Katekolaminer

Katekolaminer är en grupp av föreningar som har en strukturell likhet med tyrosin. Dessa inkluderar neurotransmittorer och hormoner. Av denna anledning är katekolaminer oerhört viktiga för den inre regleringen av kroppen och nervsystemet. Vilka föreningar tillhör katekolaminer? Vilken roll har de i människokroppen?

Innehållsförteckning:

1. Katekolaminer - effekt på kroppen
2. Katekolaminer som neurotransmittorer
3. Katekolaminer som hormoner
4. Katekolaminer som droger
5. Katekolaminer - nedbrytningen av katekolaminer i människokroppen
6. Orsakerna till höga katekolaminnivåer i kroppen

Katekolaminer som finns i människokroppen är främst neurotransmittorer, dvs. ämnen som är ansvariga för överföring av information mellan nervceller. De har en monoaminstruktur och det faktum att de bildas i kroppen av tyrosin, dvs. en av aminosyrorna. Katekolaminer kan inte levereras med mat. Vår kropp måste själv syntetisera dem från näringsämnen i protein.

De viktigaste ämnena som hör till katekolaminer är:

• adrenalin
• noradrenalin
• dopamin

Dessa föreningar produceras huvudsakligen av cellerna i binjuren och postganglionfibrerna i det sympatiska nervsystemet.

Dopamin är en aktiv neurotransmittor i centrala nervsystemet. På grund av placeringen av dess handling syntetiseras den till stor del i hjärnstammen.

Katekolaminer är vattenlösliga kemikalier. De kan transporteras i blodet upplöst i plasma eller bindas till proteiner. Tack vare detta kan adrenalin nå olika organ i kroppen som utför en hormonell funktion.

Många stimulanser är analoger med katekolaminer. Denna grupp inkluderar amfetaminderivat.

Katekolaminer - effekt på kroppen

Nivån av katekolaminer i kroppen ökar i stressiga situationer. Dessa ämnen är ansvariga för att utlösa "fight or flight" -reaktionen. Under deras inflytande förbereder kroppen sig för intensiv fysisk ansträngning som svar på en stressstimulans.

Denna mekanism utvecklades i våra förfäder, som var tvungna att jaga och kämpa för överlevnad.

Ökningen av katekolaminnivåer kan utlösas av psykologiska situationer eller miljöbelastningar, såsom ökade ljudnivåer eller intensivt ljus.

Ökningen av katekolaminkoncentrationen i kroppen orsakas av:

• ökning av blodtrycket
• ökad hjärtrytm
• öka blodsockernivån

Katekolaminer som neurotransmittorer

Noradrenalin och dopamin är katekolaminer som fungerar som neurotransmittorer i centrala nervsystemet. Detta innebär att de är kemikalier som frigörs av neuroner för att skicka signaler till andra nervceller.

Dopamin är aktiv i hjärnan där den utför flera olika funktioner. En av dem är rollen som belöningscentrumstimulanten. På detta sätt deltar den i den motivationsmekanism som styr vårt beteende.

Många ämnen med beroendeframkallande egenskaper stimulerar frisättningen av dopamin i hjärnan och stimulerar därmed belöningscentret. Läkemedel och vissa läkemedel är sådana föreningar. Denna mekanism är involverad i utvecklingen av missbruk.

En annan roll för dopamin är att delta i neurotransmission som ansvarar för kroppens motoriska kontroll.

Under Parkinsons sjukdom observeras en minskning av koncentrationen av denna neurotransmittor i substantia nigra i hjärnan. En dopaminbrist vid denna störning resulterar i muskelstelhet och skakningar.

I populärkultur och media beskrivs dopamin ofta som den kemikalie som är ansvarig för att uppleva njutning. Ur vetenskaplig synvinkel är detta ämne dock främst motiverande.

Detta innebär att den driver kroppens beteenden som för den närmare att uppnå sitt mål. Dopamin är ansvarig för den trevliga känslan av tillfredsställelse med framgång.

Noradrenalin är en neurotransmittor som ansvarar för att mobilisera hjärnan och kroppen för att agera. Frisättningen från nervfibrerna är låg under sömnen.

Den högsta koncentrationen av detta ämne förekommer i stressiga eller nödsituationer. I hjärnan fungerar noradrenalin genom att orsaka excitation och öka vakenhet. Det har en positiv effekt på minne och koncentration. Samtidigt ansvarar den för ångestreaktioner.

Noradrenalin i nervsystemet verkar också perifert, dvs. hela kroppen, inte bara sinnet och psyken. Dess ökade koncentration ökar hjärtfrekvensen, blodtrycket och stimulerar frisättningen av glukos i blodomloppet.

Dessutom ökar det blodflödet till skelettmusklerna samtidigt som blodtillförseln till matsmältningssystemet minskar. Denna åtgärd är att förbereda kroppen för att slåss eller fly.

Katekolaminer som hormoner

Adrenalin, även kallat adrenalin, fungerar som ett hormon i kroppen. Detta innebär att det är en förening som produceras av kroppen och sedan släpps ut i blodet. Hormoner färdas genom blodomloppet till olika vävnader.

Adrenalin kommer in i kroppens celler med blodet och orsakar metaboliska förändringar i dem. Detta leder till effekter som ökad hjärtprestanda, utvidgade pupiller och ökad sockertransport till kroppens organ.

Det stimulerar också blodflödet genom musklerna. Verkningsmekanismen för detta hormon är baserad på bindningen av dess molekyler till alfa- och beta-receptorer på ytan av cellmembran.

