LÄHDE:Mahtavan iso artikkeli, jota alan suomentaa olennaisista kohdista: http://www.acnp.org/g4/GN401000037/CH037.html
Histamine Jean-Charles Schwartz, Jean-Michel Arrang and Monique Garbarg
jatkuu...
Päinvastoin histamiinin vapautuma ja turn over aivoissa lisääntyy m-opioidistimulaatiosta ja NMDA-reseptorin stimulaatiosta: morfiini lisää histamiinin vapautumista periakveduktaalisessa harmaassa aineessa.
Raportoidut reserpiinin vaikutukset aivojen histamiinin turn overiin ovat ristiriitaisia: sekä lisääntymistä että inhiboitumista on raportoitu.
In contrast, stimulation of m-opioid and NMDA receptors enhanced histamine release and turnover in brain. Morphine increased histamine release in the periaqueductal gray .
The reported effects of reserpine on brain histamine turnover are inconsistent: both enhancement (75) and inhibition (53) have been reported.
-
Histaminergisten neuroneitten fysiologisesta roolista
Hyvin harvoja histaminergisten neuroneitten rooleja on dokumentoitu riittävän hyvin, vaikka monia erilaisia oletuksia on seurannut paikallisesti applikoidun histamiinin vasteitten havainnoimisesta
- Herätteet , huomiokyky ja oppiminen. Arousal, Attention and Learning
Näiden tutkijoitten ensimmäinen artikkeli julkaistiin vuonna 1977. Sen jälkeen on paljon kokeellista näyttöä kertynyt ja ne osoittavat, että histaminergisillä neuroneilla on kriittistä osuutta aivokuoriperäisessä aktivaatiossa ja herätemekanismissa.
Since our initial article was published in 1977 (73), a large body of experimental evidence has accumulated to indicate that histaminergic neurons play a critical role in cortical activation and arousal mechanisms.
Kun injisoitiin koe-eläimen hypotalamuksen etu-sivuosaan aivojen sisälle histamiinia - kohtaan missä histamiiniergisten hermojen aksonien tiheys on suurimmillaan- lisääntyi valppaus postsynaptisten H1-reseptoreitten stimuloituessa.
Intracerebral injection of histamine in the cat ventrolateral hypothalamus, where the density of histaminergic axons is high, increased wakefulness via stimulation of postsynaptic H1 receptors.
Endogeenisesti muodostuvalla histamiinilla lienee samanlainen rooli, koska
sen synteesin estyminen L-histidiinidekarboksylaasientsyymin inhibiittorilla
tai H3-reseptori-agonistilla tehty histamiinin vapautumisen estäminen
tai H1- reseptorantagonistilla vaikutettu histamiininfunktion estäminen
aiheuttavat syvää hidasaalto unta ja vähentävät valppautta useissa eläinlajeissa.
Endogenous histamine presumably plays a similar role, since inhibition of its synthesis by an L-histidine decarboxylase inhibitor, inhibition of its release by an H3-receptor agonist, or inhibition of its action by an H1-receptor antagonist all increase deep, slow-wave sleep and decrease wakefulness in several animal species.
Ja päinvastoin,histamiinin metylaation estäjät tai H3- reseptorin antagonistit, jotka kiihdyttävät histamiinin vapautumista, ne molemmat lisäävät valppautta.
Conversely, inhibitors of histamine methylation or H3-receptor antagonists, which facilitate histamine release, both increased arousa.
Histaminergisten neuroneitten merkitys valppauteen osoitettiin myös siten, että valppaus laski, jos hypothalamuksen takaosaan tuli vauriota, erityisesti sellaista vauriota, joka kohdistui tuberomamillaariseen tumakkeeseen.
The role of histaminergic neurons in arousal was also shown by the decreased wakefulness following lesions of the posterior hypothalamus, particularly those lesions aimed at destruction of the tuberomammillary nucleus.
Lopuksi mainittakoon, että histaminergisillä neuroneilla on paljon niitä samoja elektrofysiologisia ominaisuuksia (- mukaanluettuna lisääntynyt aktiivisuus valvetilan aikana-) kuin muillakin kortikaalialueille projisoituvilla aminiergisillä neuroneilla, jotka kontrolloivat käytöksellistä (behavior) statusta.
