KATEKOLOLAMINOK: SZINTÉZIS, FELSZABADULÁS ÉS FUNKCIÓK - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

A katecholaminok vagy aminohormonok olyan anyagok, amelyek szerkezetükben katecholcsoportot és egy aminocsoportot tartalmazó oldalláncot tartalmaznak. Működhetnek a testünkben hormonként vagy neurotranszmitterként.

A katecholaminok a tirozinból szintetizált monoaminok osztálya. A legfontosabbak a dopamin, az adrenalin és a norepinefrin. Ezek a testünkben nagyon fontos neurotranszmitterekből állnak, és több funkcióval rendelkeznek; részt vesznek mind neurális, mind endokrin mechanizmusokban.

A katecholamincsalád norepinefrin (noradrenalin) molekuláris szerkezete.

Az általuk ellenőrzött központi idegrendszer néhány funkciója a mozgás, a megismerés, az érzelmek, a tanulás és az emlékezet. Alapvető szerepet játszanak a stresszre adott válaszban is. Ilyen módon ezen anyagok felszabadulása növekszik, amikor fizikai vagy érzelmi stresszt tapasztalnak. Sejtes szinten ezek az anyagok modulálják az idegrendszeri aktivitást azáltal, hogy ioncsatornákat nyitnak vagy zárnak az érintett receptoroknak megfelelően.

A katecholamin szintje vér- és vizeletvizsgálattal látható. Valójában a katecholaminok a vérben levő fehérjék körülbelül 50% -ához kötődnek.

A katecholamin neurotranszmisszióban bekövetkezett változások magyarázzák bizonyos neurológiai és neuropszichiátriai rendellenességeket. Például a depressziót ezeknek az anyagoknak a alacsony szintje okozza, ellentétben a szorongással. Másrészt úgy tűnik, hogy a dopamin alapvető szerepet játszik olyan betegségekben, mint például a Parkinson-kór és a skizofrénia.

Katekolaminok bioszintézise

A katecholaminok tirozinból származnak, amely egy fehérje alkotó aminosav. Ez közvetlenül az étrendből származhat (exogén forrásként), vagy a májban fenilalaninból (endogén forrásként) szintetizálható.

fenilalanin

A fenilalanin nélkülözhetetlen aminosav az emberek számára. Diéta útján nyerik, bár vannak bizonyos pszichoaktív anyagokban is.

A megfelelő katecholaminszint eléréséhez fontos a fenilalaninban gazdag ételeket fogyasztani, például vörös hús, tojás, hal, tejtermék, csicseriborsó, lencse, dió stb.

tirozin

A tirozin aminosav kémiai szerkezete (Forrás: Clavecin a Wikimedia Commons segítségével)

A tirozint illetően ez megtalálható a sajtban. A katecholaminok kialakulásához a tirozint egy tirozin-hidroxiláz nevű hormonban kell szintetizálni. Hidroxilezés után L-DOPA-t (L-3,4-dihidroxi-fenil-alanin) kapunk.

Dopamin és norepinefrin

Ezután a DOPA egy dekarboxilezési folyamaton megy keresztül a DOPA dekarboxiláz enzim segítségével, amely dopamint termel.

Dopamin 2D molekula.

A dopaminból és a béta-hidroxilált dopaminnak köszönhetően norepinefrint (más néven norepinefrin) kapunk.

Norepinefrin molekula

Adrenalin

Az epinefrint a vesék felett elhelyezkedő mellékvesék medullájában állítják elő. A norepinefrinből származik. Az epinefrin akkor fordul elő, amikor a norepinefrint a fenil-etanol-amin-N-metil-transzferáz (PNMT) enzim szintetizálja. Ez az enzim csak a mellékvese medulla sejtjeiben található meg.

Az adrenalin felépítése

Másrészt a katekolamin szintézis gátlását az AMPT (alfa-metil-p-tirozin) hatása okozza. Ez felelős az tirozin-hidroxiláz enzim gátlásáért.

Hol termelnek katecholaminokat?

A fő katecholaminok a mellékvesékből, elsősorban ezek mellékvese mellékveseiből származnak. A kromaffinnek nevezett sejteknek köszönhetően állítják elő őket: ezen a helyen az adrenalin 80% -ban, a fennmaradó 20% -ban pedig a noradrenalin szekretálódik.

Ez a két anyag szimpatomimetikus hormonként működik. Vagyis szimulálják a hiperaktivitásnak a szimpatikus idegrendszerre gyakorolt ​​hatásait. Így, amikor ezeket az anyagokat a véráramba engedik, növekszik a vérnyomás, fokozódik az izmok összehúzódása és növekszik a glükózszint. A pulzus gyorsulása és a légzés.

Ezért a katecholaminok nélkülözhetetlenek a stresszre, a harcra vagy a repülésre adott válaszok felkészüléséhez.

