Поделиться:
Синтез, выпуск и функции катехоламинов
катехоламины (СА) или аминогормоны представляют собой все те вещества, которые содержат в своей структуре катехиновую группу и боковую цепь с аминогруппой. Они могут работать в нашем организме как гормоны или как нейротрансмиттеры.
Катехоламины представляют собой класс моноаминов, которые синтезируются из тирозина. Основными из них являются дофамин, адреналин и норадреналин.
Они состоят из очень важных нейротрансмиттеров в нашем организме и выполняют множество функций. Они участвуют как в нервных, так и в эндокринных механизмах..
Некоторые функции центральной нервной системы, которые контролируют это движение, познание, эмоции, обучение и память.
Катехоламины играют фундаментальную роль в реакциях на стресс. Таким образом, высвобождение этих веществ увеличивается, когда вы испытываете физическое или эмоциональное напряжение.
На клеточном уровне эти вещества модулируют активность нейронов, открывая или закрывая ионные каналы в соответствии с вовлеченными рецепторами (Nicoll et al., 1990)..
Уровень катехоламинов можно наблюдать с помощью анализов крови и мочи. На самом деле, катехоламины связаны с примерно 50% белков в крови.
Изменения в нейротрансмиссии катехоламинов, по-видимому, объясняют некоторые неврологические и психоневрологические расстройства. Например, депрессия связана с низким уровнем этих веществ, в отличие от тревоги. С другой стороны, дофамин, по-видимому, играет существенную роль при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона и шизофрения..
Биосинтез катехоламинов
Катехоламины происходят от тирозина, аминокислоты, которая составляет белки. Он может быть получен непосредственно из рациона (как экзогенный источник) или синтезирован в печени из фенилаланина (эндогенный источник).
Фенилаланин - незаменимая аминокислота для человека. Это получается с помощью диеты, хотя они также присутствуют в некоторых психоактивных веществах.
Чтобы иметь достаточный уровень катехоламинов, важно употреблять продукты, богатые фенилаланином, такие как красное мясо, яйца, рыба, молочные продукты, нут, чечевица, орехи и т. Д..
Он также содержится в аспартаме, подсластителе, широко используемом в безалкогольных напитках и диетических продуктах. Что касается тирозина, его можно найти в сыре.
Для образования катехоламинов тирозин должен синтезироваться гормоном тирозин гидроксилаза. После гидроксилирования получается L-ДОФА (L-3,4-дигидроксифенилаланин).
Затем DOPA проходит процесс декарбоксилирования через фермент DOPA декарбоксилазу, продуцируя дофамин..
Из допамина и благодаря бета-гидроксилированному дофамину достигается норадреналин (также называемый норадреналин).
Адреналин образуется в костном мозге надпочечников, которые расположены на почках. Это происходит от норадреналина. Адреналин возникает, когда норадреналин синтезируется ферментом фенилэтаноламин-N-метилтрансферазой (PNMT). Этот фермент содержится только в клетках мозгового вещества надпочечников.
С другой стороны, ингибирование синтеза катехоламинов вызывается действием AMPT (альфа-метил-п-тирозин). Это отвечает за ингибирование фермента тирозин гидроксилазы.
Где производятся катехоламины?
Как уже отмечалось, основные катехоламины происходят из надпочечников. Конкретно в мозговом веществе надпочечников этих желез. Они производятся благодаря клеткам, называемым хромафинами. В этом месте адреналин выделяется на 80%, а норадреналин на оставшиеся 20%..
Эти два вещества действуют как симпатомиметические гормоны. То есть они симулируют эффекты гиперактивности в симпатической нервной системе. Таким образом, когда эти вещества попадают в кровоток, наблюдается повышение артериального давления, увеличение мышечного сокращения и повышение уровня глюкозы. А также ускорение сердечного ритма и дыхания.
По этой причине катехоламины необходимы для подготовки к стрессу, борьбе или бегству..
Норадреналин или норадреналин синтезируется и сохраняется в постганглионарных волокнах периферических симпатических нервов. Это вещество также продуцируется в клетках locus coeruleus, в наборе клеток под названием A6.