Finally, histaminergic neurons share a number of electrophysiological properties—including increased activity during wakefulness (see preceding section)—with other cortically projecting aminergic neurons which control behavioral states.
Histamiiniperäinen heräte-vaikutus saattaa hyvinkin välittyä H1 ja H2 reeseptoreitten soluvaikutusten kautta. Histamiini vaikuttaa kaksinkertaisen depolarisoivan aktiivisuuden kun se vaikuttuu näiden reseptorien kautta thalamisen releen neuroneihin.
The "arousing effect" of histamine may well be mediated by the cellular actions of H1 and H2 receptors. Acting through these receptors on thalamic relay neurons, histamine exerts a double depolarizing action.
Neuronien aktiivisuus vaihtelee endogeenistä oskillaatiosta ja vähäisestä vasteesta sensorisille INPUT-signaaleille( joita unen aikana vallitsee) sellaiseen aktiivisuuteen, jossa dominoi yksittäiset piikit ja täsmällisempi ja tunnollisempi sensorisen informaation reletoiminta ( mikä on valveelle tyypillistä)
Neuronal activity changes from endogenous oscillation and poor responsiveness to sensory inputs (which predominates during sleep), to activity dominated by single spikes and a more accurate and faithful relay of sensory information (characteristic of arousal).
Lisäksi histamiini jouduttaa sensorisen informaation jatkoprosessointia neocortex- alueessa vähentämällä piikkifrekvenssiadaptaatiota.
In addition, histamine facilitates further processing of sensory information in the neocortex through the reduction of spike frequency adaptation.
Tämä vaikutus seuraa joko H1- reseptorivälitteisestä jännitteestä riippumattoman kaliumkanavan blokadista
tai H2 -reseptorivälitteisestä kalsiumilla aktivoituvan kaliumvirran blokeerautumisesta.
This effect is a consequence of either a blockade of a voltage-independent potassium conductance mediated by the H1 receptor (67) or a block of a Ca2+-activated K+ current mediated by the H2 receptor.
Nämä erilaiset vaikutukset näyttävät olevan tyypillisiä myös muillekin hermonvälittäjäaineille ( mukaanluettuna asetyylikoliini, noradrenaliini, serotoniini ja glutamaatti), jotka ovat aktiiveja etuaivoissa. Nämä transmitterit voivat välittää vaihteita siinä oskillatorisessa statuksessa , mikä talamokortikaalisessa verkossa vallitsee ja ne voivat edistää luonteenomaisia muutoksia impulssinlähetystahdissa unen ja valveen vaihtuessa.
These various actions seem to be shared by other neurotransmitters (including acetylcholine, noradrenaline, serotonin and glutamate) active within the forebrain. These transmitters may mediate shifts in oscillatory states of thalamocortical networks and promote the characteristic changes in firing occurring between sleep and arousal.
Histaminergiset neuronit voivat edistää cortikaalista aktivaatiota thalamuksen ulkopuolistenkin teitten kautta. Solunsisäiset rekisteröinnit ovat paljastaneet , että kolinergisen neuronin H1- ja H2-reseptorivälitteistä aktivaatiota tapahtuu substantia innominata- alueella.
Histaminergic neurons may also promote cortical activation via extrathalamic pathways. Intracellular recordings have revealed H1- and H2-receptor mediated activation of cholinergic neurons within the substantia innominata.
Histamiini saattaisi myös lisätä valppautta vaikuttamalla toonista kontrollia preoptisen alueen unta generoivaan mekanismiin.
Histamine might also enhance wakefulness by exerting a tonic control over the sleep-generating mechanisms of the preoptic area.
Laskevat histaminergiset impulssivirrat jotka suuntautuvat mesopontiseen tegmentumiin voivat lisäksi edistää kortikaalisen EEG:n desynkronisaatiota pääasiassa aktivoimalla H1 reseptorin, joka sijaitsee kolinergisissä neuroneissa.
