Katecholaminy

Katecholaminy jsou skupina sloučenin, které mají strukturní podobnost s tyrosinem. Patří mezi ně neurotransmitery a hormony. Z tohoto důvodu jsou katecholaminy nesmírně důležité pro vnitřní regulaci těla a fungování nervového systému. Které sloučeniny patří do katecholaminu? Jaká je jejich role v lidském těle?

Obsah:

1. Katecholaminy - účinek na tělo
2. Katecholaminy jako neurotransmitery
3. Katecholaminy jako hormony
4. Katecholaminy jako léky
5. Katecholaminy - rozpad katecholaminů v lidském těle
6. Příčiny vysokých hladin katecholaminů v těle

Katecholaminy nacházející se v lidském těle jsou primárně neurotransmitery, tj. Látky odpovědné za přenos informací mezi nervovými buňkami. Mají monoaminovou strukturu a skutečnost, že se v těle tvoří z tyrosinu, tj. Jedné z aminokyselin. Katecholaminy nelze dodávat s jídlem. Naše tělo si je musí syntetizovat samo z bílkovinných živin.

Nejdůležitější látky patřící do katecholaminu jsou:

• adrenalin
• noradrenalin
• dopamin

Tyto sloučeniny jsou produkovány hlavně buňkami dřeně nadledvin a postganglionovými vlákny sympatického nervového systému.

Dopamin je aktivní neurotransmiter v centrálním nervovém systému. Vzhledem k umístění jeho působení je z velké části syntetizován v mozkovém kmeni.

Katecholaminy jsou chemikálie rozpustné ve vodě. Mohou být transportovány v krvi rozpuštěné v plazmě nebo vázané na bílkoviny. Díky tomu se může adrenalin dostat do různých orgánů těla, které plní hormonální funkci.

Mnoho stimulantů je analogem katecholaminů. Tato skupina zahrnuje amfetaminové deriváty.

Katecholaminy - účinek na tělo

Úroveň katecholaminů v těle se zvyšuje ve stresových situacích. Tyto látky jsou odpovědné za spuštění reakce „bojuj nebo utíkej“. Pod jejich vlivem se tělo připravuje na intenzivní fyzickou námahu v reakci na stresový podnět.

Tento mechanismus se vyvinul u našich předků, kteří museli lovit a bojovat o přežití.

Zvýšení hladin katecholaminů může být vyvoláno psychickými situacemi nebo stresujícími vlivy prostředí, jako je zvýšená hladina zvuku nebo intenzivní světlo.

Zvýšení koncentrace katecholaminů v těle je způsobeno:

• zvýšení krevního tlaku
• zvýšená srdeční frekvence
• zvýšení hladiny glukózy v krvi

Katecholaminy jako neurotransmitery

Norepinefrin a dopamin jsou katecholaminy, které působí jako neurotransmitery v centrálním nervovém systému. To znamená, že se jedná o chemikálie uvolňované neurony k vysílání signálů do jiných nervových buněk.

Dopamin je aktivní v mozku, kde vykonává několik různých funkcí. Jednou z nich je role stimulantu centra odměn. Tímto způsobem se účastní motivačního mechanismu, který řídí naše chování.

Mnoho látek s návykovými vlastnostmi stimuluje uvolňování dopaminu v mozku, a tím stimuluje centrum odměn. Drogy a některé léky jsou takové sloučeniny. Tento mechanismus se podílí na rozvoji závislosti.

Další rolí pro dopamin je účast na neurotransmisi odpovědné za motorickou kontrolu těla.

Během Parkinsonovy choroby je pozorován pokles koncentrace tohoto neurotransmiteru v mozkové hmotě. Nedostatek dopaminu u této poruchy má za následek ztuhlost svalů a třes.

V populární kultuře a médiích je dopamin často popisován jako chemikálie odpovědná za prožívání potěšení. Z hlediska vědy je však tato látka primárně motivační.

To znamená, že řídí chování těla, které ho přibližuje k jeho cíli. Dopamin je zodpovědný za příjemný pocit spokojenosti s úspěchem.

Norepinefrin je neurotransmiter odpovědný za mobilizaci mozku a těla k jednání. Jeho uvolňování z nervových vláken je během spánku nízké.

K nejvyšší koncentraci této látky dochází ve stresových nebo nouzových situacích. V mozku norepinefrin působí tak, že vyvolává vzrušení a zvyšuje bdělost. Pozitivně působí na paměť a koncentraci. Zároveň je zodpovědný za úzkostné reakce.

Norepinefrin v nervovém systému působí také periferně, tj. Na celé tělo, nejen na mysl a psychiku. Jeho zvýšená koncentrace zvyšuje srdeční frekvenci, krevní tlak a stimuluje uvolňování glukózy do krevního řečiště.

Kromě toho zvyšuje průtok krve do kosterních svalů a současně snižuje přísun krve do zažívacího systému. Tato akce má připravit tělo na boj nebo útěk.

Katecholaminy jako hormony

Adrenalin, nazývaný také epinefrin, působí v těle jako hormon. To znamená, že se jedná o sloučeninu produkovanou tělem a poté uvolněnou do krve. Hormony cestují krevním řečištěm do různých tkání.

Adrenalin vstupuje do buněk těla krví a způsobuje v nich metabolické změny. To vede k účinkům, jako je zvýšený srdeční výkon, rozšířené zornice a zvýšený transport cukru do orgánů těla.

