L-monoaminooxidázy (MAO) (EC 1.4.3.4) patří do skupiny enzymů, které katalyzují oxidaci monoaminů. Nacházejí se vázané na vnější membránu mitochondrií ve většině typů buněk v těle. Enzym byl původně objeven Mary Bernheimovou (rozenou Hareovou) v játrech a byl pojmenován tyraminoxidáza. Patří do rodiny proteinů aminoxidoreduktáz obsahujících flavin.
Podtypy a tkáňové rozložení
U lidí existují dva typy MAO: MAO-A a MAO-B.
Odbourávání noradrenalinu. Monoaminooxidáza je zobrazena vlevo v modrém rámečku.
Monoaminooxidázy katalyzují oxidativní deaminaci monoaminů. Kyslík se používá k odstranění aminoskupiny z molekuly, čímž vzniká odpovídající aldehyd a amoniak. Obecný tvar katalyzované reakce (s R označujícím libovolnou skupinu) je:
Monoaminooxidázy obsahují kovalentně vázaný kofaktor FAD, a proto se řadí mezi flavoproteiny.
Jsou to enzymy dobře známé ve farmakologii, protože jsou substrátem pro působení řady léků inhibujících monoaminooxidázu. MAO-A je zvláště důležitá při katabolismu monoaminů přijatých v potravě. Obě MAO jsou také zásadní pro inaktivaci monoaminergních neurotransmiterů, pro které vykazují různé specifity.
Vzhledem k zásadní roli, kterou MAO hrají při inaktivaci neurotransmiterů, se předpokládá, že dysfunkce MAO (příliš vysoká nebo příliš nízká aktivita MAO) je zodpovědná za řadu psychiatrických a neurologických poruch. Například neobvykle vysoké nebo nízké hladiny MAO v těle jsou spojovány s depresí,schizofrenií, zneužíváním návykových látek, poruchami pozornosti, migrénami a nepravidelným sexuálním dozráváním. Inhibitory monoaminooxidázy jsou jednou z hlavních skupin léků předepisovaných k léčbě deprese, ačkoli jsou často až poslední linií léčby kvůli riziku interakce léku se stravou nebo jinými léky. Nadměrné hladiny katecholaminů (adrenalinu, noradrenalinu a dopaminu) mohou vést k hypertenzní krizi a nadměrné hladiny serotoninu mohou vést k serotoninovému syndromu.
Inhibitory MAO-A působí jako antidepresiva a látky proti úzkosti, zatímco inhibitory MAO-B se používají samostatně nebo v kombinaci k léčbě Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby.
Výzkum PET ukázal, že MAO je také silně vyčerpána užíváním tabákových cigaret.
Geny kódující MAO-A a MAO-B se nacházejí vedle sebe na krátkém raménku chromozomu X a mají přibližně 70% sekvenční podobnost. Vzácné mutace v tomto genu jsou spojeny s Brunnerovým syndromem.
Studie publikovaná v časopise Science v srpnu 2002 a založená na Dunedinské kohortě dospěla k závěru, že u dětí, které byly špatně léčeny a měly polymorfismus s nízkou aktivitou v promotorové oblasti genu MAO-A, se častěji vyvinuly antisociální poruchy chování než u dětí, které byly špatně léčeny a měly variantu s vysokou aktivitou. Z celkového počtu 442 chlapců ve studii (špatně léčených i neléčených) mělo 37 % variantu s nízkou aktivitou. Ze 13 týraných chlapců s nízkou aktivitou MAO-A bylo 11 vyhodnoceno jako osoby s poruchami chování v dospívání a 4 byli odsouzeni za násilné trestné činy. Předpokládaným mechanismem tohoto účinku je snížená schopnost osob s nízkou aktivitou MAO-A rychle odbourávat noradrenalin, synaptický neurotransmiter, který se podílí na sympatickém vzrušení a vzteku. To údajně přímo podporuje myšlenku, že genetická náchylnost k onemocnění není dána při narození, ale mění se s vystavením vlivům prostředí. Všimněte si však, že většina osob s poruchami chování nebo odsouzených neměla nízkou aktivitu MAO-A; bylo zjištěno, že špatné zacházení způsobovalo silnější predispozice k antisociálnímu chování než rozdíly v aktivitě MAO-A.
Výzkum také odhalil možnou souvislost mezi náchylností k vyhledávání novinek a genotypem genu MAO-A.
V roce 2006 novozélandský výzkumník Dr. Rod Lea uvedl, že u Maorů je nadměrně zastoupena určitá varianta (nebo genotyp) genu Warrior. To podpořilo dřívější studie, které zjistily rozdílné zastoupení variant u různých etnických skupin. Tak je tomu v případě mnoha genetických variant: 33 % bělochů/nehispánců, 61 % Asiatů/pacifických ostrovanů má variantu promotoru MAO-A s nízkou aktivitou.