Kateholamini so skupina spojin, ki imajo strukturno podobnost s tirozinom. Sem spadajo nevrotransmiterji in hormoni. Zaradi tega so kateholamini izjemno pomembni za notranjo regulacijo telesa in delovanje živčnega sistema. Katere spojine spadajo med kateholamine? Kakšna je njihova vloga v človeškem telesu?
Vsebina:
- kateholamini - učinek na telo
- kateholamini kot nevrotransmiterji
- kateholamini kot hormoni
- kateholamini kot zdravila
- Kateholamini - razgradnja kateholaminov v človeškem telesu
- Vzroki za visoke ravni kateholaminov v telesu
Kateholamini , ki se pojavljajo v človeškem telesu, so predvsem nevrotransmiterji, torej snovi, ki so odgovorne za prenos informacij med živčnimi celicami. Imajo monoaminsko strukturo in dejstvo, da nastajajo v telesu iz tirozina, torej ene od aminokislin. Kateholaminov ni mogoče dobiti s hrano. Naše telo jih mora sintetizirati samo iz beljakovinskih hranil.
Najpomembnejše snovi, ki spadajo med kateholamine, so:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopamin
Te spojine v glavnem proizvajajo celice medule nadledvične žleze in postganglijska vlakna simpatičnega živčnega sistema.
Dopamin je aktiven nevrotransmiter v centralnem živčnem sistemu. Zaradi lokalizacije delovanja se večinoma sintetizira v možganskem deblu.
Kateholamini so vodotopne kemikalije. Lahko se prenašajo v krvi, raztopljeni v plazmi ali vezani na beljakovine. Zahvaljujoč temu lahko adrenalin doseže različne organe telesa, ki opravljajo hormonsko funkcijo.
Številni stimulansi so analogi kateholaminov. Ta skupina vključuje derivate amfetamina.
kateholamini - učinek na telo
Raven kateholaminov v telesu se v stresnih situacijah poveča. Te snovi so odgovorne za sprožitev reakcije "boj ali beg". Pod njihovim vplivom se telo pripravi na intenzivne fizične obremenitve kot odziv na stresni dražljaj.
Ta mehanizem se je razvil v naših prednikih, ki so morali loviti in se boriti za preživetje.
Povečanje koncentracije kateholaminov lahko povzročijo psihološke situacije ali stresorjiokoljski pogoji, kot so povečana raven zvoka ali intenzivna svetloba.
Povečanje koncentracije kateholaminov v telesu povzroča:
- zvišanje krvnega tlaka
- pospeševanje srčnega utripa
- dvig glukoze v krvi
kateholamini kot nevrotransmiterji
Norepinefrin in dopamin sta kateholamina, ki delujeta kot nevrotransmiterja v centralnem živčnem sistemu. To pomeni, da so kemikalije, ki jih sproščajo nevroni za pošiljanje signalov drugim živčnim celicam.
Dopamin je aktiven v možganih, kjer opravlja več različnih funkcij. Ena izmed njih je vloga stimulansa centra za nagrajevanje. Na ta način sodeluje pri motivacijskem mehanizmu, ki vodi naše vedenje.
Številne snovi, ki povzročajo odvisnost, spodbujajo sproščanje dopamina v možganih in s tem stimulirajo center za nagrajevanje. Takšne spojine so zdravila in nekatera zdravila. Ta mehanizem je vključen v razvoj odvisnosti.
Druga vloga dopamina je sodelovanje pri nevrotransmisiji, ki je odgovorna za motorični nadzor telesa.
Med Parkinsonovo boleznijo opazimo zmanjšanje koncentracije tega nevrotransmiterja v črni substanci možganov. Pomanjkanje dopamina pri tej motnji povzroči togost mišic in tresenje.
V popularni kulturi in medijih je dopamin pogosto opisan kot kemikalija, ki je odgovorna za doživljanje užitka. Z vidika znanosti pa je ta snov predvsem motivirajoča.
To pomeni, da poganja vedenja telesa, ki ga približajo doseganju cilja. Dopamin je odgovoren za prijeten občutek zadovoljstva z uspehom.
Norepinefrin je nevrotransmiter, ki je odgovoren za mobilizacijo možganov in telesa za delovanje. Njegovo sproščanje iz živčnih vlaken je med spanjem nizko.
Najvišja koncentracija te snovi se pojavi v stresnih ali izrednih razmerah. V možganih norepinefrin deluje tako, da povzroča vzbujanje in poveča budnost. Pozitivno vpliva na spomin in koncentracijo. Hkrati je odgovoren za anksiozne reakcije.
Noradrenalin v živčevju deluje tudi periferno, torej na celotno telo, ne samo na um in psiho. Njegova povečana koncentracija poveča srčni utrip, krvni tlak in spodbuja sproščanje glukoze v krvni obtok.
Poleg tega poveča pretok krvi v skeletne mišice, hkrati pa zmanjša oskrbo s krvjo v prebavnem sistemu. To dejanje je pripraviti telo na boj ali beg.
kateholamini kot hormoni
Adrenalin, znan tudi kot epinefrin,deluje kot hormon v telesu. To pomeni, da gre za spojino, ki jo proizvaja telo in se nato sprosti v kri. Hormoni potujejo skozi krvni obtok v različna tkiva.
