أوكسيداز ثنائي الأمين

إنزيم ديامين أوكسيداز ( DAO )، المعروف أيضًا باسم أمين أوكسيداز النحاسي 1 ( AOC1 )، والذي كان يُسمى سابقًا هيستاميناز ، [ 1 ] هو إنزيم ( EC 1.4.3.22 ) يشارك في استقلاب وأكسدة وتعطيل الهيستامين وغيره من البوليامينات مثل البوترسين أو السبيرميدين . ينتمي هذا الإنزيم إلى عائلة إنزيمات أمين أوكسيداز النحاسية (AOC) .

يُعبَّر عن هذا الإنزيم في ثنائيات التناظر ، وهي مجموعة بيولوجية من الحيوانات . ويُشفَّر هذا الإنزيم بواسطة جين AOC1 . هذا الجين محفوظ بدرجة عالية عبر مجموعة ثنائيات التناظر التي تشمل الثدييات والطيور والزواحف والأسماك والحشرات ، على سبيل المثال لا الحصر.

النشاط الكيميائي

مستقلبات الهيستامين

يخضع الهيستامين، وهو أمين حيوي، لعملية التمثيل الغذائي من خلال ثلاثة مسارات إنزيمية متميزة: [ 2 ]

  1. المسار الأول (انظر التفاعل الموضح أدناه) يتضمن نزع الأمين من الهيستامين بواسطة إنزيم ديامين أوكسيداز لتكوين إيميدازول أسيتالدهيد. [ 2 ]
  2. في المسار الثاني، يُستقلب الهيستامين إلى Nτ- ميثيل هيستامين (المعروف أيضًا باسم 1-ميثيل هيستامين )، والذي يتمتع أيضًا بنشاط بيولوجي، وإن كان أضعف بكثير من نشاط الهيستامين. [ 3 ] ومع ذلك، فإن NMT، كونه ناتجًا في تفاعل يحفزه HNMT، قد يثبط التعبير عن HNMT في حلقة تغذية راجعة سلبية. [ 4 ] هذا التفاعل هو مثيلة للهيستامين بواسطة إنزيم ناقل ميثيل الهيستامين N (HNMT). يُؤكسد Nτ- ميثيل هيستامين، ما لم يُفرز عن طريق الكلى، لاحقًا إلى حمض Nτ- ميثيل إيميدازول أسيتيك ( - MIAA) بواسطة إنزيم أوكسيداز أحادي الأمين (MAO). تُقلل هذه العملية المكونة من خطوتين من نشاط الهيستامين في الجسم، وهي مهمة لتعطيل الهيستامين بسرعة في الدماغ. [ 2 ]
  3. يوجد المسار الثالث حصريًا في البكتيريا المعوية ولم يتم تحديده في الثدييات. يتضمن هذا المسار أستلة الهيستامين بواسطة إنزيم الأسيتيلاز لتكوين 4-(أسيتيل أمينو إيثيل) إيميدازول. [ 2 ]

يحفز إنزيم DAO عملية نزع الأمين التأكسدي للبوليامينات ، مثل الهيستامين والبيوتريسين ، لإنتاج أمينوألدهيدات ، [ 2 ] وبيروكسيد الهيدروجين ، [ 2 ] والأمونيا . [ 2 ]

التفاعل المحفز بواسطة DAO

يقوم إنزيم DAO باستقلاب الهيستامين إلى إيميدازول-4-أسيتالدهيد:

ثم يتأكسد إيميدازول-4-أسيتالدهيد بشكل أكبر بواسطة نازعة هيدروجين الألدهيد المعتمدة على NAD ، مما يؤدي إلى حمض إيميدازول-4-أسيتيك . [ 5 ]

الدور البيولوجي

يُشارك إنزيم DAO في وظائف الجهاز الهضمي وعمليات فسيولوجية أخرى، مثل الالتهاب والاستجابة المناعية والتئام الجروح. وقد ارتبط خلل وظيفة هذا الإنزيم بأمراض متنوعة، بما في ذلك الحساسية واضطرابات المناعة الذاتية والسرطان. كما يلعب DAO دورًا في الحمل الصحي لدى الثدييات المشيمية.

في حالة نقص أو انخفاض النشاط الإنزيمي لأكسيداز ثنائي الأمين في جسم الإنسان، قد يظهر ذلك على شكل حساسية أو عدم تحمل للهيستامين . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

تعبير

في الثدييات المشيمية ، بما في ذلك البشر، تُلاحظ أعلى مستويات التعبير عن إنزيم ديامين أوكسيداز (DAO) في الجهاز الهضمي (الغشاء المخاطي المعوي) والمشيمة . كما يُلاحظ التعبير عن هذا الإنزيم في كلى أنواع مختلفة.

