Katekoliamiinien synteesi, vapautuminen ja toiminnot

katekoliamiinien (CA) tai aminohormonit ovat niitä aineita, jotka sisältävät rakenteessaan katekoliryhmän ja sivuketjun aminoryhmällä. He voivat työskennellä kehossamme hormoneiksi tai neurotransmittereiksi.

Katekoliamiinit ovat monoamiiniluokka, joka syntetisoidaan tyrosiinista. Tärkeimmät ovat dopamiini, adrenaliini ja noradrenaliini.

Ne koostuvat kehossamme erittäin tärkeistä välittäjäaineista ja käyttävät useita toimintoja. He osallistuvat sekä hermostoon että endokriinisiin mekanismeihin.

Jotkin keskushermoston toiminnoista, jotka ohjaavat liikettä, kognitiota, tunteita, oppimista ja muistia.

Katekolamiineilla on keskeinen rooli stressireaktioissa. Tällä tavoin näiden aineiden vapautuminen lisääntyy, kun koet fyysistä tai emotionaalista stressiä.

Solutasolla nämä aineet moduloivat neuronaalista aktiivisuutta avaamalla tai sulkemalla ionikanavia vastaavien reseptorien mukaan (Nicoll et ai., 1990).

Katekoliamiinitasoja voidaan havaita veri- ja virtsatestien avulla. Itse asiassa katekoliamiinit sitoutuvat noin 50%: iin veristä.

Muutokset katekoliamiinien neurotransmissiossa näyttävät selittävän tiettyjä neurologisia ja neuropsykiatrisia häiriöitä. Masennus liittyy esimerkiksi näiden aineiden alhaisiin tasoihin, toisin kuin ahdistuneisuus. Toisaalta dopamiini näyttää olevan keskeisessä asemassa sairauksien, kuten Parkinsonin ja skitsofrenian, suhteen.

Katekoliamiinien biosynteesi

Katekoliamiinit ovat peräisin tyrosiinista, aminohaposta, joka muodostaa proteiineja. Se voidaan johtaa suoraan ruokavaliosta (eksogeenisenä lähteenä) tai syntetisoida maksassa fenyylialaniinista (endogeeninen lähde).

Fenyylialaniini on ihmisille välttämätön aminohappo. Se saadaan ruokavalion kautta, vaikka ne ovat myös läsnä joissakin psykoaktiivisissa aineissa.

Jotta katekoliamiinien määrä olisi riittävä, on tärkeää kuluttaa fenyylialaniinirikkaita elintarvikkeita, kuten punaisia ​​lihoja, kananmunia, kalaa, maitotuotteita, kikherneitä, linssejä, pähkinöitä jne..

Sitä esiintyy myös aspartaamissa, makeutusaineessa, jota käytetään laajalti virvoitusjuomissa ja ruokavalioissa. Mitä tulee tyrosiiniin, se löytyy juustosta.

Jotta katekoliamiinit muodostuisivat, tyrosiini on syntetisoitava tyrosiinihydroksylaasiksi kutsutun hormonin avulla. Kun hydroksyloitua saadaan L-DOPA (L-3,4-dihydroksifenyylialaniini).

Sitten DOPA kulkee DOPA-dekarboksylaasin entsyymin dekarboksylaatioprosessin läpi, joka tuottaa dopamiinia. 

Dopamiinista ja beeta-hydroksyloituneen dopamiinin ansiosta noradrenaliini (jota kutsutaan myös noradrenaliiniksi) saavutetaan.

Adrenaliini muodostuu munuaisten vieressä olevien lisämunuaisen luuytimessä. Se syntyy noradrenaliinista. Adrenaliini syntyy, kun noradrenaliini syntetisoidaan fenyylietanoliamiinin N-metyylitransferaasin (PNMT) entsyymillä. Tämä entsyymi löytyy vain lisämunuaisen solun soluista.

Toisaalta katekoliamiinisynteesin inhibitio tuotetaan AMPT: n (alfa-metyyli-p-tyrosiini) vaikutuksella. Tämä on vastuussa tyrosiinihydroksylaasin entsyymin inhiboinnista.

