KATEHOLAMĪNI: SINTĒZE, ATBRĪVOŠANA UN FUNKCIJAS - NEIROPSIHOLOĢIJA - 2025

The kateholamīnu vai aminohormonas ir vielas, kas satur to struktūras ir katehīna grupu un sānu ķēdi ar aminogrupu. Viņi var darboties mūsu ķermenī kā hormoni vai kā neirotransmiteri.

Kateholamīni ir monoamīnu klase, kas sintezēti no tirozīna. Galvenie no tiem ir dopamīns, adrenalīns un norepinefrīns. Tie sastāv no ļoti svarīgiem neirotransmiteru mūsu ķermenī, un tiem ir vairākas funkcijas; viņi piedalās gan nervu, gan endokrīnajos mehānismos.

Kateholamīnu grupas norepinefrīna (noradrenalīna) molekulārā struktūra.

Dažas no centrālās nervu sistēmas funkcijām, kuras viņi kontrolē, ir kustība, izziņa, emocijas, mācīšanās un atmiņa. Viņiem ir arī būtiska loma reakcijā uz stresu. Tādā veidā šo vielu izdalīšanās palielinās, piedzīvojot fizisku vai emocionālu stresu. Šūnu līmenī šīs vielas modulē neironu darbību, atverot vai aizverot jonu kanālus atbilstoši iesaistītajiem receptoriem.

Kateholamīna līmeni var noteikt, veicot asins un urīna analīzes. Faktiski kateholamīni ir piesaistīti aptuveni 50% olbaltumvielu asinīs.

Kateholamīna neirotransmisijas izmaiņas, iespējams, izskaidro noteiktus neiroloģiskus un neiropsihiskus traucējumus. Piemēram, atšķirībā no trauksmes depresija ir saistīta ar zemu šo vielu līmeni. No otras puses, šķiet, ka dopamīnam ir būtiska loma tādās slimībās kā Parkinsona un šizofrēnija.

Kateholamīnu biosintēze

Kateholamīni ir iegūti no tirozīna - aminoskābes, kas veido olbaltumvielas. To var iegūt tieši no uztura (kā eksogēnu avotu) vai sintezēt aknās no fenilalanīna (kā endogēnu avotu).

Fenilalanīns

Fenilalanīns ir būtiska aminoskābe cilvēkiem. To iegūst diētas laikā, kaut arī tie ir sastopami arī dažās psihoaktīvās vielās.

Lai būtu pietiekams kateholamīnu līmenis, ir svarīgi lietot pārtiku, kas bagāta ar fenilalanīnu, piemēram, sarkanā gaļa, olas, zivis, piena produkti, aunazirņi, lēcas, rieksti utt.

Tirozīns

Aminoskābes tirozīna ķīmiskā struktūra (Avots: Clavecin caur Wikimedia Commons)

Kas attiecas uz tirozīnu, to var atrast sierā. Lai veidotos kateholamīni, tirozīns jāintegrē ar hormonu, ko sauc par tirozīna hidroksilāzi. Pēc hidroksilēšanas iegūst L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalanīnu).

Dopamīns un norepinefrīns

Tad DOPA iziet dekarboksilēšanas procesu caur enzīmu DOPA dekarboksilāzi, iegūstot dopamīnu.

Dopamīna 2D molekula.

No dopamīna un pateicoties beta-hidroksilētam dopamīnam tiek iegūts norepinefrīns (saukts arī par norepinefrīnu).

Norepinefrīna molekula

Adrenalīns

Epinefrīns tiek veikts virsnieru dziedzeros, kas atrodas virs nierēm. Tas rodas norepinefrīna dēļ. Epinefrīns rodas, kad norepinefrīnu sintezē ferments fenileanolamīna N-metiltransferāze (PNMT). Šis enzīms ir atrodams tikai virsnieru vidus šūnās.

Adrenalīna struktūra

No otras puses, kateholamīnu sintēzes kavēšanu rada AMPT (alfa-metil-p-tirozīna) darbība. Tas ir atbildīgs par fermenta tirozīna hidroksilāzes kavēšanu.

Kur tiek ražoti kateholamīni?

Galvenie kateholamīni rodas virsnieru dziedzeros, īpaši šo dziedzeru virsnieru medulās. Tie tiek ražoti, pateicoties šūnām, ko sauc par hromafīniem: šajā vietā adrenalīns izdalās 80%, bet noradrenalīns - atlikušajos 20%.

Šīs divas vielas darbojas kā simpatomimētiski hormoni. Tas ir, tie imitē hiperaktivitātes ietekmi uz simpātisko nervu sistēmu. Tādējādi, kad šīs vielas izdalās asinsritē, tiek novērots asinsspiediena paaugstināšanās, lielāka muskuļu kontrakcija un glikozes līmeņa paaugstināšanās. Kā arī sirdsdarbības ātruma un elpošanas paātrināšana.

