KATECHOLAMINAI: SINTEZĖ, IŠSISKYRIMAS IR FUNKCIJOS - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Kad katecholaminai arba aminohormonas yra medžiagos, turinčios savo struktūra katecholo grupę ir šoninė grandinė su amino grupės. Jie gali veikti mūsų kūne kaip hormonai arba kaip neurotransmiteriai.

Katecholaminai yra monoaminų klasė, sintetinami iš tirozino. Pagrindiniai iš jų yra dopaminas, adrenalinas ir norepinefrinas. Jie susideda iš labai svarbių mūsų kūno neurotransmiterių ir turi daugybę funkcijų; jie dalyvauja tiek neuroniniuose, tiek endokrininiuose mechanizmuose.

Katecholaminų šeimos norepinefrino (noradrenalino) molekulinė struktūra.

Kai kurios jų kontroliuojamos centrinės nervų sistemos funkcijos yra judėjimas, pažinimas, emocijos, mokymasis ir atmintis. Jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį reaguojant į stresą. Tokiu būdu šių medžiagų išsiskyrimas padidėja patyrus fizinį ar emocinį stresą. Ląstelių lygyje šios medžiagos moduliuoja neuronų aktyvumą, atidarydamos arba uždarydamos jonų kanalus pagal susijusius receptorius.

Katecholamino kiekį galima pamatyti atliekant kraujo ir šlapimo tyrimus. Iš tikrųjų katecholaminai jungiasi su maždaug 50% baltymų kraujyje.

Katecholamino neurotransmisijos pokyčiai paaiškina tam tikrus neurologinius ir neuropsichiatrinius sutrikimus. Pavyzdžiui, depresija yra susijusi su mažu šių medžiagų kiekiu, skirtingai nuo nerimo. Kita vertus, atrodo, kad dopaminas vaidina esminį vaidmenį tokioms ligoms kaip Parkinsono ir šizofrenija.

Katecholaminų biosintezė

Katecholaminai gaunami iš tirozino, aminorūgšties, kuri sudaro baltymus. Jis gali būti gaunamas tiesiogiai iš dietos (kaip egzogeninis šaltinis) arba sintetinamas kepenyse iš fenilalanino (kaip endogeninio šaltinio).

Fenilalaninas

Fenilalaninas yra būtina amino rūgštis žmonėms. Jis gaunamas laikantis dietos, nors jų yra ir kai kuriose psichoaktyviosiose medžiagose.

Kad katecholaminų kiekis būtų pakankamas, svarbu vartoti maistą, kuriame gausu fenilalanino, pavyzdžiui, raudoną mėsą, kiaušinius, žuvį, pieną, avinžirnius, lęšius, riešutus ir kt.

Tirozinas

Cheminė aminorūgšties tirozino struktūra (Šaltinis: „Clavecin“ per „Wikimedia Commons“)

Tirozino galima rasti sūryje. Kad susidarytų katecholaminai, tirozinas turi būti sintetinamas hormonu, vadinamu tirozino hidroksilaze. Po hidroksilinimo gaunamas L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalaninas).

Dopaminas ir norepinefrinas

Tada DOPA eina dekarboksilinimo procesą per fermentą DOPA dekarboksilazę, gamindamas dopaminą.

Dopamino 2D molekulė.

Iš dopamino ir dėl beta-hidroksilinto dopamino gaunamas norepinefrinas (dar vadinamas norepinefrinu).

Norepinefrino molekulė

Adrenalinas

Epinefrinas gaminamas antinksčių, esančių virš inkstų, medulyje. Tai kyla iš norepinefrino. Epinefrinas atsiranda, kai norepinefriną sintezuoja fermentas feniletanolamino N-metiltransferazė (PNMT). Šis fermentas randamas tik antinksčių medulos ląstelėse.

Adrenalino struktūra

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

Kur gaminami katecholaminai?

Pagrindiniai katecholaminai atsiranda iš antinksčių, ypač iš šių antinksčių antinksčių. Jie gaminami ląstelių, vadinamų chromaffinais, dėka: šioje vietoje 80% adrenalino išsiskiria, o likusiuose 20% - noradrenalinas.

Šios dvi medžiagos veikia kaip simpatomimetiniai hormonai. Tai yra, jie imituoja hiperaktyvumo poveikį simpatinei nervų sistemai. Taigi, kai šios medžiagos patenka į kraują, padidėja kraujospūdis, padidėja raumenų susitraukimai ir padidėja gliukozės kiekis kraujyje. Taip pat širdies ritmo pagreitis ir kvėpavimas.

Dėl šios priežasties katecholaminai yra būtini norint pasiruošti stresui, kovai ar skrydžio reakcijai.

