Monoamīnoksidāze

Monoamīnoksidāzes (MAO), jo fermenti ir atbildīgi par monoamīnu sadalīšanos organismā. Daudzi monoamīni ir neirotransmiteri un ir iesaistīti stimulu pārnešanā nervu sistēmā. Monoamīnoksidāžu aktivitātes trūkums var izraisīt agresīvu uzvedību.

Kas ir monoamīnoksidāze?

Monoamīnoksidāzes ir fermenti, kas specializējas monoamīnu sadalīšanā organismā. Ar ūdens un skābekļa palīdzību monoamīni tiek pārveidoti atbilstošos aldehīdos, amonjakā un ūdeņraža peroksīdā.

Daudzi monoamīni darbojas kā neirotransmiteri un ir atbildīgi par stimulu pārnešanu nervu sistēmā. Ja šo vielu koncentrācija organismā palielinās, tas palielina uzbudināmību. Monoamīnoksidāzes nodrošina, ka monoamīni neuzkrājas ķermenī. Monoamīnoksidāze ir atrodama katras eikariotu šūnas ārējā mitohondriju membrānā. Ja kāda iemesla dēļ trūkst monoamīna grupas neirotransmiteru, var rasties depresija. Šajos gadījumos palīdz MAO inhibitoru lietošana, jo tie novērš atlikušo monoamīnu sadalīšanos ar monoamīnoksidāzi.

Monoamīnoksidāzes ir sadalītas divās grupās. Gan monoamīnoksidāze-A, gan monoamīnoksidāze-B ir aktīvi cilvēka organismā un zīdītājiem. Monoamīnoksidāze-A jau atrodas sēnītēs, savukārt monoamīnoksidāze-B ir efektīva tikai zīdītāju šūnās. Abi fermenti daļēji sadala dažādus monoamīnus. Monoamīnoksidāze-A ir atbildīga par serotonīna, melatonīna, adrenalīna un noradrenalīna sadalīšanos. Monoamīnoksidāze-B katalizē benzilamīna un fenetilamīna sadalīšanos. Monoamīnus dopamīnu, triptamīnu vai tiramīnu abas monoamīnoksidāzes var sadalīt vienādi.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Tāpēc monoamīnoksidāzes ir svarīgs uzdevums - sadalīt un tādējādi inaktivēt visus metabolismā esošos monoamīnus. Starp tiem esošajiem neirotransmiteriem ir liela ietekme uz fiziskajiem procesiem.

Citi monoamīni ir vienkārši starpprodukti noteiktu aminoskābju sadalījumā, kurus pēc tam vēl vairāk sadala MAO. Kā jau minēts, monoamīni ar ūdens un skābekļa palīdzību tiek pārveidoti par homologiem aldehīdiem, amonjaku un ūdeņraža peroksīdu. Atbilstošie aldehīdi tiek reducēti līdz spirtiem, kas savukārt tiek oksidēti par bioloģiski neaktīvo skābi. Monoamīna sadalīšanās galaprodukti izdalās ar urīnu. Papildus monoamīniem, kas veidojas ķermenī, monoamīni, kas tiek piegādāti ar pārtiku, piemēram, siera tiramīns, tiek sadalīti arī ar monoamīnoksidāzi.

MAO bioloģiskā nozīme ir tāda, ka tie neļauj ķermenim uzglabāt toksiskus monoamīnus. Neirotransmiteru uzkrāšanās nervu sistēmā ievērojami palielina organisma uzbudināmību. Tas izraisa agresīvu un impulsīvu izturēšanos. Citi monoamīni rodas kā metabolisma starpprodukti un darbojas kā indes, kad tie uzkrājas organismā. Tāpēc monoamīnu sadalīšanos MAO var uzskatīt arī par ķermeņa detoksikāciju.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Abas monoamīnoksidāzes kodē gēni, kas atrodami uz X hromosomas īsās rokas. Monoamīnoksidāze-A veic savas funkcijas ārpus smadzenēm simpātiskajā un zarnu trakta nervu sistēmās.

Sadalot monoamīnus šajās zonās, tas regulē gremošanas darbību, asinsspiedienu, sirds darbību, visu citu orgānu darbību un metabolismu. Jo augstāka ir tur esošo neirotransmiteru koncentrācija, jo cilvēki ir vairāk uzbudināmi. B monoamīnoksidāze darbojas centrālajā nervu sistēmā un ir atbildīga par beta-feniletilamīna (PEA) un benzilamīna sadalīšanos. Turklāt, tāpat kā monoamīnoksidāze-A, tā ir iesaistīta arī dopamīna sadalīšanā.

Slimības un traucējumi

Vairāki pētījumi ir atklājuši, ka monoamīnoksidāzes-A trūkums izraisa antisociālu un agresīvu uzvedību. Tas izskaidrojams ar to, ka neirotransmiteru uzkrāšanās nervu sistēmā izraisa paaugstinātu uzbudināmību, jo tiek palielināta stimulu pārnešana nervu sistēmā.

Pieaug arī vēlme riskēt. Saistībā ar to pastāvēja arī negatīva korelācija starp monoamīnoksidāzes A deficītu un parādu. Pilnīga monoamīnoksidāzes-A neveiksme noved pie tā saucamā Brunner sindroma. Brunner sindroms ir ģenētisks, un to raksturo ārkārtīga impulsīva agresivitāte līdz vardarbībai un neliels intelektuālais deficīts. Simptomi parādās bērnībā. Slimība tiek mantota ar x-saistīta recesīvā veidā. Galvenokārt tiek ietekmēti vīrieši, jo viņiem ir tikai viena X hromosoma.

Ja rodas defekts gēns, nav normāla kompensējoša gēna. Ar monoamīnoksidāzes B deficītu tika novērota arī tendence uz fiziski riskantām aktivitātēm, dezinfekcija provakarības, dzeršanas vai svinību atkarības veidā, kā arī tieksme nemierīgi daudzveidīgā vidē. Tajā pašā laikā palielinājās arī tendence uz agresivitāti un vardarbību. Tomēr ne vienmēr ir vēlama pilnīga monoamīnoksidāžu aktivitāte. Ja trūkst neirotransmiteru, piemēram, serotonīna vai dopamīna, rodas depresija. Šajos gadījumos monoamīnoksidāze vai MAO inhibitori palīdz atkal normalizēt šo kurjeru koncentrāciju. MAOI nomāc monoamīnoksidāžu darbību.

Monoamīnu sadalīšana vairs nevar notikt, tāpēc tie atkal uzkrājas. Tā kā Parkinsona slimību izraisa arī dopamīna trūkums, to var ārstēt arī ar monoamīnoksidāzes inhibitoriem. Tiek izmantoti selektīvi monoamīnoksidāzes B inhibitori, piemēram, selegīns vai rasagilīns. Neselektīvi Mao inhibitori monoamīnoksidāzei A un monoamīnoksidāzei B var ārstēt depresiju un trauksmes traucējumus. Depresijas ārstēšanai ir arī selektīvi monoamīnoksidāzes A inhibitori.

Turklāt tiek izmantoti atgriezeniski un neatgriezeniski MAO inhibitori. Neatgriezeniski monoamīnoksidāzes inhibitori tik cieši saistās ar monoamīnoksidāzi, ka pēc apstrādes to vairs nevar atbrīvot, bet tas ir jāreģenerē ilgākā laika posmā.