КАТЕХОЛАМИНЫ: СИНТЕЗ, ВЫСВОБОЖДЕНИЕ И ФУНКЦИИ - НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ - 2024

В катехоламинах или aminohormonas представляют собой вещество , содержащее в своей структуре катехина группу и боковая цепь с аминогруппой. Они могут функционировать в нашем организме как гормоны или как нейротрансмиттеры.

Катехоламины - это класс моноаминов, которые синтезируются из тирозина. Основные из них - дофамин, адреналин и норэпинефрин. Они состоят из очень важных нейротрансмиттеров в нашем организме и выполняют множество функций; они участвуют как в нервных, так и в эндокринных механизмах.

Молекулярная структура норэпинефрина (норадреналина) из семейства катехоламинов.

Они контролируют некоторые функции центральной нервной системы: движение, познание, эмоции, обучение и память. Они также играют фундаментальную роль в реакции на стресс. Таким образом, выброс этих веществ увеличивается при физическом или эмоциональном стрессе. На клеточном уровне эти вещества модулируют активность нейронов, открывая или закрывая ионные каналы в соответствии с задействованными рецепторами.

Уровни катехоламинов можно увидеть с помощью анализов крови и мочи. Фактически, катехоламины связаны примерно с 50% белков крови.

Изменения в нейротрансмиссии катехоламинов, по-видимому, объясняют некоторые неврологические и нейропсихиатрические расстройства. Например, депрессия связана с низким уровнем этих веществ, в отличие от тревоги. С другой стороны, дофамин, по-видимому, играет важную роль в таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и шизофрения.

Биосинтез катехоламинов

Катехоламины получают из тирозина, аминокислоты, из которой состоят белки. Он может быть получен непосредственно с пищей (как экзогенный источник) или синтезирован в печени из фенилаланина (как эндогенный источник).

Фенилаланин

Фенилаланин - незаменимая аминокислота для человека. Его получают с пищей, хотя они также присутствуют в некоторых психоактивных веществах.

Чтобы иметь адекватный уровень катехоламинов, важно употреблять продукты, богатые фенилаланином, такие как красное мясо, яйца, рыба, молочные продукты, нут, чечевица, орехи и т. Д.

Тирозин

Химическая структура аминокислоты тирозин (Источник: Clavecin через Wikimedia Commons)

Что касается тирозина, его можно найти в сыре. Для образования катехоламинов тирозин должен синтезироваться гормоном, называемым тирозингидроксилазой. После гидроксилирования получают L-ДОПА (L-3,4-дигидроксифенилаланин).

Допамин и норэпинефрин

Затем ДОПА проходит процесс декарбоксилирования через фермент ДОФА декарбоксилазу, производя дофамин.

Двумерная молекула допамина.

Из дофамина и благодаря бета-гидроксилированному дофамину получается норэпинефрин (также называемый норадреналином).

Молекула норэпинефрина

адреналин

Адреналин вырабатывается в мозговом веществе надпочечников, которые расположены над почками. Возникает из-за норадреналина. Адреналин возникает, когда норэпинефрин синтезируется ферментом фенилэтаноламин-N-метилтрансферазой (PNMT). Этот фермент находится только в клетках мозгового вещества надпочечников.

Состав адреналина

С другой стороны, ингибирование синтеза катехоламинов вызывается действием AMPT (альфа-метил-п-тирозин). Это отвечает за ингибирование фермента тирозин-гидроксилазы.

Где производятся катехоламины?

Основные катехоламины образуются в надпочечниках, в частности, в мозговом веществе этих желез. Они производятся благодаря клеткам, называемым хромаффинами: в этом месте адреналин секретируется на 80%, а норадреналин - на оставшиеся 20%.

Эти два вещества действуют как симпатомиметические гормоны. То есть они имитируют воздействие гиперактивности на симпатическую нервную систему. Таким образом, когда эти вещества попадают в кровоток, происходит повышение артериального давления, более сильное сокращение мышц и повышение уровня глюкозы. А также учащение пульса и дыхания.