Norepinefrinas arba norepinefrinas

Norepinefrinas arba norepinefrinas sintetinamas ir laikomas periferinių simpatinių nervų posganglioninėse skaidulose. Ši medžiaga taip pat gaminama lokusinio kaušelio ląstelėse, ląstelių grupėje, vadinamoje A6.

Šie neuronai išsikiša į hipokampą, amygdalą, talamą ir žievę; sudaranti nugaros norepinefrino kelią. Atrodo, kad šis kelias susijęs su pažintinėmis funkcijomis, tokiomis kaip dėmesys ir atmintis.

Ventralinis kelias, jungiantis su pogumburiu, dalyvauja vegetacinėse, neuroendokrininėse ir autonominėse funkcijose.

Dopaminas

Kita vertus, dopaminas taip pat gali atsirasti dėl antinksčių medulės ir periferinių simpatinių nervų. Tačiau jis visų pirma veikia kaip centrinės nervų sistemos neurotransmiteris. Tokiu būdu jis pasireiškia daugiausia dviejose smegenų kamieno vietose: juslinėje dalyje ir ventrinėje pagrindinėje srityje.

Tiksliau sakant, pagrindinės dopaminerginių ląstelių sankaupos yra vidurinės smegenų ventriniame regione, srityje, vadinamoje „A9 ląstelių klasteriu“. Ši zona apima juodąją medžiagą. Jie taip pat yra A10 ląstelių grupėje (ventralinė pagrindinė sritis).

A9 neuronai nukreipia pluoštus į kaukolės branduolį ir putamenus, sudarydami nigrostriatominį kelią. Tai yra būtina varikliui valdyti.

Kol A10 zonos neuronai praeina per akumuliatorių branduolį, amygdala ir prefrontalinė žievė sudaro mezokortikolimbinį kelią. Tai yra būtina motyvacijai, emocijoms ir prisiminimų formavimui.

Be to, pogumburio dalyje yra dar viena dopaminerginių ląstelių grupė, kuri jungiasi su hipofiziu ir atlieka hormonines funkcijas.

Smegenų kamieno srityje yra ir kitų branduolių, susijusių su adrenalinu, pvz., Srities „Postmas“ ir vienatvės takai. Tačiau norint, kad adrenalinas patektų į kraują, būtina, kad būtų dar vienas neurotransmiteris - acetilcholinas.

Atleiskite

Kad katecholaminai išsiskirtų, būtina iš anksto išleisti acetilcholiną. Šis išmetimas gali įvykti, pavyzdžiui, kai aptinkame pavojų. Acetilcholinas inervuoja antinksčių medulę ir sukelia daugybę ląstelių.

Acetilcholino molekulinė struktūra

Rezultatas yra katecholaminų išsiskyrimas į tarpląstelinę erdvę proceso, vadinamo egzocitozė, metu.

Kaip jie veikia organizmą?

Visame kūne pasiskirsto receptorių grupė, vadinama adrenerginiais receptoriais. Šie receptoriai yra aktyvuojami katecholaminų ir yra atsakingi už daugybę įvairių funkcijų.

Paprastai, kai dopaminas, epinefrinas arba norepinefrinas jungiasi prie šių receptorių; vyksta muštynės ar skrydžio reakcija. Taigi padidėja širdies ritmas, padidėja raumenų įtampa, o vyzdžiai išsiplečia. Jie taip pat veikia virškinimo traktą.

Svarbu pažymėti, kad antinksčių žievės išskiriami katecholaminai kraujyje veikia periferinius audinius, bet ne smegenis. Taip yra todėl, kad nervų sistemą skiria hematoencefalinis barjeras.

Taip pat yra specifinių dopamino receptorių, kurie yra 5 tipai. Jie randami nervų sistemoje, ypač hipokampo, branduolio akumuliatoriuose, smegenų žievėje, amygdaloje ir juslijoje.

funkcijos

Katecholaminai gali modifikuoti labai įvairias kūno funkcijas. Kaip minėta aukščiau, jie gali cirkuliuoti kraujyje arba turėti skirtingą poveikį smegenyse (kaip neurotransmiteriai).

Toliau galėsite žinoti funkcijas, kuriose dalyvauja katecholaminai:

Širdies funkcijos

Padidėjus adrenalino lygiui (daugiausia) padidėja širdies susitraukimo jėga. Be to, padažnėja širdies plakimas. Dėl to padidėja deguonies tiekimas.

Kraujagyslių funkcijos

Paprastai padidėjęs katecholaminų kiekis sukelia kraujagyslių susiaurėjimą, tai yra kraujagyslių susitraukimą. To pasekmė - padidėjęs kraujospūdis.