يتم التعبير عن DAO أيضًا في الخلايا الحمضية . [ 9 ] [ 10 ]

دورها في الحمل البشري

في البشر، يقوم نوع فرعي معين من خلايا المشيمة، وهو خلايا الأرومة المغذية خارج الزغابات ، بإنتاج الإنزيم وإفرازه في مجرى دم المرأة الحامل. [ 11 ]

أثناء الحمل، يُساعد إنزيم ديامين أوكسيداز (DAO) في الحفاظ على نمو الجنين وتطوره من خلال تنظيم مستويات الهيستامين. [ 11 ] ترتفع مستويات DAO في الدورة الدموية بشكل كبير لدى النساء الحوامل، مما يُشير إلى آلية وقائية ضد الهيستامين الضار. [ 12 ] يُعد الهيستامين موسعًا قويًا للأوعية الدموية، ويمكن أن يُسبب تقلصات الرحم، مما قد يؤدي إلى الولادة المبكرة. يقوم إنزيم DAO في المشيمة بتفكيك الهيستامين لمنع تراكمه والحفاظ على حمل صحي. قد تُساهم المستويات المنخفضة من DAO في المشيمة في الإصابة بتسمم الحمل، وهو اضطراب مرتبط بالحمل يتميز بارتفاع ضغط دم الأم وتلف أعضائها مثل الكبد والكليتين؛ وقد يتأثر الجنين أيضًا إذا كانت الحالة شديدة أو لم تُعالج، ولكنه ليس الهدف الرئيسي لهذا الاضطراب.

قد يكون انخفاض قيم ديامين أوكسيداز في دم الأم في بداية الحمل مؤشراً على اضطرابات الحمل المرتبطة بالخلايا المغذية مثل تسمم الحمل المبكر . [ 12 ]

المكملات الغذائية

تُجرى دراسات على مثبطات إنزيم ديامين أوكسيداز الخارجية (المكملات الغذائية) كعلاج تكميلي [ 13 ] لتخفيف الأعراض المصاحبة لعدم تحمل الهيستامين ، ولتخفيف أعراض حالات أخرى، مثل الصداع النصفي [ 14 ] أو الفيبروميالغيا [ 15 ] . ومع ذلك، فإن النتائج غير حاسمة لأن الدراسات التي أُجريت حتى الآن شملت مجموعات دراسة صغيرة وفترات تدخل قصيرة [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] .

في الولايات المتحدة، تتوفر مكملات DAO بدون وصفة طبية ولكنها غير معتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية . [ 19 ]

في أوروبا، أشارت دراستان، بتمويل من الشركة المصنعة لمكملات DAO الفموية، إلى أن هذه المكملات قد تخفف من أعراض المرضى. [ 20 ] سعت الدراسة الأولى إلى "تحديد الأعراض المرتبطة بالهيستامين كميًا وموضوعيًا، وتحليل ما إذا كان تناول إنزيم DAO المُحلل للهيستامين عن طريق الفم يُؤدي إلى انخفاض في الأعراض". [ 20 ] في هذه الدراسة، لم تُلاحظ أي أعراض، سواءً كانت رئيسية أو ثانوية، لدى 39 مريضًا استجابوا مبدئيًا لاختبار مفتوح بجرعة 75  ملغ من الهيستامين في شاي النعناع، ​​وذلك باستخدام تجربة مزدوجة التعمية مضبوطة بالغفل. [ 20 ] ونتيجةً لذلك، لم يتحقق الهدف الرئيسي للدراسة، ولا يزال الأساس الذي استند إليه الباحثون في استنتاجهم بأن تناول مكملات DAO أدى إلى "انخفاض ذي دلالة إحصائية في الأعراض" غير واضح. أما الدراسة الثانية، فكانت دراسة رصدية بحتة، تفتقر إلى مجموعة ضابطة، حيث قارنت الأعراض مع استخدام DAO وبدونه لدى 28 مريضًا. [ 20 ] لم يكن التصميم المختار مناسبًا لإثبات التأثيرات السببية، وكان ينطوي على مخاطر عالية لنسبة تأثيرات الدواء الوهمي. [ 20 ] لم يتم التحقق علميًا من فعالية مكملات DAO، ولا توصي بها الجمعيات الطبية في ألمانيا والنمسا وسويسرا. [ 20 ]

اتجاهات البحث

قد يرتبط إنزيم ديامين أوكسيداز (DAO) بالصداع النصفي في بعض الحالات. خلال نوبات الصداع النصفي، قد يرتفع تركيز الببتيد المرتبط بجين الكالسيتونين (CGRP) والهيستامين في بلازما الدم. غالبًا ما يعاني الأفراد الذين لديهم طفرات جينية في جين DAO من الصداع النصفي عند اتباع نظام غذائي غني بالهيستامين. [ 21 ]

