Katekolaminler Sentezi, Serbest Bırakılması ve İşlevleri



katekolamin (CA) veya aminohormonlar, yapılarında bir katekol grubu ve bir amino grubu olan bir yan zincir içeren bütün maddelerdir. Vücudumuzda hormonlar veya nörotransmiterler olarak çalışabilirler.

Katekolaminler, tirozinden sentezlenen bir monoamin sınıfıdır. Başlıca olanlar dopamin, adrenalin ve noradrenalindir..

Vücudumuzdaki çok önemli nörotransmiterlerden oluşuyor ve birçok işlev görüyorlar. Hem sinir hem de endokrin mekanizmalara katılırlar..

Merkezi sinir sisteminin kontrol eden fonksiyonlarından bazıları hareket, biliş, duygular, öğrenme ve hafızadır..

Katekolaminler, stres tepkilerinde temel bir rol oynamaktadır. Bu şekilde, fiziksel ya da duygusal stres yaşadığınızda bu maddelerin salınımı artar..

Hücre seviyesinde, bu maddeler ilgili alıcılara göre iyon kanallarını açıp kapatarak nöronal aktiviteyi modüle eder (Nicoll ve ark. 1990).

Katekolamin seviyeleri kan ve idrar testleri ile gözlenebilir. Aslında, katekolaminler, kandaki proteinlerin yaklaşık% 50'sine bağlanır.

Katekolaminlerin nörotransmisyonundaki değişiklikler bazı nörolojik ve nöropsikiyatrik hastalıkları açıklamaktadır. Örneğin, depresyon, kaygı yerine, bu maddelerin düşük seviyeleri ile ilişkilidir. Öte yandan, dopaminin Parkinson ve şizofreni gibi hastalıklarda önemli bir rol oynadığı görülmektedir..

Katekolaminlerin biyosentezi

Katekolaminler, proteinleri oluşturan bir amino asit olan tirozinden elde edilir. Doğrudan diyetten (eksojen bir kaynak olarak) elde edilebilir veya karaciğerde fenilalaninden (endojen kaynaklı) sentezlenebilir.

Fenilalanin insanlar için esansiyel bir amino asittir. Bazı psikoaktif maddelerde bulunmasına rağmen diyet yoluyla elde edilir..

Yeterli katekolamin seviyesine sahip olmak için, kırmızı et, yumurta, balık, süt ürünleri, nohut, mercimek, fındık vb. Gibi fenilalanin yönünden zengin yiyecekleri tüketmek önemlidir..

Ayrıca alkolsüz içecekler ve diyet ürünlerinde yaygın olarak kullanılan bir tatlandırıcı olan aspartamda bulunur. Tirozin gelince, peynirde bulunabilir.

Katekolaminlerin oluşması için, tirozin, tirozin hidroksilaz denilen bir hormon tarafından sentezlenmelidir. Hidroksile edildikten sonra L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalanin) elde edilir.

Ardından DOPA, Dopa dekarboksilaz enzimi yoluyla bir dekarboksilasyon işleminden geçer ve dopamin üretir. 

Dopaminden ve beta-hidroksile edilmiş dopaminden dolayı noradrenalin (norepinefrin olarak da bilinir) elde edilir.

Adrenalin, böbreklerde bulunan adrenal bezlerin iliğinde oluşur. Noradrenalinden kaynaklanmaktadır. Adrenalin, noradrenalin, feniletanolamin N-metiltransferaz enzimi (PNMT) tarafından sentezlendiğinde ortaya çıkar. Bu enzim sadece adrenal medulla hücrelerinde bulunur.

Diğer yandan, katekolamin sentezinin inhibisyonu, AMPT'nin (alfa metil-p-tirozin) etkisiyle üretilir. Bu, enzim tirozin hidroksilazının inhibe edilmesinden sorumludur..

Katekolaminlerin üretildiği yer?

Belirtildiği gibi, ana katekolaminler, adrenal bezlerden kaynaklanır. Özellikle bu bezlerin adrenal medullasında. Kromaffin denilen hücreler sayesinde üretilirler. Bu yerde adrenalin% 80, geri kalan% 20 ise noradrenalin salgılıyor..

Bu iki madde sempatomimetik hormonlar gibi davranır. Yani, sempatik sinir sistemindeki hiperaktivitenin etkilerini simüle ederler. Bu nedenle, bu maddeler kan dolaşımına salındığında, kan basıncında bir artış, artan kas kasılması ve glikoz seviyelerinde artış yaşanır. Kalp atış hızı ve solunumu hızlandırmanın yanı sıra.

Bu nedenle, katekolaminler, stres hazırlamak, savaşmak veya uçuşa cevap vermek için çok önemlidir..

Norepinefrin veya norepinefrin, periferik sempatik sinirlerin postganglionik liflerinde sentezlenir ve depolanır. Bu madde ayrıca locus coeruleus'un hücrelerinde, A6 adı verilen bir hücrede üretilir..

Bu nöronlar, hipokampus, amigdala, talamus ve kortekse yansıtır; dorsal norepinefrinjik yolağı oluşturur. Bu yol, dikkat ve hafıza gibi bilişsel işlevlerde yer almaktadır..

