Catecolaminele sunt un grup de compuși care au o similaritate structurală cu tirozina. Acestea includ neurotransmițători și hormoni. Din acest motiv, catecolaminele sunt extrem de importante pentru reglarea internă a organismului și funcționarea sistemului nervos. Ce compuși aparțin catecolaminelor? Care este rolul lor în corpul uman?
Conținut:
- Catecolamine - efect asupra organismului
- Catecolamine ca neurotransmițători
- Catecolamine ca hormoni
- Catecolamine ca medicamente
- Catecolamine - descompunerea catecolaminelor în corpul uman
- Cauzele nivelurilor ridicate de catecolamine în organism
Catecolaminelecare apar în corpul uman sunt în primul rând neurotransmițători, adică substanțe responsabile de transmiterea informațiilor între celulele nervoase. Au o structură monoaminică și faptul că se formează în organism din tirozină, adică unul dintre aminoacizi. Catecolaminele nu pot fi furnizate cu alimente. Corpul nostru trebuie să le sintetizeze singur din nutrienți proteici.
Cele mai importante substanțe aparținând catecolaminelor sunt:
- adrenalină
- noradrenalina
- dopamină
Acești compuși sunt produși în principal de celulele medulei suprarenale și de fibrele postganglionare ale sistemului nervos simpatic.
Dopamina este un neurotransmițător activ în sistemul nervos central. Datorită localizării acțiunii sale, este sintetizat în mare parte în trunchiul cerebral.
Catecolaminele sunt substanțe chimice solubile în apă. Ele pot fi transportate în sânge dizolvate în plasmă sau legate de proteine. Datorită acestui fapt, adrenalina poate ajunge la diferite organe ale corpului care îndeplinesc o funcție hormonală.
Mulți stimulenți sunt analogi ai catecolaminelor. Acest grup include derivați de amfetamine.
Catecolamine - efect asupra organismului
Nivelul catecolaminelor din organism crește în situații stresante. Aceste substanțe sunt responsabile pentru declanșarea reacției „luptă sau fugi”. Sub influența lor, organismul se pregătește pentru un efort fizic intens ca răspuns la un stimul de stres.
Acest mecanism a evoluat în strămoșii noștri care au trebuit să vâneze și să lupte pentru supraviețuire.
Creșterea concentrației de catecolamine poate fi cauzată de situații psihologice sau factori de strescondiții de mediu, cum ar fi niveluri de zgomot crescute sau lumină intensă.
Creșterea concentrației de catecolamine în organism este cauzată de:
- creștere a tensiunii arteriale
- accelerarea ritmului cardiac
- crește glicemia
Catecolamine ca neurotransmițători
Noradrenalina și dopamina sunt catecolamine care acționează ca neurotransmițători în sistemul nervos central. Aceasta înseamnă că sunt substanțe chimice eliberate de neuroni pentru a trimite semnale către alte celule nervoase.
Dopamina este activă în creier, unde îndeplinește mai multe funcții diferite. Unul dintre ele este rolul stimulentului centrului de recompense. În acest fel, participă la mecanismul de motivare care ne ghidează comportamentul.
Multe substanțe care creează dependență stimulează eliberarea de dopamină în creier, stimulând astfel centrul de recompense. Medicamentele și unele medicamente sunt astfel de compuși. Acest mecanism este implicat în dezvoltarea dependenței.
Un alt rol al dopaminei este de a participa la neurotransmisia responsabilă de controlul motor al organismului.
În timpul bolii Parkinson, se observă o scădere a concentrației acestui neurotransmițător în substanța neagră a creierului. Un deficit de dopamină în această tulburare are ca rezultat rigiditate musculară și tremor.
În cultura populară și mass-media, dopamina este adesea descrisă ca substanța chimică responsabilă pentru experimentarea plăcerii. Din punct de vedere al științei, însă, această substanță este în primul rând motivatoare.
Aceasta înseamnă că stimulează comportamentele organismului care îl apropie de atingerea scopului său. Dopamina este responsabilă pentru sentimentul plăcut de satisfacție cu succes.
Noradrenalina este un neurotransmițător responsabil cu mobilizarea creierului și a corpului pentru a acționa. Eliberarea sa din fibrele nervoase este scăzută în timpul somnului.
Cea mai mare concentrație a acestei substanțe apare în situații stresante sau de urgență. În creier, norepinefrina funcționează provocând excitare și creșterea vigilenței. Are un efect pozitiv asupra memoriei și concentrării. În același timp, este responsabil pentru reacțiile de anxietate.
Noradrenalina din sistemul nervos acționează și periferic, adică asupra întregului corp, nu numai asupra minții și psihicului. Concentrația sa crescută crește ritmul cardiac, tensiunea arterială și stimulează eliberarea de glucoză în sânge.
În plus, crește fluxul de sânge către mușchii scheletici, reducând în același timp alimentarea cu sânge a sistemului digestiv. Această acțiune este de a pregăti corpul să lupte sau să fugă.
Catecolamine ca hormoni
Adrenalină, cunoscută și sub numele de epinefrină,acționează ca un hormon în organism. Aceasta înseamnă că este un compus produs de organism și apoi eliberat în sânge. Hormonii călătoresc prin fluxul sanguin către diferite țesuturi.
