Catecolamine

Catecolaminele sunt un grup de compuși care au o asemănare structurală cu tirozina. Acestea includ neurotransmițători și hormoni. Din acest motiv, catecolaminele sunt extrem de importante pentru reglarea internă a corpului și funcționarea sistemului nervos. Ce compuși aparțin catecolaminelor? Care este rolul lor în corpul uman?

Cuprins:

1. Catecolamine - efect asupra corpului
2. Catecolaminele ca neurotransmițători
3. Catecolaminele ca hormoni
4. Catecolaminele ca medicamente
5. Catecolamine - defalcarea catecolaminelor din corpul uman
6. Cauzele nivelurilor ridicate de catecolamină din organism

Catecolaminele găsite în corpul uman sunt în primul rând neurotransmițători, adică substanțe responsabile de transmiterea informației între celulele nervoase. Au o structură monoaminică și faptul că sunt formate în organism din tirozină, adică unul dintre aminoacizii. Catecolaminele nu pot fi furnizate cu alimente. Corpul nostru trebuie să le sintetizeze singur din substanțe nutritive proteice.

Cele mai importante substanțe aparținând catecolaminelor sunt:

• adrenalină
• noradrenalină
• dopamina

Acești compuși sunt produși în principal de celulele medulare suprarenale și de fibrele postganglionare ale sistemului nervos simpatic.

Dopamina este un neurotransmițător activ în sistemul nervos central. Datorită locației acțiunii sale, este sintetizată în mare parte în trunchiul cerebral.

Catecolaminele sunt substanțe chimice solubile în apă. Ele pot fi transportate în sânge dizolvat în plasmă sau legat de proteine. Datorită acestui fapt, adrenalina poate ajunge la diferite organe ale corpului îndeplinind o funcție hormonală.

Mulți stimulanți sunt analogi ai catecolaminelor. Acest grup include derivați de amfetamină.

Catecolamine - efect asupra corpului

Nivelul de catecolamine din organism crește în situații de stres. Aceste substanțe sunt responsabile pentru declanșarea reacției de „luptă sau fugă”. Sub influența lor, corpul se pregătește pentru efort fizic intens ca răspuns la un stimul de stres.

Acest mecanism a evoluat la strămoșii noștri, care au trebuit să vâneze și să lupte pentru supraviețuire.

Creșterea nivelului de catecolamine poate fi declanșată de situații psihologice sau de stresori ai mediului, cum ar fi niveluri sonore crescute sau lumină intensă.

Creșterea concentrației de catecolamină în organism este cauzată de:

• creșterea tensiunii arteriale
• ritm cardiac crescut
• creșterea nivelului de glucoză din sânge

Catecolaminele ca neurotransmițători

Norepinefrina și dopamina sunt catecolamine care acționează ca neurotransmițători în sistemul nervos central. Aceasta înseamnă că sunt substanțe chimice eliberate de neuroni pentru a trimite semnale către alte celule nervoase.

Dopamina este activă în creier, unde îndeplinește mai multe funcții diferite. Unul dintre ele este rolul stimulatorului centrului de recompensă. În acest fel, participă la mecanismul de motivație care ne ghidează comportamentul.

Multe substanțe cu proprietăți de dependență stimulează eliberarea de dopamină în creier, stimulând astfel centrul de recompensă. Medicamentele și unele medicamente sunt astfel de compuși. Acest mecanism este implicat în dezvoltarea dependenței.

Un alt rol al dopaminei este de a participa la neurotransmisia responsabilă de controlul motor al corpului.

În timpul bolii Parkinson, se observă o scădere a concentrației acestui neurotransmițător în substanța neagră a creierului. Un deficit de dopamină în această tulburare duce la rigiditate musculară și tremurături.

În cultura populară și în mass-media, dopamina este adesea descrisă ca substanța chimică responsabilă de experiența plăcerii. Din punct de vedere al științei, însă, această substanță este în primul rând motivațională.

Aceasta înseamnă că conduce comportamentele corpului care îl aduc mai aproape de atingerea obiectivului său. Dopamina este responsabilă de sentimentul plăcut de satisfacție cu succesul.

Norepinefrina este un neurotransmițător responsabil de mobilizarea creierului și a corpului pentru a acționa. Eliberarea sa din fibrele nervoase este redusă în timpul somnului.

Cea mai mare concentrație a acestei substanțe apare în situații de stres sau de urgență. În creier, norepinefrina funcționează provocând excitație și crescând vigilența. Are un efect pozitiv asupra memoriei și concentrării. În același timp, este responsabil pentru reacțiile de anxietate.

Norepinefrina din sistemul nervos acționează, de asemenea, periferic, adică asupra întregului corp, nu numai asupra minții și a psihicului. Concentrația sa crescută crește ritmul cardiac, tensiunea arterială și stimulează eliberarea de glucoză în sânge.

În plus, crește fluxul de sânge către mușchii scheletici, reducând în același timp aportul de sânge la sistemul digestiv. Această acțiune este de a pregăti corpul să lupte sau să fugă.

Catecolaminele ca hormoni

Adrenalina, numită și epinefrină, acționează ca un hormon în organism. Aceasta înseamnă că este un compus produs de corp și apoi eliberat în sânge. Hormonii călătoresc prin fluxul sanguin către diferite țesuturi.

Adrenalina pătrunde în celulele corpului odată cu sângele, provocând modificări metabolice în ele. Acest lucru duce la efecte cum ar fi performanța cardiacă crescută, pupilele dilatate și transportul crescut de zahăr la organele corpului.

De asemenea, stimulează fluxul de sânge prin mușchi. Mecanismul de acțiune al acestui hormon se bazează pe legarea moleculelor sale de receptorii alfa și beta pe suprafața membranelor celulare.

