KATEHOLAMINI: SINTEZA, OSLOBAĐANJE I FUNKCIJE - NEUROPSIHOLOGIJA - 2026

Su kateholamini ili aminohormonas su tvari koje sadrže u svom sastavu ima kateholni skupinu i bočni lanac s amino skupinom. Oni mogu funkcionirati u našem tijelu kao hormoni ili kao neurotransmiteri.

Kateholamini su klasa monoamina koji se sintetiziraju iz tirozina. Glavni su dopamin, adrenalin i norepinefrin. Sastoje se od vrlo važnih neurotransmitera u našem tijelu i imaju višestruke funkcije; oni sudjeluju u neurološkim i endokrinim mehanizmima.

Molekularna struktura norepinefrina (noradrenalin) iz porodice kateholamina.

Neke od funkcija središnjeg živčanog sustava koje kontroliraju su kretanje, spoznaja, emocije, učenje i pamćenje. Oni također igraju temeljnu ulogu u odgovorima na stres. Na taj se način oslobađanje tih tvari povećava kada se doživi fizički ili emocionalni stres. Na staničnoj razini ove tvari moduliraju aktivnost neurona otvaranjem ili zatvaranjem ionskih kanala u skladu s uključenim receptorima.

Razine kateholamina mogu se vidjeti testovima krvi i urina. U stvari, kateholamini se vežu na oko 50% proteina u krvi.

Promjene u neurotransmisiji kateholamina objašnjavaju određene neurološke i neuropsihijatrijske poremećaje. Na primjer, depresija je povezana s niskom razinom ovih tvari, za razliku od anksioznosti. S druge strane, čini se da dopamin igra važnu ulogu u bolestima poput Parkinsonove bolesti i šizofrenije.

Biosinteza kateholamina

Kateholamini su izvedeni iz tirozina, aminokiseline koja čini proteine. Može se izvesti izravno iz prehrane (kao egzogeni izvor) ili sintetizirati u jetri iz fenilalanina (kao endogeni izvor).

fenilalanin

Fenilalanin je esencijalna aminokiselina za ljude. Dobiva se putem prehrane, iako su prisutne i u nekim psihoaktivnim tvarima.

Da biste imali odgovarajuću razinu kateholamina, važno je konzumirati hranu bogatu fenilalaninom, kao što su crveno meso, jaja, riba, mliječni proizvodi, slanutak, leća, orasi, itd.

tirozin

Kemijska struktura aminokiseline Tyrosine (Izvor: Clavecin via Wikimedia Commons)

Što se tirozina tiče, on se može naći u siru. Da bi se formirali kateholamini, tirozin mora biti sintetiziran hormonom zvanim tirozin hidroksilaza. Kad se hidroksilira, dobiva se L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalanin).

Dopamin i norepinefrin

Zatim DOPA prolazi proces dekarboksilacije kroz enzim DOPA dekarboksilaza, stvarajući dopamin.

Dopamin 2D molekula.

Od dopamina, a zahvaljujući beta-hidroksiliranom dopaminu, dobiva se norepinefrin (koji se također naziva i norepinefrin).

Norepinefrinska molekula

Adrenalinski

Epinefrin nastaje u meduli nadbubrežne žlijezde koja se nalazi iznad bubrega. Nastaje iz norepinefrina. Epinefrin nastaje kada norepinefrin sintetizira enzim feniletanolamin N-metiltransferaza (PNMT). Ovaj enzim nalazi se samo u stanicama nadbubrežne medule.

Struktura adrenalina

S druge strane, inhibicija sinteze kateholamina nastaje djelovanjem AMPT (alfa metil-p-tirozina). To je odgovorno za inhibiranje enzima tirozin-hidroksilaza.

Gdje se proizvode kateholamini?

Glavni kateholamini potječu iz nadbubrežne žlijezde, točnije u nadbubrežnoj meduli ovih žlijezda. Proizvode se zahvaljujući stanicama nazvanim chromaffins: na ovom mjestu adrenalin se luči u 80%, a noradrenalin u preostalih 20%.

Te dvije tvari djeluju kao simpatomimetički hormoni. Odnosno, oni simuliraju učinke hiperaktivnosti na simpatički živčani sustav. Stoga, kad se ove tvari ispuštaju u krvotok, dolazi do porasta krvnog tlaka, veće kontrakcije mišića i povećanja razine glukoze. Kao i ubrzanje otkucaja srca i disanja.

