Рецептор гистамина H1: структура, функции и роль в регуляции сна и воспаления.
Histamine H1 receptor
H1-рецептор гистамина: функции, роль в аллергии и активация G-белком. Антигистаминные препараты – блокаторы H1-рецепторов. Важно для медицины и фармакологии.
H1 рецептор – это гистаминовый рецептор, принадлежащий к семейству G-белок-связанных рецепторов, подобных родопсину. Этот рецептор активируется биогенным амином гистамином. Он экспрессируется в гладких мышцах, на клетках сосудистого эндотелия, в сердце и в центральной нервной системе. H1 рецептор связан с внутриклеточным G-белком (Gq), который активирует фосфолипазу C и сигнальный путь инозитолтрифосфата (IP3). Антигистаминные препараты, действующие на этот рецептор, используются для лечения аллергии. Кристаллическая структура рецептора была определена (изображена справа/ниже) и использована для поиска новых лигандов гистаминового H1 рецептора посредством виртуального скрининга на основе структуры.
The H1 receptor is a histamine receptor belonging to the family of rhodopsin like G protein coupled receptors. This receptor is activated by the biogenic amine histamine. It is expressed in smooth muscles, on vascular endothelial cells, in the heart, and in the central nervous system. The H1 receptor is linked to an intracellular G protein (Gq) that activates phospholipase C and the inositol triphosphate (IP3) signalling pathway. Antihistamines, which act on this receptor, are used as anti allergy drugs. The crystal structure of the receptor has been determined (shown on the right/below) and used to discover new histamine H1 receptor ligands in structure based virtual screening studies.
Функция
Экспрессия NF κB, фактора транскрипции, регулирующего воспалительные процессы, усиливается как конститутивной активностью рецептора H1, так и агонистами, связывающимися с этим рецептором. Показано, что H1-антигистаминные препараты снижают экспрессию NF κB и ослабляют определенные воспалительные процессы в соответствующих клетках.
The expression of NF κB, the transcription factor that regulates inflammatory processes, is promoted by the constitutive activity of the H1 receptor as well as by agonists that bind at the receptor. H1 antihistamines have been shown to attenuate NF κB expression and mitigate certain inflammatory processes in associated cells.
Нейрофизиология
Гистаминные H1-рецепторы активируются эндогенным гистамином, который высвобождается нейронами с телами клеток в туберомамиллярном ядре гипоталамуса. Гистаминергические нейроны туберомамиллярного ядра активируются в фазу бодрствования, генерируя импульсы с частотой около 2 Гц; во время сна с медленными волнами эта частота снижается примерно до 0,5 Гц. В фазу быстрого сна гистаминергические нейроны полностью прекращают генерацию импульсов. Сообщалось, что гистаминергические нейроны демонстрируют наиболее выраженную активность, связанную с фазой бодрствования, среди всех известных типов нейронов. Туберомамиллярное ядро – это гистаминергическое ядро, которое оказывает сильное влияние на цикл сон-бодрствование. H1-антигистаминные препараты, проникающие через гематоэнцефалический барьер, ингибируют активность H1-рецепторов на нейронах, проецирующихся из туберомамиллярного ядра. Этот механизм является причиной сонливости, наблюдаемой при приеме этих препаратов.
Histamine H1 receptors are activated by endogenous histamine, which is released by neurons that have their cell bodies in the tuberomammillary nucleus of the hypothalamus. The histaminergic neurons of the tuberomammillary nucleus become active during the 'wake' cycle, firing at approximately 2 Hz; during slow wave sleep, this firing rate drops to approximately 0.5 Hz. Finally, during REM sleep, histaminergic neurons stop firing altogether. It has been reported that histaminergic neurons have the most wake selective firing pattern of all known neuronal types. The tuberomammillary nucleus is a histaminergic nucleus that strongly regulates the sleep wake cycle. H1 antihistamines that cross the blood–brain barrier inhibit H1 receptor activity on neurons that project from the tuberomammillary nucleus. This action is responsible for the drowsiness effect associated with these drugs.