مراجع

  1. وولفكامب إم سي، دي بروين آر دبليو (1994). "أكسيداز ثنائي الأمين: نظرة عامة على الجوانب التاريخية والكيميائية الحيوية والوظيفية". أمراض الجهاز الهضمي . 12 (1): 2-14 . doi : 10.1159/000171432 . PMID 8200121 . 
  2. 1 2 3 4 5 6 7 كيزر ج، وولثرز ب، برويكلمان هـ، كوفمان هـ، دي مونشي ج (1982). "تحديد حمض Nτ- ميثيل إيميدازول أسيتيك (أحد نواتج أيض الهيستامين) في البول بواسطة كروماتوغرافيا الغاز باستخدام الكشف عن النيتروجين والفوسفور". مجلة كلينيكا كيميكا أكتا . 121 (3): 379-387 . doi : 10.1016/0009-8981(82)90247-9 . PMID 6955073 . 
  3. محمد ت (2010). "الجوانب البيولوجية والدوائية لمستقبلات الهيستامين وروابطها". الجوانب الطبية الحيوية للهيستامين . سبرينغر. ص 61-100 . doi : 10.1007/978-90-481-9349-3_4 . ISBN  978-90-481-9348-6.
  4. بيترز إل جيه، كوفاسيتش جيه بي (2009). "الهيستامين: الأيض، والفيزيولوجيا، والفيزيولوجيا المرضية مع تطبيقات في الطب البيطري". مجلة طب الطوارئ والرعاية الحرجة البيطرية . 19 (4): 311-328 . doi : 10.1111/j.1476-4431.2009.00434.x . PMID 25164630 . 
  5. باهري هـ، كايفر ف (2017). "الأساليب التحليلية لتحديد كمية الهيستامين ومستقلباته". دليل علم الأدوية التجريبي . 241 : 3-19 . doi : 10.1007/164_2017_22 . ISBN 978-3-319-58192-7PMID 28321587 
  6. ^ Arih K، Đorđevi N، Košnik M، Rijavec M (أكتوبر 2023). "تقييم مصل ديامين أوكسيديز كاختبار تشخيصي لعدم تحمل الهستامين" . العناصر الغذائية . 15 (19): 4246. دوى : 10.3390 / nu15194246 . بمك 10574399 . بميد 37836530 .  
  7. مانزوتي جي، بريدا دي، دي جيواكينو إم، بوراستيرو إس إي (مارس 2016). "نشاط إنزيم ديامين أوكسيداز في مصل الدم لدى مرضى عدم تحمل الهيستامين" . المجلة الدولية لعلم المناعة المرضية وعلم الأدوية . 29 (1): 105-111 . doi : 10.1177/0394632015617170 . PMC 5806734. PMID 26574488 .  
  8. ميوزيك إي، سيلار إم، كوروسيك بي، كوسنيك إم، ريجافيك إم (2011). "نشاط إنزيم ديامين أوكسيداز (DAO) في مصل الدم كاختبار تشخيصي لعدم تحمل الهيستامين" . الحساسية السريرية والتحويلية . 1 (ملحق 1) ص 115: 115. doi : 10.1186/2045-7022-1-S1-P115 . PMC 3354134 . 
  9. زيغر ، آر إس، وكولتن ، إتش آر (فبراير 1977). "إطلاق الهيستاميناز من الحمضات البشرية" . مجلة علم المناعة . 118 (2): 540-543 . doi : 10.4049/jimmunol.118.2.540 . PMID 402420. S2CID 36128339. مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2024. تم الاطلاع عليه في 2 يوليو 2016 .  
  10. أغوندز، جيه إيه، أيوسو، بي، كورنيخو-غارسيا، جيه إيه، بلانكا، إم، توريس، إم جيه، دونا، آي، وآخرون (2012). "يرتبط جين ديامين أوكسيداز باستجابة فرط الحساسية للأدوية المضادة للالتهابات غير الستيرويدية" . PLOS ONE . 7 (11) e47571. Bibcode : 2012PLoSO...747571A . doi : 10.1371/ journal.pone.0047571 . PMC 3495953. PMID 23152756 .   
  11. 1 2 ماينتز إل، شوارزر في، بيبر تي، فان دير فين ك، نوفاك إن (2008). "تأثيرات الهيستامين ونشاط ديامين أوكسيداز على الحمل: مراجعة نقدية" . تحديث التكاثر البشري . 14 (5): 485-95 . doi : 10.1093/humupd/dmn014 . PMID 18499706 . 
