CATECOLAMINE: SINTEZĂ, ELIBERARE ȘI FUNCȚII - NEUROPSIHOLOGIE - 2025

De catecolamine sau aminohormonas sunt substanțe care conțin în structura lor o grupare catechină și o catenă laterală cu o grupare amino. Ele pot funcționa în corpul nostru ca hormoni sau ca neurotransmițători.

Catecolaminele sunt o clasă de monoamine care sunt sintetizate din tirozină. Principalele sunt dopamina, adrenalina și norepinefrina. Ele constau din neurotransmițători foarte importanți în corpul nostru și au funcții multiple; ei participă atât la mecanisme neuronale, cât și endocrine.

Structura moleculară a norepinefrinei (noradrenalină), din familia catecolaminelor.

Unele dintre funcțiile sistemului nervos central pe care le controlează sunt mișcarea, cogniția, emoțiile, învățarea și memoria. De asemenea, joacă un rol fundamental în răspunsurile la stres. În acest fel, eliberarea acestor substanțe crește atunci când se resimte stresul fizic sau emoțional. La nivel celular, aceste substanțe modulează activitatea neuronală prin deschiderea sau închiderea canalelor ionice în funcție de receptorii implicați.

Nivelurile de catecolamină pot fi observate prin teste de sânge și urină. De fapt, catecolaminele sunt legate de aproximativ 50% din proteinele din sânge.

Modificările neurotransmisiei catecolaminei par să explice anumite tulburări neurologice și neuropsihiatrice. De exemplu, depresia este asociată cu niveluri scăzute ale acestor substanțe, spre deosebire de anxietate. Pe de altă parte, dopamina pare să joace un rol esențial în boli precum Parkinson și schizofrenie.

Biosinteza catecolaminelor

Catecolaminele sunt derivate din tirozină, un aminoacid care formează proteine. Poate fi derivat direct din dietă (ca sursă exogenă) sau sintetizat în ficat din fenilalanină (ca sursă endogenă).

Fenilalanină

Fenilalanina este un aminoacid esențial pentru oameni. Se obține prin dietă, deși sunt prezente și în unele substanțe psihoactive.

Pentru a avea niveluri adecvate de catecolamine, este important să consumăm alimente bogate în fenilalanină, cum ar fi carne roșie, ouă, pește, lactate, năut, linte, nuci etc.

Tirozina

Structura chimică a aminoacidului tirozină (Sursa: Clavecin via Wikimedia Commons)

În ceea ce privește tirozina, aceasta poate fi găsită în brânză. Pentru formarea catecolaminelor, tirozina trebuie sintetizată de un hormon numit tiroxină hidroxilază. Odată hidroxilat, se obține L-DOPA (L-3,4-dihidroxifenilalanină).

Dopamina și norepinefrina

Apoi DOPA trece printr-un proces de decarboxilare prin enzima DOPA decarboxilază, producând dopamină.

Molecula de dopamina 2D

Din dopamină și datorită dopaminei beta-hidroxilate, se obține norepinefrină (numită și norepinefrină).

Molecula de noradrenalină

Adrenalină

Epinefrina se face în medula glandelor suprarenale, care sunt situate deasupra rinichilor. Apare din norepinefrină. Epinefrina apare atunci când noradrenalina este sintetizată de enzima feniletanolamină N-metiltransferază (PNMT). Această enzimă se găsește numai în celulele medularei suprarenale.

Structura adrenalinei

Pe de altă parte, inhibarea sintezei catecolaminei este produsă prin acțiunea AMPT (alfa-metil-p-tirozină). Aceasta este responsabilă de inhibarea enzimei tirozină-hidroxilază.

Unde sunt produse catecolaminele?

Principalele catecolamine au originea în glandele suprarenale, în special în medula suprarenală a acestor glande. Sunt produse datorită celulelor numite cromafine: în acest loc adrenalina este secretată în 80%, iar noradrenalina în restul de 20%.

Aceste două substanțe acționează ca hormoni simpatomimetici. Adică simulează efectele hiperactivității asupra sistemului nervos simpatic. Astfel, atunci când aceste substanțe sunt eliberate în fluxul sanguin, se observă o creștere a tensiunii arteriale, o contracție musculară mai mare și o creștere a nivelului de glucoză. De asemenea, accelerarea ritmului cardiac și a respirației.

