KATEKOLIAMIINIT: SYNTEESI, VAPAUTUMINEN JA TOIMINNOT - NEUROPSYKOLOGIA - 2025

Katekoliamiinit tai aminohormonas ovat aineita, jotka sisältävät rakenteessaan katekoliryhmiä ja sivuketjun aminoryhmän kanssa. Ne voivat toimia kehossamme hormonina tai välittäjäaineina.

Katekoliamiinit ovat luokka monoamineja, jotka syntetisoidaan tyrosiinista. Tärkeimmät niistä ovat dopamiini, adrenaliini ja norepinefriini. Ne koostuvat kehomme erittäin tärkeistä välittäjäaineista ja niillä on useita toimintoja; ne osallistuvat sekä hermostoon että endokriinisiin mekanismeihin.

Katekoliamiiniperheen norepinefriinin (noradrenaliini) molekyylirakenne.

Jotkut keskushermoston toiminnoista, joita he hallitsevat, ovat liike, kognitio, tunteet, oppiminen ja muisti. Heillä on myös perustavanlaatuinen rooli reagoinnissa stressiin. Tällä tavalla näiden aineiden vapautuminen lisääntyy, kun fyysistä tai emotionaalista stressiä kokee. Solutasolla nämä aineet moduloivat hermostoaktiivisuutta avaamalla tai sulkemalla ionikanavia mukana olevien reseptoreiden mukaan.

Katekoliamiinitasot voidaan nähdä veri- ja virtsakokeilla. Itse asiassa katekoliamiinit sitoutuvat noin 50%: iin veren proteiineista.

Katekoliamiini-neurotransmission muutokset näyttävät selittävän tiettyjä neurologisia ja neuropsykiatrisia häiriöitä. Esimerkiksi masennukseen liittyy näiden aineiden alhainen pitoisuus toisin kuin ahdistus. Toisaalta dopamiinilla näyttää olevan tärkeä rooli sellaisissa sairauksissa kuin Parkinsonin ja skitsofrenia.

Katekoliamiinien biosynteesi

Katekoliamiinit ovat peräisin tyrosiinista, aminohaposta, joka muodostaa proteiineja. Se voidaan johtaa suoraan ruokavaliosta (ulkoisena lähteenä) tai syntetisoida maksassa fenyylialaniinista (endogeenisena lähteenä).

fenyylialaniinin

Fenyylialaniini on välttämätön aminohappo ihmisille. Se saadaan ruokavalion kautta, vaikka niitä on myös joissain psykoaktiivisissa aineissa.

Jotta katekoliamiineja olisi riittävästi, on tärkeää kuluttaa fenyylialaniinirikkaita ruokia, kuten punaista lihaa, munia, kalaa, meijerituotteita, kahviherneitä, linssejä, pähkinöitä jne.

tyrosiini

Aminohapon tyrosiini kemiallinen rakenne (Lähde: Clavecin Wikimedia Commonsin kautta)

Tyrosiinia voidaan löytää juustosta. Katekoliamiinien muodostumiseksi tyrosiini on syntetisoitava tyrosiinihydroksylaasi-nimisen hormonin avulla. Hydroksyloitumisen jälkeen saadaan L-DOPA (L-3,4-dihydroksifenyylialaniini).

Dopamiini ja norepinefriini

Sitten DOPA menee dekarboksylaatioprosessin läpi DOPA-dekarboksylaasi-entsyymin kautta tuottaen dopamiinia.

Dopamiini 2D -molekyyli.

Dopamiinista ja beetahydroksyloidun dopamiinin ansiosta saadaan norepinefriiniä (jota kutsutaan myös norepinefriiniksi).

Norepinefriinimolekyyli

adrenaliini

Epinefriiniä tehdään munuaisten yläpuolella sijaitsevien lisämunuaisten medullassa. Se johtuu norepinefriinistä. Epinefriini syntyy, kun norepinefriiniä syntetisoidaan fenyylietanoliamiini-N-metyylitransferaasin (PNMT) entsyymin avulla. Tätä entsyymiä löytyy vain lisämunuaisen soluista.

Adrenaliinin rakenne

Toisaalta katekolamiinisynteesin estäminen aikaansaadaan AMPT: n (alfa-metyyli-p-tyrosiini) vaikutuksella. Tämä on vastuussa tyrosiini-hydroksylaasi-entsyymin estämisestä.

Missä katekoliamiineja tuotetaan?

Pääkatekoliamiinit ovat peräisin lisämunuaisista, erityisesti näiden rauhasten lisämunuaisesta. Ne tuotetaan kromafiineiksi kutsuttujen solujen ansiosta: tässä paikassa adrenaliinia erittyy 80% ja noradrenaliinia lopuissa 20%.

Nämä kaksi ainetta toimivat sympatomimeettisinä hormoneina. Toisin sanoen ne simuloivat hyperaktiivisuuden vaikutuksia sympaattiseen hermostoon. Siten, kun näitä aineita vapautuu verenkiertoon, kokee verenpaineen nousua, lihaksen supistumisen lisääntymistä ja glukoositasojen nousua. Sekä sykkeen kiihtyvyys ja hengitys.