Kun tuotetaan katekolamiineja?

Kuten todettiin, tärkeimmät katekoliamiinit ovat peräisin lisämunuaisista. Erityisesti näiden rauhasten lisämunuaisen veressä. Ne tuotetaan kromaffiineja kutsuvien solujen ansiosta. Tässä paikassa adrenaliini erittyy 80% ja noradrenaliini loput 20%..

Nämä kaksi ainetta toimivat sympatomimeettisina hormoneina. Toisin sanoen ne simuloivat hyperaktiivisuuden vaikutuksia sympaattiseen hermostoon. Näin ollen, kun nämä aineet vapautuvat verenkiertoon, verenpaineen nousu, lisääntynyt lihasten supistuminen ja lisääntynyt glukoosipitoisuus ovat kokeneita. Sekä sykkeen kiihtyminen että hengitys.

Tästä syystä katekoliamiinit ovat välttämättömiä stressin, taistelun tai lentojen vastausten valmistelussa.

Norepinefriini tai noradrenaliini syntetisoidaan ja varastoidaan perifeeristen sympaattisten hermojen postganglionisiin kuituihin. Tätä ainetta tuotetaan myös locus coeruleuksen soluissa solukokonaisuudessa, jota kutsutaan A6: ksi.

Nämä neuronit muodostavat hippokampuksen, amygdalan, talamuksen ja kuoren; muodostavat selkärankaisen norepinefrinegisen reitin. Tämä polku näyttää olevan mukana kognitiivisissa toiminnoissa, kuten huomioissa ja muistissa.

Vatsa-reitti, joka liittyy hypotalamukseen, näyttää osallistuvan vegetatiivisiin, neuroendokriinisiin ja autonomisiin toimintoihin.

Toisaalta dopamiini voi syntyä myös lisämunuaisesta ja perifeerisistä sympaattisista hermoista. Se toimii kuitenkin pääasiassa keskushermoston neurotransmitterina. Tällä tavalla se esiintyy pääasiassa aivokannan kahdella alueella: substraation nigra ja ventral tegmental area.

Erityisesti dopaminergisten solujen pääryhmät löytyvät keskipitkän ventralisesta alueesta, jota kutsutaan "A9-solujen ryhmäksi". Tämä vyöhyke sisältää sisällön nigran. Ne sijaitsevat myös soluryhmässä A10 (ventral tegmental area).

A9-hermosolukkeet muodostavat kuituja caudate-ytimelle ja putamenille, muodostaen nigrostriaalisen reitin. Tämä on olennainen moottorin ohjauksen kannalta.

Vaikka vyöhykkeen A10 neuronit kulkevat accumbensin, amygdalan ja prefrontaalisen kuoren ytimen läpi, muodostavat mesokortikolimbisen reitin. Tämä on välttämätöntä motivaation, tunteiden ja muistojen muodostumisen kannalta.

Lisäksi on olemassa toinen ryhmä dopaminergisia soluja hypotalamuksen osassa, joka yhdistyy aivolisäkkeeseen hormonitoimintojen käyttämiseksi.

Aivokuoren alueella on myös muita ydinaseita, jotka liittyvät adrenaliiniin, kuten postrema-alue ja yksinäinen reitti. Kuitenkin adrenaliinin vapauttamiseksi veressä toisen neurotransmitterin, asetyylikoliinin, läsnäolo on välttämätöntä.. 

Katekoliamiinien vapautuminen

Katekoliamiinien vapautumisen aikaansaamiseksi asetyylikoliinin vapautuminen on välttämätöntä. Tämä vapautuminen voi tapahtua esimerkiksi silloin, kun havaitsemme vaaran. Asetyylikoliini toimittaa lisämunuaisen veren ja tuottaa sarjan solutapahtumia

Tuloksena on katekoliamiinien erittyminen solunulkoiseen tilaan eksosytoosin avulla..