Din acest motiv, catecolaminele sunt esențiale pentru a se pregăti pentru reacții la stres, luptă sau zbor.

Norepinefrină sau norepinefrină

Norepinefrina sau norepinefrina este sintetizată și păstrată în fibrele postganglionice ale nervilor simpatici periferici. Această substanță este produsă și în celulele locus coeruleus, într-un grup celular numit A6.

Acești neuroni se proiectează la hipocamp, amigdala, talamus și cortex; constituind calea noorepinefrinească dorsală. Această cale pare a fi implicată în funcții cognitive, cum ar fi atenția și memoria.

Calea ventrală, care se conectează cu hipotalamusul, pare să participe la funcții vegetative, neuroendocrine și autonome.

Dopamina

Pe de altă parte, dopamina poate apărea și din medula suprarenală și din nervii simpatici periferici. Cu toate acestea, funcționează în principal ca neurotransmițător în sistemul nervos central. În acest fel, apare mai ales în două zone ale tulpinii creierului: substantia nigra și zona tegmentală ventrală.

Mai exact, grupele majore de celule dopaminergice se găsesc în regiunea ventrală a creierului mijlociu, o zonă numită „grupa celulelor A9”. Această zonă include substanța neagră. De asemenea, sunt localizate în grupul de celule A10 (zona tegmentală ventrală).

Neuronii A9 își proiectează fibrele către nucleul caudat și către putamen, formând calea nigrostriatală. Acest lucru este esențial pentru controlul motorului.

În timp ce neuronii zonei A10 trec prin nucleul acumbens, amigdala și cortexul prefrontal, formând calea mezocorticolimbică. Acest lucru este esențial în motivație, emoții și formarea amintirilor.

În plus, există un alt grup de celule dopaminergice într-o parte a hipotalamusului, care se conectează cu glanda hipofizară pentru a exercita funcții hormonale.

Există, de asemenea, alte nuclee în zona tulpinii creierului care sunt asociate cu adrenalina, cum ar fi postmasele zonei și tractul solitar. Cu toate acestea, pentru ca adrenalina să fie eliberată în sânge, este necesară prezența unui alt neurotransmițător, acetilcolina.

Eliberare

Pentru a se produce eliberarea de catecolamine, este necesară eliberarea prealabilă de acetilcolină. Această eliberare poate apărea, de exemplu, atunci când detectăm un pericol. Acetilcolina inervează medula suprarenală și produce o serie de evenimente celulare.

Structura moleculară a acetilcolinei

Rezultatul este secreția de catecolamine în spațiul extracelular printr-un proces numit exocitoză.

Cum acționează în corp?

Există o serie de receptori distribuiți în tot corpul numiți receptori adrenergici. Acești receptori sunt activiți de catecolamine și sunt responsabili pentru o mare varietate de funcții.

De obicei, când dopamina, epinefrina sau norepinefrina se leagă de acești receptori; are loc o luptă sau o reacție de zbor. Astfel, ritmul cardiac crește, tensiunea musculară crește și pupilele se dilată. De asemenea, influențează sistemul gastrointestinal.

Este important de menționat că catecolaminele de sânge eliberate de medula suprarenală își exercită efectele asupra țesuturilor periferice, dar nu asupra creierului. Acest lucru se datorează faptului că sistemul nervos este separat de bariera sânge-creier.

Există, de asemenea, receptori specifici pentru dopamina, care sunt de 5 tipuri. Acestea se găsesc în sistemul nervos, în special în hipocamp, nucleus accumbens, cortexul cerebral, amigdala și substantia nigra.

Caracteristici

Catecolaminele pot modula funcții foarte diverse ale organismului. După cum am menționat mai sus, acestea pot circula în sânge sau pot avea efecte diferite în creier (ca neurotransmițători).

În continuare, veți putea cunoaște funcțiile la care participă catecolaminele:

Funcții cardiace

Printr-o creștere a nivelului de adrenalină (în principal), există o creștere a forței contractile a inimii. În plus, frecvența bătăilor inimii crește. Aceasta provoacă o creștere a aportului de oxigen.

Funcții vasculare

În general, o creștere a catecolaminelor provoacă vasoconstricție, adică o contracție a vaselor de sânge. Consecința este o creștere a tensiunii arteriale.