Virškinimo trakto funkcijos

Atrodo, kad epinefrinas sumažina judrumą ir skrandžio bei žarnyno sekreciją. Taip pat sfinkterių susitraukimas. Šiose funkcijose dalyvaujantys adrenerginiai receptoriai yra a1, a2 ir b2.

Šlapimo funkcijos

Epinefrinas atpalaiduoja šlapimo pūslės detrusorinius raumenis (todėl galima sukaupti daugiau šlapimo). Tuo pačiu metu jis sutraukia trigoną ir sfinkterį, kad būtų galima išlaikyti šlapimą.

Tačiau vidutinės dopamino dozės padidina inkstų kraujotaką, sukeldamos diuretikų poveikį.

Akių funkcijos

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

Kvėpavimo funkcijos

Atrodo, kad katecholaminai padidina kvėpavimo dažnį. Be to, jis turi galingą bronchų atpalaiduojantį poveikį. Taigi jis sumažina bronchų sekreciją ir veikia bronchus plečiančius vaistus.

Centrinės nervų sistemos funkcijos

Nervų sistemoje norepinefrinas ir dopaminas padidina budrumą, dėmesį, koncentraciją ir dirgiklį.

Tai verčia mus greičiau reaguoti į dirgiklius ir verčia mokytis ir prisiminti geriau. Jie taip pat tarpininkauja malonumo ir atlygio jausmuose. Tačiau padidėjęs šių medžiagų kiekis buvo susijęs su nerimo problemomis.

Nors atrodo, kad žemas dopamino kiekis turi įtakos dėmesio sutrikimui, mokymosi sunkumams ir depresijai.

Variklio funkcijos

Dopaminas yra pagrindinis katecholaminas, tarpininkaujantis judesių kontrolei. Atsakingos sritys yra pagrindinė nigra ir bazinės ganglijos (ypač kaudato branduolys).

Iš tikrųjų įrodyta, kad Parkinsono ligos priežastis yra dopamino nebuvimas baziniuose ganglijuose.

Stresas

Katecholaminai yra labai svarbūs reguliuojant stresą. Šių medžiagų lygis padidinamas, kad mūsų kūnas galėtų reaguoti į galimai pavojingus dirgiklius. Taip atsiranda kovos ar skrydžio atsakymai.

Veiksmai imuninei sistemai

Įrodyta, kad stresas daro įtaką imuninei sistemai, jį daugiausia veikia adrenalinas ir norepinefrinas. Kai susiduriame su stresu, antinksčiai išskiria adrenaliną, o nervų sistema sekretuoja norepinefriną. Tai inervuoja imuninės sistemos organus.

Labai ilgas katecholaminų padidėjimas sukelia lėtinį stresą ir imuninės sistemos susilpnėjimą.

Katecholaminų šlapime ir kraujyje analizė

Kūnas suskaido katecholaminus ir išskiria juos su šlapimu. Todėl atliekant šlapimo analizę galima pastebėti, kad katecholaminų kiekis išsiskiria per 24 valandas. Šis tyrimas taip pat gali būti atliekamas atliekant kraujo tyrimą.

Šis tyrimas paprastai atliekamas diagnozuojant navikus antinksčiuose (feochromocitomą). Šios srities navikas išskiria per daug katecholaminų. Kas atspindėtų tokius simptomus kaip hipertenzija, gausus prakaitavimas, galvos skausmai, tachikardija ir drebulys.

Didelis katecholaminų kiekis šlapime taip pat gali pasireikšti bet kokio tipo per dideliu stresu, pavyzdžiui, infekcijomis visame kūne, chirurginėmis operacijomis ar trauminėmis traumomis.

Nors šis lygis gali būti pakeistas, jei jie vartojo vaistų nuo kraujospūdžio, antidepresantų, vaistų ar kofeino. Be to, esant šaltai analizėje gali padidėti katecholaminų kiekis.

Tačiau žemos vertės gali reikšti diabetą ar nervų sistemos pokyčius.

Nuorodos

1. Brandanas, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, ir Rodríguez, AN (2010). Antinksčių katecholamino hormonai. Medicinos fakulteto Biochemijos katedra. .
2. Katecholaminas. (sf). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš Wikipedia.org.
3. Katecholaminas. (2009 m. Gruodžio 21 d. 21 d.). Gauta iš „Encyclopædia Britannica“.
4. Katecholaminų kiekis kraujyje. (sf). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš „WebMD“.
5. Katecholaminai šlapime. (sf). Gauta 2017 m. Sausio 2 d. Iš „WebMD“.
6. Carlson, NR (2006). Elgesio fiziologija 8-asis leidimas, Madridas: Pearsonas. p .: 117–120.
7. Gómez-González, B., ir Escobar, A. (2006). Stresas ir imuninė sistema. „Mex Mex Neuroci“, 7 (1), 30–8.