Katecholaminų sintezė, išleidimas ir funkcijos

The katecholaminai (CA) arba aminohormonai yra visos medžiagos, kurių sudėtyje yra katecholio grupė ir šoninė grandinė su amino grupe. Jie gali dirbti mūsų organizme kaip hormonai arba neurotransmiteriai.

Katecholaminai yra monoaminų klasė, kuri yra sintezuojama iš tirozino. Pagrindiniai yra dopaminas, adrenalinas ir noradrenalinas.

Jie susideda iš labai svarbių neurotransmiterių mūsų kūne ir atlieka kelias funkcijas. Jie dalyvauja tiek neuroniniuose, tiek endokrininiuose mechanizmuose.

Kai kurios centrinės nervų sistemos funkcijos yra judėjimas, pažinimas, emocijos, mokymasis ir atmintis.

Katecholaminai atlieka esminį vaidmenį reaguojant į stresą. Tokiu būdu šių medžiagų išsiskyrimas padidėja, kai patiriate fizinį ar emocinį stresą.

Ląstelių lygiu šios medžiagos moduliuoja neuronų aktyvumą, atidarant arba uždarant jonų kanalus pagal dalyvaujančius receptorius (Nicoll et al., 1990).

Katecholamino kiekį galima stebėti atliekant kraujo ir šlapimo tyrimus. Tiesą sakant, katecholaminai yra susiję su maždaug 50% kraujo baltymų.

Atrodo, kad katecholaminų neurotransmisijos pokyčiai paaiškina tam tikrus neurologinius ir neuropsichinius sutrikimus. Pavyzdžiui, depresija susijusi su mažu šių medžiagų kiekiu, o ne su nerimu. Kita vertus, atrodo, kad dopaminas atlieka svarbų vaidmenį tokiose ligose kaip Parkinsono ir šizofrenija.

Katecholaminų biosintezė

Katecholaminai yra kilę iš tirozino, aminorūgšties, kuri sudaro baltymus. Jis gali būti gaunamas tiesiogiai iš dietos (kaip išorinis šaltinis) arba sintezuojamas kepenyse iš fenilalanino (endogeninis šaltinis)..

Fenilalaninas yra esminė aminorūgštis žmonėms. Jis gaunamas per mitybą, nors jie yra ir kai kuriose psichoaktyviosiose medžiagose.

Norint turėti pakankamą katecholaminų kiekį, svarbu vartoti turtingus fenilalanino maisto produktus, pvz., Raudoną mėsą, kiaušinius, žuvį, pieno produktus, avinžirnius, lęšius, riešutus ir kt..

Jis taip pat randamas aspartame, saldiklyje, plačiai naudojamame gaiviųjų gėrimų ir dietinių produktų gamyboje. Kaip tirozinas, jis gali būti sūrio.

Kad katecholaminai susidarytų, tiroziną turi sintezuoti hormonas, vadinamas tirozino hidroksilaze. Kai hidroksilintas, gaunamas L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalaninas).

Tada DOPA vyksta dekarboksilinimo procesas per fermentą DOPA dekarboksilazę, gaminančią dopaminą. 

Iš dopamino ir beta-hidroksilinto dopamino, noradrenalinas (dar vadinamas norepinefrinu).

Adrenalinas susidaro antinksčių, esančių inkstuose, čiulpuose. Jis kyla iš noradrenalino. Adrenalinas atsiranda, kai noradrenaliną sintezuoja fermentas feniletanolamino N-metiltransferazė (PNMT). Šis fermentas randamas tik antinksčių ląstelių ląstelėse.

Kita vertus, katecholamino sintezės slopinimas gaminamas AMPT (alfa-metil-p-tirozino) poveikiu. Tai yra atsakinga už fermento tirozino hidroksilazės slopinimą.

Kai gaminami katecholaminai?

Kaip pažymėta, pagrindiniai katecholaminai kilę antinksčių liaukose. Konkrečiai šių liaukų antinksčių žarnoje. Jie gaminami dėl ląstelių, vadinamų chromaffinais. Šioje vietoje adrenalinas išsiskiria 80%, o noradrenalinas - likusiuose 20%..

Šios dvi medžiagos veikia kaip simpatomimetiniai hormonai. Tai reiškia, kad jie imituoja hiperaktyvumo poveikį simpatinei nervų sistemai. Taigi, kai šios medžiagos patenka į kraują, padidėja kraujospūdis, padidėja raumenų susitraukimas ir padidėja gliukozės kiekis. Taip pat širdies susitraukimų dažnis ir kvėpavimas.

Dėl šios priežasties katecholaminai yra būtini norint parengti stresą, kovą ar reakciją į skrydį.

Norepinefrinas arba norepinefrinas sintezuojamas ir saugomi periferinių simpatinių nervų postganglioniniuose pluoštuose. Ši medžiaga taip pat gaminama ląstelių lokuso coeruleus ląstelėse, vadinamose A6.

