Биологическая роль гистидина

Гистидин – аминокислота, входящая в состав белков и выполняющая в организме множество важных функций. Она считается условно-незаменимой, т.к. может синтезироваться в организме взрослых людей, но в количестве, недостаточном для нормального жизнеобеспечения. Для детей данная аминокислота является незаменимой и должна поступать с пищей.

Гистидин хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте: почти 60% гистидина поступает в кровь сразу из кишечника и отправляется работать.

Функции гистидина

1. Предшественник для синтеза биогенного амина гистамина
2. Предшественник для синтеза дипептидов карнозина и ансерина
3. Участие в синтезе белков
4. Защита от повреждающих факторов
5. И много чего еще

Синтез гистамина

Гистамин – биогенный амин, обладающий регуляторными функциями.

Синтез гистамина из гистидина происходит

• В тучных клетках, расположенных в соединительной ткани. Там он образует комплекс с белками и сохраняется в секреторных гранулах.
• В клетках белой крови: базофилах и эозинофилах
• В клетках желудочно-кишечного эпителия

Гистамин образуется при декарбоксилировании гистамина под влиянием фермента гистидиндекарбоксилазы при участии витамина В-6 (пиридоксальфосфата).

Основные функции гистамина

1. Защитная: как медиатор воспаления защищает организм от воздействия агрессивных факторов внешней среды

• Повышает проницаемость капилляров, в результате чего возникают отеки.
• Снижает артериальное давление, но увеличивает внутричерепное давление, что провоцирует головную боль
• Сокращает гладкую мускулатуру бронхов, вплоть до удушья
• Участвует в формировании воспалительной реакции: вызывает расширение сосудов, покраснение кожи, отеки
• Является медиатором боли

2. Является пищеварительным гормоном: стимулирует выделение слюны и желудочного сока
3. Является нейромедиатором, ответственным за регуляцию сна и бодрствования: активирует нервные клетки, противодействует сну
4. Участвует в механизмах эрекции у мужчин

При воздействии повреждающих факторов: ожог, ранение, травма, действие токсинов микроорганизмов, воздействие аллергенов и др. гистамин выходит из тучных клеток в межклеточное пространство и кровь, вызывая воспалительную реакцию.

Скажете, а зачем нам такое счастье, как боль, отек и удушье? Но надо понимать, что это патологические реакции, а в норме гистамин помогает организму мобилизовать защиту при повреждении агрессивными внешними факторами или биологическими агентами. Расширение сосудов способствует притоку крови, а с кровью приходят солдаты – иммунные клетки. Спецназ – лимфоциты-киллеры атакуют зловредных бактерий и вирусов, а строй.бат – макрофаги начинают разбирать завалы из отмерших клеток, перерабатывая осколки мембран, обрывки белков, расчищая площадку для нового строительства – репарации поврежденной ткани.

Часто бывает и так, что повреждение, вызванное воспалением в связи с выбросом гистамина, превышает вред от  действия агрессивных факторов внешней среды. Это похоже на то, что проникшую в город банду террористов, которые отстреливают случайных путников, правительство решило уничтожить, сбросив атомную бомбу. И это не преувеличение. Такие грозящие смертельным исходом  реакции, как анафилактические шок или острый эпидермонекролиз (синдром Лайела), когда кожа сходит, будто ошпаренная – это тоже работа гистамина. Чаще действие гистамина напоминает борьбу с террористами путем разрушения города установкой «Град» — это аллергические и аутоиммунные заболевания. В ответ на внедрение какой-нибудь растительной пыльцы, которая не угрожает благополучию города-организма, начинается выраженная реакция: отек слизистой носа, слезотечение, насморк, удушье. Вся эта радость – тоже действие гистамина, но это действие не на пользу, а во вред.

Гистамин – основной медиатор воспаления, в т.ч. он ответственен за развитие аллергических реакций.

Синтез дипептидов карнозина и ансерина

Дипептиды карнозин и ансерин образуются в мышцах и головном мозге, причем их содержание в скелетных мышцах особенно велико и достигает 100-200 мг\на 100 г. мышечной ткани.

 Карнозин был впервые обнаружен русским ученым В.С.Гулевичем в 1900 г., в последующим другой русский биохимик С.Е...Северин изучал его биологическую роль, сделав солидный подарок спортсменам и бодибилгерам.

Оказалось, что дипептиды являются чудо-соединениями, которые восстанавливают работоспособность утомленной мышцы. Этот процесс был назван «феномен Северина». Кроме того, дипептиды карнозин и ансерин связывают вещества, которые могут отравлять клетку: это и избыток протонов (активных ионов водорода), и тяжелые металлы, и активные формы кислорода, т.е. дипептиды выступают мощными антиоксидантами. Они защищают клетки от радиактивного облучения, тормозят клеточное старение. Они увеличивают иммунитет, способствуют быстрому заживлению ран. Они защищают нервные клетки от токсического действия глутамата.

