čo je nové?    slovník  slovník, písmeno K   katecholamíny

Katecholamíny

Stručne

Katecholamíny sú neurotransmitery v centrálnom a periférnom nervovom systéme, ako aj hormóny v endokrinnom systéme. V mozgu hrajú ústrednú úlohu vo všestranných funkciách ako pomaly pôsobiace neurotransmitery fungujúce pri synaptickej neurotransmisii, modulujúc účinky rýchlo pôsobiacich neurotransmiterov, ako je glutamát a y- kyselina aminomaslová →GABA. 

Katecholamíny sú produkované chromafínnymi bunkami drene nadobličiek, ktorá je vlastne zvláštnym sympatickým gangliom. Tvoria sa tiež v adrenergných postgangliových neurónoch sympatiku alebo v CNS  Katecholamíny sú výsledkom metabolizmu tyrozínu.

Medzi katecholamíny, ktoré sú produkované  v neurónoch a dreni nadobličiek, patria

• epinefrín

• norepinefrín, dopamín  .

Syntéza katecholamínov

Syntéza katecholamínov je štartovaná rôznymi stresovými situáciami, kedy adrenergné jadrá hypotalamu začnú vysielať impulzy. Tieto impulzy vedú k sekrécii acetylcholínu pregangliovými neurónmi, ktoré inervujú dreň nadobličky. 

• Iniciálnym substrátom je tyrozín, ktorý sa hydroxyluje za prítomnosti tetrahydrobiopterínu a molekulárneho kyslíka enzýmom tyrozinhydoxylázou na L -DOPA (3,4-dihydroxyfenylalanín).

• Nasleduje dekarboxylácia na dopamín enzýmom DOPA-dekarboxylázou s koenzýmom pyridoxalfosfátom , prítomnou vo všetkých tkanivách syntetizujúcich katecholamíny. Dopamín sa v dreni nadobličiek av noradrenergných neurónoch hydroxyluje dopamín-β-hydroxylázou za vzniku noradrenalínu . Pre túto reakciu je nevyhnutná kyselina askorbová , ktorá pôsobí ako koenzým prenášajúci kyslík.

• Napokon v dreni nadobličiek metyláciou noradrenalínu pomocou fenyletanolamín-N-metyltransferázy (PNMT) vzniká adrenalín . Donorom metylovej skupiny v poslednej reakcii je S-adenosylmetionín (SAM), ktorý sa odštiepením metylu mení na S-adenosylhomocysteín.

Enzýmová výbava určitej bunky (neuronu alebo chromafínnej bunky drene nadobličiek) je rozhodujúca pre produkciu výsledného katecholamínu. Dá sa však povedať , že v neurónoch sa produkuje dopamín alebo noradrenalín , zatiaľ čo hlavným produktom drene nadobličiek je adrenalín . Iba dreň nadobličiek obsahuje všetky 4 enzýmy nevyhnutné na tvorbu všetkých katecholamínov.

Degradácia katecholamínov

Pre degradáciu katecholamínov sú dôležité 2 enzýmy - monoaminooxidáza →MAO a katechol-O-metyltransferáza → COMT. Pôsobenie COMT vyvolá metyláciu hydroxylovej skupiny na benzénovom jadre katecholamínov.  Pôsobením MAO dôjde k oxidácii aminoskupiny na aldehyd. Aldehyd je oxidovaný na karboxylovú kyselinu, alebo môže byť redukovaný na alkohol .

Konečným produktom degradácie epinefrínu a norepinefrínu je kyselina vanilmandľová. Konečným produktom degradácie dopamínu je kyselina homovanilová. Degradačné produkty metabolizmu katecholamínov sú vylučované močom.

Účinky katecholamínov

Katecholamíny pôsobia v cieľových bunkách prostredníctvom väzby na membránové receptory spriahnuté s G proteínmi. Výsledný účinok závisí od toho, s akým G-proteínom je receptor spriahnutý.

Epinefrín a norepinefrín sa viažu na tzv. adrenergné receptory. Existujú α- a β-adrenergné receptory. Oba typy receptorov môžeme ďalej rozdeliť na niekoľko podtypov: α1, α2, β1, β2, β3. α1 receptory sú spriahnuté s G proteínom, ktorý aktivuje fosfolipázu C a vo výsledku dôjde k zvýšeniu intracelulárnej koncentrácie Ca 2+. α2 receptory sú spriahnuté s G proteínom, ktorý inhibuje adenylátcyklazu a dôjde k zníženiu intracelulárnej koncentrácie cAMP. β-adrenergné receptory aktivujú adenylátcyklázu prostredníctvom G proteínu a dôjde k zvýšeniu intracelulárnej koncentrácie cAMP. Zmeny koncentrácií cAMP a Ca 2+ podmieňujú výsledný biologický efekt. Epinefrín a norepinefrín pôsobia na oba typy receptorov, ale norepinefrín má vyššiu afinitu k α-adrenergným, zatiaľ čo epinefrín k β-adrenergným receptorom.

Dopamín sa viaže na dopamínové receptory, ktoré sú úzko príbuzné s adrenergnými receptormi. Je známych 5 typov dopamínových receptorov → D1 - D5. Receptory D1 a D5 zvyšujú hladinu cAMP, zatiaľ čo receptory D2 , D3 a D4 znižujú hladinu cAMP .