Эти нейроны проецируются в гиппокамп, миндалину, таламус и кору; составляющий дорсальный норэпинефринегический путь. Этот путь, кажется, участвует в когнитивных функциях, таких как внимание и память.
Вентральный путь, который соединяется с гипоталамусом, по-видимому, участвует в вегетативных, нейроэндокринных и вегетативных функциях..
С другой стороны, дофамин также может возникать из мозгового вещества надпочечников и периферических симпатических нервов. Тем не менее, он работает в основном как нейротрансмиттер центральной нервной системы. Таким образом, это происходит в основном в двух областях ствола головного мозга: черной субстанции и вентральной области..
В частности, основные группы дофаминергических клеток находятся в вентральной области среднего мозга, области, называемой «группой клеток A9». В эту зону входит черная субстанция. Они также находятся в клеточной группе A10 (вентральная сегментарная зона).
Нейроны A9 проецируют свои волокна в хвостатое ядро и путамен, образуя нигростриатальный путь. Это принципиально для управления двигателем.
В то время как нейроны зоны A10 проходят через прилежащее ядро, миндалины и префронтальную кору, образуя мезокортиколимбический путь. Это важно в мотивации, эмоциях и формировании воспоминаний.
Кроме того, есть еще одна группа дофаминергических клеток в части гипоталамуса, которая соединяется с гипофизом для осуществления гормональных функций..
Есть также другие ядра в области ствола мозга, которые связаны с адреналином, такие как область пострема и одиночный тракт. Однако для высвобождения адреналина в крови необходимо присутствие другого нейротрансмиттера, ацетилхолина..
Выпуск катехоламинов
Для высвобождения катехоламинов необходимо предварительное высвобождение ацетилхолина. Этот выпуск может произойти, например, когда мы обнаруживаем опасность. Ацетилхолин поставляет мозговое вещество надпочечников и производит серию клеточных событий
Результатом является выделение катехоламинов во внеклеточное пространство с помощью процесса, называемого экзоцитозом..
Как они действуют в организме?
Существует целый ряд рецепторов, распределенных по всему телу, называемых адренергическими рецепторами. Эти рецепторы активируются катехоламинами и отвечают за широкий спектр функций.
Обычно, когда дофамин, адреналин или норадреналин связываются с этими рецепторами; происходит побег или реакция боя. Таким образом, увеличивается частота сердечных сокращений, мышечное напряжение и появляется расширение зрачков. Они также влияют на желудочно-кишечную систему.
Важно отметить, что катехоламины в крови, которые выделяют мозговое вещество надпочечников, оказывают свое влияние на периферические ткани, но не на мозг. Это потому, что нервная система отделена гематоэнцефалическим барьером.
Существуют также специфические рецепторы дофамина, которые бывают 5 типов. Они обнаруживаются в нервной системе, особенно в гиппокампе, прилежащем ядре, коре головного мозга, миндалине и черной субстанции..
функции
Катехоламины могут модулировать самые разнообразные функции организма. Как упоминалось ранее, они могут циркулировать через кровь или оказывать различное влияние на мозг (например, нейротрансмиттеры).
Далее вы можете узнать о функциях, в которых участвуют катехоламины:
Сердечные функции
Благодаря увеличению уровня адреналина (главным образом) происходит увеличение сократительной силы сердца. Кроме того, частота ударов увеличивается. Это вызывает увеличение подачи кислорода.
Сосудистые функции
Обычно увеличение катехоламинов вызывает сужение сосудов, то есть сокращение кровеносных сосудов. Следствием является повышение артериального давления.
Желудочно-кишечные функции
Адреналин, по-видимому, снижает моторику и секрецию желудка и кишечника. А также сокращение сфинктера. Адренергические рецепторы, вовлеченные в эти функции, являются a1, a2 и b2.
Мочевые функции
Адреналин расслабляет мышцы детрузора мочевого пузыря (так что больше мочи может храниться). В то же время он сжимает тригон и сфинктер, чтобы задержка мочи.
Однако умеренные дозы дофамина увеличивают приток крови к почкам, оказывая мочегонное действие.
Глазные функции
Увеличение катехоламинов также вызывает расширение зрачка (мидриаз). В дополнение к снижению внутриглазного давления.