Hipotalamus ile bağlanan ventral yol, bitkisel, nöroendokrin ve otonomik fonksiyonlara katılıyor gibi görünmektedir.

Öte yandan, dopamin, adrenal medulla ve periferik sempatik sinirlerden de ortaya çıkabilir. Ancak, esas olarak merkezi sinir sisteminin bir nörotransmitteri olarak çalışır. Bu şekilde, çoğunlukla beyin sapının iki alanında ortaya çıkar: temel nigra ve ventral tegmental alan.

Spesifik olarak, ana dopaminerjik hücre grupları, "A9 hücre grubu" olarak adlandırılan bir alan olan orta beynin ventral bölgesinde bulunur. Bu bölge, absolia nigra'yı içerir. Ayrıca A10 hücre grubunda (ventral tegmental alan) bulunur.

A9 nöronları liflerini kaudat çekirdeğe ve putamenlere yansıtır ve nigrostriatal yolu oluşturur. Bu motor kontrolü için çok önemlidir.

A10 bölgesi nöronları accumbens, amygdala ve prefrontal korteksteki çekirdeklerinden geçerken, mezokortikoimbik yolu oluştururlar. Bu motivasyon, duygular ve hatıraların oluşumunda önemlidir..

Ek olarak, hipotalamusun bir bölümünde, hormonal fonksiyonlar sergilemek için hipofiz bezine bağlanan başka bir grup dopaminerjik hücre vardır..

Beyin sapı alanında, postrema alanı ve soluk yolu gibi, adrenalin ile ilişkili başka çekirdekler de vardır. Bununla birlikte, kanda adrenalin salgılamak için başka bir nörotransmitter, asetilkolin varlığı gereklidir.. 

Katekolaminlerin salınımı

Katekolaminlerin salınması için, asetilkolinin önceki salımı gereklidir. Bu sürüm, örneğin bir tehlike tespit ettiğimizde ortaya çıkabilir. Asetilkolin, adrenal medulla sağlar ve bir dizi hücresel olay meydana getirir.

Sonuç, katekolaminlerin, ekzositoz adı verilen bir işlemle hücre dışı boşluğa salgılanmasıdır..

Vücutta nasıl davranırlar??

Adrenerjik reseptörler adı verilen ve vücudun her yerine dağılmış bir dizi alıcı vardır. Bu reseptörler katekolaminler ile aktive edilir ve çok çeşitli fonksiyonlardan sorumludur..

Genellikle, dopamin, adrenalin veya noradrenalin bu reseptörlere bağlandığında; bir kaçış veya savaş reaksiyonu oluşur. Böylece, kalp atış hızı, kas gerginliği artar ve öğrencilerin genişlemesi görülür. Gastrointestinal sistemi de etkilerler.

Adrenal medulla salınan kandaki katekolaminlerin etkilerini periferik dokular üzerinde etkilediğini fakat beyinde olmadığını belirtmek önemlidir. Bunun nedeni sinir sisteminin kan-beyin bariyeri ile ayrılmasıdır..

Ayrıca dopamin için 5 tip olan spesifik reseptörler de vardır. Bunlar sinir sisteminde, özellikle de hipokampüste, accumbens çekirdeğinde, serebral kortekste, amygdala'da ve önemli kısım Nigra'da bulunur..

fonksiyonlar

Katekolaminler, organizmanın çok çeşitli fonksiyonlarını düzenleyebilir. Daha önce belirtildiği gibi, kanda dolaşımda bulunabilirler veya beyin üzerinde (nörotransmiterler gibi) farklı etkiler yapabilirler..

Daha sonra, katekolaminlerin katıldığı işlevleri öğrenebilirsiniz:

Kardiyak fonksiyonlar

Adrenalin seviyelerinde bir artışla (çoğunlukla), kalbin kasılma gücünde bir artış vardır. Ek olarak, vuruş sıklığı artar. Bu oksijen arzında bir artışa neden olur.

Vasküler fonksiyonlar

Genel olarak katekolaminlerdeki bir artış vazokonstriksiyona, yani kan damarlarında bir kasılmaya neden olur. Sonuç, kan basıncındaki bir artıştır.

Sindirim fonksiyonları

Adrenalin, mide ve bağırsak hareketliliğini ve sekresyonlarını azalttığı görülmektedir. Sfinkter kasılmasının yanı sıra. Bu fonksiyonlarda yer alan adrenerjik reseptörler a1, a2 ve b2'dir..

Üriner fonksiyonlar

Adrenalin mesane detrusor kasını gevşetir (böylece daha fazla idrar saklanabilir). Aynı zamanda, idrar retansiyonuna izin vermek için trigone ve sfinkterle büzüşür..

Bununla birlikte, orta dereceli dopamin, böbreklere kan akışını arttırır, diüretik etki uygular.

Oküler fonksiyonlar

Katekolaminlerdeki artış aynı zamanda pupilla dilatasyonunu (midriyazis) de üretir. Göz içi basıncında bir azalmaya ek olarak.