In addition, descending histaminergic inputs to the mesopontine tegmentum may promote cortical electroencephalographic (EEG) desynchronization, mainly via activation of H1 receptors located on cholinergic neurons .
Kaikki nämä histamiinivaikutuksen solumallit ja havainnot histamiinin vapautumisesta aktivoituneista tuberomamillaarisista neuroneista - valppaustilassa maksimaalisesti-viittaavat siihen, että histaminergiset järjestelmät ovat tärkeä osa valppauden , huomiokyvyn, sensorisen informaation prosessoinnin ja kognition kontrollia.
All of these cellular modes of action of histamine, taken together with observations indicating that its release from activated tuberomammillary neurons is maximal during wakefulness, suggest that histaminergic systems make important contributions to the control of arousal, attention, sensory information processing and cognition.
Ihmisillä monet H1 reseptorin antagonistit indusoivat väsymystä, huonontunutta suorituskykyä tehtävissä, jossa tarkka huomiokyky on tärkeä ja lisäävät nukkumistaipumusta- nämä ovat stereoselektiiviä vaikutuksia.
Accordingly, in humans, many H1 receptor antagonists induce drowsiness, impair performances requiring attention and increase the tendency to sleep—effects which are stereoselective.
Tästä johtuu että tällaisia yhdisteitä on tavallisina ainesosina unitableteissa. Uusi sukupolvi antihistamiineja, eivät blokeeraa aivojen H1- reseptoria, ne ovat sellaisia että niissä ei ole sedatiivista ominaisuutta.
As a consequence, these compounds are common ingredients in over-the-counter sleeping pills A new generation of "antihistamines", those that do not block cerebral H1 receptors, are devoid of sedative properties.
Aika suuri joukko antidepressantteja (esim mianseriini tai doksepiini) ja antipsykoottisia aineita (kuten klozapiini) omaa vahvan H1-reseptoriantagonistisen ominaisuuden , mikä ominaisuus selittää niiden sedatiiviset sivuvaikutukset.
A rather large number of antidepressant (e.g., mianserin or doxepin) and antipsychotic agents (e.g., clozapine) display high H1-receptor antagonist potency, a property that presumably accounts for their sedative side effects .
Mutantilla hiirellä, jolta puuttuu H1 reseptorit, esiintyy komplekseja käytöksellisiä häiriöitä. Oletettukin lokomotorisen aktiivisuuden kehnontumaa pimeäjakson aikana seurasi valojakson aikana lisääntynyt lokomotiokäyttäytyminen.
In mutant mice lacking H1 receptors, complex behavioral changes were observed; the expected impairment of locomotor activity in the dark period was accompanied by increased locomotion in the light period.
Ehkä seuraamuksena histaminergisten neuronien osuudesta valvetilaan H3-antagonistien antaminen, mikä lisää histamiinin vapautumista, lisäsi jyrsijöissä oppimiskykyä kaikissa paradigmalajeissa, erityisestikin silloin, jos oppimista oli kehnonnettu skopolamiinilla tai nopeutetulla vanhenemisella.
Perhaps as a consequence of the role played by histaminergic neurons in arousal, administration of H3 antagonists, which induce histamine release, enhances the learning ability of rodents in a variety of paradigms, particularly when this ability is impaired by scopolamine or accelerated senescence.
Aivolisäkkeen hormonierityksen kontrolli
Control of Pituitary Hormone Secretion
Exogeenilla ja joissain tapauksissa endogeenilla histamiinilla osoitettiin olevan vaikutusta aivolisäkkeen takalohkon ja etulohkon hormonien eritykseen.
Exogenous and, in some cases, endogenous histamine were shown to affect the secretion of both posterior and anterior pituitary hormones.
Supraoptisen tumakkeen(S.O.N.) neuronit tyypillisesti excitoituvat histamiiniapplikaatiosta. Histamiini aiheutti c-fos ilmentymän näissä neuroneissa; niiden impulssinlähettämistahti lisääntyi aktiivisuuden sekretoristen purkausten aikana ja depolarisoiva jälkipotentiaali vahvistui. Tätä vaikutusta välitti H1-reseptorit ja siitä seurasi veressä kiertävän vasopressiinin pitoisuuden nousu.
