Katekolaminer

Katekolaminer er en gruppe forbindelser som har en strukturell likhet med tyrosin. Disse inkluderer nevrotransmittere og hormoner. Av denne grunn er katekolaminer ekstremt viktige for den indre reguleringen av kroppen og nervesystemets funksjon. Hvilke forbindelser tilhører katekolaminer? Hva er deres rolle i menneskekroppen?

Innholdsfortegnelse:

1. Katekolaminer - effekt på kroppen
2. Katekolaminer som nevrotransmittere
3. Katekolaminer som hormoner
4. Katekolaminer som medikamenter
5. Katekolaminer - nedbrytningen av katekolaminer i menneskekroppen
6. Årsakene til høye katekolaminnivåer i kroppen

Katekolaminer som finnes i menneskekroppen er primært nevrotransmittere, dvs. stoffer som er ansvarlige for overføring av informasjon mellom nerveceller. De har en monoaminstruktur og det faktum at de dannes i kroppen av tyrosin, dvs. en av aminosyrene. Katekolaminer kan ikke leveres med mat. Kroppen vår må syntetisere dem selv fra protein næringsstoffer.

De viktigste stoffene som tilhører katekolaminer er:

• adrenalin
• noradrenalin
• dopamin

Disse forbindelsene produseres hovedsakelig av cellene i binyremargen og postganglioniske fibre i det sympatiske nervesystemet.

Dopamin er en aktiv nevrotransmitter i sentralnervesystemet. På grunn av plasseringen av handlingen syntetiseres den i stor grad i hjernestammen.

Katekolaminer er vannløselige kjemikalier. De kan transporteres i blodet oppløst i plasma eller bundet til proteiner. Takket være dette kan adrenalin nå forskjellige organer i kroppen som utfører en hormonell funksjon.

Mange sentralstimulerende midler er analoger av katekolaminer. Denne gruppen inkluderer amfetaminderivater.

Katekolaminer - effekt på kroppen

Nivået av katekolaminer i kroppen øker i stressende situasjoner. Disse stoffene er ansvarlige for å utløse "fight or flight" -reaksjonen. Under deres innflytelse forbereder kroppen seg på intens fysisk anstrengelse som svar på en stressstimulans.

Denne mekanismen utviklet seg i våre forfedre, som måtte jakte og kjempe for å overleve.

Økningen i katekolaminnivået kan utløses av psykologiske situasjoner eller miljømessige stressfaktorer, for eksempel økte lydnivåer eller intenst lys.

Økningen i katekolaminkonsentrasjonen i kroppen er forårsaket av:

• økning i blodtrykk
• økt hjertefrekvens
• økende blodsukkernivå

Katekolaminer som nevrotransmittere

Noradrenalin og dopamin er katekolaminer som fungerer som nevrotransmittere i sentralnervesystemet. Dette betyr at de er kjemikalier som frigjøres av nevroner for å sende signaler til andre nerveceller.

Dopamin er aktiv i hjernen der den utfører flere forskjellige funksjoner. En av dem er rollen som belønningssenterstimulanten. På denne måten deltar den i motivasjonsmekanismen som styrer vår atferd.

Mange stoffer med vanedannende egenskaper stimulerer frigjøring av dopamin i hjernen, og stimulerer dermed belønningssenteret. Legemidler og noen stoffer er slike forbindelser. Denne mekanismen er involvert i utviklingen av avhengighet.

En annen rolle dopamin er å delta i nevrotransmisjonen som er ansvarlig for motorisk kontroll av kroppen.

Under Parkinsons sykdom observeres en reduksjon i konsentrasjonen av denne nevrotransmitteren i substantia nigra i hjernen. En dopaminmangel i denne lidelsen resulterer i muskelstivhet og skjelvinger.

I populærkultur og media blir dopamin ofte beskrevet som kjemikaliet som er ansvarlig for å oppleve glede. Fra vitenskapelig synspunkt er imidlertid dette stoffet først og fremst motiverende.

Dette betyr at den driver kroppens atferd som bringer den nærmere å nå sitt mål. Dopamin er ansvarlig for den behagelige følelsen av tilfredshet med suksess.

Noradrenalin er en nevrotransmitter som er ansvarlig for å mobilisere hjernen og kroppen til å handle. Frigivelsen fra nervefibre er lav under søvn.

Den høyeste konsentrasjonen av dette stoffet oppstår i stressende eller i nødssituasjoner. I hjernen fungerer noradrenalin ved å forårsake eksitasjon og øke våkenhet. Det har en positiv effekt på hukommelse og konsentrasjon. Samtidig er det ansvarlig for angstreaksjoner.

Noradrenalin i nervesystemet virker også perifert, dvs. på hele kroppen, ikke bare på sinnet og psyken. Den økte konsentrasjonen øker hjertefrekvensen, blodtrykket og stimulerer frigjøringen av glukose i blodet.

I tillegg øker det blodtilførselen til skjelettmuskulaturen mens den reduserer blodtilførselen til fordøyelsessystemet. Denne handlingen er å forberede kroppen til å kjempe eller flykte.

Katekolaminer som hormoner

Adrenalin, også kalt adrenalin, fungerer som et hormon i kroppen. Dette betyr at det er en forbindelse produsert av kroppen og deretter sluppet ut i blodet. Hormoner reiser gjennom blodstrømmen til forskjellige vev.

Adrenalin kommer inn i kroppens celler med blodet og forårsaker metabolske endringer i dem. Dette fører til effekter som økt hjerteytelse, utvidede pupiller og økt sukkertransport til kroppens organer.

Det stimulerer også blodstrømmen gjennom musklene. Virkningsmekanismen til dette hormonet er basert på bindingen av molekylene til alfa- og beta-reseptorer på overflaten av cellemembraner.