Solunum fonksiyonları

Katekolaminler solunum hızını arttırıyor gibi görünmektedir. Ek olarak, güçlü bronşiyal gevşetici etkileri vardır. Böylece, bir bronkodilatör etki uygulayan bronşiyal salgıları azaltır..

Santral Sinir Sistemindeki Fonksiyonlar

Sinir sisteminde, noradrenalin ve dopamin, canlılığı, dikkati, konsantrasyonu ve uyaran işlemesini artırır.

Bizi teşvik etmek ve daha iyi öğrenmek ve daha iyi hatırlamak için daha hızlı tepki vermemizi sağlar. Ayrıca zevk ve ödül hissine aracılık ederler. Bununla birlikte, bu maddelerin yüksek seviyeleri kaygı sorunları ile ilişkilendirilmiştir. 

Düşük seviyelerde dopamin, değişikliklerin dikkatdeki görünümünü, öğrenme güçlüğünü ve depresyonu etkiliyor gibi görünmektedir..

Motor fonksiyonları

Dopamin, hareketlerin kontrolüne aracılık etmede rol oynayan ana katekolamindir. Sorumlu alanlar, essentialia nigra ve bazal ganglionlardır (özellikle kaudat çekirdeği)..

Aslında, bazal ganglionlarda dopamin bulunmadığının Parkinson hastalığının kaynağı olduğu gösterilmiştir..

stres

Katekolaminler, stresin düzenlenmesinde çok önemlidir. Vücudumuzu potansiyel olarak tehlikeli uyaranlara tepki vermeye hazırlamak için bu maddelerin seviyeleri yükseltilir. Bu, dövüş ya da uçuş tepkilerinin nasıl ortaya çıktığıdır..

Bağışıklık sistemi üzerindeki eylemler

Stresin, özellikle adrenalin ve noradrenalin aracılık ettiği bağışıklık sistemini etkilediği gösterilmiştir. Strese maruz kaldığımızda, adrenal bezi adrenalini serbest bırakırken, noradrenalin sinir sisteminde salgılanır. Bu bağışıklık sistemine dahil olan organlara zarar verir..

Katekolaminlerde çok uzun süreli bir artış, kronik stres ve bağışıklık sisteminin zayıflamasına neden olur..

İdrarda ve kanda katekolaminlerin analizi

Organizma katekolaminleri parçalara ayırır ve idrar yoluyla salgılar. Bu nedenle, bir idrar tahlili yoluyla 24 saatlik bir sürede salgılanan katekolaminlerin miktarı gözlenebilir. Bu test kan testi ile de yapılabilir..

Bu test genellikle adrenal bezlerdeki (feokromositoma) tümörleri teşhis etmek için yapılır. Bu bölgedeki bir tümör çok fazla katekolamin salınmasına neden olur. Hipertansiyon, aşırı terleme, baş ağrısı, taşikardi ve titreme gibi semptomlara ne yansır?.

İdrardaki yüksek katekolamin seviyeleri, vücuttaki enfeksiyonlar, ameliyatlar veya travmatik yaralanmalar gibi herhangi bir aşırı stres türünü de gösterebilir..

Her ne kadar kan basıncı için ilaçlar alınmışsa, antidepresanlar, ilaçlar veya kafein bu seviyeler değiştirilebilirse de. Ek olarak, soğuk harcanması analizde katekolamin seviyesini artırabilir.

Bununla birlikte, düşük değerler, sinir sisteminin aktivitesinde diyabet veya değişiklikleri gösterebilir.

referanslar

  1. Brandan, N. C., Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, D.A. N. ve Rodríguez, A.N. (2010). Adrenal Katekolamin Hormonları. Biyokimya Tıp Fakültesi Başkanı. [erişim: 02 Ocak 2017]. 
  2. Katekolamin. (N.D.). Wikipedia Ocak'tan 2 Ocak 2017 tarihinde alındı.
  3. Katekolamin. (2009 yılının 12'si 21). Encyclopædia Britannica'dan alındı.
  4. Kandaki Katekolaminler. (N.D.). 2 Ocak 2017'de WebMD'den alındı.
  5. İdrarda Katekolaminler. (N.D.). 2 Ocak 2017'de WebMD'den alındı.
  6. Carlson, N.R. (2006). Davranışın fizyolojisi 8. Baskı, Madrid: Pearson. s: 117-120.
  7. Gómez-González, B. ve Escobar, A. (2006). Stres ve bağışıklık sistemi. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
  8. Kobayashi, K. (2001). Beyin ve sinir sistemi fonksiyonlarında katekolamin sinyalleşmesinin rolü: fare moleküler genetik çalışmasından yeni görüşler. Araştırmacı Dermatoloji Sempozyumu Bildirilerinde Bildiri Kitabı (Cilt 6, Sayı 1, s. 115-121). Doğa Yayın Grubu.
  9. Nicoll, RA, Malenka, RC ve Kauer, JA (1990). Memelilerin merkezi sinir sistemindeki nörotransmitter reseptörlerinin alt tiplerinin fonksiyonel olarak karşılaştırılması. Physiol Rev.; 70: 513-565.