Miten ne toimivat kehossa?

On olemassa joukko reseptoreita, jotka ovat jakautuneet koko kehoon adrenergisiksi reseptoreiksi. Nämä reseptorit aktivoituvat katekolamiineilla ja ovat vastuussa monenlaisista toiminnoista.

Yleensä kun dopamiini, adrenaliini tai noradrenaliini sitoutuvat näihin reseptoreihin; tapahtuu paeta tai taistelu. Niinpä se lisää sydämen lyöntitiheyttä, lihasjännitystä ja näyttää laajentavan oppilaita. Ne vaikuttavat myös ruoansulatuskanavaan.

On tärkeää huomata, että veressä olevat katekoliamiinit, jotka vapauttavat lisämunuaisen veren, vaikuttavat perifeerisiin kudoksiin, mutta eivät aivoissa. Tämä johtuu siitä, että hermosto on erotettu veri-aivoesteen avulla.

Dopamiinille on myös spesifisiä reseptoreita, jotka ovat 5 tyyppiä. Näitä esiintyy hermostossa, erityisesti hippokampuksessa, accumbensin ytimessä, aivokuoressa, amygdalassa ja materia nigrassa..

tehtävät

Katekoliamiinit voivat moduloida hyvin erilaisia ​​organismin toimintoja. Kuten edellä mainittiin, ne voivat kiertää veren läpi tai aiheuttaa erilaisia ​​vaikutuksia aivoihin (kuten neurotransmitterit)..

Seuraavaksi voit tutustua katekoliamiinien toimintaan:

Sydäntoiminnot

Adrenaliinitasojen (lähinnä) lisääntymisen myötä sydämen supistumisvoima lisääntyy. Lisäksi lyöntien taajuus kasvaa. Tämä aiheuttaa hapen lisäyksen.

Verisuonitoiminnot

Yleensä katekoliamiinien lisääntyminen aiheuttaa verisuonten supistumista eli verisuonten supistumista. Seurauksena on verenpaineen nousu.

Ruoansulatuskanavan toiminnot

Adrenaliini näyttää vähentävän mahalaukun ja suoliston motiliteettia ja eritteitä. Sekä sulkijalihaksen supistuminen. Näihin toimintoihin osallistuvat adrenergiset reseptorit ovat a1, a2 ja b2.

Virtsatoiminnot

Adrenaliini lievittää virtsarakon myrkkylihaksia (niin että lisää virtsaa voidaan säilyttää). Samaan aikaan se solmii trigonin ja sulkijalihaksen virtsanpidätyksen mahdollistamiseksi.

Kuitenkin kohtalaiset dopamiiniannokset lisäävät veren virtausta munuaisiin ja aiheuttavat diureettista vaikutusta.

Silmän toiminnot

Katekoliamiinien lisääntyminen tuottaa myös oppilaan laajentumista (mydriaasia). Sisäisen paineen laskun lisäksi.

Hengitystoiminnot

Katekoliamiinit näyttävät lisäävän hengitystaajuutta. Lisäksi sillä on voimakkaita keuhkoputkien rentouttavia vaikutuksia. Siten se pienentää keuhkoputkien eritteitä, jotka vaikuttavat keuhkoputkia laajentavaan toimintaan.

Toiminnot keskushermostojärjestelmässä

Hermostossa noradrenaliini ja dopamiini lisäävät viljelyä, huomiota, keskittymistä ja ärsykkeen käsittelyä.

Se saa meidät reagoimaan nopeammin ärsykkeisiin ja oppimaan ja muistamaan paremmin. He myös välittävät ilon ja palkinnon tunteissa. Näiden aineiden kohonneita tasoja on kuitenkin liittynyt ahdistuneisuusongelmiin. 

Vaikka dopamiinin alhaiset tasot näyttävät vaikuttavan huomion muutosten esiintymiseen, oppimisvaikeuksiin ja masennukseen.