Norepinefrin vagy norepinefrin

A noorepinefrin vagy a norepinefrin szintetizálódik és perifériás szimpatikus idegek posztganglionikus rostjaiban tárolódik. Ezt az anyagot a locus coeruleus sejtjeiben is előállítják, egy A6 nevű sejtcsoportban.

Ezek az idegsejtek a hippokampuszba, az amygdalaba, a thalamusba és a kéregbe nyúlnak ki; képezi a háti norepinefrin útvonalat. Úgy tűnik, hogy ez az út jár a kognitív funkciókban, például a figyelem és az emlék.

Úgy tűnik, hogy a hipotalamuszhoz kapcsolódó ventrális útvonal részt vesz vegetatív, neuroendokrin és autonóm funkciókban.

A dopamin

Másrészt a dopamin a mellékvese medulla és perifériás szimpatikus idegekből is származhat. Ennek ellenére elsősorban a központi idegrendszerben neurotranszmitterként működik. Ilyen módon elsősorban az agytörzs két területén fordul elő: az érdemi nigra és a ventrális tegmental terület.

Pontosabban, a dopaminerg sejtek fő csoportjai a középső agy ventrális régiójában találhatók, egy olyan területen, amelyet "A9 sejtcsoportnak" hívunk. Ez a zóna magában foglalja a fekete anyagot. Ezek szintén az A10 sejtcsoportban helyezkednek el (ventrális tegmentális terület).

Az A9 idegsejtek szálaikat a caudate sejtmagjába és a putamenbe vetítik, és így képezik a nigrostriatális utat. Ez elengedhetetlen a motor vezérléséhez.

Míg az A10 zóna neuronjai áthaladnak a akumulének magján, az amygdala és a prefrontalis kéreg képezi a mezokortikolimbikus útvonalat. Ez nélkülözhetetlen a motivációban, az érzelmekben és az emlékek kialakításában.

Ezenkívül a hipotalamusz egy részében létezik egy másik dopaminerg sejtcsoport is, amely az agyalapi mirigygel kapcsolódik hormonális funkciók ellátásához.

Az agytörzs területén más olyan magok is vannak, amelyek kapcsolódnak az adrenalinhoz, például a posták és a magányos szakasz. Ahhoz azonban, hogy az adrenalin a vérbe kerüljön, szükség van egy másik neurotranszmitter, az acetilkolin jelenlétére.

Kiadás

A katecholaminok felszabadulásához az acetilkolint előzetesen fel kell szabadítani. Ez a kibocsátás akkor fordulhat elő, ha egy veszélyt észlelünk. Az acetilkolin beidegzi a mellékvese medulla-ját, és számos sejt eseményt hoz létre.

Az acetilkolin molekuláris szerkezete

Ennek eredményeként a katecholaminok az extracelluláris térbe ürülnek egy exocitózisnak nevezett folyamat révén.

Hogyan viselkednek a testben?

A test egész területén eloszlatott receptorok sorát adrenerg receptoroknak nevezik. Ezeket a receptorokat katecholaminok aktiválják, és a különféle funkciókért felelnek.

Általában, amikor a dopamin, az epinefrin vagy a norepinefrin kötődik ezekhez a receptorokhoz; van harc vagy repülési reakció. Így nő a pulzusszám, nő az izomfeszültség és a pupillák kitágulnak. Befolyásolják a gyomor-bélrendszert is.

Fontos megjegyezni, hogy a mellékvese medulla által felszabadult vér katecholaminok a perifériás szövetekre gyakorolják hatást, az agyra azonban nem. Ennek oka az, hogy az idegrendszert elválasztja a vér-agy gát.

Vannak specifikus receptorok a dopaminra is, amelyek ötféleek. Ezek megtalálhatók az idegrendszerben, különösen a hippokampuszban, a nucleus carrbensben, az agykéregben, az amygdalaban és arodia nigraban.

Jellemzők

A katecholaminok modulálhatják a test nagyon különféle funkcióit. Mint fentebb említettük, keringhetnek a vérben vagy eltérő hatással lehetnek az agyban (mint neurotranszmitterek).

Ezután megismerheti azokat a funkciókat, amelyekben a katecholaminok részt vesznek:

Szívműködés

Az adrenalin szintjének (főként) emelkedésén keresztül növekszik a szív összehúzódó ereje. Ezen felül nő a szívverés gyakorisága. Ez növeli az oxigénellátást.

Érrendszeri funkciók

A katecholaminok növekedése általában ér-összehúzódást, azaz az erek összehúzódását okozza. Ennek következménye a vérnyomás növekedése.

Emésztőrendszeri funkciók

Az epinefrin úgy tűnik, hogy csökkenti a motilitást, valamint a gyomor- és bélszekréciókat. A sphincterek összehúzódása mellett. Az ezekben a funkciókban részt vevő adrenerg receptorok az a1, a2 és b2.