Дыхательные функции
Катехоламины, кажется, увеличивают частоту дыхания. Кроме того, он обладает мощным расслабляющим действием на бронхи. Таким образом, он уменьшает бронхиальный секрет, оказывающий бронхолитическое действие.
Функции в центральной нервной системе
В нервной системе норадреналин и дофамин повышают бодрость, внимание, концентрацию и обработку стимулов.
Это заставляет нас быстрее реагировать на раздражители, лучше учиться и запоминать. Они также опосредуют ощущения удовольствия и вознаграждения. Тем не менее, повышенные уровни этих веществ были связаны с проблемами тревоги.
Хотя низкие уровни дофамина, по-видимому, влияют на появление изменений во внимании, трудности в обучении и депрессию.
Моторные функции
Дофамин является основным катехоламином, участвующим в обеспечении контроля движений. Ответственными областями являются черная субстанция и базальные ганглии (особенно хвостатое ядро).
Фактически, отсутствие допамина в базальных ганглиях является причиной болезни Паркинсона..
стресс
Катехоламины очень важны в регуляции стресса. Уровень этих веществ повышается, чтобы подготовить наш организм к реагированию на потенциально опасные раздражители. Так появляются ответы на бой или бегство.
Действия на иммунную систему
Было показано, что стресс влияет на иммунную систему, опосредованную в основном адреналином и норадреналином. Когда мы подвергаемся стрессу, надпочечники выделяют адреналин, а норадреналин выделяется в нервной системе. Это иннервирует органы, вовлеченные в иммунную систему.
Увеличение содержания катехоламинов очень длительным образом вызывает хронический стресс и ослабление иммунной системы..
Анализ катехоламинов в моче и крови
Организм расщепляет катехоламины и выводит их через мочу. Следовательно, посредством анализа мочи можно наблюдать количество катехоламинов, выделяемых в течение 24 часов. Этот тест также можно сделать с помощью анализа крови.
Этот тест обычно проводится для диагностики опухолей надпочечников (феохромоцитома). Опухоль в этой области может привести к высвобождению слишком большого количества катехоламинов. Что будет отражаться на таких симптомах, как гипертония, повышенное потоотделение, головные боли, тахикардия и тремор.
Высокий уровень катехоламинов в моче может также проявляться любым типом чрезмерного стресса, таким как инфекции во всем теле, операции или травматические травмы.
Хотя эти уровни можно изменить, если принимать лекарства от артериального давления, антидепрессанты, лекарства или кофеин. Кроме того, простуда может увеличить уровень катехоламинов в анализе..
Однако низкие значения могут указывать на диабет или изменения в деятельности нервной системы..
ссылки
- Брандан, Н. С., Льянос, Б., Кристина, И., Руис Диас, Д. А. Н., Родригес, А. Н. (2010). Гормоны катехоламинов надпочечников. Кафедра биохимического медицинского факультета. [доступ: 02 января 2017 г.].
- Катехоламинов. (Н.Д.). Получено 2 января 2017 г. с сайта Wikipedia.org.
- Катехоламинов. (21 из 12 2009 года). Получено из Британской энциклопедии.
- Катехоламины в крови. (Н.Д.). Получено 2 января 2017 г. из WebMD.
- Катехоламины в моче. (Н.Д.). Получено 2 января 2017 г. из WebMD.
- Карлсон, Н.Р. (2006). Физиология поведения 8-е изд. Мадрид: Пирсон. С. 117-120..
- Гомес-Гонсалес, Б. & Эскобар, А. (2006). Стресс и иммунная система. Преподобный Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
- Кобаяси, К. (2001). Роль передачи катехоламинов в функциях мозга и нервной системы: новое понимание молекулярно-генетических исследований на мышах. В журнале «Материалы исследовательского дерматологического симпозиума» (том 6, № 1, с. 115-121). Nature Publishing Group.
- Николл Р.А., Маленка Р.К. и Кауэр Дж.А. (1990). Функциональное сравнение подтипов рецепторов нейротрансмиттеров в центральной нервной системе млекопитающих. Physiol Rev.; 70: 513-565.