Биогенные амины и их метаболиты

Биогенные амины (катехоламины) – водорастворимые азотистые соединения, образуемые путем декарбоксилирования аминокислот или путем аминирования и переаминирования альдегидов и кетонов. Катехоламины действуют как гормоны и нейротрансмиттеры. В кровотоке частично связываются с белками плазмы.

Катехоламины: адреналин (эпинефрин), норадреналин (норэпинефрин), дофамин (допамин) содержат 3,4-диоксифенильное (катехольное) ядро и последовательно синтезируются из общего предшественника тирозина в следующем порядке: тирозин (поступает в организм с пищей или образуется в печени из фенилаланина под действием фенилаланингидроксилазы) –> диоксифенилаланин –> дофамин (нейроны центральной нервной системы) –> норадреналин (окончания симпатических нервов) –> адреналин (мозговой слой надпочечников).

Катехоламины вырабатываются хромаффинными клетками мозгового вещества надпочечников и постганглионарными волокнами симпатической нервной системы. Дофамин – нейромедиатор центральной нервной системы – синтезируется в телах нейрональных клеток в черной субстанции и вентральной тегментальной области ствола мозга.

Высокий уровень катехоламинов в крови связан со стрессом, который может быть вызван психологическими реакциями, факторами окружающей среды, гипогликемией. Чрезвычайно высокий уровень катехоламинов регистрируют при травмах центральной нервной системы (повреждение ядер ствола головного мозга) или при развитии нейроэндокринных новообразований.

Биогенные амины и их метаболиты химически нестойки, светочувствительны, обладают высокой склонностью к самопроизвольному окислению и разложению при высоких значениях рН. Период полураспада биогенных аминов в крови составляет несколько минут. Распад протекает под влиянием двух ферментных систем. Сначала под действием катехол-О-метилтрансферазы в присутствии донора метильных групп S-адренозилметионина катехоламины превращаются в норметанефрин и метанефрин (3-О-метил-производные норадреналина и адреналина), которые под влиянием моноаминооксидазы переходят в альдегиды и далее (в присутствии альдегидоксидазы) в ванилилминдальную кислоту. Конечный продукт распада дофамина – гомованилиновая кислота.

Индоламины: серотонин, мелатонин – моноаминовые нейротрансмиттеры, синтезируемые из триптофана через активацию двух триптофангидроксилаз – TpH1 и TpH2, которые локализованы в эндокринных клетках и нейронах, соответственно. Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) выступает предшественником мелатонина, образуемого под действием арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы в эпифизе. Конечный продукт распада серотонина – 5-гидроксииндолуксусная кислота.

Этиламины: гистамин (β-имидазолилэтиламин) образуется под действием гистидиндекарбоксилазы из гистидина. Основные пути дезактивации в организме – окислительное дезаминирование и метилирование. Конечные метаболиты гистамина — имидазолилуксусная кислота и N-метилгистамин.