercelulares; así, se incrementa la permeabilidad vascular al quedar sola la membrana basal en amplias superficies)
- Reducción de la conducción AV
Músculo liso no vascular:
- Broncoconstricción
- Aumento de la contracción de la fibra lisa intestinal (aumento del peristaltismo)
SNC:
- Regulación del ciclo sueño-vigilia (aumento de la vigilia)
- Disminución del apetito
Receptores histamínicos: H2
- Localización*: en la membrana de las células parietales de la mucosa gástrica, en células musculares lisas de vasos, en células miocárdicas y del nodo sinusal, en diversos leucocitos, y en los propios mastocitos y células basófilas (autorreceptores)
- Mecanismo*: la estimulación de receptores H2 está íntimamente relacionada con la activación de la adenilil ciclasa y la formación de AMPc; en función del tejido, se produce la activación de las diversas proteincinasas dependientes de AMPc
Efectos farmacológicos dependientes de la activación de receptores H2
Aparato cardiovascular:
- Vasodilatación de arteriolas, metaarteriolas y esfínteres precapilares (esta acción es, sobre todo, H1 y, parcialmente, H2)
- Aumento de la frecuencia cardíaca y la fuerza de contracción
Glándulas:
- Aumento de la secreción de pepsina y ácido clorhídrico (acción H2 sobre las células de la mucosa gástrica)
- A dosis altas, estimulación de la secreción de catecolaminas (acción H2 sobre la médula suprarrenal)
Receptores histamínicos: H3
- Localización*: tiene en el SNC una localización presináptica, actuando como autorreceptor y ejerciendo un papel modulador de la liberación de histamina y de otros neurotransmisores
- Mecanismo*: está asociado a actividad de proteínas G, pero, en este caso, de tipo inhibidor Gi/o, siendo las respuestas transductoras más importantes la inhibición de la formación de AMPc y la acumulación de Ca2+
- Efectos*: disminución de la liberación de histamina en el SNC
Receptores histamínicos: H4
Localización: en la médula ósea, y en eosinófilos y mastocitos
Receptores histaminicos: resumen de sus mecanismos de acción
¿Cómo es la respuesta general a la histamina?
* Vía IV: enrojecimiento de la piel, taquicardia, cefalea pulsátil e hipotensión (efectos dependientes de la dosis)
* Aplicación intradérmica > Triple respuesta de Lewis:
1) Mancha central inicialmente roja y después azul
2) Enrojecimiento progresivo periférico
3) Blanqueamiento de la zona central con hinchazón por el edema
* Respuesta inmunitaria e inflamación locales: edema, prurito y broncoespasmo
En las reacciones inmunitarias generalizadas y en el shock anafiláctico la histamina es solo uno más de los mediadores liberados.
Posibilidades de intervención farmacológica en la actividad histamínica
AGONISTAS
+ Agonistas H1: 2-metil-histamina
+ Agonistas H2: betazol
Aplicación práctica: prueba de la secreción gástrica. Sirve para valorar la capacidad de la mucosa para segregar jugo gástrico ácido; si no hay respuesta, se establece el diagnóstico de aclorhidria. Para evitar los efectos H1, que son molestos, la histamina se ha sustituido por el betazol.
+ Agonistas H3
ANTAGONISTAS
+ Antagonistas de los receptores H1
+ Antagonistas de los receptores H2
+ Antagonistas de los receptores H3: betahistina (antivertiginoso utilizado en el tratamiento de trastornos vestibulares)
INHIBIDORES DE LA LIBERACIÓN DE HISTAMINA