По этой причине катехоламины необходимы для подготовки к стрессу, борьбе или бегству.

Норэпинефрин или норадреналин

Норэпинефрин или норэпинефрин синтезируется и хранится в постганглионарных волокнах периферических симпатических нервов. Это вещество также вырабатывается в клетках голубого пятна в группе клеток под названием A6.

Эти нейроны проецируются в гиппокамп, миндалину, таламус и кору; составляющие дорсальный путь норадреналина. Этот путь, по-видимому, участвует в когнитивных функциях, таких как внимание и память.

Вентральный путь, который соединяется с гипоталамусом, по-видимому, участвует в вегетативных, нейроэндокринных и вегетативных функциях.

допамин

С другой стороны, дофамин может также возникать из мозгового вещества надпочечников и периферических симпатических нервов. Однако он работает в первую очередь как нейротрансмиттер в центральной нервной системе. Таким образом, это происходит в основном в двух областях ствола головного мозга: черной субстанции и вентральной области покрышки.

В частности, основные группы дофаминергических клеток находятся в вентральной области среднего мозга, области, называемой «группой клеток A9». В эту зону входит черное вещество. Они также находятся в группе клеток A10 (вентральная покрытая область).

Нейроны A9 проецируют свои волокна на хвостатое ядро ​​и скорлупу, формируя нигростриатальный путь. Это важно для управления двигателем.

В то время как нейроны зоны A10 проходят через прилежащее ядро, миндалевидное тело и префронтальную кору, формируя мезокортиколимбический путь. Это важно для мотивации, эмоций и формирования воспоминаний.

Кроме того, есть еще одна группа дофаминергических клеток в части гипоталамуса, которая соединяется с гипофизом для выполнения гормональных функций.

Есть также другие ядра в области ствола головного мозга, которые связаны с адреналином, такие как область постмы и солитарный тракт. Однако для выброса адреналина в кровь необходимо присутствие другого нейротрансмиттера, ацетилхолина.

Релиз

Для высвобождения катехоламинов необходимо предварительное высвобождение ацетилхолина. Этот выпуск может произойти, например, при обнаружении опасности. Ацетилхолин иннервирует мозговое вещество надпочечников и вызывает серию клеточных событий.

Молекулярная структура ацетилхолина

Результатом является секреция катехоламинов во внеклеточное пространство в результате процесса, называемого экзоцитозом.

Как они действуют в организме?

По всему телу распределен ряд рецепторов, называемых адренергическими рецепторами. Эти рецепторы активируются катехоламинами и отвечают за широкий спектр функций.

Обычно, когда дофамин, адреналин или норэпинефрин связываются с этими рецепторами; есть реакция борьбы или бегства. Таким образом, увеличивается частота сердечных сокращений, увеличивается напряжение мышц и расширяются зрачки. Они также влияют на желудочно-кишечный тракт.

Важно отметить, что катехоламины крови, выделяемые мозговым веществом надпочечников, оказывают свое действие на периферические ткани, но не на мозг. Это потому, что нервная система разделена гематоэнцефалическим барьером.

Также существуют специфические рецепторы дофамина, которые бывают 5 типов. Они находятся в нервной системе, особенно в гиппокампе, прилежащем ядре, коре головного мозга, миндалине и черной субстанции.

Характеристики

Катехоламины могут модулировать самые разные функции организма. Как упоминалось выше, они могут циркулировать в крови или оказывать различное воздействие на мозг (как нейротрансмиттеры).

Затем вы сможете узнать, в каких функциях участвуют катехоламины:

Сердечные функции

Из-за повышения уровня адреналина (в основном) увеличивается сократительная сила сердца. Кроме того, увеличивается частота сердцебиения. Это вызывает увеличение подачи кислорода.

Сосудистые функции

Как правило, повышение уровня катехоламинов вызывает сужение сосудов, то есть сокращение кровеносных сосудов. Следствие - повышение артериального давления.

Желудочно-кишечные функции

Адреналин снижает моторику, желудочную и кишечную секрецию. А также сокращение сфинктеров. Адренергические рецепторы, участвующие в этих функциях, - это a1, a2 и b2.

