Katecholamíny sú skupinou zlúčenín, ktoré majú štrukturálnu podobnosť s tyrozínom. Patria sem neurotransmitery a hormóny. Z tohto dôvodu sú katecholamíny mimoriadne dôležité pre vnútornú reguláciu organizmu a fungovanie nervového systému. Ktoré zlúčeniny patria medzi katecholamíny? Aká je ich úloha v ľudskom tele?
Obsah:
- Katecholamíny - účinok na organizmus
- Katecholamíny ako neurotransmitery
- Katecholamíny ako hormóny
- Katecholamíny ako drogy
- Katecholamíny - rozklad katecholamínov v ľudskom tele
- Príčiny vysokej hladiny katecholamínov v tele
Katecholamínyvyskytujúce sa v ľudskom tele sú predovšetkým neurotransmitery, t.j. látky zodpovedné za prenos informácií medzi nervovými bunkami. Majú monoamínovú štruktúru a to, že sa v tele tvoria z tyrozínu, teda jednej z aminokyselín. Katecholamíny nemožno dodávať s jedlom. Naše telo si ich musí syntetizovať samo z proteínových živín.
Najdôležitejšie látky patriace medzi katecholamíny sú:
- adrenalín
- noradrenalina
- dopamín
Tieto zlúčeniny sú produkované hlavne bunkami drene nadobličiek a postgangliovými vláknami sympatického nervového systému.
Dopamín je aktívny neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme. Vďaka lokalizácii svojho pôsobenia sa z veľkej časti syntetizuje v mozgovom kmeni.
Katecholamíny sú vo vode rozpustné chemikálie. Môžu byť transportované v krvi rozpustené v plazme alebo naviazané na bielkoviny. Vďaka tomu sa adrenalín môže dostať do rôznych orgánov tela, ktoré vykonávajú hormonálnu funkciu.
Mnohé stimulanty sú analógmi katecholamínov. Táto skupina zahŕňa deriváty amfetamínu.
Katecholamíny - účinok na organizmus
Hladina katecholamínov v tele sa zvyšuje v stresových situáciách. Tieto látky sú zodpovedné za spustenie reakcie „bojuj alebo uteč“. Pod ich vplyvom sa telo pripravuje na intenzívnu fyzickú námahu ako odpoveď na stresový podnet.
Tento mechanizmus sa vyvinul u našich predkov, ktorí museli loviť a bojovať o prežitie.
Zvýšenie koncentrácie katecholamínov môže byť spôsobené psychickými situáciami alebo stresormipodmienky prostredia, ako je zvýšená hladina zvuku alebo intenzívne svetlo.
Zvýšenie koncentrácie katecholamínov v tele je spôsobené:
- zvýšenie krvného tlaku
- zrýchlenie srdcového tepu
- zvýšiť hladinu glukózy v krvi
Katecholamíny ako neurotransmitery
Norepinefrín a dopamín sú katecholamíny, ktoré pôsobia ako neurotransmitery v centrálnom nervovom systéme. To znamená, že sú to chemikálie uvoľňované neurónmi, aby vysielali signály do iných nervových buniek.
Dopamín je aktívny v mozgu, kde plní niekoľko rôznych funkcií. Jednou z nich je úloha stimulantu centra odmeny. Týmto spôsobom sa podieľa na mechanizme motivácie, ktorý riadi naše správanie.
Mnohé návykové látky stimulujú uvoľňovanie dopamínu v mozgu, čím stimulujú centrum odmeny. Takými zlúčeninami sú lieky a niektoré lieky. Tento mechanizmus sa podieľa na rozvoji závislosti.
Ďalšou úlohou dopamínu je podieľať sa na neurotransmisii zodpovednej za motorickú kontrolu tela.
Počas Parkinsonovej choroby sa pozoruje pokles koncentrácie tohto neurotransmiteru v substantia nigra mozgu. Nedostatok dopamínu pri tejto poruche má za následok svalovú stuhnutosť a tras.
V populárnej kultúre a médiách sa dopamín často opisuje ako chemikália zodpovedná za prežívanie potešenia. Z hľadiska vedy je však táto látka predovšetkým motivujúca
To znamená, že riadi správanie tela, ktoré ho približuje k dosiahnutiu jeho cieľa. Dopamín je zodpovedný za príjemný pocit spokojnosti s úspechom.
Norepinefrín je neurotransmiter zodpovedný za mobilizáciu mozgu a tela k činnosti. Jeho uvoľňovanie z nervových vlákien je počas spánku nízke.
Najvyššia koncentrácia tejto látky sa vyskytuje v stresových alebo núdzových situáciách. V mozgu norepinefrín pôsobí tak, že spôsobuje vzrušenie a zvyšuje bdelosť. Má pozitívny vplyv na pamäť a koncentráciu. Zároveň je zodpovedný za úzkostné reakcie.
Noradrenalín v nervovom systéme pôsobí aj periférne, teda na celé telo, nielen na myseľ a psychiku. Jeho zvýšená koncentrácia zvyšuje srdcovú frekvenciu, krvný tlak a stimuluje uvoľňovanie glukózy do krvného obehu.
Okrem toho zvyšuje prietok krvi do kostrových svalov a zároveň znižuje prísun krvi do tráviaceho systému. Táto akcia má telo pripraviť na boj alebo útek.
Katecholamíny ako hormóny
Adrenalín, tiež známy ako epinefrín,pôsobí v tele ako hormón. To znamená, že ide o zlúčeninu produkovanú telom a následne uvoľnenú do krvi. Hormóny prechádzajú krvným obehom do rôznych tkanív.