Šie neuronai projektuoja hippokampą, amygdalą, talamus ir žievę; sudaro nugaros norepinefrineginį kelią. Atrodo, kad šis kelias dalyvauja kognityvinėse funkcijose, tokiose kaip dėmesys ir atmintis.

Atrodo, kad ventralinis kelias, jungiantis su hipotalamu, dalyvauja vegetatyvinėse, neuroendokrininėse ir autonominėse funkcijose..

Kita vertus, dopaminas taip pat gali atsirasti dėl antinksčių ir periferinių simpatinių nervų. Tačiau jis daugiausia veikia kaip centrinės nervų sistemos neurotransmiteris. Tokiu būdu jis dažniausiai atsiranda dviejose smegenų kamieno srityse: materia nigra ir ventralinis tegmentalinis plotas..

Konkrečiai, pagrindinės dopaminerginių ląstelių grupės randamos vidurinės smegenų ventraliniame regione, vadinamoje „A9 ląstelių grupe“. Ši zona apima materia nigra. Jie taip pat yra A10 ląstelių grupėje (ventralinis tegmental area)..

A9 neuronai savo pluoštus projektuoja į caudato branduolį ir putameną, sudarydami nigrostriatrijos kelią. Tai labai svarbu variklio valdymui.

Nors A10 zonos neuronai praeina pro accumbens branduolį, amygdalą ir prefrontalinę žievę, sudaro mezokortikolimbinį kelią. Tai būtina motyvacijai, emocijoms ir prisiminimų formavimui.

Be to, hipotalamo dalyje yra dar viena dopaminerginių ląstelių grupė, kuri jungiasi su hipofizės hormonais, kad galėtų atlikti hormonines funkcijas..

Taip pat yra ir kitų branduolių branduolio srityje, kurie yra susiję su adrenalinu, pvz., Postrema ir vienišas traktas. Tačiau norint išleisti adrenaliną kraujyje, reikalingas kitas neurotransmiteris, acetilcholinas.. 

Katecholaminų išsiskyrimas

Kad atsitiktų katecholaminai, būtina iš anksto išleisti acetilcholiną. Šis išsiskyrimas gali įvykti, pavyzdžiui, kai aptinkame pavojų. Acetilcholinas aprūpina antinksčių žinduolį ir gamina serijinius įvykius

Rezultatas yra katecholaminų išskyrimas į ekstraląstelinę erdvę, vadinamą eksocitoze..

Kaip jie veikia organizme?

Yra keletas receptorių, kurie pasiskirsto organizme, vadinami adrenerginiais receptoriais. Šie receptoriai aktyvuojami katecholaminais ir yra atsakingi už įvairias funkcijas.

Paprastai, kai dopaminas, adrenalinas ar noradrenalinas jungiasi prie šių receptorių; įvyksta pabėgimas ar kova. Taigi, padidėja širdies susitraukimų dažnis, raumenų įtampa ir mokinių išsiplėtimas. Jie taip pat veikia virškinimo trakto sistemą.

Svarbu pažymėti, kad kraujyje esantys katecholaminai, kurie išskiria antinksčių žiurkę, daro poveikį periferiniams audiniams, bet ne smegenyse. Taip yra todėl, kad nervų sistema yra atskirta kraujo ir smegenų barjeru.

Taip pat yra specifinių dopamino receptorių, kurių tipai yra 5. Tai randama nervų sistemoje, ypač hippokampe, accumbens branduolyje, smegenų žievėje, amygdaloje ir materia nigra..

Funkcijos

Katecholaminai gali keisti labai įvairias organizmo funkcijas. Kaip minėta anksčiau, jie gali cirkuliuoti per kraują arba daryti skirtingą poveikį smegenims (pvz., Neurotransmiteriams)..

Toliau galite sužinoti apie funkcijas, kuriose dalyvauja katecholaminai:

Širdies funkcijos

Padidėjus adrenalino kiekiui (daugiausia), padidėja kontraktinė širdies jėga. Be to, padidėja smūgių dažnis. Tai padidina deguonies tiekimą.

Kraujagyslių funkcijos

Paprastai katecholaminų padidėjimas sukelia vazokonstrikciją, ty kraujagyslių susitraukimą. Pasekmė yra padidėjęs kraujospūdis.

Virškinimo trakto funkcijos

Atrodo, kad adrenalinas mažina skrandžio ir žarnyno judrumą ir sekreciją. Kaip ir sfinkterio susitraukimas. Šiose funkcijose dalyvaujantys adrenerginiai receptoriai yra a1, a2 ir b2.

Šlapimo funkcijos

Adrenalinas atpalaiduoja šlapimo pūslės raumenų raumenis (kad būtų galima saugoti daugiau šlapimo). Tuo pačiu metu jis sudaro trigoną ir sfinkterį, kad būtų galima išlaikyti šlapimą.

Vis dėlto vidutinės dopamino dozės padidina kraujo tekėjimą į inkstus, sukelia diuretinį poveikį.