Adrenalina este de obicei produsă atât de glandele suprarenale, cât și de un număr mic de neuroni din medula creierului. În sistemul nervos, poate acționa și ca neurotransmițător, cum ar fi noradrenalina și dopamina.

În acest mod de semnalizare, este implicat în reglarea funcțiilor viscerale. Reglează, printre altele, respirația.

Această catecolamină a fost izolată pentru prima dată de un om de știință polonez, Napoleon Cybulski, în 1895.

Catecolaminele ca medicamente

Singura catecolamină utilizată în medicină ca medicament este adrenalina. Este utilizat în principal în situații de stop cardiac. Administrarea acestei substanțe prin injecție:

• stimulează contractilitatea mușchiului cardiac
• îmbunătățește conductivitatea stimulilor din inimă
• crește eficiența defibrilării electrice

Citește și: Cardioversia și defibrilarea - ce este? Diferențele dintre cardioversie și defibrilare

Adrenalina este utilizată în caz de șoc anafilactic, stop cardiac și șoc cardiogen.

Este uneori folosit pentru a opri sângerarea superficială, deoarece constrânge local vasele de sânge. Poate fi utilizat și în astm când alte tratamente nu au funcționat.

Această catecolamină se administrează intravenos, prin injecție într-un mușchi, prin inhalare sau prin administrare subcutanată. Reacțiile adverse frecvente după administrarea adrenalinei includ tremor, neliniște și transpirație. De asemenea, poate exista o creștere a ritmului cardiac și a tensiunii arteriale crescute.

Structura catecolaminei se găsește și în medicamentul levodopa. Este o substanță care este un precursor al dopaminei. Acest medicament este utilizat în tratamentul bolii Parkinson.

Mecanismul terapeutic al acestei catecolamine se bazează pe faptul că, atunci când traversează bariera hematoencefalică, este transformată în dopamină. Ca urmare, crește concentrația acestui neurotransmițător în substanța neagră a creierului, reducând simptomele bolii.

Un alt medicament care aparține catecolaminelor este isoprenalina. Este un derivat sintetic al adrenalinei care nu se găsește în mod natural în organism.

Această substanță este utilizată pentru tratarea bradicardiei (bătăilor lente ale inimii), blocajului cardiac și, rareori, astmului.

Catecolamine - defalcarea catecolaminelor din corpul uman

Timpul de înjumătățire al catecolaminelor din sângele uman este de câteva minute. Descompunerea sa este cauzată de procesele de metilare cu utilizarea catecol-O-metiltransferazelor (COMT) sau dezaminarea cu monoaminooxidaze (MAO).

Există medicamente utilizate în medicină care își bazează efectul terapeutic pe blocarea monoaminooxidazelor (MAO). Grupul acestor substanțe este cunoscut sub numele de inhibitori MAO. Acestea sunt utilizate ca medicamente care cresc concentrația de neurotransmițători în creier la persoanele cu depresie.

A doua aplicație este de a crește eficacitatea terapiei bolii Parkinson utilizând levodopa. Astfel, acestea blochează defalcarea acestui medicament în fluxul sanguin.

Cauzele nivelurilor ridicate de catecolamină din organism

În corpul nostru, în afară de momentele de eliberare crescută a acestora, legate, de exemplu, de stres, nivelul catecolaminelor din sânge este scăzut. Un nivel ridicat constant de catecolamine poate fi asociat cu prezența tumorilor de tipul care le mărește producția.

Nivelurile semnificativ ridicate de catecolamină pot fi cauzate de tumori neuroendocrine la nivelul medulei suprarenale. Creșterea concentrației acestor substanțe este observată și în cazul altor modificări:

• feocromocitom (feocromocitom)
• neuroblastom (neuroblastom)
• ganglion (ganglioneurom)

O altă cauză a nivelurilor ridicate de catecolamine poate fi sindromul Brunner, care este deficitul de monoaminoxidază A (MAO-A). Este enzima responsabilă de descompunerea acestor substanțe în organism. Prin urmare, lipsa sa crește semnificativ cantitatea acestor neurotransmițători în sânge.

Literatură

1. Adrenalină (DB00668) - informații despre substanța activă (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). „Capitolul 11. Medulla suprarenală și Paraganglia”. În Gardner, D. G.; Shoback, D. (eds.). Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology (ediția a IX-a). New York: McGraw-Hill. Accesat la 26 octombrie 2011., acces on-line
3. Purves, D.; Augustin, G. J.; Fitzpatrick, D.; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., eds. (2008). Neuroștiințe (ediția a IV-a). Sinauer Associates. pp. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. „Catecolamine”. Biblioteca de sănătate. San Diego, CA: Universitatea din California. Arhivat din original la 16 iulie 2011.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (iunie 2012). „Sistemul de catecolamină pre-frontal / accumbal procesează o evidență motivațională ridicată”. Față. Comportă-te. Neuroști. 6:31

Despre autor

Sara Janowska, doctorand în studii doctorale interdisciplinare în domeniul științelor farmaceutice și biomedicale la Universitatea Medicală din Lublin și Institutul de Biotehnologie din Białystok. Absolventă a studiilor farmaceutice la Universitatea Medicală din Lublin, cu specializarea Medicină vegetală. A obținut o diplomă de master care susține o teză în domeniul botanicii farmaceutice privind proprietățile antioxidante ale extractelor obținute din douăzeci de specii de mușchi. În prezent, în activitatea sa de cercetare, el se ocupă cu sinteza de noi substanțe anticanceroase și studiul proprietăților acestora pe liniile celulare canceroase. Timp de doi ani a lucrat ca master în farmacie într-o farmacie deschisă.

Citiți mai multe articole ale acestui autor