Funcții gastrointestinale

Epinefrina pare să reducă motilitatea și secrețiile gastrice și intestinale. La fel ca și contracția sfincterelor. Receptorii adrenergici implicați în aceste funcții sunt a1, a2 și b2.

Funcții urinare

Epinefrina relaxează mușchiul detrusor vezicii urinare (deci mai multe urine pot fi depozitate). În același timp, contractează trigonul și sfincterul pentru a permite retenția urinară.

Cu toate acestea, dozele moderate de dopamină cresc fluxul sanguin către rinichi, exercitând un efect diuretic.

Funcții oculare

Creșterea catecolaminelor determină, de asemenea, o dilatare a elevilor (miradia). Pe lângă scăderea presiunii intraoculare.

Funcții respiratorii

Catecolaminele par să crească ritmul respirator. În plus, are efecte bronhiale puternice de relaxare. Astfel, reduce secrețiile bronșice, exercitând o acțiune bronhodilatatoare.

Funcții în sistemul nervos central

În sistemul nervos, norepinefrina și dopamina cresc vigilența, atenția, concentrarea și procesarea stimulilor.

Ne face să reacționăm mai repede la stimuli și ne face să învățăm și să ne amintim mai bine. De asemenea, mediază sentimentele de plăcere și recompensă. Cu toate acestea, nivelurile ridicate ale acestor substanțe au fost asociate cu probleme de anxietate.

În timp ce nivelurile scăzute de dopamină par să influențeze apariția tulburărilor în atenție, dificultăți de învățare și depresie.

Funcțiile motorului

Dopamina este principala catecolamină implicată în medierea controlului mișcărilor. Zonele responsabile sunt substantia nigra și ganglionii bazali (în special nucleul caudat).

De fapt, sa demonstrat că absența dopaminei în ganglionii bazali este originea bolii Parkinson.

Stres

Catecolaminele sunt foarte importante în reglarea stresului. Nivelurile acestor substanțe sunt ridicate pentru a ne pregăti corpul să reacționeze la stimuli potențial periculoși. Așa apar răspunsurile la luptă sau zbor.

Acțiuni asupra sistemului imunitar

S-a dovedit că stresul influențează sistemul imunitar, fiind mediat în principal de adrenalină și norepinefrină. Când suntem expuși la stres, glanda suprarenală eliberează adrenalină, în timp ce sistemul nervos secretă norepinefrină. Aceasta inervează organele implicate în sistemul imunitar.

O creștere foarte prelungită a catecolaminelor produce stres cronic și o slăbire a sistemului imunitar.

Analiza catecolaminelor în urină și sânge

Corpul descompune catecolaminele și le excretă în urină. Prin urmare, printr-o analiză de urină, se poate observa cantitatea de catecolamine secretate într-o perioadă de 24 de ore. Acest test poate fi făcut și printr-un test de sânge.

Acest test se face de obicei pentru a diagnostica tumorile în glandele suprarenale (feocromocitom). O tumoră în această zonă ar provoca eliberarea prea multor catecolamine. Ceea ce s-ar reflecta în simptome precum hipertensiune, transpirație excesivă, dureri de cap, tahicardie și tremor.

Nivelurile ridicate de catecolamine în urină pot manifesta, de asemenea, orice tip de stres excesiv, cum ar fi infecții în tot corpul, intervenții chirurgicale sau leziuni traumatice.

Deși aceste niveluri pot fi modificate dacă au luat medicamente pentru tensiunea arterială, antidepresive, medicamente sau cafeină. În plus, faptul că este rece poate crește nivelul de catecolamine în analiză.

Cu toate acestea, valori scăzute pot indica diabet sau modificări ale activității sistemului nervos.

Referințe

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, & Rodríguez, AN (2010). Hormonii Catecolaminelor suprarenale. Catedra Facultatea de Medicină în Biochimie. .
2. De catecolamine. (Sf). Adus pe 2 ianuarie 2017, de pe Wikipedia.org.
3. De catecolamine. (21 din 12 din 2009). Obținute de la Encyclopædia Britannica.
4. Catecolamine în sânge. (Sf). Preluat pe 2 ianuarie 2017 de pe WebMD.
5. Catecolamine în urină. (Sf). Preluat pe 2 ianuarie 2017 de pe WebMD.
6. Carlson, NR (2006). Fiziologia comportamentului Ed. A 8-a Madrid: Pearson. pp: 117-120.
7. Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). Stresul și sistemul imunitar. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.