Šī iemesla dēļ kateholamīni ir nepieciešami, lai sagatavotos stresam, cīņai vai lidojuma reakcijai.

Norepinefrīns vai norepinefrīns

Norepinefrīns vai norepinefrīns tiek sintezēts un glabāts perifēro simpātisko nervu postganglioniskajās šķiedrās. Šī viela tiek ražota arī locus coeruleus šūnās, šūnu grupā, ko sauc par A6.

Šie neironi izvirzījas hipokampā, amigdālā, talamā un garozā; kas veido muguras norepinefrīna ceļu. Šķiet, ka šis ceļš ir saistīts ar izziņas funkcijām, piemēram, uzmanību un atmiņu.

Ventrālais ceļš, kas savienojas ar hipotalāmu, šķiet, piedalās veģetatīvās, neiroendokrīnās un autonomās funkcijās.

Dopamīns

No otras puses, dopamīns var rasties arī no virsnieru medullas un perifēro simpātiskajiem nerviem. Tomēr tas galvenokārt darbojas kā neirotransmiters centrālajā nervu sistēmā. Tādā veidā tas notiek galvenokārt divos smadzeņu stumbra apgabalos: Essentiia nigra un Ventral tegmental zonā.

Proti, lielākās dopamīnerģisko šūnu kopas ir atrodamas vidējā smadzeņu ventrālajā reģionā, apgabalā, ko sauc par “A9 šūnu kopu”. Šajā zonā ietilpst melnā viela. Tie atrodas arī A10 šūnu grupā (ventrālā pamatkārta).

A9 neironi projicē savas šķiedras uz caudate kodolu un putamen, veidojot nigrostriatal ceļu. Tas ir svarīgi motora vadībai.

Kamēr A10 zonas neironi iziet cauri uzkrājošo kodolu, amigdala un prefrontālā garozā, veidojot mezokortikolimpisko ceļu. Tas ir svarīgi motivācijā, emocijās un atmiņu veidošanā.

Turklāt hipotalāmu daļā ir vēl viena dopamīnerģisko šūnu grupa, kas savienojas ar hipofīzi, lai veiktu hormonālās funkcijas.

Smadzeņu stumbra apgabalā ir arī citi kodoli, kas saistīti ar adrenalīnu, piemēram, apgabals postmas un vienīgais trakts. Tomēr, lai adrenalīns izdalītos asinīs, nepieciešama cita neirotransmitera - acetilholīna - klātbūtne.

Atlaidiet

Lai notiktu kateholamīnu izdalīšanās, iepriekš nepieciešama acetilholīna atbrīvošana. Šī izlaišana var notikt, piemēram, kad mēs atklājam bīstamību. Acetilholīns inervē virsnieru vidusdaļu un rada virkni šūnu notikumu.

Acetilholīna molekulārā struktūra

Rezultāts ir kateholamīnu izdalīšanās ārpusšūnu telpā ar procesu, ko sauc par eksocitozi.

Kā viņi rīkojas ķermenī?

Ir virkne receptoru, kas izplatīti visā ķermenī, un tos sauc par adrenerģiskiem receptoriem. Šos receptorus aktivizē kateholamīni, un tie ir atbildīgi par visdažādākajām funkcijām.

Parasti, kad dopamīns, epinefrīns vai norepinefrīns saistās ar šiem receptoriem; notiek cīņa vai lidojuma reakcija. Tādējādi palielinās sirdsdarbība, palielinās muskuļu sasprindzinājums un skolēni paplašinās. Tie ietekmē arī kuņģa-zarnu trakta sistēmu.

Ir svarīgi atzīmēt, ka asiņu kateholamīni, ko atbrīvo virsnieru medulla, ietekmē perifēros audus, bet ne smadzenes. Tas notiek tāpēc, ka nervu sistēmu atdala asins-smadzeņu barjera.

Pastāv arī specifiski dopamīna receptori, kas ir 5 veidu. Tie ir atrodami nervu sistēmā, īpaši hipokampā, kodolos uzkrātajos smadzenēs, smadzeņu garozā, amigdalā unrodiā nigrā.

Iespējas

Kateholamīni var modulēt ļoti dažādas ķermeņa funkcijas. Kā minēts iepriekš, tie var cirkulēt asinīs vai atšķirīgi ietekmēt smadzenes (kā neirotransmiteri).

Tālāk jūs varēsit uzzināt funkcijas, kurās kateholamīni piedalās:

Sirds funkcijas

Palielinoties adrenalīna līmenim (galvenokārt), palielinās sirds saraušanās spēks. Turklāt palielinās sirdsdarbības biežums. Tas izraisa skābekļa piegādes palielināšanos.

Asinsvadu funkcijas

Parasti kateholamīnu palielināšanās izraisa asinsvadu sašaurināšanos, tas ir, asinsvadu saraušanos. Rezultāts ir asinsspiediena paaugstināšanās.