Supraoptic nucleus neurons are typically excited by application of histamine. Histamine induced c-fos expression within these neurons; their firing rate was increased during secretory bursts of activity, and the depolarizing after- potential was enhanced . This effect, mediated by H1 receptors, caused circulating vasopressin levels to rise.
On havainnoitu histaminergisen neuronaalisen järjestelmän osallistuminen vasopressiinin erityksen fysiologiseen kontrolliin seuraavasti: Histamiinin synteesin estyminen huonontaa vasopressiinivastetta adrenalektomiassa. Tuberomamillaarisen tumakkeen stimuloituminen aiheuttaa S.O.N.- tumakkeen faasisen neuronin muuttumisen herkemmin excitoituvaksi.
The evidence for histaminergic neuronal participation in the physiological control of vasopressin secretion includes the following observations: inhibition of histamine synthesis impaired the vasopressin response to adrenalectomy, and stimulation of the tuberomammillary nucleus caused phasic neurons in the supraoptic nucleus to become more excitable.
Lisäksi dehydraatio, joka on vahva vasopressiinierityksen stimulaattori, lisää histidiinidekarboksylaasin mRNA-pitoisuutta tuberomamillaarisessa tumakkeessa. Tämä kontrolli kuitenkaan ei ehkä ole tooninen basaaliolosuhteissa, koska H1-reseptoriantagonistit eivät näytä modifioivan vasopressiinin erittymistä. Ei tiedetä, jos veden konsumption lisääminen H3-reseptori agonistin virikkeestä olisi suhteessa johonkin vaikutukseen, joka kohdistuu S.O.N. neuroniin.
In addition, dehydration, a potent stimulus of vasopressin secretion, increases the histidine decarboxylase mRNA level in the tuberomammillary nucleus. This control, however, may not be a tonic one under basal conditions, because H1-receptor antagonists do not appear to modify vasopressin secretion. It is not known whether the increase in water consumption elicited by an H3-receptor agonist is related to an effect on supraoptic nucleus neurons.
Endogeenillä histamiinilla voi olla osuutta stressin, estrogeenin tai morfiinin indusoimassa prolaktiinin erittymisessä. Tätä vastetta estää histamiinisynteesin tai postsynaptisen H1 tai H2 reseptorin blokadi tai presynaptisten H3 autoreseptorien aktivaatio. Histamiinin vaikutus saattaa koskea vasopressiinia, koska sen estää tämän neuropeptidin vasta-aineet. Endogeeni histamiini, joka vaikuttaa primäärisesti H1 reseptoriin, saattaa olla osallisena niissä sekretorisissa vasteissa, mitä ACTH tai beeta-endorfiini antavat, kun niitä indusoi insuliinihypoglykemia tai endotoksiini ym.Endogenous histamine may be involved in stress-, estrogen- or morphine-induced release of prolactin (38); the response is prevented by blockade of histamine synthesis or postsynaptic H1 or H2 receptors, or by activation of presynaptic H3 autoreceptors. The action of histamine may involve vasopressin, as it is prevented by antibodies to that neuropeptide. Endogenous histamine, which acts primarily at H1 receptors, may also be involved in the secretory responses of adrenocorticotropic hormone and b-endorphin induced by restraint, insulin hypoglycemia or endotoxin.
Vaikka exogeeninen histamiini lähinnä inhiboi kasvuhormonin(GH) ja thyreoideaa stimuloivan (TSH) hormonin vapautumista, histaminergisten neuronien rooli näitten hormonien kontrolloijana ei ole tarkemmin osoitettu ( vielä vuonna 2000)
Although exogenous histamine predominantly inhibits the release of growth hormone and thyroid-stimulating hormone, the role of histaminergic neurons in the control of secretion of these hormones has not been established.