Adrenalin produseres vanligvis av både binyrene og et lite antall nerveceller i hjernens medulla. I nervesystemet kan det også fungere som en nevrotransmitter, som noradrenalin og dopamin.

På denne måten å signalisere er det involvert i regulering av viscerale funksjoner. Det regulerer blant annet pusten.

Denne katekolaminen ble først isolert av en polsk forsker, Napoleon Cybulski i 1895.

Katekolaminer som medikamenter

Det eneste katekolaminet som brukes i medisin som medikament er adrenalin. Det brukes primært i hjertestanssituasjoner. Administrasjon av dette stoffet ved injeksjon:

• stimulerer kontraktiliteten i hjertemuskelen
• forbedrer ledningsevnen til stimuli i hjertet
• øker effektiviteten av elektrisk defibrillering

Les også: Kardioversjon og defibrillering - hva er det? Forskjeller mellom kardioversjon og defibrillering

Adrenalin brukes i tilfeller av anafylaktisk sjokk, hjertestans og kardiogent sjokk.

Det brukes noen ganger for å stoppe overfladisk blødning fordi det sammentrekker blodårene lokalt. Det kan også brukes i astma når andre behandlinger ikke har virket.

Denne katekolaminen administreres intravenøst, ved injeksjon i en muskel, ved innånding eller ved subkutan administrering. Vanlige bivirkninger etter adrenalinadministrasjon inkluderer skjelving, rastløshet og svette. Det kan også være en økning i hjertefrekvens og høyt blodtrykk.

Strukturen til katekolaminen finnes også i legemidlet levodopa. Det er et stoff som er en forløper for dopamin. Dette stoffet brukes til behandling av Parkinsons sykdom.

Den terapeutiske mekanismen til denne katekolaminen er basert på det faktum at når den krysser blod-hjerne-barrieren, blir den omdannet til dopamin. Som et resultat øker det konsentrasjonen av denne nevrotransmitteren i substantia nigra i hjernen, og reduserer symptomene på sykdommen.

Et annet medikament som tilhører katekolaminer er isoprenalin. Det er et syntetisk derivat av adrenalin som ikke finnes naturlig i kroppen.

Dette stoffet brukes til å behandle bradykardi (langsom hjerterytme), hjerteblokk og sjelden astma.

Katekolaminer - nedbrytningen av katekolaminer i menneskekroppen

Halveringstiden for katekolaminer i menneskets blodomløp er flere minutter. Nedbrytningen er forårsaket av metyleringsprosesser ved bruk av katekol-O-metyltransferaser (COMT) eller deaminering med monoaminoksidaser (MAO).

Det finnes medisiner som brukes i medisin som baserer deres terapeutiske effekt på blokkering av monoaminoksidaser (MAO). Gruppen av disse stoffene er kjent som MAO-hemmere. De brukes som medisiner som øker konsentrasjonen av nevrotransmittere i hjernen hos personer med depresjon.

Den andre applikasjonen er å øke effektiviteten av Parkinsons sykdomsterapi ved bruk av levodopa. De blokkerer dermed nedbrytningen av dette stoffet i blodet.

Årsakene til høye katekolaminnivåer i kroppen

I kroppen vår, bortsett fra øyeblikkene av økt frigjøring, relatert til for eksempel stress, er nivået av katekolaminer i blodet lavt. Konsekvent høye nivåer av katekolaminer kan være assosiert med tilstedeværelsen av svulster av de typene som øker produksjonen.

Signifikant forhøyede nivåer av katekolamin kan være forårsaket av nevroendokrine svulster i binyrene. Økningen i konsentrasjonen av disse stoffene observeres også i tilfelle andre endringer:

• feokromocytom (feokromocytom)
• neuroblastom (neuroblastoma)
• ganglion (ganglioneuroma)

En annen årsak til høye katekolaminnivåer er Brunners syndrom, som er monoaminoksidase A (MAO-A) -mangel. Det er enzymet som er ansvarlig for å bryte ned disse stoffene i kroppen. Derfor øker dens mangel mengden av disse nevrotransmitterne i blodet betydelig.

Litteratur

1. Adrenalin (DB00668) - informasjon om det aktive stoffet (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). "Kapittel 11. Adrenal Medulla and Paraganglia". I Gardner, D. G.; Shoback, D. (red.). Greenspans Basic & Clinical Endocrinology (9. utgave). New York: McGraw-Hill. Hentet 26. oktober 2011., online tilgang
3. Purves, D.; Augustine, G. J.; Fitzpatrick, D.; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., red. (2008). Nevrovitenskap (4. utgave). Sinauer Associates. pp. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. "Katekolaminer". Helsebibliotek. San Diego, CA: University of California. Arkivert fra originalen 16. juli 2011.
5. Puglisi-Allegra S, Ventura R (juni 2012). "Prefrontal / accumbal catecholamine system prosesser høy motivasjonsevne". Front. Oppfør deg. Neurosci. 6:31

Om forfatteren

Sara Janowska, M.Sc. doktorgradsstudent i tverrfaglige doktorgradsstudier innen farmasøytisk og biomedisinsk vitenskap ved Medical University of Lublin og Institute of Biotechnology in Białystok. En utdannet farmasøytiske studier ved Medical University of Lublin med spesialisering i plantemedisin. Hun oppnådde en mastergrad som forsvarte en avhandling innen farmasøytisk botanikk om antioksidantegenskapene til ekstrakter hentet fra tjue mosearter. For tiden behandler han i sitt forskningsarbeid syntesen av nye antikreftstoffer og studiet av deres egenskaper på kreftcellelinjer. I to år jobbet hun som mester i farmasi i et åpent apotek.

Les flere artikler av denne forfatteren