Stimuluje také průtok krve svaly. Mechanismus účinku tohoto hormonu je založen na vazbě jeho molekul s alfa a beta receptory na povrchu buněčných membrán.

Adrenalin je obvykle produkován jak nadledvinami, tak malým počtem neuronů v dřeni mozku. V nervovém systému může také působit jako neurotransmiter, jako je noradrenalin a dopamin.

Tímto způsobem signalizace se podílí na regulaci viscerálních funkcí. Reguluje mimo jiné dýchání.

Tento katecholamin byl poprvé izolován polským vědcem Napoleonem Cybulskim v roce 1895.

Katecholaminy jako léky

Jediným katecholaminem používaným v medicíně jako droga je adrenalin. Používá se především při zástavě srdce. Podávání této látky injekčně:

• stimuluje kontraktilitu srdečního svalu
• zlepšuje vodivost podnětů v srdci
• zvyšuje účinnost elektrické defibrilace

Přečtěte si také: Kardioverze a defibrilace - co to je? Rozdíly mezi kardioverzí a defibrilací

Adrenalin se používá v případech anafylaktického šoku, zástavy srdce a kardiogenního šoku.

Někdy se používá k zastavení povrchového krvácení, protože lokálně stahuje krevní cévy. Lze jej také použít při astmatu, pokud jiná léčba nefunguje.

Tento katecholamin se podává intravenózně, injekcí do svalu, inhalací nebo subkutánním podáním. Mezi časté nežádoucí účinky po podání adrenalinu patří třes, neklid a pocení. Může také dojít ke zvýšení srdeční frekvence a vysokému krevnímu tlaku.

Struktura katecholaminů se nachází také v léku levodopa. Je to látka, která je předchůdcem dopaminu. Tento lék se používá při léčbě Parkinsonovy choroby.

Terapeutický mechanismus tohoto katecholaminu je založen na skutečnosti, že když prochází hematoencefalickou bariérou, přeměňuje se na dopamin. Výsledkem je, že zvyšuje koncentraci tohoto neurotransmiteru v substantia nigra mozku a snižuje příznaky nemoci.

Dalším léčivem, které patří do katecholaminu, je izoprenalin. Jedná se o syntetický derivát adrenalinu, který se v těle přirozeně nenachází.

Tato látka se používá k léčbě bradykardie (pomalý srdeční rytmus), srdečního bloku a vzácně astmatu.

Katecholaminy - rozpad katecholaminů v lidském těle

Poločas katecholaminů v lidské krvi je několik minut. Jeho rozklad je způsoben methylačními procesy s použitím katechol-O-methyltransferáz (COMT) nebo deaminací monoaminooxidázami (MAO).

V medicíně se používají léky, jejichž terapeutický účinek spočívá v blokování monoaminooxidáz (MAO). Skupina těchto látek je známá jako inhibitory MAO. Používají se jako léky, které zvyšují koncentraci neurotransmiterů v mozku u lidí s depresí.

Druhou aplikací je zvýšení účinnosti terapie Parkinsonovy choroby pomocí levodopy. Blokují tak rozpad této drogy v krevním řečišti.

Příčiny vysokých hladin katecholaminů v těle

V našem těle je hladina katecholaminů v krvi kromě momentů jejich zvýšeného uvolňování, souvisejících například se stresem, nízká. Trvale vysoké hladiny katecholaminů mohou být spojeny s přítomností nádorů typů, které zvyšují jejich produkci.

Významně zvýšené hladiny katecholaminů mohou být způsobeny neuroendokrinními nádory v dřeni nadledvin. Zvýšení koncentrace těchto látek lze pozorovat také v případě dalších změn:

• feochromocytom (feochromocytom)
• neuroblastom (neuroblastom)
• ganglion (ganglioneuroma)

Další příčinou vysokých hladin katecholaminů může být Brunnerův syndrom, kterým je nedostatek monoaminooxidázy A (MAO-A). Je to enzym odpovědný za rozklad těchto látek v těle. Jeho nedostatek proto významně zvyšuje množství těchto neurotransmiterů v krvi.

Literatura

1. Adrenalin (DB00668) - informace o účinné látce (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). „Kapitola 11. Dřeně nadledvin a Paraganglia“. In Gardner, D. G.; Shoback, D. (eds.). Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology (9. vydání). New York: McGraw-Hill. Citováno 26. října 2011., on-line přístup
3. Purves, D .; Augustine, G. J.; Fitzpatrick, D .; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., eds. (2008). Neuroscience (4. vydání). Sinauer Associates. str. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. "Katecholaminy". Knihovna zdraví. San Diego, CA: Kalifornská univerzita. Archivovány od originálu 16. července 2011.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (červen 2012). „Prefrontální / accumbal katecholaminový systém zpracovává vysokou motivační charakteristiku“. Přední. Chovat se. Neurosci. 6:31

O autorovi

Sara Janowska, doktorandka interdisciplinárního doktorského studia v oboru farmaceutických a biomedicínských věd na Lékařské univerzitě v Lublinu a Biotechnologickém ústavu v Białystoku, absolventka farmaceutických studií na Lékařské univerzitě v Lublinu se specializací na rostlinnou medicínu. Magisterský titul obhájila v oboru farmaceutické botaniky o antioxidačních vlastnostech extraktů získaných z dvaceti druhů mechů. V současné době se ve své výzkumné práci zabývá syntézou nových protinádorových látek a studiem jejich vlastností na rakovinných buněčných liniích. Dva roky pracovala jako mistr farmacie v otevřené lékárně.

Přečtěte si více článků od tohoto autora