Akių funkcijos

Katecholaminų padidėjimas taip pat sukelia mokinių išsiplėtimą (mydiazę). Be akispūdžio sumažėjimo.

Kvėpavimo funkcijos

Atrodo, kad katecholaminai padidina kvėpavimo dažnį. Be to, jis turi galingą bronchų atpalaidavimo poveikį. Taigi, jis mažina bronchų sekreciją, sukeliančią bronchus plečiančio poveikio.

Centrinės nervų sistemos funkcijos

Nervų sistemoje noradrenalinas ir dopaminas didina viligiją, dėmesį, koncentraciją ir stimulų apdorojimą.

Tai leidžia mums greičiau reaguoti į dirgiklius ir geriau mokytis bei prisiminti. Jie taip pat tarpininkauja malonumo ir atlygio pojūčiuose. Tačiau padidėjęs šių medžiagų kiekis buvo susijęs su nerimo problemomis. 

Nors atrodo, kad mažas dopamino kiekis turi įtakos dėmesio pokyčiams, mokymosi sunkumams ir depresijai.

Variklio funkcijos

Dopaminas yra pagrindinis katecholaminas, dalyvaujantis tarpininkaujant judesių kontrolei. Atsakingos sritys yra pagrindinė nigra ir baziniai ganglijos (ypač caudatinis branduolys)..

Iš tiesų, įrodyta, kad dopamino nebuvimas baziniuose gangliuose yra Parkinsono ligos kilmė.

Stresas

Katecholaminai yra labai svarbūs reguliuojant stresą. Šių medžiagų kiekis yra padidintas, kad mūsų kūnas pasirengtų reaguoti į potencialiai pavojingus dirgiklius. Taip pasirodo kovos ar skrydžio atsakymai.

Veiksmai imuninei sistemai

Buvo įrodyta, kad stresas veikia imuninę sistemą, kurią daugiausia skatina adrenalinas ir noradrenalinas. Kai mes susiduriame su stresu, antinksčių liaukos išskiria adrenaliną, o noradrenalinas išsiskiria nervų sistemoje. Tai įkvepia imuninėje sistemoje dalyvaujančius organus.

Padidėjęs katecholaminų kiekis labai ilgai sukelia lėtinį stresą ir silpnina imuninę sistemą.

Katecholaminų analizė šlapime ir kraujyje

Organizmas suskaido katecholaminus ir išskiria juos per šlapimą. Todėl per šlapimo tyrimą galima stebėti 24 valandų laikotarpiu išskiriamų katecholaminų kiekį. Šis testas taip pat gali būti atliekamas atliekant kraujo tyrimą.

Šis tyrimas paprastai atliekamas siekiant nustatyti antinksčių (feochromocitomos) navikus. Šioje srityje auglys sukeltų per daug katecholaminų. Ką atspindėtų tokie simptomai kaip hipertenzija, per didelis prakaitavimas, galvos skausmas, tachikardija ir drebulys.

Aukštas katecholaminų kiekis šlapime taip pat gali pasireikšti bet kokio pobūdžio pernelyg dideliu stresu, pvz., Infekcijomis viso kūno, operacijų ar traumų metu.

Nors šie kiekiai gali būti pakeisti, jei buvo vartojami kraujo spaudimo vaistai, antidepresantai, vaistai ar kofeinas. Be to, šalta gali būti padidinta katecholamino koncentracija analizėje.

Tačiau mažos vertės gali reikšti diabetą arba nervų sistemos veiklos pokyčius.

Nuorodos

1. Brandanas, N. C., Llanosas, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, D. A. N. ir Rodríguez, A. N. (2010). Antinksčių katecholamino hormonai. Biochemijos medicinos fakulteto katedra. [prieiga: 2017 m. sausio 2 d.]. 
2. Katecholaminas (s.f.). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš „Wikipedia.org“.
3. Katecholaminas (2009 m. Balandžio 21 d. 21 d.). Gauta iš „Encyclopædia Britannica“.
4. Katecholaminai kraujyje. (s.f.). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš „WebMD“.
5. Katecholaminai šlapime. (s.f.). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš „WebMD“.
6. Carlson, N.R. (2006). Elgesio fiziologija 8. Ed. Madridas: Pearson. pp: 117-120.
7. Gómez-González, B., ir Escobar, A. (2006). Stresas ir imuninė sistema. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
8. Kobayashi, K. (2001). Katecholamino signalizacijos vaidmuo smegenų ir nervų sistemos funkcijose: naujos įžvalgos iš pelių molekulinės genetikos tyrimo. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings (Vol. 6, No. 1, p. 115-121). Gamtos leidybos grupė.
9. Nicoll, RA, Malenka, RC ir Kauer, JA (1990). Žinduolių centrinės nervų sistemos neurotransmiterių receptorių potipių funkcinis palyginimas. Physiol Rev .; 70: 513-565.