Tästä syystä katekoliamiinit ovat välttämättömiä valmistautuessa stressiin, taisteluun tai lentovasteisiin.

Noorepinefriini tai norepinefriini

Norepinefriini tai norepinefriini syntetisoidaan ja varastoidaan perifeeristen sympaattisten hermojen posganglionisiin kuituihin. Tätä ainetta tuotetaan myös lokus coeruleuksen soluissa soluryhmässä, jota kutsutaan A6.

Nämä neuronit työntyvät hippokampukseen, amygdalaan, talamukseen ja aivokuoreen; muodostaen selän norepinefriinisen reitin. Tämä reitti näyttää osallistuvan kognitiivisiin toimintoihin, kuten huomio ja muisti.

Ventraalireitti, joka yhdistää hypotalamukseen, näyttää osallistuvan vegetatiivisiin, neuroendokriinisiin ja autonomisiin toimintoihin.

dopamiini

Toisaalta dopamiini voi myös syntyä lisämunuaisen nivel- ja perifeerisistä sympaattisista hermoista. Se toimii kuitenkin pääasiassa keskushermoston välittäjäaineena. Tällä tavoin sitä esiintyy pääasiassa kahdella aivorungon alueella: justi nigrassa ja ventraalisessa vahtialueessa.

Erityisesti suuret dopaminergisten solujen ryhmät löytyvät keskiaivojen ventraalialueelta, alueelta, jota kutsutaan "A9-soluryhmäksi". Tämä vyöhyke sisältää mustan aineen. Ne sijaitsevat myös A10-soluryhmässä (ventraali pääluuma).

A9-hermosolut projisoivat kuitujaan caudate-ytimeen ja putameniin, muodostaen nigrostriatalin reitin. Tämä on välttämätöntä moottorin ohjauksessa.

Samalla kun A10-vyöhykkeen hermosolut kulkevat akumulaanien ytimen läpi, amygdala ja edestä aivokuori, muodostaen mesokortikolimbisen reitin. Tämä on välttämätöntä motivaatiossa, tunneissa ja muistojen muodostumisessa.

Lisäksi hypotalamuksen osassa on toinen ryhmä dopaminergisia soluja, jotka yhdistyvät aivolisäkkeeseen hoitaakseen hormonaalisia toimintoja.

Aivovarren alueella on myös muita ytimiä, jotka liittyvät adrenaliiniin, kuten alueen postma ja yksinäinen alue. Jotta adrenaliini vapautuisi vereen, toisen välittäjäaineen, asetyylikoliinin, läsnäolo on kuitenkin välttämätöntä.

julkaisu

Katekoliamiinien vapautumisen välttämiseksi asetyylikoliini on vapautettava etukäteen. Tämä vapautuminen voi tapahtua esimerkiksi havaitsemalla vaaran. Asetyylikoliini inervoi lisämunuaisen välimuunan ja tuottaa sarjan solun tapahtumia.

Asetyylikoliinimolekyylirakenne

Tuloksena on katekoliamiinien erittyminen solunulkoiseen tilaan eksosytoosiksi kutsutun prosessin avulla.

Kuinka ne toimivat kehossa?

Kehossa on joukko reseptoreita, joita kutsutaan adrenergisiksi reseptoreiksi. Nämä reseptorit aktivoituvat katekoliamiineilla, ja ne vastaavat monenlaisista toiminnoista.

Yleensä, kun dopamiini, epinefriini tai norepinefriini sitoutuvat näihin reseptoreihin; siellä on taistelu tai lentoreaktio. Siten syke nousee, lihasjännitys kasvaa ja oppilaat laajentunevat. Ne vaikuttavat myös maha-suolikanavaan.

On tärkeätä huomata, että lisämunuaisen välimuistin vapauttamilla veren katekoliamiineilla on vaikutuksia ääreiskudoksiin, mutta ei aivoihin. Tämä johtuu siitä, että hermosto on erotettu veri-aivoesteestä.

Dopamiinille on myös erityisiä reseptoreita, joita on 5 tyyppiä. Niitä löytyy hermostojärjestelmästä, etenkin hippokampuksesta, nucleus carrbensista, aivokuoresta, amygdalasta jarodia nigrasta.

ominaisuudet

Katekoliamiinit voivat moduloida kehon hyvin erilaisia ​​toimintoja. Kuten edellä mainittiin, ne voivat kiertää veressä tai joilla on erilaisia ​​vaikutuksia aivoissa (välittäjäaineina).

Seuraavaksi voit tietää toiminnot, joihin katekoliamiinit osallistuvat:

Sydämen toiminnot

Adrenaliinitasojen nousun (lähinnä) kautta sydämen supistuva voima lisääntyy. Lisäksi syketaajuus kasvaa. Tämä lisää hapen tarjontaa.

Vaskulaariset toiminnot

Yleensä katekoliamiinien lisääntyminen aiheuttaa verisuonten supistumista, toisin sanoen supistumista verisuonissa. Seurauksena on verenpaineen nousu.