Kuņģa-zarnu trakta funkcijas

Šķiet, ka epinefrīns samazina kustīgumu un kuņģa un zarnu izdalījumus. Kā arī sfinkteru kontrakcijas. Šajās funkcijās iesaistītie adrenerģiskie receptori ir a1, a2 un b2.

Urīna funkcijas

Epinefrīns atslābina urīnpūšļa detrusora muskuļus (tāpēc var uzglabāt vairāk urīna). Tajā pašā laikā tas sašauj trigonu un sfinkteru, lai ļautu urīnam aizturi.

Tomēr mērenas dopamīna devas palielina asins plūsmu nierēs, radot diurētisku efektu.

Acu funkcijas

Kateholamīnu palielināšanās izraisa arī skolēnu dilatāciju (mīdriāzi). Papildus acs iekšējā spiediena pazemināšanās.

Elpošanas funkcijas

Kateholamīni palielina elpošanas ātrumu. Turklāt tam ir spēcīga bronhu relaksējoša iedarbība. Tādējādi tas samazina bronhu sekrēciju, veicot bronhodilatatora darbību.

Funkcijas centrālajā nervu sistēmā

Nervu sistēmā norepinefrīns un dopamīns palielina modrību, uzmanību, koncentrēšanos un stimulēšanas procesu.

Tas liek mums ātrāk reaģēt uz stimuliem un liek mums labāk mācīties un atcerēties. Viņi arī pastarpina baudas un atlīdzības jūtas. Tomēr paaugstināts šo vielu līmenis ir saistīts ar trauksmes problēmām.

Kaut arī šķiet, ka zems dopamīna līmenis ietekmē uzmanības traucējumu parādīšanos, mācīšanās grūtības un depresiju.

Motora funkcijas

Dopamīns ir galvenais kateholamīns, kas iesaistīts kustību kontroles starpniecībā. Atbildīgās jomas ir Essentiia nigra un bazālās ganglijas (īpaši caudate kodols).

Faktiski ir pierādīts, ka Parkinsona slimības cēlonis ir dopamīna neesamība bazālajās ganglijās.

Stress

Kateholamīni ir ļoti svarīgi stresa regulēšanā. Šo vielu līmenis tiek paaugstināts, lai sagatavotu mūsu ķermeni reaģēt uz potenciāli bīstamiem stimuliem. Šādi parādās cīņas vai lidojuma reakcijas.

Darbības pret imūnsistēmu

Ir pierādīts, ka stress ietekmē imūnsistēmu, un to galvenokārt ietekmē adrenalīns un norepinefrīns. Kad esam pakļauti stresam, virsnieru dziedzeri izdala adrenalīnu, bet nervu sistēma izdala norepinefrīnu. Tas inervē imūnsistēmā iesaistītos orgānus.

Ļoti ilgstošs kateholamīnu pieaugums rada hronisku stresu un imūnsistēmas pavājināšanos.

Kateholamīnu analīze urīnā un asinīs

Ķermenis sadala kateholamīnus un izvada tos ar urīnu. Tāpēc, veicot urīna analīzi, var novērot kateholamīnu daudzumu, kas izdalās 24 stundu laikā. Šo pārbaudi var veikt arī ar asins analīzes palīdzību.

Šo pārbaudi parasti veic, lai diagnosticētu audzējus virsnieru dziedzeros (feohromocitomu). Audzējs šajā apgabalā izraisīs pārāk daudz kateholamīnu izdalīšanos. Kas atspoguļotos tādos simptomos kā hipertensija, pārmērīga svīšana, galvassāpes, tahikardija un trīce.

Augsts kateholamīnu līmenis urīnā var arī izteikt jebkāda veida pārmērīgu stresu, piemēram, infekcijas visā ķermenī, operācijas vai traumatiskas traumas.

Lai gan šo līmeni var mainīt, ja viņi ir lietojuši zāles asinsspiediena pazemināšanai, antidepresantus, narkotikas vai kofeīnu. Turklāt saaukstēšanās var paaugstināt kateholamīnu līmeni analīzē.

Tomēr zemas vērtības var norādīt uz diabētu vai nervu sistēmas darbības izmaiņām.

Atsauces

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, & Rodríguez, AN (2010). Virsnieru kateholamīna hormoni. Medicīnas fakultātes Bioķīmijas katedra. .
2. Kateholamīns. (sf). Saņemts 2017. gada 2. janvārī no vietnes Wikipedia.org.
3. Kateholamīns. (2009. gada 21. un 12. datums). Iegūts no Encyclopædia Britannica.
4. Kateholamīni asinīs. (sf). Saņemts 2017. gada 2. janvārī no WebMD.
5. Kateholamīni urīnā. (sf). Saņemts 2017. gada 2. janvārī no WebMD.
6. Karlsons, NR (2006). Uzvedības fizioloģija 8. izdevums Madride: Pīrsons. lpp .: 117-120.
7. Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). Stress un imūnsistēma. Revs Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.