A biogén aminok biokémiai és farmakológiai tulajdonságai

2.3 Bioszintézis és funkciók

A biogén aminok általában szabad aminosavak dekarboxilációjának eredményeként keletkeznek mikrobiális enzimekkel. Az aminosavdekarboxiláció az α-karboxilcsoport eltávolításával történik . Előfordulásuk a következő: hisztamin hisztidin aminosavból, tiramin tirozin aminosavból, triptamin és szerotonin triptofán aminosavból, feniletilamin fenilalanin aminosavból, putreszcin ornitin aminosavból, kadaverin lizin aminosavból és agmatin arginin aminosavból (3. ábra) .

A biogén aminok alapvető szerepet játszanak a sejtmembrán stabilizálásában, az immunfunkciókban és a krónikus betegségek megelőzésében, mivel részt vesznek a nukleinsav- és fehérjeszintézisben . Emellett a növekedésszabályozás (spermin, spermidin és kadaverin), az idegi átvitel (szerotonin) és a gyulladás közvetítőjeként (hisztamin és tiramin) létrehozott vegyületek .

A hisztamin, a szervezet standard összetevője, hisztidin aminosavból áll a hisztidin dekarboxiláz aktivitás eredményeként a piridoxálfoszfáttól függően (3. ábra) . A hisztamin eloszlása és koncentrációja minden gerinces állat szövetében nagyon ingadozó . A hisztamin a testhőmérséklet kiegyensúlyozásával és a gyomor térfogatának , a gyomor pH-jának és az agyi tevékenységeknek a szabályozásával kapcsolatos néhány funkciót vállal, mivel részt vesz az olyan alapvető funkciókban, mint a neurotranszmisszió és az érrendszeri permeabilitás . Ugyanakkor szerepet játszik az allergiás reakciók elindításában is .

A triptofán aminosavból álló triptamin az aromás L-aminosav dekarboxiláz aktivitás eredményeként (3. ábra) . A triptamin egy monoamin alkaloid, amely növényekben, gombákban és állatokban található . Az emlősök agyában nyomokban megtalálható triptamin növeli a vérnyomást, valamint neurotranszmitterként vagy neuromodulátorként játszik szerepet .

A fenilalanin aminosav feniletilamint szintetizál az aromás L-aminosav dekarboxilázon keresztül az emberben, egyes gombákban és baktériumokban, valamint számos növény- és állatfajban (3. ábra) . Neurotranszmitterként működik az emberi központi idegrendszerben .

A tirozin dekarboxiláz aktivitás eredményeként tirozin aminosavból álló tirozin általában kis mennyiségben fordul elő (3. ábra) . A tiramin számos élettani reakcióhoz vezet, mint például vérnyomás-emelkedés , érszűkület , tiramin aktív noradrenalin szekréció stb. mivel a szimpatikus idegrendszer a szervezet számos funkcióját szabályozza . A neuronokban tárolt tiramin okozza a könnyezés, a nyálelválasztás és a légzés, valamint a mydriasis növekedését .

A triptofán a triptofán-hidroxiláz és az aromás L-aminosav dekarboxiláz enzimaktivitás eredményeként szerotonint szintetizál (3. ábra) . A szerotonin, a központi idegrendszer egyik kulcsfontosságú neurotranszmittere, számos kritikus élettani mechanizmusban játszik szerepet, mint például az alvás, a hangulati zavarok, az étvágyszabályozás, a szexuális viselkedés, az agyi véráramlás szabályozása és a vér-agy gát áteresztőképessége .

A putreszcin ornitin aminosavból áll az ornitin dekarboxiláz aktivitás eredményeként. Emellett argininből szintetizálható az agmatin és a karbamoil-putreszcin révén (3. ábra) . A baktériumok és gombák által termelt putreszcin hozzájárul a sejtnövekedéshez, a sejtosztódáshoz és a daganatképződéshez, mivel a spermidin és a spermin előanyaga .

A lizinből lizindekarboxiláz enzimaktivitás eredményeként szintetizálódó kadaverin a diamin- és poliamin-képződésért felel (3. ábra) .

A spermidin-szintáz katalizálja a putreszcinből a spermidin képződését (3. ábra) . A spermidin más poliaminok, például a spermin és a termospermin szerkezeti izomer előanyaga . A spermidin számos létfontosságú biológiai folyamatot szabályoz (Na+-K+ ATPaz), védi a membránpotenciált és szabályozza az intracelluláris pH-t és térfogatot . Emellett a spermidin, a sejtek anyagcseréjében megtalálható poliamin, szerepet játszik a neuronális nitrogén-oxid-szintáz gátlásában és a bélszövet fejlődésében .

A spermidin, amelynek prekurzor aminosava az ornitin, a spermidinből a spermin szintáz enzimen keresztül képződik (3. ábra) . A spermin számos szervezetben és szövetben jelen van, mivel ez egy poliamin, amely minden eukarióta sejtben megtalálható és szerepet játszik a sejtek anyagcseréjében . Szerepet játszik a bélszöveti fejlődésben és stabilizálja a vírusok spirális szerkezetét .

Az agmatin egy biogén amin, amely az argininin aminosav argininin dekarboxiláz enzim aktivitásával képződik (3. ábra) . Az agmatin részt vesz a poliamin metabolizmusban az agmatin enzim által hidrolizált putreszcin felett és számos funkciója van, mint például a nitrogén-oxid szintézis szabályozása, poliamin metabolizmus és mátrix metalloproteináz és H2O2 termeléshez vezető enzim aktivitás .