Adrenalín, ktorý naráža krvou do buniek tela, spôsobuje v nich metabolické zmeny. To vedie k účinkom, ako je zvýšená srdcová výkonnosť, rozšírené zreničky a zvýšený transport cukru do telesných orgánov.
Tiež stimuluje prietok krvi cez svaly. Mechanizmus účinku tohto hormónu je založený na väzbe jeho molekúl s alfa a beta receptormi na povrchu bunkových membrán
Adrenalín zvyčajne produkujú nadobličky a malý počet neurónov v dreni mozgu. V nervovom systéme môže pôsobiť aj ako neurotransmiter, ako noradrenalín a dopamín.
Pri tomto spôsobe signalizácie sa podieľa na regulácii viscerálnych funkcií. Okrem iného reguluje dýchanie.
Tento katecholamín bol prvýkrát izolovaný poľským vedcom Napoleonom Cybulskim v roku 1895.
Katecholamíny ako drogy
Katecholamín používaný v medicíne ako droga, spomedzi už spomínaných, je len adrenalín. Používa sa predovšetkým pri zástave srdca. Injekcia tejto látky:
- stimuluje kontraktilitu srdcového svalu
- zlepšuje vodivosť podnetov v srdci
- zvyšuje účinnosť elektrickej defibrilácie
Adrenalín sa používa v prípadoch anafylaktického šoku, zástavy srdca a kardiogénneho šoku.
Niekedy sa používa na zastavenie povrchového krvácania, pretože lokálne sťahuje krvné cievy. Môže sa použiť aj pri astme, keď iná liečba nefungovala.
Tento katecholamín sa podáva intravenózne, injekciou do svalu, inhaláciou alebo subkutánnym podaním. Časté vedľajšie účinky adrenalínu zahŕňajú tras, nepokoj a potenie. Môžete tiež pociťovať zvýšený srdcový tep a vysoký krvný tlak.
Štruktúra katecholamínu sa nachádza aj v lieku levodopa. Ide o látku, ktorá je prekurzorom dopamínu. Tento liek sa používa na liečbu Parkinsonovej choroby.
Terapeutický mechanizmus tohto katecholamínu spočíva v tom, že keď prekročí hematoencefalickú bariéru, premení sa na dopamín. V dôsledku toho zvyšuje koncentráciu tohto neurotransmiteru v substantia nigra mozgu, čím znižuje symptómy ochorenia.
Ďalším liekom, ktorý patrí medzi katecholamíny, je izoprenalín. Je to syntetický derivát adrenalínu, nieprirodzene sa vyskytujúce v tele.
Táto látka sa používa na liečbu bradykardie (pomalý tep srdca), srdcovej blokády a zriedkavo pri astme.
Katecholamíny - rozklad katecholamínov v ľudskom tele
Polčas rozpadu katecholamínov v ľudskom krvnom obehu je niekoľko minút. Jeho rozklad je spôsobený metylačnými procesmi s použitím katechol-O-metyltransferáz (COMT) alebo deamináciou monoaminooxidázami (MAO).
V medicíne sa používajú lieky, ktorých terapeutický účinok je založený na blokovaní monoaminooxidáz (MAO). Skupina týchto látok je známa ako inhibítory MAO. Používajú sa ako lieky, ktoré zvyšujú koncentráciu neurotransmiterov v mozgu u ľudí s depresiou.
Ich druhou aplikáciou je zvýšenie účinnosti liečby Parkinsonovej choroby s použitím levodopy. Týmto spôsobom blokujú rozklad tejto drogy v krvnom obehu.
Príčiny vysokej hladiny katecholamínov v tele
V našom tele, okrem momentov ich zvýšeného uvoľňovania, súvisiaceho napríklad so stresom, je hladina katecholamínov v krvi nízka. Trvalo vysoké hladiny katecholamínov môžu súvisieť s prítomnosťou nádorov typov, ktoré zvyšujú ich produkciu.
Výrazne zvýšené hladiny katecholamínov môžu byť spôsobené neuroendokrinnými nádormi v dreni nadobličiek. Nárast koncentrácie týchto látok sa pozoruje aj v prípade iných zmien:
- feochromocytóm (feochromocytóm)
- neuroblastóm
- zwojaka (ganglioneuróm)
Ďalšou príčinou vysokých hladín katecholamínov môže byť Brunnerov syndróm, čo je nedostatok monoaminooxidázy A (MAO-A). Je to enzým zodpovedný za rozklad týchto látok v tele. Preto jeho nedostatok výrazne zvyšuje množstvo týchto neurotransmiterov v krvi.
O autorovi
Sara Janowska, MA vo farmáciiDoktorand interdisciplinárneho doktorandského štúdia v odbore farmaceutické a biomedicínske vedy na Lekárskej univerzite v Lubline a Inštitúte biotechnológie v Białystoku Absolvent farmaceutického štúdia na Lekárskej univerzite v Lubline so špecializáciou Rastlinné lekárstvo. Magisterský titul získala obhajobou práce v odbore farmaceutická botanika o antioxidačných vlastnostiach extraktov získaných z dvadsiatich druhov machov. V súčasnosti sa vo svojej výskumnej práci zaoberá syntézou nových protirakovinových látok a štúdiom ich vlastností na rakovinových bunkových líniách. Dva roky pracovala ako magistra farmácie v otvorenej lekárni.
Prečítajte si ďalšie článkytohto autora