Ruokahalun kontrollista. Control of Appetite
Usein ne potilaat, jotka saavat H1 antihistamiineja tai trisyklisiä antidepressantteja, nousevat painossa. TCA ovat vahvoja H1 reseptorin vastavaikuttajia. Tämä saattaa viitata siihen, että ravinnonoton inhibitioon vaikuttaa histamiinineuronit, ne, jotka projisoituvat ventromediaaliseen ja paraventrikulaariseen hypotalamiseen tumakkeeseen ja joita on osoitettu histamiinisynteesin inhibitiotutkimuksin tai H3-reseptoriligandein. Lisäksi on havaittu, että aminin extrasellulaarinen pitoisuus nousee koe-eläimen hypothalamuksessa syömisen aikana.
Weight gain is often experienced by patients receiving H1 antihistamines or tricyclic antidepressants that have potent H1-receptor antagonist properties. This may reflect an inhibition of feeding exerted by histamine neurons that project to the ventromedial and paraventricular hypothalamic nuclei, as shown by the effects of histamine synthesis inhibitors or H3-receptor ligands. In addition, the extracellular concentration of the amine in rat hypothalamus increases during feeding.
Kouristusalttiuden säätely. Regulation of Seizure Susceptibility
Histamiinisynteesiin tai metylaatioon vaikuttavien lääkkeiden toiminta kuten H1 ja H3- reseptoriantagonistien vaikutus viittaa siihen, että endogeeni histamiini saattaa rajoittaa jyrsijöissä sähköisesti tai pentyleenitetratsolilla indusoitujen kohtausten ilmenemistä.
The action of drugs affecting histamine synthesis or methylation, as well as of H1- and H3-receptor antagonists, suggests that endogenous histamine may restrict the manifestations of electrically- and pentylenetetrazole-induced seizures in rodents.
Vestibulaarisen reaktiivisuuden säätely Regulation of Vestibular Reactivity
Eräät H1 antagonistit ovat kaikkein tavallisimpia matkapahoinvointilääkkeitä, mutta ei ole selvillä, onko tämä vaikutus suhteessa H1 reseptorien blokadiin. Histamiini depolarisoi neuroneita vestibulaarisissa tumakkeissa ja moduloi staattisia vestibulaarisia refleksejä melkoisen tehokkaasti vuorovaikuttamalla sekä H2 että H3 reseptoreihin. H3- reseptoriantagonistien suotuisa vaikutus huimaukseen tai matkapahoinvointiin olisi loogista.
Some H1 antagonists are the most commonly used antimotion-sickness drugs, but it is not clear whether this effect is related to blockade of H1 receptors. Histamine depolarizes neurons in vestibular nuclei and modulates static vestibular reflexes quite effectively through interaction with both H2 and H3 receptors. A beneficial effect of H3-receptor antagonists in vertigo or motion sickness was suggested by these data.
-
Onko histaminergisillä neuroneilla osuutta neuropsykiatrisissa sairauksissa?
DO HISTAMINERGIC NEURONS HAVE A ROLE IN NEUROPSYCHIATRIC DISEASES?
Vain harva tutkimus on katsonut histaminergisten neuronien osuutta. Esim. kroonisessa skitsofreniassa, sanotaan, on t-metyylihistamiinin pitoisuudet aivoselkäydin nesteessä lisääntynyttä heijastaen kohonnutta sentraalista histaminergistä aktiivisuutta.
Among the various approaches that tend to establish the implication of other aminergic neuronal systems in neuropsychiatric diseases, so far only a few have been (or could be) applied to histamine. However, elevated levels of t-methylhistamine in cerebrospinal fluid suggest increased central histaminergic activity in patients with chronic schizophrenia.
Basaaliganglioissa PD taudissa ei näy muutoksia histamiinia syntetisoivassa entsyymissä.
Post mortem studies of basal ganglia from patients with Parkinson's disease (75) or in a rodent model of this disease (14) showed no change in the activity of the histamine-synthesizing enzyme.
Patients with Alzheimer's disease show numerous neurofibrillary tangles and typical senile plaques in the tuberomammillary area. It is not clear, however, whether the number of histamine-immunoreactive neurons is decreased (2). Because conflicting data have been reported concerning histamine levels in such patients, a role of histamine in the etiology of Alzheimer's disease remains doubtful.
