Biochimie, Histidină - StatPearls - Bibliotecă NCBI
Bibliotecă NCBI. Un serviciu al Bibliotecii Naționale de Medicină, Institutele Naționale de Sănătate.
StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 ianuarie-.
StatPearls [Internet].
Aleeza T. Kessler; Avais Raja .
Autori
Afilieri
Ultima actualizare: 26 iulie 2020 .
Introducere
Histidina este un aminoacid esențial din punct de vedere nutrițional, care este, de asemenea, un precursor pentru mai mulți hormoni (de exemplu, hormonul care eliberează tirotropina) și metaboliții critici care afectează funcția renală, neurotransmisia, secreția gastrică și sistemul imunitar. Proprietățile sale unice de acid/bază îl fac un reziduu catalitic versatil în multe enzime, precum și pentru acele proteine și enzime care coordonează ionii metalici. [1]
Fundamente
Histidina este unul dintre cei nouă aminoacizi esențiali pe care oamenii trebuie să-i obțină din dieta lor și este prezent în majoritatea alimentelor bogate în proteine, cum ar fi carnea, peștele, ouăle, soia, cerealele integrale, fasolea și nucile. Lanțul lateral imidazol al histidinei este unic printre aminoacizi, dând naștere aromaticității și proprietăților amfotere la pH fiziologic. Această proprietate îl face un reziduu catalitic cheie în multe enzime. [2] [3] De asemenea, îndeplinește importante funcții anti-inflamatorii, anti-oxidante și anti-secretoare în corp. [4]
Probleme de îngrijorare
Aportul alimentar adecvat de histidină este crucial, atât în timpul dezvoltării, cât și pe tot parcursul vieții. Deficiențele în histidină, precum și defectele genetice ale metabolismului histidinei, pot pune probleme în diferite sisteme ale corpului. Subprodusele metabolice remarcabile sunt histamina, acidul urocanic și dipeptidele musculare, cum ar fi carnozina și anserina. [4] Ca neurotransmițător, histamina este crucială pentru modularea răspunsului inflamator, precum și pentru reglarea acidului gastric. Acidul urocanic (urocanat) este vital pentru formarea barierei epidermice în piele. [5] De asemenea, are legături cu absorbția luminii UV și imunosupresia. În cele din urmă, dipeptidele musculare, cum ar fi carnozina și anserina, joacă roluri de regulatori homeostatici care protejează țesuturile. [6]
Celular
Histidina are roluri diverse în funcția celulară. Pe lângă faptul că joacă un rol structural și catalitic în multe enzime, reziduurile de histidină pot suferi metilare catalizată de enzime (folosind S-adenozil metionină ca donator de metil), așa cum este ilustrat de rolul cheie al 3-metilhistidinei în locul de legare al ATP al actinei [7] Reziduurile de histidină sunt, de asemenea, esențiale pentru menținerea învelișului de mielină, deoarece participă la hidroxilarea galactozilceramidei, care este responsabilă pentru compactarea mielinei. [8]
Histamina este eliberată de mastocite pentru a lega receptorii histaminei (H1) în timpul reacțiilor alergice. Această legare poate declanșa simptome alergice, cum ar fi mâncărime, producție de prostaglandine, contracție musculară netedă, permeabilitate vasculară crescută și tahicardie. [9] Histamina acționează și ca un element paracrin care joacă un rol crucial în secreția și reglarea acidului gastric. Hormonul gastrin este eliberat prin aportul de alimente pentru a declanșa secreția de histamină de către celulele de tip enterocromafină (ECL). Histamina se leagă apoi de receptorii H2 de pe celulele parietale, declanșând eliberarea de acizi gastrici prin activarea unei pompe de protoni. [10]
Metabolitul histidinei carnozină (beta-alanil-L-histidină) combate, de asemenea, acidoză intramusculară prin menținerea tamponării intracelulare și extracelulare în pH-ul țesutului muscular. [11]
Molecular
Importanța histidinei pentru corpul uman derivă din proprietățile determinate de structura sa distinctivă. Lanțul său lateral este compus dintr-un inel imidazol care este heterociclic și conține atomi de azot în poziția 1 (pi) și 3 (tau). Este ionizabil și există atât în forme neutre, cât și protonate în corp, ceea ce conferă histidinei un pK o unitate de pH sub neutralitate, permițându-i să fie atât acid cât și bazic la pH fiziologic. Inelul imidazol al histidinei este aromat, ceea ce conferă stabilitate și îl face apolar la pH fiziologic. [2]