CATECHOLAMINES: SYNTHESIS, RELEASE AT FUNCTION - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Ang mga catecholamines o aminohormonas ay mga sangkap na naglalaman ng kanilang istraktura ng isang pangkat ng catechol at isang kadena ng panig na may isang pangkat na amino. Maaari silang gumana sa ating katawan bilang mga hormone o bilang mga neurotransmitters.

Ang Catecholamines ay isang klase ng mga monoamines na synthesized mula sa tyrosine. Ang pangunahing mga ito ay dopamine, adrenaline at norepinephrine. Ang mga ito ay binubuo ng napakahalagang mga neurotransmitter sa ating katawan at may maraming mga pag-andar; nakikilahok sila sa parehong mga mekanismo ng neural at endocrine.

Molekular na istraktura ng norepinephrine (noradrenaline), ng pamilyang catecholamine.

Ang ilan sa mga sentral na sistema ng nerbiyos na kinokontrol ay ang paggalaw, pag-unawa, emosyon, pag-aaral, at memorya. May papel din silang pangunahing papel sa mga tugon sa stress. Sa ganitong paraan, ang paglabas ng mga sangkap na ito ay nagdaragdag kapag naranasan ang pisikal o emosyonal na stress. Sa antas ng cellular, ang mga sangkap na ito ay nag-modulate ng aktibidad ng neuronal sa pamamagitan ng pagbubukas o pagsasara ng mga channel ng ion ayon sa mga kalahok na receptor.

Ang mga antas ng Catecholamine ay makikita sa pamamagitan ng mga pagsusuri sa dugo at ihi. Sa katunayan, ang mga catecholamines ay nakasalalay sa humigit-kumulang 50% ng mga protina sa dugo.

Ang mga pagbabago sa mga catecholamine neurotransmission ay lilitaw upang ipaliwanag ang ilang mga sakit sa neurological at neuropsychiatric. Halimbawa, ang pagkalumbay ay nauugnay sa mababang antas ng mga sangkap na ito, hindi katulad ng pagkabalisa. Sa kabilang banda, ang dopamine ay tila gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga sakit tulad ng Parkinson at schizophrenia.

Biosynthesis ng catecholamines

Ang mga catecholamines ay nagmula sa tyrosine, isang amino acid na bumubuo ng mga protina. Maaari itong makuha nang direkta mula sa diyeta (bilang isang exogenous na mapagkukunan) o synthesized sa atay mula sa phenylalanine (bilang isang endogenous na mapagkukunan).

Phenylalanine

Ang Phenylalanine ay isang mahalagang amino acid para sa mga tao. Nakukuha ito sa pamamagitan ng diyeta, bagaman naroroon din sila sa ilang mga psychoactive na sangkap.

Upang magkaroon ng sapat na antas ng catecholamines, mahalagang ubusin ang mga pagkaing mayaman sa phenylalanine, tulad ng pulang karne, itlog, isda, pagawaan ng gatas, chickpeas, lentil, nuts, atbp.

Tyrosine

Ang istrukturang kemikal ng amino acid na Tyrosine (Pinagmulan: Clavecin sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Tulad ng para sa tyrosine, matatagpuan ito sa keso. Para mabuo ang catecholamines, ang tyrosine ay dapat na synthesized ng isang hormone na tinatawag na tyrosine hydroxylase. Kapag na-hydroxylated, nakuha ang L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine).

Dopamine at norepinephrine

Pagkatapos ang DOPA ay dumadaan sa isang proseso ng decarboxylation sa pamamagitan ng enzyme na DOPA decarboxylase, na gumagawa ng dopamine.

Dopamine 2D molekula.

Mula sa dopamine, at salamat sa beta-hydroxylated dopamine, norepinephrine (tinatawag ding norepinephrine) ay nakuha.

Molekyul ng Norepinephrine

Adrenalin

Ang Epinephrine ay ginawa sa medulla ng adrenal glandula, na matatagpuan sa itaas ng mga bato. Ito ay nagmula sa norepinephrine. Ang epinephrine ay lumitaw kapag ang norepinephrine ay synthesized ng enzyme phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT). Ang enzyme na ito ay matatagpuan lamang sa mga cell ng adrenal medulla.