Iz tog razloga, kateholamini su neophodni za pripremu za reakciju na stres, borbu ili let.

Norepinefrin ili norepinefrin

Norepinefrin ili norepinefrin sintetizira se i skladišti u postganglionskim vlaknima perifernih simpatičkih živaca. Ova tvar se također proizvodi u stanicama locus coeruleus, u staničnoj grupi koja se zove A6.

Ovi neuroni projiciraju se na hipokampus, amigdalu, talamus i korteks; koji čine dorzalni norepinefrinalni put. Čini se da je ovaj put uključen u kognitivne funkcije kao što su pažnja i pamćenje.

Čini se da ventralni put koji se povezuje s hipotalamusom sudjeluje u vegetativnim, neuroendokrinim i autonomnim funkcijama.

dopamin

S druge strane, dopamin može nastati i iz nadbubrežne medule i perifernih simpatičkih živaca. Međutim, djeluje prvenstveno kao neurotransmiter u središnjem živčanom sustavu. Na taj se način javlja uglavnom u dva područja moždanog stabljika: substantia nigra i ventralno tegmentalno područje.

Naime, glavne skupine dopaminergičkih stanica nalaze se u ventralnom području srednjeg mozga, području koje se naziva "A9 stanična grupa". U ovu zonu se ubraja crna tvar. Smješteni su i u staničnoj skupini A10 (ventralno tegmentalno područje).

A9 neuroni projiciraju svoja vlakna u jezgru kaudata i na putamen, formirajući nigrostriatalni put. Ovo je neophodno za kontrolu motora.

Dok neuroni A10 zone prolaze kroz jezgru accumens-a, amigdale i prefrontalnog korteksa, tvoreći mezokortikolimbički put. To je neophodno u motivaciji, emocijama i stvaranju sjećanja.

Uz to, postoji još jedna skupina dopaminergičkih stanica u dijelu hipotalamusa, koji se povezuje s hipofizom radi izvršavanja hormonskih funkcija.

U području moždanog stabljika postoje i druga jezgra koja su povezana s adrenalinom, poput područja postme i solitarnog trakta. Međutim, da bi se adrenalin pustio u krv, nužna je prisutnost drugog neurotransmitera, acetilkolina.

puštanje

Da bi došlo do oslobađanja kateholamina, potrebno je prethodno oslobađanje acetilkolina. Do puštanja može doći, na primjer, kada otkrijemo opasnost. Acetilholin inervira nadbubrežnu moždinu i stvara niz staničnih događaja.

Molekularna struktura acetilkolina

Rezultat je izlučivanje kateholamina u izvanstanični prostor postupkom koji se zove egzocitoza.

Kako djeluju u tijelu?

Postoji niz receptora raspoređenih po cijelom tijelu koji se nazivaju adrenergički receptori. Te receptore aktiviraju kateholamini i odgovorni su za širok izbor funkcija.

Obično kada se dopamin, epinefrin ili norepinefrin vežu na ove receptore; dolazi do borbe ili reakcije leta. Tako se povećava otkucaji srca, raste napetost mišića i zjenice se šire. Oni također utječu na probavni sustav.

Važno je napomenuti da kateholami u krvi koje ispuštaju nadbubrežna medula utječu na periferna tkiva, ali ne i na mozak. To je zato što je živčani sustav razdvojen krvno-moždanskom barijerom.

Postoje i specifični receptori za dopamin, koji su 5 vrsta. Oni se nalaze u živčanom sustavu, posebno u hipokampusu, jezgrovnim jezgrama, moždanoj kore, amigdali i substantia nigra.

Značajke

Kateholamini mogu modulirati vrlo raznolike funkcije tijela. Kao što je gore spomenuto, mogu cirkulirati u krvi ili imati različite učinke na mozak (kao neurotransmiteri).

Zatim ćete moći znati funkcije u kojima kateholamini sudjeluju:

Srčane funkcije

Povećanjem razine (uglavnom) adrenalina dolazi do povećanja kontraktilne sile srca. Uz to se povećava učestalost otkucaja srca. To uzrokuje povećanje opskrbe kisikom.

Vaskularne funkcije

Općenito, porast kateholamina uzrokuje vazokonstrikciju, tj. Kontrakciju krvnih žila. Posljedica je porast krvnog tlaka.