Ruoansulatuskanavan toiminnot

Epinefriini näyttää vähentävän liikkuvuutta sekä maha- ja suolen erityksiä. Sekä sulkijalihasten supistuminen. Näihin toimintoihin osallistuvat adrenergiset reseptorit ovat a1, a2 ja b2.

Virtsatoiminnot

Epinefriini rentouttaa virtsarakon kuristimen lihaksia (joten enemmän virtsaa voidaan varastoida). Samanaikaisesti se supistaa trigonin ja sulkijalihaksen virtsanpidätyksen mahdollistamiseksi.

Kohtalaiset dopamiiniannokset lisäävät kuitenkin munuaisten verenvirtausta, aiheuttaen diureettista vaikutusta.

Silmätoiminnot

Katekoliamiinien lisääntyminen aiheuttaa myös oppilaiden laajentumisen (mydriasis). Silmänsisäisen paineen laskun lisäksi.

Hengityselimet

Katekoliamiinit näyttävät lisäävän hengitysnopeutta. Lisäksi sillä on voimakkaita keuhkoputkien rentouttavia vaikutuksia. Siten se vähentää keuhkoputkien eritystä aiheuttaen keuhkoputkia laajentavaa vaikutusta.

Keskushermoston toiminnot

Norepinefriini ja dopamiini lisäävät hermostossa valppautta, huomiota, keskittymistä ja ärsykkeiden prosessointia.

Se saa meidät reagoimaan nopeammin ärsykkeisiin ja saa meidät oppimaan ja muistamaan paremmin. He myös välittävät nautinnon ja palkinnon tunteita. Näiden aineiden kohonneisiin pitoisuuksiin on kuitenkin liitetty ahdistusongelmia.

Matalat dopamiinitasot vaikuttavat vaikuttavan huomiohäiriöiden, oppimisvaikeuksien ja masennuksen esiintymiseen.

Moottorin toiminnot

Dopamiini on tärkein katekoliamiini, joka osallistuu liikkeiden hallinnan välittämiseen. Vastuulliset alueet ovat justi nigra ja basaalganglia (erityisesti kaudaattituuma).

Itse asiassa dopamiinin puuttumisen perus- gangliassa on osoitettu olevan Parkinsonin taudin lähtökohta.

Stressi

Katekoliamiinit ovat erittäin tärkeitä stressin säätelyssä. Näiden aineiden tasoja nostetaan kehon valmistamiseksi reagoimaan mahdollisesti vaarallisiin ärsykkeisiin. Näin taistelu- tai lentovastaukset ilmestyvät.

Toimenpiteet immuunijärjestelmään

Stressin on osoitettu vaikuttavan immuunijärjestelmään, ja sitä välittävät pääasiassa adrenaliini ja norepinefriini. Kun olemme alttiina stressille, lisämunuainen vapauttaa adrenaliinia, kun taas hermosto erittää norepinefriiniä. Tämä hengittää immuunijärjestelmään osallistuvia elimiä.

Katekoliamiinien erittäin pitkäaikainen lisääntyminen aiheuttaa kroonista stressiä ja immuunijärjestelmän heikkenemistä.

Katekoliamiinien analyysi virtsassa ja veressä

Keho hajottaa katekolamiinit ja erittää ne virtsaan. Siksi virtsa-analyysillä voidaan havaita erittyneiden katekoliamiinien määrä 24 tunnin aikana. Tämä testi voidaan tehdä myös verikokeella.

Tämä testi tehdään yleensä lisämunuaisten kasvaimien (feokromosytooma) diagnosoimiseksi. Tämän alueen kasvain vapauttaisi liian monta katekoliamiinia. Mikä heijastuisi oireisiin, kuten verenpaineeseen, liialliseen hikoiluun, päänsärkyyn, takykardiaan ja vapinaan.

Korkeat katekoliamiinipitoisuudet virtsassa voivat myös osoittaa kaikenlaista liiallista stressiä, kuten kehon infektiot, leikkaukset tai traumaattiset vammat.

Vaikka näitä tasoja voidaan muuttaa, jos he ovat käyttäneet verenpainelääkkeitä, masennuslääkkeitä, lääkkeitä tai kofeiinia. Lisäksi kylmä voi nostaa katekoliamiinitasoja analyysissä.

Matalat arvot voivat kuitenkin viitata diabetekseen tai hermoston toiminnan muutoksiin.

Viitteet

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, ja Rodríguez, AN (2010). Lisämunuaisen katekoliamiinihormonit. Biokemian lääketieteellisen tiedekunnan puheenjohtaja..
2. Katekoliamiini. (SF). Haettu 2. tammikuuta 2017, Wikipedia.org.
3. Katekoliamiini. (21., 12, 2009). Saatu Encyclopædia Britannicalta.
4. Katekoliamiinit veressä. (SF). Haettu 2. tammikuuta 2017, WebMD: ltä.
5. Katekoliamiinit virtsaan. (SF). Haettu 2. tammikuuta 2017, WebMD: ltä.
6. Carlson, NR (2006). Käyttäytymisen fysiologia 8. painos. Madrid: Pearson. ss: 117 - 120.
7. Gómez-González, B., ja Escobar, A. (2006). Stressi ja immuunijärjestelmä. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.