Istraktura ng adrenaline

Sa kabilang banda, ang pagsugpo ng synthes ng catecholamine ay ginawa ng pagkilos ng AMPT (alpha methyl-p-tyrosine). Ito ang may pananagutan sa pag-inhibit ng enzyme tyrosine-hydroxylase.

Nasaan ang mga catecholamines na ginawa?

Ang pangunahing catecholamines ay nagmula sa mga adrenal glandula, partikular sa adrenal medulla ng mga glandula na ito. Ang mga ito ay ginawa salamat sa mga cell na tinatawag na chromaffins: sa lugar na ito ang adrenaline ay nakatago sa 80%, at ang noradrenaline sa natitirang 20%.

Ang dalawang sangkap na ito ay kumikilos bilang mga sympathomimetic hormone. Iyon ay, ginagaya nila ang mga epekto ng hyperactivity sa nagkakasundo na sistema ng nerbiyos. Kaya, kapag ang mga sangkap na ito ay pinakawalan sa daloy ng dugo, isang pagtaas ng presyon ng dugo, higit na pag-urong ng kalamnan, at isang pagtaas ng mga antas ng glucose. Pati na rin ang pagbilis ng rate ng puso at paghinga.

Para sa kadahilanang ito, ang mga catecholamines ay mahalaga upang maghanda para sa stress, labanan o mga sagot sa paglipad.

Norepinephrine o norepinephrine

Ang Norepinephrine o norepinephrine ay synthesized at nakaimbak sa postganglionic fibers ng peripheral na nagkakasakit na nerbiyos. Ang sangkap na ito ay ginawa din sa mga cell ng cousuleus ng locus, sa isang pangkat ng cell na tinatawag na A6.

Ang mga proyektong neuron na ito sa hippocampus, amygdala, thalamus, at cortex; bumubuo ng dorsal norepinephrineal pathway. Ang landas na ito ay lilitaw na kasangkot sa mga pag-andar ng cognitive tulad ng pansin at memorya.

Ang path ng ventral, na kumokonekta sa hypothalamus, ay lilitaw na lumahok sa mga vegetative, neuroendocrine, at autonomic function.

Dopamine

Sa kabilang banda, ang dopamine ay maaari ring lumabas mula sa adrenal medulla at peripheral na nagkakasundo na nerbiyos. Gayunpaman, gumagana lalo na bilang isang neurotransmitter sa gitnang sistema ng nerbiyos. Sa ganitong paraan, nangyayari ito higit sa lahat sa dalawang lugar ng stem ng utak: ang substantia nigra at ang lugar ng ventral tegmental.

Partikular, ang mga pangunahing grupo ng mga dopaminergic cells ay matatagpuan sa rehiyon ng ventral ng midbrain, isang lugar na tinatawag na "A9 cell group." Kasama sa zone na ito ang itim na sangkap. Ang mga ito ay matatagpuan din sa A10 cell group (lugar ng ventral tegmental).

Ang proyekto ng A9 neuron ay kanilang mga fibre sa caudate nucleus at sa putamen, na bumubuo ng nigrostriatal pathway. Ito ay mahalaga para sa kontrol ng motor.

Habang ang mga neuron ng A10 zone ay dumaan sa nucleus ng accumbens, ang amygdala at ang prefrontal cortex, na bumubuo ng mesocorticolimbic pathway. Mahalaga ito sa pagganyak, emosyon at pagbuo ng mga alaala.

Bilang karagdagan, mayroong isa pang pangkat ng mga dopaminergic cells sa isang bahagi ng hypothalamus, na kumokonekta sa pituitary gland upang magsagawa ng mga pag-andar ng hormonal.

Mayroon ding iba pang mga nuclei sa lugar ng stem ng utak na nauugnay sa adrenaline, tulad ng mga postmas ng lugar at ang nag-iisa na tract. Gayunpaman, para sa adrenaline na mapalabas sa dugo, ang pagkakaroon ng isa pang neurotransmitter, acetylcholine, ay kinakailangan.

Paglabas

Para sa pagpapalabas ng catecholamines na mangyari, kinakailangan ang paunang pagpapakawala ng acetylcholine. Ang paglabas na ito ay maaaring mangyari, halimbawa, kapag nakita namin ang isang peligro. Ang acetylcholine innervates ang adrenal medulla at gumagawa ng isang serye ng mga kaganapang cellular.