Moottorin toiminnot

Dopamiini on tärkein katekolamiini, joka osallistuu liikkeiden valvonnan välittämiseen. Vastuulliset alueet ovat materia nigra ja basal ganglia (erityisesti caudate-ydin)..

Itse asiassa on todettu, että dopamiinin puuttuminen peruspankkeissa on Parkinsonin taudin alkuperä.

stressi

Katekoliamiinit ovat erittäin tärkeitä stressin säätelyssä. Näiden aineiden tasot nostetaan kehomme valmistelemiseksi reagoimaan mahdollisesti vaarallisiin ärsykkeisiin. Näin taistelu- tai lentovastaukset näkyvät.

Toimet immuunijärjestelmälle

On osoitettu, että stressi vaikuttaa immuunijärjestelmään, jota välittävät pääasiassa adrenaliini ja noradrenaliini. Kun olemme alttiina stressille, lisämunuainen vapauttaa adrenaliinia, kun taas noradrenaliini erittyy hermostoon. Tämä innervoi immuunijärjestelmään osallistuvia elimiä.

Katekoliamiinien lisääntyminen hyvin pitkällä tavalla tuottaa kroonista stressiä ja heikentää immuunijärjestelmää.

Katekoliamiinien analyysi virtsassa ja veressä

Organismi hajottaa katekoliamiinit ja erittää ne virtsan läpi. Siksi virtsa-analyysin avulla voidaan havaita 24 tunnin aikana erittyvien katekoliamiinien määrä. Tämä testi voidaan tehdä myös verikokeella.

Tämä testi suoritetaan tavallisesti kasvainten diagnosoimiseksi lisämunuaisissa (feokromosytooma). Tuumori tällä alueella aiheuttaisi liian monta katekoliamiinia vapautumista. Mitä heijastuisivat sellaisissa oireissa kuin verenpaine, liiallinen hikoilu, päänsärky, takykardia ja vapina.

Korkeat katekoliamiinipitoisuudet virtsassa voivat ilmentää myös kaikenlaista liiallista stressiä, kuten koko kehon infektioita, leikkauksia tai traumaattisia vammoja..

Vaikka näitä tasoja voidaan muuttaa, jos lääkkeitä on otettu verenpaineen, masennuslääkkeiden, lääkkeiden tai kofeiinin käyttöön. Lisäksi kylmän käytön jälkeen voidaan lisätä katekoliamiinitasoja analyysissä.

Alhaiset arvot saattavat kuitenkin osoittaa diabeteksen tai hermoston toiminnan muutoksia.

viittaukset

1. Brandan, N. C., Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, D.A. N., ja Rodríguez, A. N. (2010). Lisämunuaisen katekolamiinin hormonit. Biokemian lääketieteellisen tiedekunnan puheenjohtaja. [pääsy: 02.1.2017]. 
2. Katekoliamiini. (N.D.). Haettu 2. tammikuuta 2017 osoitteesta Wikipedia.org.
3. Katekoliamiini. (21.12.2009). Haettu osoitteesta Encyclopædia Britannica.
4. Katekoliamiinit veressä. (N.D.). Haettu 2. tammikuuta 2017 alkaen WebMD: ltä.
5. Katekoliamiinit virtsassa. (N.D.). Haettu 2. tammikuuta 2017 alkaen WebMD: ltä.
6. Carlson, N.R. (2006). Käyttäytymisen fysiologia 8. painos Madrid: Pearson. s: 117-120.
7. Gómez-González, B., ja Escobar, A. (2006). Stressi ja immuunijärjestelmä. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
8. Kobayashi, K. (2001). Katekoliamiinin signaloinnin rooli aivojen ja hermoston toiminnoissa: hiiren molekyyligeneettisen tutkimuksen uudet oivallukset. Julkaisussa Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings (Vol. 6, No. 1, s. 115-121). Nature Publishing Group.
9. Nicoll, RA, Malenka, RC ja Kauer, JA (1990). Nisäkkäiden keskushermoston neurotransmitterireseptorien alatyyppien funktionaalinen vertailu. Physiol Rev .; 70: 513-565.