Monoamiini oksüdaas

Monoamiini oksüdaasid (MAO), kuna ensüümid vastutavad monoamiinide lagunemise eest organismis. Paljud monoamiinid on neurotransmitterid ja osalevad närvisüsteemis stiimulite ülekandmisel. Monoamiini oksüdaaside vähene aktiivsus võib põhjustada agressiivset käitumist.

Mis on monoamiini oksüdaas?

Monoamiini oksüdaasid on ensüümid, mis on spetsialiseerunud monoamiinide lagunemisele kehas. Monoamiinid muundatakse vee ja hapniku abil vastavateks aldehüüdideks, ammoniaagiks ja vesinikperoksiidiks.

Paljud monoamiinid toimivad neurotransmitteritena ja vastutavad närvisüsteemi stiimulite edastamise eest. Kui nende ainete kontsentratsioon organismis suureneb, põhjustab see suurenenud ärrituvust. Monoamiini oksüdaasid tagavad, et monoamiinid ei akumuleeru kehas. Monoamiini oksüdaasi leidub iga eukarüootse raku välimises mitokondriaalses membraanis. Kui mingil põhjusel puudub monoamiinirühma neurotransmitter, võib tekkida depressioon. Nendel juhtudel aitab MAO inhibiitorite kasutamine, kuna need takistavad ülejäänud monoamiinide lagunemist monoamiini oksüdaasi poolt.

Monoamiini oksüdaasid jagunevad kahte rühma. Nii monoamiini oksüdaas-A kui ka monoaminooksüdaas-B on aktiivsed inimese organismis ja imetajatel. Monoamiini oksüdaas-A on seentes juba olemas, samal ajal kui monoamiini oksüdaas-B on efektiivne ainult imetajate rakkudes. Mõlemad ensüümid lagundavad osaliselt erinevaid monoamiine. Monoamiini oksüdaas-A vastutab serotoniini, melatoniini, adrenaliini ja noradrenaliini lagunemise eest. Monoamiini oksüdaas-B katalüüsib bensüülamiini ja fenetüülamiini lagunemist. Monoamiine dopamiini, trüptamiini või türamiini saab lagundada võrdselt mõlema monoamiini oksüdaasi poolt.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Seetõttu on monoamiini oksüdaaside oluline ülesanne lagundada ja inaktiveerida kõik ainevahetuses esinevad monoamiinid. Neil neurotransmitteritel on suur mõju füüsilistele protsessidele.

Muud monoamiinid on lihtsalt vahesaadused teatud aminohapete lagunemisel, mida seejärel lagundab veelgi MAO. Nagu juba mainitud, muundatakse monoamiinid vee ja hapniku abil homoloogilisteks aldehüüdideks, ammoniaagiks ja vesinikperoksiidiks. Vastavad aldehüüdid redutseeritakse veelgi alkoholideks, mis omakorda oksüdeeritakse bioloogiliselt inaktiivseks happeks. Monoamiini lagunemise lõppsaadused erituvad uriiniga. Lisaks kehas moodustuvatele monoamiinidele lagunevad toiduga tarnitavad monoamiinid, näiteks juustu türamiin, ka monoamiini oksüdaasi poolt.

MAO-de bioloogiline tähtsus on see, et need takistavad kehal toksiliste monoamiinide säilitamist. Neurotransmitterite kogunemine närvisüsteemi suurendab märkimisväärselt organismi ärrituvust. See põhjustab agressiivset ja impulsiivset käitumist. Muud monoamiinid esinevad ainevahetuse vaheproduktidena ja toimivad mürkidena, kui need akumuleeruvad organismis. Monoamiinide lagunemist MAO poolt võib seetõttu pidada ka keha detoksikatsiooniks.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Mõlemat monoamiini oksüdaasi kodeerivad geenid, mis leitakse X-kromosoomi lühikeselt harudelt. Monoamiini oksüdaas-A täidab oma funktsioone väljaspool aju sümpaatilises ja enterokatalüüsis.

Nendes piirkondades monoamiine lagundades reguleerib see seedetegevust, vererõhku, südame aktiivsust, kõiki muid elundite toiminguid ja ainevahetust. Mida suurem on neurotransmitterite kontsentratsioon seal, seda ärritatavamad on inimesed. Monoamiini oksüdaas B toimib kesknärvisüsteemis ja vastutab beeta-fenüületüülamiini (PEA) ja bensüülamiini lagunemise eest. Lisaks osaleb see sarnaselt monoamiini oksüdaas-A ka dopamiini lagunemisega.

Haigused ja häired

Mitmed uuringud on leidnud, et monoaminooksüdaasi A puudus põhjustab antisotsiaalset ja agressiivset käitumist. See on seletatav asjaoluga, et neurotransmitterite kogunemine närvisüsteemi põhjustab suurenenud ärrituvust, kuna närvisüsteemi stiimulite ülekandmine on suurenenud.

Samuti kasvab riskivalmidus. Sellega seoses oli ka monoaminooksüdaasi A defitsiidi ja võla vahel negatiivne korrelatsioon. Monoamiini oksüdaas-A täielik ebaõnnestumine viib nn Brunneri sündroomini. Brunneri sündroom on geneetiline ja seda iseloomustab äärmine impulsiivne agressiivsus kuni vägivallani ja kerge intellektuaalne defitsiit. Sümptomid ilmnevad lapseeas. Haigus päritakse x-seotud retsessiivsel viisil. Peamiselt mõjutatakse mehi, kuna neil on ainult üks X-kromosoom.

Kui ilmneb defektne geen, siis normaalset geeni ei kompenseerita. Monoaminooksüdaasi B defitsiidiga täheldati ka kalduvust füüsiliselt riskantsele tegevusele, pärssimise tõkestamist, joomist või peosõltuvust, samuti kalduvust mitmekesises keskkonnas rahutuks muutuda. Samal ajal oli ka suurenenud kalduvus agressiivsusele ja vägivallale. Kuid monoamiini oksüdaaside täielik aktiivsus ei ole alati soovitatav. Kui puuduvad sellised neurotransmitterid nagu serotoniin või dopamiin, tekib depressioon. Nendel juhtudel aitavad monoamiini oksüdaas või MAO inhibiitorid nende messenger-ainete kontsentratsiooni taas normaliseerida. MAOI-d pärsivad monoamiini oksüdaaside funktsiooni.

Monoamiinide lagunemine ei saa enam toimuda, nii et need kogunevad uuesti. Kuna Parkinsoni tõbe põhjustab ka dopamiini puudus, saab seda ravida ka monoamiini oksüdaasi inhibiitoritega. Kasutatakse selektiivseid monoaminooksüdaasi B inhibiitoreid nagu selegeliin või rasagiliin. Monoaminooksüdaasi A ja monoaminooksüdaasi B mitteselektiivsed Mao inhibiitorid võivad ravida depressiooni ja ärevushäireid. Depressiooni raviks on olemas ka selektiivsed monoaminooksüdaasi A inhibiitorid.

Lisaks kasutatakse pöörduvaid ja pöördumatuid MAO inhibiitoreid. Pöördumatud monoamiini oksüdaasi inhibiitorid seostuvad monoamiini oksüdaasiga nii tihedalt, et seda ei saa pärast töötlemist enam vabastada, vaid tuleb pikema aja jooksul taastada.