Oksydaza monoaminowa

Oksydazy monoaminowe (MAO), ponieważ enzymy są odpowiedzialne za rozkład monoamin w organizmie. Wiele monoamin jest neuroprzekaźnikami i bierze udział w przekazywaniu bodźców w obrębie układu nerwowego. Brak aktywności oksydaz monoaminowych może prowadzić do agresywnego zachowania.

Co to jest oksydaza monoaminowa?

Oksydazy monoaminowe to enzymy specjalizujące się w rozkładaniu monoamin w organizmie. Monoaminy są przekształcane w odpowiednie aldehydy, amoniak i nadtlenek wodoru za pomocą wody i tlenu.

Wiele monoamin działa jako neuroprzekaźniki i jest odpowiedzialnych za przekazywanie bodźców w obrębie układu nerwowego. Zwiększenie stężenia tych substancji w organizmie skutkuje zwiększoną drażliwością. Oksydazy monoaminowe zapewniają, że monoaminy nie odkładają się w organizmie. Oksydaza monoaminowa znajduje się w zewnętrznej błonie mitochondrialnej każdej komórki eukariotycznej. Jeśli z jakiegokolwiek powodu brakuje neuroprzekaźników grupy monoaminowej, może wystąpić depresja. W takich przypadkach pomaga stosowanie inhibitorów MAO, ponieważ zapobiegają one rozkładowi pozostałych monoamin przez oksydazę monoaminową.

Oksydazy monoaminowe dzielą się na dwie grupy. Zarówno oksydaza monoaminowa-A, jak i oksydaza monoaminowa-B są aktywne w organizmie człowieka i u ssaków. Monoaminooksydaza-A jest już obecna w grzybach, podczas gdy monoaminooksydaza-B jest skuteczna tylko w komórkach ssaków. Oba enzymy częściowo rozkładają różne monoaminy. Monoaminooksydaza-A jest odpowiedzialna za rozpad serotoniny, melatoniny, adrenaliny i noradrenaliny. Oksydaza monoaminowa-B katalizuje rozkład benzyloaminy i fenetyloaminy. Monoaminy, dopamina, tryptamina lub tyramina mogą być rozkładane w równym stopniu przez obie oksydazy monoaminowe.

Funkcja, efekt i zadania

Dlatego też oksydazy monoaminowe mają ważne zadanie rozkładania, a tym samym dezaktywacji wszystkich monoamin występujących w metabolizmie. Znajdujące się wśród nich neuroprzekaźniki mają ogromny wpływ na procesy fizyczne.

Inne monoaminy są po prostu produktami pośrednimi w rozkładzie niektórych aminokwasów, które są następnie rozkładane dalej przez MAO. Jak już wspomniano, monoaminy są przekształcane w homologiczne aldehydy, amoniak i nadtlenek wodoru za pomocą wody i tlenu. Odpowiednie aldehydy są dalej redukowane do alkoholi, które z kolei są utleniane do biologicznie nieaktywnego kwasu. Końcowe produkty rozpadu monoamin są wydalane z moczem. Oprócz monoamin powstających w organizmie, monoaminy dostarczane z pożywieniem, takie jak tyramina z sera, są również rozkładane przez oksydazę monoaminową.

Biologiczne znaczenie MAO polega na tym, że zapobiegają one magazynowaniu toksycznych monoamin w organizmie. Gromadzenie się neuroprzekaźników w układzie nerwowym znacząco zwiększa drażliwość organizmu. Powoduje to agresywne i impulsywne zachowanie. Inne monoaminy występują jako produkty pośrednie metabolizmu i odkładając się w organizmie działają jak trucizny. Dlatego rozkład monoamin przez MAO można również postrzegać jako detoksykację organizmu.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Obie oksydazy monoaminowe są kodowane przez geny znajdujące się na krótkim ramieniu chromosomu X. Oksydaza monoaminowa-A pełni swoje funkcje poza mózgiem we współczulnym i jelitowym układzie nerwowym.

Rozkładając monoaminy w tych obszarach, reguluje czynności trawienne, ciśnienie krwi, czynność serca, wszystkie inne czynności narządów i metabolizm. Im wyższe jest tam stężenie neuroprzekaźników, tym bardziej drażliwi są ludzie. Oksydaza monoaminowa B działa w ośrodkowym układzie nerwowym i odpowiada za rozkład beta-fenyloetyloaminy (PEA) i benzyloaminy. Ponadto, podobnie jak oksydaza monoaminowa-A, bierze również udział w rozkładzie dopaminy.

Choroby i zaburzenia

Kilka badań wykazało, że brak monoaminooksydazy-A prowadzi do antyspołecznych i agresywnych zachowań. Można to wytłumaczyć faktem, że gromadzenie się neuroprzekaźników w układzie nerwowym prowadzi do zwiększonej drażliwości, ponieważ zwiększa się przekazywanie bodźców w układzie nerwowym.

Rośnie również gotowość do podejmowania ryzyka. W związku z tym istniała również ujemna korelacja między niedoborem monoaminooksydazy A a zadłużeniem. Całkowite uszkodzenie monoaminooksydazy-A prowadzi do tak zwanego zespołu Brunnera. Zespół Brunnera ma podłoże genetyczne i charakteryzuje się skrajną impulsywną agresywnością aż do przemocy i niewielkim deficytem intelektualnym. Objawy pojawiają się w dzieciństwie. Choroba jest dziedziczona w sposób recesywny sprzężony z chromosomem X. Dotyczy to głównie mężczyzn, ponieważ mają tylko jeden chromosom X.

Jeśli pojawi się wadliwy gen, nie ma normalnego genu kompensującego. Przy niedoborze monoaminooksydazy B obserwowano także skłonność do podejmowania czynności ryzykownych fizycznie, odhamowań w postaci rozwiązłości, picia lub nałogu imprezowego, a także niespokojności w zróżnicowanym środowisku. Jednocześnie nastąpiła również zwiększona skłonność do agresywności i przemocy. Jednak pełna aktywność oksydaz monoaminowych nie zawsze jest pożądana. Jeśli brakuje neuroprzekaźników, takich jak serotonina lub dopamina, pojawia się depresja. W takich przypadkach oksydaza monoaminowa lub inhibitory MAO pomagają ponownie znormalizować stężenie tych substancji przekaźnikowych. MAOI hamują działanie oksydaz monoaminowych.

Rozkład monoamin nie może już mieć miejsca i ponownie się gromadzą. Ponieważ choroba Parkinsona jest również spowodowana brakiem dopaminy, można ją również leczyć inhibitorami monoaminooksydazy. Stosuje się selektywne inhibitory monoaminooksydazy B, takie jak selegelina lub rasagilina. Nieselektywne inhibitory Mao dla monoaminooksydazy-A i monoaminooksydazy-B mogą leczyć depresję i zaburzenia lękowe. Istnieją również selektywne inhibitory monoaminooksydazy A stosowane w leczeniu depresji.

Ponadto stosuje się odwracalne i nieodwracalne inhibitory MAO. Nieodwracalne inhibitory monoaminooksydazy wiążą się tak mocno z monoaminooksydazą, że nie można jej już uwolnić po zabiegu, ale trzeba ją regenerować przez dłuższy czas.