  12. 1 2 فيليكي ب، ويندسبرغر ك، بيتروتشي ك، بيلز س، رايتر ب، فايس ت، وآخرون . (أبريل 2018). "ينشأ إنزيم ديامين أوكسيداز المرتبط بالحمل من خلايا الأرومة المغذية خارج الزغابات، وينخفض ​​مستواه في تسمم الحمل المبكر" . التقارير العلمية . 8 (1) 6342. Bibcode : 2018NatSR...8.6342V . doi : 10.1038/ s41598-018-24652-0 . PMC 5910386. PMID 29679053 .   
  13. ^ هاكل ر، ليتسمان ج (2023). "عدم تحمل الهستامين" . فنتر ليك . 69 (1): 37-40 . دوى : 10.36290/vnl.2023.005 . بميد 36931880 . S2CID 257604532 .  
  14. إزكويردو-كاساس جي، كوماس-باستي أو، لاتوري-موراتالا إم إل، لورينتي-جاسكون إم، دويلو أ، سولير-سينجلا إل، وآخرون . (فبراير 2019). "مكمل ديامين أوكسيديز (DAO) يقلل من الصداع لدى مرضى الصداع النصفي العرضي الذين يعانون من نقص DAO: تجربة عشوائية مزدوجة التعمية". كلين نوتر . 38 (1): 152-158 . دوى : 10.1016/j.clnu.2018.01.013 . اتش دي ال : 2445/162978 . بميد 29475774 . S2CID 3511305 .   
  15. أوكوتان جي، سانشيز نينيو جي إم، تيرين لورا إيه، لوبيز أوليفا إس، سان ماورو مارتين آي (أكتوبر 2023). "المكملات الخارجية بإنزيم DAO لدى النساء المصابات بالألم العضلي الليفي: تجربة سريرية مزدوجة التعمية مضبوطة بالغفل" . مجلة الطب السريري . 12 (20): 6449. doi : 10.3390/jcm12206449 . PMC 10607251. PMID 37892588 .  
  16. شنيدل دبليو جيه، إنكو دي (أبريل 2021). " عدم تحمل الهيستامين ينشأ في الأمعاء" . المغذيات . 13 (4): 1262. doi : 10.3390/nu13041262 . PMC 8069563. PMID 33921522 .  
  17. ^ Comas-Basté O، Sánchez-Pérez S، Veciana-Nogués MT، Latorre-Moratalla M، Vidal-Carou MC (أغسطس 2020). "عدم تحمل الهيستامين: الحالة الراهنة للفن" . الجزيئات الحيوية . 10 (8): 1181. دوى : 10.3390/biom10081181 . بمك 7463562 . بميد 32824107 .  
  18. هروبيسكو م، دانيس ر، هوركا م، واوروش م (يونيو 2021). "عدم تحمل الهيستامين - كلما عرفنا أكثر ، قلّت معرفتنا. مراجعة" . المغذيات . 13 (7): 2228. doi : 10.3390/nu13072228 . PMC 8308327. PMID 34209583 .  
  19. "بحث في موقع Regulations.gov عن ديامين أوكسيداز" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 أكتوبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أكتوبر 2023 .
  20. 1 2 3 4 5 6 ريس آي، بالمر-ويبر بي، باير كيه، دول-بيركه إس، كلاين-تيبي جيه، كليمك إل، وآخرون . (2021). "دليل إرشادي لإدارة ردود الفعل السلبية المشتبه بها للهيستامين المتناول: دليل الجمعية الألمانية للحساسية والمناعة السريرية (DGAKI)، وجمعية حساسية الأطفال والطب البيئي (GPA)، والرابطة الطبية لأطباء الحساسية الألمان (AeDA)، بالإضافة إلى الجمعية السويسرية للحساسية والمناعة (SGAI) والجمعية النمساوية للحساسية والمناعة (ÖGAI)" . مجلة Allergol Select . 5 : 305-314 . doi : 10.5414/ALX02269E . PMC 8511827. PMID 34651098 .    تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص CC BY 4.0 .
  21. دي مورا، ف.، وميسلينجر، ك. (2024). "هل يُعدّ الببتيد المرتبط بجين الكالسيتونين (CGRP) الحلقة المفقودة في الصداع النصفي الناجم عن الهيستامين الغذائي؟ مراجعة للروابط الوظيفية بين الأمعاء والجهاز الثلاثي التوائم الوعائي" . مجلة اكتشاف الأدوية اليوم . 29 (4) 103941. doi : 10.1016/j.drudis.2024.103941 . PMID 38447930 .