Ang istruktura ng molekular na acetylcholine

Ang resulta ay ang pagtatago ng mga catecholamines sa extracellular space sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na exocytosis.

Paano sila kumikilos sa katawan?

Mayroong isang serye ng mga receptor na ipinamamahagi sa buong katawan na tinatawag na adrenergic receptors. Ang mga receptor na ito ay naisaaktibo ng mga catecholamines, at responsable para sa isang malawak na iba't ibang mga pag-andar.

Karaniwan kapag ang dopamine, epinephrine, o norepinephrine ay nagbubuklod sa mga receptor na ito; may laban o reaksyon ng paglipad. Kaya, tumataas ang rate ng puso, tumaas ang pag-igting ng kalamnan at lumusaw ang mga mag-aaral. Naimpluwensyahan din nila ang sistema ng gastrointestinal.

Mahalagang tandaan na ang mga catecholamines ng dugo na inilabas ng adrenal medulla ay nagsasagawa ng kanilang mga epekto sa mga peripheral na tisyu, ngunit hindi sa utak. Ito ay dahil ang sistema ng nerbiyos ay pinaghiwalay ng hadlang sa dugo-utak.

Mayroon ding mga tiyak na mga receptor para sa dopamine, na may 5 uri. Ang mga ito ay matatagpuan sa sistema ng nerbiyos, lalo na sa hippocampus, nucleus accumbens, cerebral cortex, amygdala, at substantia nigra.

Mga Tampok

Ang mga catecholamines ay maaaring magbago ng iba't ibang mga pag-andar ng katawan. Tulad ng nabanggit sa itaas, maaari silang magpalipat-lipat sa dugo o magkaroon ng iba't ibang mga epekto sa utak (bilang mga neurotransmitters).

Susunod, malalaman mo ang mga pag-andar kung saan lumahok ang mga catecholamines:

Pag-andar sa Cardiac

Sa pamamagitan ng isang pagtaas sa mga antas ng adrenaline (higit sa lahat), mayroong isang pagtaas sa lakas ng kontrata ng puso. Bilang karagdagan, ang dalas ng tibok ng puso ay tumataas. Nagdudulot ito ng isang pagtaas sa supply ng oxygen.

Mga function ng Vascular

Kadalasan, ang isang pagtaas sa catecholamines ay nagiging sanhi ng vasoconstriction, iyon ay, isang pag-urong sa mga daluyan ng dugo. Ang kinahinatnan ay isang pagtaas ng presyon ng dugo.

Gastrointestinal function

Ang epinephrine ay lilitaw upang mabawasan ang pagkilos at mga sikreto sa sikmura at bituka. Pati na rin ang pag-urong ng mga sphincters. Ang mga adrenergic receptor na kasangkot sa mga pagpapaandar na ito ay ang a1, a2 at b2.

Mga pag-andar sa ihi

Gininhawa ng Epinephrine ang kalamnan ng detrusor ng pantog (kaya mas maraming ihi ang maaaring maiimbak). Kasabay nito, kinokontrata ang trigone at ang spinkter upang payagan ang pagpapanatili ng ihi.

Gayunpaman, ang katamtamang dosis ng dopamine ay nagdaragdag ng daloy ng dugo sa mga bato, na nagsasagawa ng isang diuretic na epekto.

Mga pag-andar ng ocular

Ang pagtaas ng catecholamines ay nagdudulot din ng isang paglulubog ng mga mag-aaral (mydriasis). Bilang karagdagan sa isang pagbawas sa presyon ng intraocular.

Mga function ng paghinga

Ang mga catecholamines ay lilitaw upang madagdagan ang rate ng paghinga. Bilang karagdagan, mayroon itong malakas na mga epekto ng nakakarelaks na bronchial. Kaya, binabawasan nito ang mga pagtatago ng bronchial, na nagsasagawa ng isang aksyon na bronchodilator.

Mga function sa Central Nervous System

Sa sistema ng nerbiyos, ang norepinephrine at dopamine ay nagdaragdag ng pagkaalerto, atensyon, konsentrasyon, at pagproseso ng pampasigla.