Adrenalin produceras vanligtvis av både binjurarna och ett litet antal nervceller i hjärnans medulla. I nervsystemet kan det också fungera som en neurotransmittor, som noradrenalin och dopamin.

På detta sätt att signalera är det involverat i regleringen av viscerala funktioner. Det reglerar bland annat andningen.

Denna katekolamin isolerades först av en polsk forskare, Napoleon Cybulski 1895.

Katekolaminer som droger

Den enda katekolaminen som används i medicin som läkemedel är adrenalin. Det används främst i hjärtstilleståndssituationer. Administrering av detta ämne genom injektion:

• stimulerar hjärtmuskelns kontraktilitet
• förbättrar konduktiviteten hos stimuli i hjärtat
• ökar effektiviteten av elektrisk defibrillering

Läs också: Kardioversion och defibrillering - vad är det? Skillnader mellan kardioversion och defibrillering

Adrenalin används i fall av anafylaktisk chock, hjärtstopp och kardiogen chock.

Det används ibland för att stoppa ytlig blödning eftersom det förtränger blodkärlen lokalt. Det kan också användas vid astma när andra behandlingar inte har fungerat.

Denna katekolamin administreras intravenöst, genom injektion i en muskel, genom inandning eller genom subkutan administrering. Vanliga biverkningar efter adrenalinadministrering inkluderar skakningar, rastlöshet och svettning. Det kan också finnas en ökning av hjärtfrekvensen och högt blodtryck.

Strukturen av katekolaminen finns också i läkemedlet levodopa. Det är ett ämne som är en föregångare till dopamin. Detta läkemedel används vid behandling av Parkinsons sjukdom.

Den terapeutiska mekanismen för denna katekolamin baseras på det faktum att när det passerar blod-hjärnbarriären omvandlas det till dopamin. Som ett resultat ökar koncentrationen av denna neurotransmittor i substantia nigra i hjärnan, vilket minskar symtomen på sjukdomen.

Ett annat läkemedel som tillhör katekolaminer är isoprenalin. Det är ett syntetiskt derivat av adrenalin som inte finns naturligt i kroppen.

Detta ämne används för att behandla bradykardi (långsam hjärtrytm), hjärtblock och sällan astma.

Katekolaminer - nedbrytningen av katekolaminer i människokroppen

Halveringstiden för katekolaminer i människans blodomlopp är flera minuter. Dess sönderdelning orsakas av metyleringsprocesser med användning av katekol-O-metyltransferaser (COMT) eller deaminering med monoaminoxidas (MAO).

Det finns läkemedel som används i medicin som baserar sin terapeutiska effekt på att blockera monoaminoxidas (MAO). Gruppen av dessa ämnen är känd som MAO-hämmare. De används som läkemedel som ökar koncentrationen av neurotransmittorer i hjärnan hos personer med depression.

Den andra applikationen är att öka effektiviteten av Parkinsons sjukdomsterapi med användning av levodopa. De blockerar således nedbrytningen av detta läkemedel i blodomloppet.

Orsakerna till höga katekolaminnivåer i kroppen

I vår kropp är katekolaminer i blodet lågt, förutom de ögonblick då den ökade frisättningen, relaterad till t.ex. stress. Konsekvent höga nivåer av katekolaminer kan associeras med närvaron av tumörer av de typer som ökar deras produktion.

Signifikant förhöjda katekolaminnivåer kan orsakas av neuroendokrina tumörer i binjuren. Ökningen i koncentrationen av dessa ämnen observeras också vid andra förändringar:

• feokromocytom (feokromocytom)
• neuroblastom (neuroblastom)
• ganglion (ganglioneurom)

En annan orsak till höga katekolaminnivåer är Brunners syndrom, som är monoaminoxidas A (MAO-A) -brist. Det är det enzym som är ansvarigt för att bryta ner dessa ämnen i kroppen. Därför ökar dess brist signifikant mängden av dessa neurotransmittorer i blodet.

Litteratur

1. Adrenalin (DB00668) - information om den aktiva substansen (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). "Kapitel 11. Adrenal Medulla och Paraganglia". I Gardner, D. G.; Shoback, D. (red.). Greenspans Basic & Clinical Endocrinology (9: e upplagan). New York: McGraw-Hill. Hämtad 26 oktober 2011., online-åtkomst
3. Purves, D.; Augustine, G. J. Fitzpatrick, D.; Hall, W. C. LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., red. (2008). Neurovetenskap (4: e upplagan). Sinauer Associates. sid. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. "Katekolaminer". Hälsobibliotek. San Diego, Kalifornien: University of California. Arkiverad från originalet den 16 juli 2011.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (juni 2012). "Prefrontal / accumbal catecholamine system processes high motivational salience". Främre. Uppför dig. Neurosci. 6:31

Om författaren

Sara Janowska, doktorand i tvärvetenskapliga doktorandstudier inom läkemedels- och biomedicinsk vetenskap vid medicinska universitetet i Lublin och institutet för bioteknik i Białystok. En doktorsexamen i farmaceutiska studier vid medicinska universitetet i Lublin med inriktning mot växtmedicin. Hon fick en magisterexamen som försvarade en avhandling inom farmaceutisk botanik om antioxidantegenskaperna hos extrakt erhållna från tjugo mossarter. För närvarande behandlar han i sitt forskningsarbete syntesen av nya anticancerämnen och studien av deras egenskaper på cancercellinjer. I två år arbetade hon som läkemedelsmästare i ett öppet apotek.

Läs fler artiklar av denna författare