Adrenalin, ki zadene kri v celice telesa, povzroči metabolične spremembe v njih. To vodi do učinkov, kot so povečano delovanje srca, razširjene zenice in povečan transport sladkorja do telesnih organov.
Spodbuja tudi pretok krvi skozi mišice. Mehanizem delovanja tega hormona temelji na vezavi njegovih molekul z alfa in beta receptorji na površini celičnih membran.
Adrenalin običajno proizvajajo tako nadledvične žleze kot majhno število nevronov v možganski meduli. V živčnem sistemu lahko deluje tudi kot nevrotransmiter, kot sta noradrenalin in dopamin.
Na ta način signalizacije sodeluje pri regulaciji visceralnih funkcij. Med drugim uravnava dihanje.
Ta kateholamin je prvi izoliral poljski znanstvenik Napoleon Cybulski leta 1895.
kateholamini kot zdravila
Kateholamin, ki se v medicini uporablja kot zdravilo, med prej omenjenimi je le adrenalin. Uporablja se predvsem v primerih srčnega zastoja. Injekcija te snovi:
- spodbuja kontraktilnost srčne mišice
- izboljša prevodnost dražljajev v srcu
- poveča učinkovitost električne defibrilacije
Adrenalin se uporablja v primerih anafilaktičnega šoka, srčnega zastoja in kardiogenega šoka.
Včasih se uporablja za zaustavitev površinske krvavitve, ker lokalno zoži krvne žile. Lahko se uporablja tudi pri astmi, če druga zdravljenja niso delovala.
Ta kateholamin se daje intravensko, z injekcijo v mišico, z inhalacijo ali subkutano. Pogosti neželeni učinki adrenalina vključujejo tresenje, nemir in potenje. Morda boste imeli tudi povečan srčni utrip in visok krvni tlak.
Strukturo kateholamina najdemo tudi v zdravilu levodopa. Gre za snov, ki je predhodnik dopamina. To zdravilo se uporablja pri zdravljenju Parkinsonove bolezni.
Terapevtski mehanizem tega kateholamina je, da se, ko prečka krvno-možgansko pregrado, pretvori v dopamin. Posledično poveča koncentracijo tega nevrotransmiterja v črni substanci možganov in zmanjša simptome bolezni.
Drugo zdravilo, ki spada med kateholamine, je izoprenalin. To je sintetični derivat adrenalina, neki se naravno pojavlja v telesu.
Ta snov se uporablja za zdravljenje bradikardije (počasnega srčnega utripa), srčnega bloka in redko pri astmi.
Kateholamini - razgradnja kateholaminov v človeškem telesu
Razpolovna doba kateholaminov v človeškem krvnem obtoku je nekaj minut. Njegovo razgradnjo povzročajo metilacijski procesi z uporabo katehol-O-metiltransferaz (COMT) ali deaminacija z monoaminooksidazami (MAO).
V medicini se uporabljajo zdravila, katerih terapevtski učinek temeljijo na blokiranju monoaminooksidaz (MAO). Skupina teh snovi je znana kot zaviralci MAO. Uporabljajo se kot zdravila, ki povečajo koncentracijo nevrotransmiterjev v možganih pri ljudeh z depresijo.
Njihova druga uporaba je povečanje učinkovitosti zdravljenja Parkinsonove bolezni z uporabo levodope. Na ta način blokirajo razgradnjo tega zdravila v krvnem obtoku.
Vzroki za visoke ravni kateholaminov v telesu
V našem telesu je poleg trenutkov njihovega povečanega sproščanja, povezanega na primer s stresom, raven kateholaminov v krvi nizka. Stalno visoke ravni kateholaminov so lahko povezane s prisotnostjo tumorjev, ki povečujejo njihovo proizvodnjo.
Znatno povišane ravni kateholamina lahko povzročijo nevroendokrini tumorji v meduli nadledvične žleze. Povečanje koncentracije teh snovi opazimo tudi pri drugih spremembah:
- feokromocitom (feokromocitom)
- nevroblastom
- zwojaka (ganglioneuroma)
Drug vzrok za visoke ravni kateholaminov je lahko Brunnerjev sindrom, ki je pomanjkanje monoaminooksidaze A (MAO-A). To je encim, ki je odgovoren za razgradnjo teh snovi v telesu. Zato njegovo pomanjkanje znatno poveča količino teh nevrotransmiterjev v krvi.
O avtorju
Sara Janowska, mag. farmacijeDoktorski študent interdisciplinarnega doktorskega študija na področju farmacevtskih in biomedicinskih znanosti na Medicinski univerzi v Lublinu in Biotehnološkem inštitutu v Białystoku, diplomant farmacije na Medicinski univerzi v Lublinu s specializacijo iz rastlinske medicine. Magistrirala je z zagovorom naloge s področja farmacevtske botanike o antioksidativnih lastnostih izvlečkov, pridobljenih iz dvajsetih vrst mahov. Trenutno se v svojem raziskovalnem delu ukvarja s sintezo novih protirakavih snovi in proučevanjem njihovih lastnosti na rakavih celičnih linijah. Dve leti je delala kot magistrica farmacije v odprti lekarni.
Preberite več člankovtega avtorja