Подробнее о чудо-дипептидах читайте здесь: http://zaryad-zhizni.ru/beta-alanin-dlya-sportsmenov-i-ne-tolko/

Для повышения синтеза чудо-дипептидов нет нужды обогащать диету продуктами, богатыми гистидином. Гистидина организму хватает, а вот β-аланин требуется в избытке.

Синтез белков

Гистидин участвует в синтезе множества белков, чем обуславливается его важная роль в организме.

1. Каталитическая.

 Гидрофильная аминокислота, имеющая дополнительную аминную группу, гистидин легко вступает в реакции, чем обусловлена его роль суперкатализатора. Он входит в активные центры множества ферментов, в т.ч. рибонуклеазы и транскетолазы

2. Структурная
   • Остатки метилированного гистидина являются составной частью мышечных белков актина и миозина. При их расщеплении, образуется 3-метилгистидин, который выводится почками с мочой. Количество выводимого почками 3-метилгистидина является показателем деградации мышечных белков и является индикатором азотистого баланса организма
   • Гистидин входит в состав красных и белых кровяных телец. Гем связан с белком глобином через гистидиновые остатки. Дефицит гистидина ведет к анемии – снижению количества эритроцитов (красных кровяных телец) в крови.

• Гистидин помогает формировать миелиновые оболочки нервных клеток – своеобразные биологические изоляторы, которые способствуют нормальному прохождению электрического сигнала по нервному волокну. Повреждение миелиновых оболочек вызывает нейродегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

Превращения гистидина

            Свободный гистидин в организме распадается по двум путям:

1. Отщепление аминной головы ферментом гистидиназой с образованием уроканиновой кислоты
2. Отщепление карбоксильного хвоста ферментом гистидиндекарбоксилазой с образованием биогенного амина — гистамина

Трансформация гистидина по первому пути осуществляется в печени и коже. Конечными продуктами расщепления уроканиновой кислоты являются глутаминовая кислота (глутамат) и муравьиная кислота. Реакция отщепления аминной головы необратима.

В слизистой желудка и кишечника содержится фермент гистидиндекарбоксилаза, который превращает гистидин в гистамин. Избыточное поступление гистидина с пищей активирует фермент, и лишний гистидин преобразуется в гистамин. Этот гистамин называется эндогенным. Около 5% гистамина поступает с пищей и является экзогенным. Гистамин в пищеварительном тракте защищает слизистую желудка и кишечника от повреждений, способствует заживлению эрозий и язв. Избыток гистамина выводится с мочой.

Глутаминовая кислота необходима для синтеза гистидина, а гистидин является источником для синтеза глутамата. Так замыкается аминокислотный круг. Глутамат участвует в синтезе белков соединительной ткани: коллагена и эластина, а эти белки необходимы для построения всего опорного скелета, как внутреннего – кости, связки, внутренний каркас для органов и тканей, так и внешнего — кожи.

Становится понятным, почему без гистидина невозможен рост и развитие организма, а также его ведущая роль для детей, у которых эти процессы особенно интенсивны. Гистидин координирует процессы роста и развития, важен для роста костей и мышц.  Он  способствует быстрому заживлению ран, ускоряет восстановление после травм, заболеваний, хирургических операций.

Подвергаясь трансформациям, гистидин в образует α-кетоглуторат, который, сгорая в цикле Кребса,  может подвергаться дальнейшему расщеплению до цитрата (лимонной кислоты) с образованием энергии. По участию в энергетическом цикле трикарбоновых кислот (цикле Кребса) гистидин относят к глюкогенным аминокислотам.

Гистидин – защитник от вредных факторов

1. Входит в состав белых кровяных телец, улучшает иммунитет, обеспечивает защиту от инфекций.
2. Снижает остроту аллергических реакций
3. Поглощает ультрафиолетовые лучи,
4. Защищает организм от радиации
5. Выводит тяжелые металлы

Другие функции гистидина

1. Способствует притоку крови ко внутренним органам, за счет чего улучшается либидо.
2. Регулирует свертывающую систему крови
3. Повышает стрессоустойчивость, борется с депрессией
4. Улучшает работу печени, является гепатопротектором, эффективен в лечении паренхиматозного гепатита
5. Уменьшает болевые ощущения при гастритах, язвенной болезни желудка, способствует заживлению язв и эрозий пищеварительного тракта, останавливает кровотечения
6. Поддерживает функцию слухового нерва
7. Поддерживает здоровье кожи и гибкость суставов

Аминокислота гистидин – необходима для здоровья и долголетия, но ее применение в качестве лекарственного средства имеет множество противопоказаний.

О том, в каких продуктах содержится гистидин, читайте здесь:  http://zaryad-zhizni.ru/gistidin-v-produktah-pitaniya/