Ginagawa nitong mabilis kaming umepekto sa stimuli at gawin kaming matuto at matandaan nang mas mahusay. Pinag-iisipan din nila ang mga kasiyahan at gantimpala. Gayunpaman, ang mga nakataas na antas ng mga sangkap na ito ay nauugnay sa mga problema sa pagkabalisa.

Habang ang mga mababang antas ng dopamine ay tila nakakaimpluwensya sa hitsura ng mga kaguluhan sa pansin, pag-aaral ng mga paghihirap at pagkalungkot.

Pag-andar ng motor

Ang Dopamine ay ang pangunahing catecholamine na kasangkot sa pagpapagitna ng kontrol ng mga paggalaw. Ang mga lugar na responsable ay ang substantia nigra at ang basal ganglia (lalo na ang caudate nucleus).

Sa katunayan, ang isang kawalan ng dopamine sa basal ganglia ay ipinakita na pinagmulan ng sakit na Parkinson.

Stress

Ang mga catecholamines ay napakahalaga sa pag-regulate ng stress. Ang mga antas ng mga sangkap na ito ay nakataas upang ihanda ang ating katawan upang umepekto sa potensyal na mapanganib na stimuli. Ito ay kung paano lumilitaw ang paglaban o mga sagot sa paglipad.

Mga pagkilos sa immune system

Ang stress ay ipinakita upang maimpluwensyahan ang immune system, na pinapamagitan lalo na ng adrenaline at norepinephrine. Kapag nalantad kami sa stress, ang adrenal gland ay nagpapalabas ng adrenaline, habang ang sistema ng nerbiyos ay nagtatago ng norepinephrine. Ang loob nito ay ang mga organo na kasangkot sa immune system.

Ang isang napakahabang pagtaas ng catecholamines ay gumagawa ng talamak na stress at isang panghihina ng immune system.

Pagtatasa ng mga catecholamines sa ihi at dugo

Ang katawan ay sumisira sa mga catecholamines at pinapalabas ang mga ito sa ihi. Samakatuwid, sa pamamagitan ng isang pagsusuri sa ihi, ang dami ng mga catecholamines na nakatago sa isang 24 na oras na oras ay maaaring sundin. Ang pagsubok na ito ay maaari ring gawin sa pamamagitan ng isang pagsusuri sa dugo.

Ang pagsubok na ito ay karaniwang ginagawa upang mag-diagnose ng mga bukol sa adrenal glandula (pheochromocytoma). Ang isang tumor sa lugar na ito ay magiging sanhi ng napakaraming mga catecholamines na ilalabas. Ano ang makikita sa mga sintomas tulad ng hypertension, labis na pagpapawis, pananakit ng ulo, tachycardia at panginginig.

Ang mga mataas na antas ng catecholamines sa ihi ay maaari ring magpakita ng anumang uri ng labis na stress, tulad ng mga impeksyon sa buong katawan, mga operasyon o mga pinsala sa trahedya.

Bagaman ang mga antas na ito ay maaaring mabago kung kumuha sila ng mga gamot para sa presyon ng dugo, antidepressants, gamot o caffeine. Bilang karagdagan, ang pagiging malamig ay maaaring dagdagan ang mga antas ng catecholamines sa pagsusuri.

Gayunpaman, ang mga mababang halaga ay maaaring magpahiwatig ng diabetes o mga pagbabago sa aktibidad ng sistema ng nerbiyos.

Mga Sanggunian

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, & Rodríguez, AN (2010). Mga Hormone ng Adrenal Catecholamine. Tagapangulo ng Biochemistry Faculty ng Medicine. .
2. Catecholamine. (sf). Nakuha noong Enero 2, 2017, mula sa Wikipedia.org.
3. Catecholamine. (21 ng 12 ng 2009). Nakuha mula sa Encyclopædia Britannica.
4. Catecholamines sa Dugo. (sf). Nakuha noong Enero 2, 2017, mula sa WebMD.
5. Catecholamines sa ihi. (sf). Nakuha noong Enero 2, 2017, mula sa WebMD.
6. Carlson, NR (2006). Physiology ng pag-uugali 8th Ed. Madrid: Pearson. pp: 117-120.
7. Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). Ang stress at ang immune system. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.