Húgyúti funkciók

Az epinefrin ellazítja a húgyhólyag ürítő izomját (így több vizelet tárolható). Ugyanakkor összehúzza a trigont és a záróelemet a vizelet visszatartásának lehetővé tétele érdekében.

A mérsékelt dopamin adagok ugyanakkor növelik a vese véráramát, diuretikumot kifejtve.

Szemfunkciók

A katecholaminok növekedése a pupillák tágulását is okozza (mydriasis). A szemnyomás csökkenése mellett.

Légzésfunkciók

A katecholaminok növelik a légzési sebességet. Ezen felül erőteljes hörgők relaxáló hatásaival rendelkezik. Így csökkenti a hörgők kiválasztását, és hörgőtágító hatást fejt ki.

A központi idegrendszer funkciói

Az idegrendszerben a norepinefrin és a dopamin fokozza az éberséget, a figyelmet, a koncentrációt és az inger feldolgozását.

Ez arra késztet bennünket, hogy gyorsabban reagáljunk az ingerekre, és arra késztessünk, hogy jobban tanuljunk és emlékezzünk. Közben közvetítik az öröm és a jutalom érzéseit. Ezen anyagok magasabb szintjét azonban szorongási problémák váltják ki.

Míg az alacsony dopaminszint úgy tűnik, hogy befolyásolja a figyelemzavar, a tanulási nehézségek és a depresszió megjelenését.

Motor funkciók

A dopamin a fő katekolamin, amely a mozgások ellenőrzésének közvetítésében vesz részt. A felelős területek: a lényegi nigra és a bazális ganglionok (különösen a caudate mag).

Valójában a dopamin hiánya a bazális ganglionokban bizonyult a Parkinson-kór eredete.

Feszültség

A katecholaminok nagyon fontosak a stressz szabályozásában. Ezen anyagok szintjét emelik, hogy felkészítsék testünket a potenciálisan veszélyes ingerekre való reagálásra. Így jelennek meg a harc vagy repülési reakciók.

Az immunrendszerre gyakorolt ​​hatás

A stresszről kimutatták, hogy befolyásolja az immunrendszert, elsősorban az adrenalin és a norepinefrin közvetíti. Ha stressznek vagyunk kitéve, a mellékvesék felszabadítja az adrenalint, míg az idegrendszer kiválasztja a norepinefrint. Ez innerválja az immunrendszerben részt vevő szerveket.

A katecholaminok nagyon hosszan tartó növekedése krónikus stresszt és az immunrendszer gyengülését okozza.

A vizeletben és a vérben található katekolaminok elemzése

A test lebontja a katecholaminokat és kiválasztja azokat a vizelettel. Ezért egy vizeletanalízissel megfigyelhető egy 24 órás időszakban kiválasztódó katecholaminok mennyisége. Ezt a tesztet vérvizsgálattal is el lehet végezni.

Ezt a tesztet általában a mellékvese daganatok (feochromocytoma) diagnosztizálására végezzék. Az ezen a területen kialakult daganat túl sok katecholamin szabadul fel. Mi tükröződik olyan tünetekben, mint a magas vérnyomás, a túlzott izzadás, fejfájás, tachikardia és remegés.

A magas vizeletben lévő katecholaminok bármilyen típusú túlzott stresszt is megjelenhetnek, például a test egészében fellépő fertőzéseket, műtéteket vagy traumás sérüléseket.

Bár ezek a szintek megváltozhatnak, ha vérnyomáscsökkentő gyógyszereket, antidepresszánsokat, gyógyszereket vagy koffeint fogyasztottak. Ezen túlmenően, ha hideg van, növelheti a katecholaminok szintjét az elemzésben.

Az alacsony értékek azonban a cukorbetegségre vagy az idegrendszer aktivitásának megváltozására utalhatnak.

Irodalom

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN és Rodríguez, AN (2010). Mellékvese Katekolamin-hormonok. A Biokémiai Orvostudományi Kar elnöke..
2. A katekolamin. (Sf). Visszakeresve: 2017. január 2-án, a Wikipedia.org webhelyről.
3. A katekolamin. (2009. december 12-i 21.). Az Encyclopædia Britannica cégtől szerezhető be.
4. Katecholaminok a vérben. (Sf). Visszakeresve: 2017. január 2-án, a WebMD-től.
5. Katecholaminok a vizeletben. (Sf). Visszakeresve: 2017. január 2-án, a WebMD-től.
6. Carlson, NR (2006). A viselkedés élettana 8. kiadás: Madrid: Pearson. Olvadáspont: 117-120.
7. Gómez-González, B. és Escobar, A. (2006). Stressz és az immunrendszer. Rev Mex Neuroci, 7. (1), 30-8.