Gastrointestinalne funkcije

Čini se da epinefrin smanjuje pokretljivost, želučane i crijevne sekrecije. Kao i kontrakcija sfinktera. Adrenergički receptori uključeni u ove funkcije su a1, a2 i b2.

Urinarne funkcije

Epinefrin opušta mišiće detruzora mokraćnog mjehura (tako se može pohraniti više urina). Istodobno, ugovara trigon i sfinkter kako bi se omogućilo zadržavanje mokraće.

Međutim, umjerene doze dopamina povećavaju dotok krvi u bubrege, djelujući diuretički.

Očne funkcije

Povećanje kateholamina uzrokuje i dilataciju zjenica (mdrijaza). Pored smanjenja intraokularnog tlaka.

Respiratorne funkcije

Čini se da kateholamini povećavaju brzinu disanja. Osim toga, ima snažne bronhijalne opuštajuće učinke. Tako smanjuje bronhijalni sekret, djelujući na bronhodilatator.

Funkcije u središnjem živčanom sustavu

U živčanom sustavu norepinefrin i dopamin povećavaju budnost, pažnju, koncentraciju i obradu podražaja.

To nas tjera da brže reagiramo na podražaje i natjera nas da bolje učimo i pamtimo. Oni također posreduju osjećaje ugode i nagrade. Međutim, povišena razina ovih tvari povezana je s anksioznim problemima.

Iako se čini da niska razina dopamina utječe na pojavu poremećaja u pažnji, poteškoće u učenju i depresiju.

Funkcije motora

Dopamin je glavni kateholamin koji sudjeluje u posredovanju u kontroli pokreta. Odgovorna područja su substantia nigra i bazalni gangliji (posebno jezgra kaudata).

U stvari, pokazalo se da je odsutnost dopamina u bazalnim ganglijima izvor porinuća Parkinsonove bolesti.

Stres

Kateholamini su vrlo važni u regulaciji stresa. Razina ovih tvari povišena je kako bismo pripremili naše tijelo da reagira na potencijalno opasne podražaje. Ovako se pojavljuju odgovori na borbu ili bijeg.

Djelovanje na imunološki sustav

Pokazalo se da stres utječe na imunološki sustav, posredovan prvenstveno adrenalinom i norepinefrinom. Kada smo izloženi stresu, nadbubrežna žlijezda oslobađa adrenalin, dok živčani sustav izlučuje norepinefrin. To inervira organe koji sudjeluju u imunološkom sustavu.

Vrlo dugotrajno povećanje kateholamina stvara kronični stres i slabljenje imunološkog sustava.

Analiza kateholamina u urinu i krvi

Tijelo razgrađuje kateholamine i izlučuje ih mokraćom. Stoga se analizom urina može promatrati količina kateholamina izlučenih u razdoblju od 24 sata. Ovaj se test može obaviti i testom krvi.

Ovim se testom obično radi dijagnosticiranje tumora nadbubrežne žlijezde (feokromocitom). Tumor na ovom području uzrokovao bi oslobađanje previše kateholamina. Što bi se odrazilo na simptome poput hipertenzije, pretjeranog znojenja, glavobolje, tahikardije i drhtavice.

Visoka razina kateholamina u mokraći također može očitovati bilo koju vrstu pretjeranog stresa, poput infekcija po cijelom tijelu, operacija ili traumatičnih ozljeda.

Iako se te razine mogu promijeniti ako su uzimali lijekove za krvni tlak, antidepresive, lijekove ili kofein. Uz to, prehlada može povećati razinu kateholamina u analizi.

Međutim, niske vrijednosti mogu ukazivati ​​na dijabetes ili promjene u živčanom sustavu.

Reference

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, i Rodríguez, AN (2010). Nadbubrežni kateholaminski hormoni. Katedra za biokemijsku medicinu.,
2. Kateholamina. (SF). Preuzeto 2. siječnja 2017. s Wikipedije.org.
3. Kateholamina. (21. 12. 12. 2009.). Dobiveno iz Encyclopædia Britannica.
4. Kateholamini u krvi. (SF). Preuzeto 2. siječnja 2017. s WebMD-a.
5. Kateholamin u urinu. (SF). Preuzeto 2. siječnja 2017. s WebMD-a.
6. Carlson, NR (2006). Fiziologija ponašanja 8. izd. Madrid: Pearson. pp: 117-120.
7. Gómez-González, B., i Escobar, A. (2006). Stres i imunološki sustav. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.