Мочевые функции

Адреналин расслабляет детрузорную мышцу мочевого пузыря (таким образом, сохраняется больше мочи). В то же время он сокращает тригон и сфинктер, что способствует задержке мочи.

Однако умеренные дозы дофамина увеличивают приток крови к почкам, оказывая мочегонное действие.

Глазные функции

Повышение уровня катехоламинов также вызывает расширение зрачков (мидриаз). Помимо снижения внутриглазного давления.

Дыхательные функции

Катехоламины увеличивают частоту дыхания. Кроме того, он обладает мощным расслабляющим действием на бронхи. Таким образом, он снижает бронхиальный секрет, оказывая бронхолитическое действие.

Функции центральной нервной системы

В нервной системе норэпинефрин и дофамин повышают бдительность, внимание, концентрацию и обработку стимулов.

Это заставляет нас быстрее реагировать на раздражители и заставляет лучше учиться и запоминать. Они также передают чувство удовольствия и вознаграждения. Однако повышенный уровень этих веществ связан с проблемами беспокойства.

В то время как низкий уровень дофамина, по-видимому, влияет на появление нарушений внимания, затруднений в обучении и депрессии.

Двигательные функции

Дофамин - это главный катехоламин, участвующий в контроле движений. Ответственными областями являются черная субстанция и базальные ганглии (особенно хвостатое ядро).

Фактически, отсутствие дофамина в базальных ганглиях является причиной болезни Паркинсона.

стресс

Катехоламины очень важны для регулирования стресса. Уровни этих веществ повышаются, чтобы подготовить наш организм к реакции на потенциально опасные раздражители. Так появляются реакции «бей или беги».

Воздействие на иммунную систему

Было показано, что стресс влияет на иммунную систему, в первую очередь за счет адреналина и норэпинефрина. Когда мы подвергаемся стрессу, надпочечники выделяют адреналин, а нервная система - норэпинефрин. Это иннервирует органы, участвующие в иммунной системе.

Очень продолжительное повышение уровня катехоламинов вызывает хронический стресс и ослабление иммунной системы.

Анализ катехоламинов в моче и крови

Организм расщепляет катехоламины и выводит их с мочой. Таким образом, с помощью анализа мочи можно определить количество катехоламинов, выделяемых за 24-часовой период. Этот тест также можно сделать с помощью анализа крови.

Этот тест обычно проводится для диагностики опухолей надпочечников (феохромоцитомы). Опухоль в этой области может вызвать выброс слишком большого количества катехоламинов. Что отразится на таких симптомах, как гипертония, повышенное потоотделение, головные боли, тахикардия и тремор.

Высокий уровень катехоламинов в моче также может указывать на любой тип чрезмерного стресса, например, инфекции по всему телу, операции или травмы.

Хотя эти уровни могут быть изменены, если они принимали лекарства от артериального давления, антидепрессанты, лекарства или кофеин. Кроме того, холод может повысить уровень катехоламинов в анализе.

Однако низкие значения могут указывать на диабет или изменения активности нервной системы.

Ссылки

1. Брандан, Северная Каролина, Льянос, Б., Кристина, И., Руис Диас, ДАН, и Родригес, А.Н. (2010). Катехоламиновые гормоны надпочечников. Кафедра биохимии медицинского факультета. ,
2. Катехоламинов. (SF). Получено 2 января 2017 г. с сайта Wikipedia.org.
3. Катехоламинов. (21 из 12 2009 г.). Получено из Encyclopdia Britannica.
4. Катехоламины в крови. (SF). Получено 2 января 2017 г. с WebMD.
5. Катехоламины в моче. (SF). Получено 2 января 2017 г. с WebMD.
6. Карлсон, Н.Р. (2006). Физиология поведения 8-е изд., Мадрид: Пирсон. С. 117-120.
7. Гомес-Гонсалес, Б., и Эскобар, А. (2006). Стресс и иммунная система. Преподобный Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.