Monoamin oksidaza: delovanje in bolezni

Monoaminooksidaze (MAO) so encimi odgovoren za razgradnjo monoaminov v telesu. Mnogi monoamini so nevrotransmiterji in sodelujejo pri prenosu dražljajev znotraj živčni sistem. Pomanjkanje aktivnosti monoaminooksidaz lahko vodi do agresivnega vedenja.

Kaj je monoaminooksidaza?

Monoaminooksidaze predstavljajo encimi ki so specializirani za razgradnjo monoaminov v telesu. V tem postopku se monoamini pretvorijo v ustrezne aldehidi, amoniakin vodik peroksid s pomočjo voda in kisik. Številni monoamini delujejo kot nevrotransmiterji in so odgovorni za prenos dražljajev znotraj živčni sistem. Tako, ko koncentracija teh snovi v organizmu narašča, rezultat je povečana razdražljivost. Monoaminooksidaze zagotavljajo, da se monoamini ne kopičijo v telesu. Monoaminooksidaza se nahaja v zunanji mitohondrijski membrani vsake evkariontske celice. Če iz nekega razloga primanjkuje nevrotransmiterjev monoaminske skupine, depresija lahko povzroči. V teh primerih je uporaba Zaviralci MAO nato pomaga, saj preprečujejo razgradnjo preostalih monoaminov z monoaminooksidazo. Monoaminooksidaze se pojavljajo v dveh skupinah. V človeškem organizmu in pri sesalcih sta aktivni tako monoaminooksidaza-A kot monoaminooksidaza-B. Monoaminooksidaza-A pa je že prisotna v glivah, medtem ko monoaminooksidaza-B deluje le v celicah sesalcev. Oboje encimi delno razgradijo različne monoamine. Monoaminooksidaza-A je na primer odgovorna za razgradnjo serotonina, melatonin, adrenalin or noradrenalin. Monoaminooksidaza-B katalizira razgradnjo benzilaminov in fenetilaminov. Monoamini dopamin, triptamin ali tiramin lahko obe monoaminooksidazi enako razgradita.

Funkcija, dejanje in naloge

Monoaminooksidaze imajo tako pomembno nalogo, da razgradijo in tako inaktivirajo vse monoamine, ki se pojavijo v presnovi. Nevrotransmiterji med njimi močno vplivajo na telesne procese. Drugi monoamini so preprosto vmesni proizvodi pri razgradnji nekaterih aminokisline, ki jih nato MAO še razčleni. Kot smo že omenili, se monoamini pretvorijo v homologne aldehidi, amoniak in vodik peroksid s sodelovanjem voda in kisik. Ustrezni aldehidi nadaljnje zmanjšanje na alkoholi, ki se nato oksidirajo v biološko neaktivno kislino. Končni produkti razgradnje monoamina se izločajo z urinom. Poleg monoaminov, ki nastanejo v telesu, se monoaminooksidaza razgradi tudi s hrano, na primer tiramin iz sira. Biološki pomen MAO je v tem, da preprečuje shranjevanje toksičnih monoaminov v telesu. Kopičenje nevrotransmiterjev v živčni sistem bistveno poveča razdražljivost organizma. To povzroča agresivno in impulzivno vedenje. Drugi monoamini se pojavljajo kot vmesni produkti presnove in ko se kopičijo v organizmu, delujejo kot strupi. Zato lahko razgradnjo monoaminov s strani MAO štejemo tudi za razstrupljanje telesa.

Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Obe monoaminooksidazi kodirata gena, ki se nahajata na kratkem kraku X-kromosoma. Monoaminooksidaza-A opravlja svoje funkcije zunaj možganov v simpatičnem in črevesnem živčnem sistemu. Z razgradnjo monoaminov na teh območjih uravnava prebavno aktivnost, kri pritisk, srčna aktivnost, vse druge dejavnosti organov in presnova. Višji kot je koncentracija tam je nevrotransmiterjev bolj razdražljiv. Monoaminooksidaza-B deluje v centralnem živčnem sistemu in je odgovorna za razgradnjo beta-feniletilaminov (PEA) in benzilaminov. Poleg tega je, tako kot monoaminooksidaza-A, vključena tudi v razgradnjo dopamin.

Bolezni in motnje

Številne študije so pokazale, da pomanjkanje monoaminooksidaze-A vodi do asocialnega in agresivnega vedenja. To je mogoče razložiti z dejstvom, da kopičenje nevrotransmiterjev v živčnem sistemu vodi do povečane razdražljivosti, ker je pospešen prenos dražljajev v živčnem sistemu. Poveča se tudi pripravljenost na tveganje. V povezavi s tem je obstajala tudi negativna korelacija med pomanjkanjem monoaminooksidaze A in dolgom. Popolna odpoved monoaminooksidaze-A vodi v tako imenovani Brunnerjev sindrom, Brunnerjev sindrom pa je genetski in je zanj značilna izjemna impulzivna agresivnost do nasilja in blag intelektualni primanjkljaj. Simptomi se pojavijo že v otroštvo. Bolezen se deduje na x-kromosonalni recesivni način. Prizadeti so predvsem moški, ker imajo le en kromosom X. Ko je okvarjen gen ni kompenzirajočega normalnega gena. V primeru pomanjkanja monoaminooksidaze-B so opazili tudi težnjo k fizično tveganim dejavnostim, razstavljanje v obliki promiskuitete, zasvojenosti s pijačo ali zabavo, pa tudi nagnjenost k nemiru v raznovrstnem okolju. Hkrati se je povečala tudi nagnjenost k agresivnosti in nasilju. Vendar polna aktivnost monoaminooksidaz ni vedno zaželena. Pomanjkanje nevrotransmiterjev, kot je serotonina or dopamin vodi do depresija. V teh primerih se monoaminooksidaza oz Zaviralci MAO pomoč pri obnovi koncentracija teh nevrotransmiterjev v normalno stanje. Zaviralci MAO zavirajo delovanje monoaminooksidaz. Razgradnje monoaminov ne more več potekati, zato se spet kopičijo. Od Parkinsonova bolezen povzroča tudi pomanjkanje dopamina, tudi njega je mogoče zdraviti z zaviralci monoaminooksidaze. Selektivni zaviralci monoaminooksidaze B, kot sta selegelin ali razagilin so uporabljeni. Za zdravljenje se lahko uporabljajo neselektivni zaviralci Mao za monoaminooksidazo-A in monoaminooksidazo-B depresija in anksiozne motnje. Poleg tega obstajajo selektivni zaviralci monoaminooksidaze-A za zdravljenje depresije. Poleg tega se uporabljajo reverzibilni in ireverzibilni zaviralci MAO. Nepovratni zaviralci monoaminooksidaze se tako tesno vežejo na monoaminooksidazo, da se po obdelavi ne more sprostiti, ampak jo je treba regenerirati dlje časa.