Биогенные амины

Биогенные амины, это весьма сходные по своей химической структуре моноамины - дофамин, норадреналин, адреналин и серотонин (Рис.). Первые три амина являются производными аминокислоты тирозина и являются катехоламинами, а серотонин — триптофана (индоламин). Норадреналин обнаружен в центральной и вегетативной нервной системе позвоночных и показано, что в ЦНС он является возбуждающим медиатором, а в вегетативной нервной системе норадреналин может опосредовать, как возбуждающее так и тормозное действие. Серотонин и дофамин выполняют функцию тормозных медиаторов в ЦНС.

Нейронов содержащих моноамины в головном мозге немного, однако они оказывают мощное влияние практически на все процессы в ЦНС. Например, у крысы все норадренергические нейроны сосредоточены в т.н. голубом пятне (около 3000 клеток в двух симметричных ядрах варолиевого моста). Эти нервные клетки легко идентифицировать на срезах мозга, поскольку содержат моноамины в высокой концентрации (несколько мМ), которые вступают в реакцию с параформом. В результате органической реакции Пикте-Шпенглера (рис) образуется продукт, дающий яркую флуоресценцию, видимую при освещении препарата ультрафиолетом в люминесцентном микроскопе. Продукт конденсации серотонина светится желтым, а норадреналина и дофамина – зеленым цветом.

Рис. Реакция конденсации индоламина с параформальдегидом

Практически все моноаминергические нейроны сосредоточены в древних ядрах ствола мозга, но их отростки очень широко иннервируют более молодые образования – кору и подкорковые базальные ганглии (напр. один дофаминергический нейрон может образовывать до 250000 синаптических варикозностей), в результате чего они регулируют такие глобальные функции как внимание, цикл сон-бодрствование, запоминание и настроение.

Об этом свидетельствуют например, следующие факты Предшественник серотонина – незаменимая аминокислота триптофан, а катехоламинов – фенилаланин. Количество этих аминокислот может значительно варьировать в различных продуктах питания. Показано на добровольцах, что диета с низким содержанием триптофана и фенилаланина способствует развитию депрессии и ухудшает запоминание.

Мишенью моноаминов как правило являются метаботропные рецепторы, не связанные напрямую с ионными каналами, т.е. рецепторы опосредованные G-белками (в настоящее время обнаружен только один вид серотониновых ионотропных рецепторов). Эти соединения, в частности серотонин, адреналин и норадреналин функционируют не только как нейромедиаторы, но и как гормоны в периферических органах.

К биогенным моноаминам необходимо относить и гистамин (производное аминокислоты гистидина). Гистамин воздействует на различные периферические ткани и участвует в разнообразных физиологических процессах, включая аллергические реакции и регуляцию желудочной секреции. Недавно установлено, что гистамин действует в качестве нейромедиатора в мозге. Антигистаминовые препараты (димедрол, супрастин и др.) помимо классической противоаллергической активности угнетающе действуют на ЦНС. Они проникают через гематоэнцефалический барьер и вызывают сонливость. Тела гистаминовых нейронов сконцентрированы компактно в гипоталамусе. Подобно другим моноаминергическим нейронам, гистаминергические нейроны диффузно ветвятся и лишь изредка образуют классические синапсы с четкими пре- и постсинаптическими образованиями. Гистаминергические нейроны иннервируют не только нейроны, но и глиальные клетки, мелкие кровеносные сосуды и капилляры. Предполагается, что эти нейроны регулируют энергетический метаболизм мозга.