Adrenalina, care lovește sângele în celulele corpului, provoacă modificări metabolice în acestea. Acest lucru duce la efecte precum creșterea performanței inimii, pupile dilatate și transport crescut de zahăr către organele corpului.
De asemenea, stimulează fluxul de sânge prin mușchi. Mecanismul de acțiune al acestui hormon se bazează pe legarea moleculelor sale cu receptorii alfa și beta de pe suprafața membranelor celulare.
Adrenalina este produsă de obicei atât de glandele suprarenale, cât și de un număr mic de neuroni din medula creierului. În sistemul nervos, poate acționa și ca un neurotransmițător, cum ar fi noradrenalina și dopamina.
În acest mod de semnalizare, este implicat în reglarea funcțiilor viscerale. Reglează, printre altele, respirația.
Această catecolamină a fost izolată pentru prima dată de un om de știință polonez, Napoleon Cybulski, în 1895.
Catecolamine ca medicamente
Catecolamina folosită în medicină ca medicament, printre cele menționate anterior, este doar adrenalină. Este utilizat în principal în situații de stop cardiac. Injectarea acestei substanțe:
- stimulează contractilitatea mușchiului inimii
- îmbunătățește conductivitatea stimulilor din inimă
- crește eficacitatea defibrilației electrice
Adrenalina este utilizată în cazuri de șoc anafilactic, stop cardiac și șoc cardiogen.
Este folosit uneori pentru a opri sângerarea superficială, deoarece îngustează local vasele de sânge. Poate fi folosit și în astm atunci când alte tratamente nu au funcționat.
Această catecolamină se administrează intravenos, prin injectare în mușchi, prin inhalare sau prin administrare subcutanată. Efectele secundare frecvente ale adrenalinei includ tremor, neliniște și transpirație. Este posibil să aveți, de asemenea, o creștere a frecvenței cardiace și a tensiunii arteriale crescute.
Structura catecolaminei se găsește și în medicamentul levodopa. Este o substanță care este un precursor al dopaminei. Acest medicament este utilizat în tratamentul bolii Parkinson.
Mecanismul terapeutic al acestei catecolamine este că atunci când traversează bariera hemato-encefalică, se transformă în dopamină. Ca urmare, crește concentrația acestui neurotransmițător în substanța neagră a creierului, reducând simptomele bolii.
Un alt medicament care aparține catecolaminelor este izoprenalina. Este un derivat sintetic al adrenalinei, nuapar în mod natural în organism.
Această substanță este utilizată pentru a trata bradicardia (bătăi lente ale inimii), blocarea inimii și mai rar în astm.
Catecolamine - descompunerea catecolaminelor în corpul uman
Timpul de înjumătățire al catecolaminelor în fluxul sanguin uman este de câteva minute. Descompunerea acestuia este cauzată de procese de metilare cu utilizarea catecol-O-metiltransferazelor (COMT) sau dezaminarea cu monoaminoxidaze (MAO).
Există medicamente utilizate în medicină care își bazează efectul terapeutic pe blocarea monoaminooxidazelor (MAO). Grupul acestor substanțe este cunoscut sub numele de inhibitori MAO. Sunt utilizate ca medicamente care cresc concentrația de neurotransmițători în creier la persoanele cu depresie.
A doua lor aplicație este de a crește eficacitatea terapiei bolii Parkinson cu utilizarea levodopa. În acest fel, blochează descompunerea acestui medicament în fluxul sanguin.
Cauzele nivelurilor ridicate de catecolamine în organism
În corpul nostru, în afară de momentele de eliberare crescută a acestora, legate de exemplu de stres, nivelul catecolaminelor din sânge este scăzut. Nivelurile constant ridicate de catecolamine pot fi asociate cu prezența unor tipuri de tumori care cresc producția acestora.
Nivelurile semnificativ crescute de catecolamine pot fi cauzate de tumorile neuroendocrine din medula suprarenală. Creșterea concentrației acestor substanțe se observă și în cazul altor modificări:
- feocromocitom (feocromocitom)
- neuroblastom
- zwojaka (ganglioneurom)
O altă cauză a nivelului ridicat de catecolamine poate fi sindromul Brunner, care este deficiența de monoaminoxidază A (MAO-A). Este enzima responsabilă de descompunerea acestor substanțe în organism. Prin urmare, lipsa acestuia crește semnificativ cantitatea acestor neurotransmițători din sânge.
Despre autor
Sara Janowska, MA în farmacieDoctorand la studii de doctorat interdisciplinare în domeniul științelor farmaceutice și biomedicale la Universitatea de Medicină din Lublin și Institutul de Biotehnologie din Białystok, absolvent de studii farmaceutice la Universitatea de Medicină din Lublin, cu specializarea în Medicină a plantelor. Ea a obținut o diplomă de master susținând o teză în domeniul botanicii farmaceutice privind proprietățile antioxidante ale extractelor obținute din douăzeci de specii de mușchi. În prezent, în activitatea sa de cercetare, se ocupă de sinteza de noi substanțe anticancerigene și de studiul proprietăților acestora pe liniile de celule canceroase. Timp de doi ani a lucrat ca maestru în farmacie într-o farmacie deschisă.
Citiți mai multe articoleal acestui autor