Lisäksi on ehkä merkitsevä seikka, että THA lääke (9-amino-1,2,3,4-tetrahydroacridine), jonka on havaittu olevan hyödyllinen Alzheimerin taudissa on jokseenkin vahva histamiinin metylaation estäjä. Lisäksi H3- reseptoriantagonisti paransi oppimisvajetta hiirissä, joihin oli asetettu kiihtyneen vanhenemisen ominaisuus.
In addition, it may be significant that 9-amino-1,2,3,4-tetrahydroacridine (THA), an anticholinesterase that was found to be useful in Alzheimer's disease, is also a rather potent inhibitor of histamine methylation. In addition, an H3-receptor antagonist improved learning deficits in senescence-accelerated mice .
Antipsykoottisten lääkkeitten vaikutus dopamiinireseptoreihin viittaa siihen että dopamiinilla olisi osuutta skitsofrenia nimisessä taudissa. Päinvastoin psykotrooppisten lääkkeitten interaktiot histamiinireseptoreihin antavat vain rajallista apua selvitettäessä histaminergisten neuroneitten osuutta psykiatrisissa sairauksissa.
The effects of antipsychotics at dopamine receptors strongly suggested the role of dopamine in schizophrenia. In contrast, the interactions of psychotropic drugs with histamine receptors are of limited help for deducing the role of histaminergic neurons in psychiatric illnesses.
1990 luvulla J.P. Green, P. Greengard et al. arveli, että aivojen H2 reseptori oli tärkeä kohdemolekyyli useimmille trisyklisille ja muille antidepressanteille, jotka ovat vahvassa vuorovaikutuksessa syklaasiin (AC) kytkeytyneeseen reseptoriin. Näiden yhdisteiden ilmeisen affiniteetin vahva riippuvuus H2-reseptorista koeolosuhteissa oli ajatuksia herättävä seikka terapian kannalta. H1- reseptorin blokeerautuminen oli syynä lukuisiin lääkesivuvaikutuksiin kuten väsymykseen ja painonnousuun. Atyyppisen antipsykoottisen lääkkeen klotsapiinin affiniteetti H3- reseptoriin on samaa luokkaa kuin D2/D3 dopamiinireseptoreihin, mutta tämän terapeuttiset sovellutukset ovat epäselvät.
Over a decade ago, J.P. Green, P. Greengard and colleagues (23,33) proposed that the cerebral H2 receptor was an important target for most tricyclic and other antidepressant drugs that interact with relatively high affinity with the receptor coupled to the cyclase (68). The strong dependence of the apparent affinity of these compounds for the H2 receptor under the experimental conditions of the assay leaves some doubt, however, about the therapeutic significance of this observation. A number of side effects (e.g., sedation or weight gain) of several antidepressant drugs, as well as some neuroleptics, are attributable to the blockade of cerebral H1 receptors. The affinity of the atypical antipsychotic drug clozapine at the H3 receptor is in the same range as at D2/D3 dopamine receptors (34), but the therapeutic implications of this observation—if any—are unclear.
Ikävä kyllä - näin vuonna 2000 sanotaan- ei tunneta näitä kolmea kerebraalia histamiinireseptorialatyyppiä H1, H2 ja H3 stimuloimaan tai blokeeraamaan kykenevien lääkkeitten vaikutuksia neuropsykiatrisissa sairauksissa. Sen takia nämä reseptorit ovat edelleen tärkeä mahdollinen kohde uudentyyppisille psykotrooppisille aineiille, erityisesti sellaisille lääkkeille, jotka voivat kohentaa kognitiota ja valppautta toimimalla histaminergisen neurotransmission( hermoimpulssin välittymisen) sujuvoittamisessa.
Unfortunately, the effects of drugs able to stimulate the three cerebral histamine receptor subtypes or to block H2 or H3 receptors in neuropsychiatric diseases are not known. Therefore, these receptors remain important potential targets for novel classes of psychotropic agents, particularly "cognition/arousal enhancers" acting via facilitation of histaminergic neurotransmission in brain.
published 2000
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar