Proprietăți biochimice și farmacologice ale aminelor biogene

2.3 Biosinteză și funcții

Aminele biogene apar, în general, ca rezultat al decarboxilărilor aminoacizilor liberi cu ajutorul enzimelor microbiene. Decarboxilarea aminoacizilor are loc prin îndepărtarea grupei α-carboxil . Aparițiile lor sunt următoarele: histamina din aminoacidul histidină, tiramina din aminoacidul tirozină, triptamina și serotonina din aminoacidul triptofan, feniletilamina din aminoacidul fenilalanină, putrezina din aminoacidul ornitină, cadaverina din aminoacidul lizină și agmatina din aminoacidul arginină (figura 3) .

Aminele biogene joacă un rol esențial în stabilizarea membranei celulare, în funcțiile imunitare și în prevenirea bolilor cronice, deoarece participă la sinteza acizilor nucleici și a proteinelor . În plus, sunt compuși creați ca reglatori ai creșterii (spermină, spermidină și cadaverină), ai transmisiei neuronale (serotonină) și mediatori ai inflamației (histamină și tiramină) .

Histamina, o componentă standard a organismului, este formată din aminoacidul histidină ca rezultat al activității histidină decarboxilazei care depinde de fosfatul de piridoxal (figura 3) . Distribuția și concentrația histaminei întâlnite în țesuturile tuturor vertebratelor sunt foarte instabile . Histamina se ocupă de unele funcții legate de echilibrarea temperaturii corpului și de reglarea volumului stomacal, a pH-ului stomacal și a activităților cerebrale, deoarece participă la funcții esențiale, cum ar fi neurotransmisia și permeabilitatea vasculară . Cu toate acestea, ea joacă, de asemenea, un rol în declanșarea reacțiilor alergice .

Triptamina este formată din aminoacidul triptofan ca urmare a activității decarboxilazei L-aminoacidului aromatic (figura 3) . Triptamina este un alcaloid monoamină care se găsește în plante, ciuperci și animale . Triptamina, care se găsește în cantități infime în creierul mamiferelor, crește tensiunea arterială, precum și joacă un rol de neurotransmițător sau neuromodulator .

Aminoacidul fenilalanină sintetizează feniletilamina prin intermediul L-aminoacidului aromatic L-aminoacid decarboxilază la om, la unele ciuperci și bacterii, precum și la mai multe plante și specii de animale (figura 3) . Funcționează ca neurotransmițător în sistemul nervos central uman .

Tiramina, formată din aminoacidul tirozină ca rezultat al activității tirozinei decarboxilazei, se găsește, în general, în cantități reduse (figura 3) . Tiramina duce la mai multe reacții fiziologice, cum ar fi creșterea tensiunii arteriale, vasoconstricția , secreția de noradrenalină activă de tiramină etc., deoarece sistemul nervos simpatic controlează mai multe funcții ale organismului . Tiramina, stocată în neuroni, determină creșterea lăcrimării, salivației și respirației, precum și midriază .

Triptofanul sintetizează serotonina ca urmare a activităților enzimatice triptofan hidroxilază și L-aminoacid aromatic L-aminoacid decarboxilază (figura 3) . Serotonina, unul dintre neurotransmițătorii cruciali ai sistemului nervos central, joacă un rol într-o mulțime de mecanisme fiziologice critice, cum ar fi somnul, tulburările de dispoziție, reglarea apetitului, comportamentul sexual, reglarea fluxului sanguin cerebral și permeabilitatea barierei hemato-encefalice .

Putresina constă din aminoacid ornitină ca rezultat al activității decarboxilazei ornitinei. În plus, poate fi sintetizată de arginină prin intermediul agmatinei și carbamoilputrescinei (figura 3) . Putrezina, produsă de bacterii și ciuperci, contribuie la creșterea celulară, diviziunea celulară și tumorigeneza, deoarece este substanța preliminară a spermidinei și sperminei .

Cadaverina, sintetizată de lizină ca rezultat al activității enzimei decarboxilază a lizinei, se ocupă de formarea diaminei și poliaminei (figura 3) .

Spermidina sintetaza catalizează formarea spermidinei din putrezină (figura 3) . Spermidina este un precursor al altor poliamine, cum ar fi spermina și izomerul structural termospermina . Spermidina, care reglează mai multe procese biologice cruciale (Na+-K+ ATPaz), protejează potențialul membranar și controlează pH-ul și volumul intracelular . În plus, spermidina, o poliamină care se regăsește în metabolismul celular, are un rol în inhibarea sintezei oxidului nitric neuronal și în dezvoltările țesutului intestinal .

Spermina, al cărei aminoacid precursor este ornitina, se formează din spermidină prin intermediul enzimei spermină-sintetază (figura 3) . Spermina este prezentă în mai multe organisme și țesuturi, deoarece este o poliamină care se găsește în toate celulele eucariote și are un rol în metabolismul celular . Ea joacă un rol în dezvoltările țesutului intestinal și stabilizează structura elicoidală în virusuri .

Agmatina este o amină biogenă formată prin activitatea enzimei arginină decarboxilază a aminoacidului arginină (Figura 3) . Agmatina participă la metabolismul poliaminelor peste putrezina hidrolizată de enzima agmatină și are mai multe funcții, cum ar fi reglarea sintezei de oxid nitric, metabolismul poliaminelor și activitatea metaloproteinazei matriciale și a enzimei care conduce la producerea de H2O2 .