Monoamine-oxidasen (MAO) aangezien enzymen verantwoordelijk zijn voor de afbraak van monoamines in het organisme. Veel monoaminen zijn neurotransmitters en zijn betrokken bij de overdracht van prikkels binnen het zenuwstelsel. Een gebrek aan activiteit van de monoamineoxidasen kan tot agressief gedrag leiden.
Wat is monoamineoxidase?
Monoamineoxidasen zijn enzymen die gespecialiseerd zijn in het afbreken van monoamines in het lichaam. De monoaminen worden met behulp van water en zuurstof omgezet in de overeenkomstige aldehyden, ammoniak en waterstofperoxide.
Veel monoamines werken als neurotransmitters en zijn verantwoordelijk voor het overbrengen van prikkels binnen het zenuwstelsel. Als de concentratie van deze stoffen in het organisme toeneemt, leidt dit tot verhoogde prikkelbaarheid. Monoamineoxidasen zorgen ervoor dat de monoamines zich niet ophopen in het lichaam. Monoamineoxidase wordt aangetroffen in het buitenste mitochondriale membraan van elke eukaryote cel. Als er om welke reden dan ook een gebrek is aan neurotransmitters uit de monoaminegroep, kan depressie optreden. In deze gevallen helpt het gebruik van MAO-remmers, omdat deze de afbraak van de resterende monoaminen door monoamineoxidase voorkomen.
De monoamineoxidasen zijn er in twee groepen. Zowel monoamineoxidase-A als monoamineoxidase-B zijn actief in het menselijk organisme en bij zoogdieren. Monoamineoxidase-A is al aanwezig in schimmels, terwijl monoamineoxidase-B alleen effectief is in zoogdiercellen. Beide enzymen breken verschillende monoamines gedeeltelijk af. Monoamineoxidase-A is verantwoordelijk voor de afbraak van serotonine, melatonine, adrenaline en noradrenaline. Monoamineoxidase-B katalyseert de afbraak van benzylamine en fenethylamine. De monoaminen dopamine, tryptamine of tyramine kunnen door beide monoamineoxidasen gelijkelijk worden afgebroken.
Functie, effect en taken
Monoamineoxidasen hebben daarom de belangrijke taak om alle monoaminen die in het metabolisme voorkomen, af te breken en zo te inactiveren. De neurotransmitters onder hen hebben een grote invloed op fysieke processen.
Andere monoaminen zijn gewoon tussenproducten bij de afbraak van bepaalde aminozuren, die vervolgens verder worden afgebroken door MAO. Zoals reeds vermeld, worden de monoaminen met behulp van water en zuurstof omgezet in de homologe aldehyden, ammoniak en waterstofperoxide. De overeenkomstige aldehyden worden verder gereduceerd tot alcoholen, die op hun beurt worden geoxideerd tot het biologisch inactieve zuur. De eindproducten van de afbraak van monoamine worden via de urine uitgescheiden. Naast de monoamines die in het lichaam worden gevormd, worden de monoamines die met voedsel worden geleverd, zoals tyramine uit kaas, ook afgebroken door monoamineoxidase.
Het biologische belang van MAO's is dat ze voorkomen dat het lichaam giftige monoamines opslaat. De ophoping van neurotransmitters in het zenuwstelsel verhoogt de prikkelbaarheid van het organisme aanzienlijk. Dit veroorzaakt agressief en impulsief gedrag. Andere monoamines komen voor als tussenproducten van het metabolisme en werken als gif wanneer ze zich ophopen in het organisme. De afbraak van monoamines door MAO kan daarom ook worden gezien als een ontgifting van het lichaam.
Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Beide monoamineoxidasen worden gecodeerd door genen die op de korte arm van het X-chromosoom worden aangetroffen. Monoamineoxidase-A vervult zijn functies buiten de hersenen in het sympathische en enterische zenuwstelsel.
Door monoamines in deze gebieden af te breken, reguleert het de spijsvertering, bloeddruk, hartactiviteit, alle andere orgaanactiviteiten en metabolisme. Hoe hoger de concentratie van de neurotransmitters daar, hoe prikkelbaarder mensen zijn. Monoamineoxidase B werkt in het centrale zenuwstelsel en is verantwoordelijk voor de afbraak van bèta-fenylethylamine (PEA) en benzylamine. Bovendien is het, net als monoamineoxidase-A, ook betrokken bij de afbraak van dopamine.
Ziekten en aandoeningen
Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat een gebrek aan monoamineoxidase-A leidt tot antisociaal en agressief gedrag. Dit kan worden verklaard door het feit dat de ophoping van neurotransmitters in het zenuwstelsel leidt tot verhoogde prikkelbaarheid omdat de overdracht van prikkels in het zenuwstelsel wordt verhoogd.
Ook de bereidheid om risico's te nemen groeit. Hieraan gerelateerd was er ook een negatieve correlatie tussen monoamineoxidase A-deficiëntie en schulden. Het volledig falen van monoamineoxidase-A leidt tot het zogenaamde Brunner-syndroom. Het Brunner-syndroom is genetisch en wordt gekenmerkt door extreme impulsieve agressiviteit tot geweld en een licht intellectueel tekort. De symptomen verschijnen in de kindertijd. De ziekte wordt op een x-gebonden recessieve manier overgeërfd. Mannen worden vooral getroffen omdat ze maar één X-chromosoom hebben.
Als er een defect gen optreedt, is er geen compenserend normaal gen. Een neiging tot lichamelijk risicovolle activiteiten, ontremming in de vorm van promiscuïteit, drank- of feestverslaving en een neiging tot rusteloosheid in een gevarieerde omgeving werd ook waargenomen bij een tekort aan monoamineoxidase-B. Tegelijkertijd was er ook een toenemende neiging tot agressiviteit en geweld. De volledige activiteit van de monoamineoxidasen is echter niet altijd gewenst. Als er een tekort is aan neurotransmitters zoals serotonine of dopamine, treedt depressie op. In deze gevallen helpen monoamineoxidase- of MAO-remmers om de concentratie van deze boodschappersubstanties weer te normaliseren. MAO-remmers onderdrukken de functie van monoamineoxidasen.
De afbraak van de monoamines kan niet meer plaatsvinden, zodat ze zich weer ophopen. Omdat de ziekte van Parkinson ook wordt veroorzaakt door een tekort aan dopamine, kan het ook worden behandeld met monoamineoxidaseremmers. Selectieve monoamineoxidase B-remmers zoals selegeline of rasagiline worden gebruikt. Niet-selectieve Mao-remmers voor monoamineoxidase-A en monoamineoxidase-B kunnen depressie en angststoornissen behandelen. Er zijn ook selectieve monoamineoxidase A-remmers voor de behandeling van depressie.
Bovendien worden omkeerbare en onomkeerbare MAO-remmers gebruikt. De onomkeerbare monoamineoxidaseremmers binden zo sterk aan de monoamineoxidase dat het na de behandeling niet meer kan worden afgegeven, maar over een langere periode moet worden geregenereerd.