KATEKOLAMINLER: SENTEZ, SALINIM VE FONKSIYONLAR - NÖROPSIKOLOJI - 2025

Katekolaminler veya aminohormonas, yapıları içinde bir katekol grubu ve bir amino grubu ile bir yan zincir ihtiva eden maddelerdir. Vücudumuzda hormon veya nörotransmiter olarak işlev görebilirler.

Katekolaminler, tirozinden sentezlenen bir monoamin sınıfıdır. Başlıca olanlar dopamin, adrenalin ve norepinefrindir. Vücudumuzdaki çok önemli nörotransmiterlerden oluşurlar ve birden çok işlevi vardır; hem nöral hem de endokrin mekanizmalara katılırlar.

Katekolamin ailesinden norepinefrinin (noradrenalin) moleküler yapısı.

Kontrol ettikleri merkezi sinir sistemi işlevlerinden bazıları hareket, biliş, duygular, öğrenme ve hafızadır. Ayrıca strese verilen tepkilerde temel bir rol oynarlar. Bu sayede fiziksel veya duygusal stres yaşandığında bu maddelerin salınımı artar. Hücresel düzeyde, bu maddeler, ilgili reseptörlere göre iyon kanallarını açarak veya kapatarak nöronal aktiviteyi modüle eder.

Katekolamin seviyeleri kan ve idrar testleriyle görülebilir. Aslında, katekolaminler kandaki proteinlerin yaklaşık% 50'sine bağlanır.

Katekolamin nörotransmisyonundaki değişiklikler bazı nörolojik ve nöropsikiyatrik bozuklukları açıklıyor gibi görünmektedir. Örneğin depresyon, anksiyetenin aksine bu maddelerin düşük seviyeleriyle ilişkilidir. Öte yandan, dopamin, Parkinson ve şizofreni gibi hastalıklarda önemli bir rol oynuyor gibi görünmektedir.

Katekolaminlerin biyosentezi

Katekolaminler, proteinleri oluşturan bir amino asit olan tirozinden elde edilir. Doğrudan diyetten (ekzojen bir kaynak olarak) türetilebilir veya karaciğerde fenilalaninden (endojen bir kaynak olarak) sentezlenebilir.

fenilalanin

Fenilalanin, insanlar için gerekli bir amino asittir. Bazı psikoaktif maddelerde de bulunmalarına rağmen diyet yoluyla elde edilir.

Yeterli katekolamin seviyelerine sahip olmak için kırmızı et, yumurta, balık, süt ürünleri, nohut, mercimek, kuruyemiş vb. Gibi fenilalanin yönünden zengin besinler tüketmek önemlidir.

tirozin

Amino asit Tirosinin kimyasal yapısı (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla Clavecin)

Tirozin ise peynirde bulunabilir. Katekolaminlerin oluşması için tirozin, tirozin hidroksilaz adı verilen bir hormon tarafından sentezlenmelidir. Hidroksile edildikten sonra, L-DOPA (L-3,4-dihidroksifenilalanin) elde edilir.

Dopamin ve norepinefrin

Daha sonra DOPA, DOPA dekarboksilaz enzimi yoluyla bir dekarboksilasyon sürecinden geçer ve dopamin üretir.

Dopamin 2D molekülü.

Dopaminden ve beta-hidroksile dopamin sayesinde norepinefrin (norepinefrin olarak da adlandırılır) elde edilir.

Norepinefrin molekülü

Adrenalin

Epinefrin, böbreklerin üzerinde bulunan adrenal bezlerin medullasında yapılır. Norepinefrinden kaynaklanır. Epinefrin, norepinefrin feniletanolamin N-metiltransferaz (PNMT) enzimi tarafından sentezlendiğinde ortaya çıkar. Bu enzim sadece adrenal medulla hücrelerinde bulunur.

Adrenalinin yapısı

Öte yandan, katekolamin sentezinin inhibisyonu, AMPT'nin (alfa metil-p-tirozin) etkisiyle üretilir. Bu, tirozin-hidroksilaz enziminin inhibe edilmesinden sorumludur.

Katekolaminler nerede üretilir?

Ana katekolaminler adrenal bezlerden, özellikle bu bezlerin adrenal medullasından kaynaklanır. Kromafinler adı verilen hücreler sayesinde üretilirler: burada% 80 adrenalin,% 20 oranında noradrenalin salgılanır.

Bu iki madde sempatomimetik hormon görevi görür. Yani, hiperaktivitenin sempatik sinir sistemi üzerindeki etkilerini simüle ederler. Böylece bu maddeler kan dolaşımına salındığında kan basıncında artış, daha fazla kas kasılması ve glikoz seviyelerinde artış yaşanır. Kalp atış hızı ve solunumun hızlanması gibi.

Bu nedenle, katekolaminler stres, dövüş veya kaç tepkilerine hazırlanmak için çok önemlidir.

Norepinefrin veya norepinefrin

Norepinefrin veya norepinefrin sentezlenir ve periferik sempatik sinirlerin postganglionik liflerinde depolanır. Bu madde aynı zamanda A6 adlı bir hücre grubunda lokus coeruleus hücrelerinde de üretilir.

Bu nöronlar hipokampus, amigdala, talamus ve kortekse yansıtır; dorsal norepinefrinal yolu oluşturan. Bu yolun, dikkat ve hafıza gibi bilişsel işlevlerle ilgili olduğu görülmektedir.

Hipotalamusa bağlanan ventral yolun vejetatif, nöroendokrin ve otonomik işlevlere katıldığı görülmektedir.

Dopamin

Öte yandan, dopamin adrenal medulladan ve periferik sempatik sinirlerden de kaynaklanabilir. Bununla birlikte, esas olarak merkezi sinir sisteminde bir nörotransmiter olarak çalışır. Bu şekilde, beyin sapının başlıca iki bölgesinde meydana gelir: substantia nigra ve ventral tegmental alan.

Spesifik olarak, dopaminerjik hücrelerin ana grupları, "A9 hücre grubu" adı verilen bir alan olan orta beynin ventral bölgesinde bulunur. Bu bölge siyah maddeyi içerir. Ayrıca A10 hücre grubunda (ventral tegmental alan) bulunurlar.

A9 nöronları, nigrostriatal yolu oluşturan liflerini kaudat çekirdeğe ve putamene yansıtır. Bu, motor kontrolü için gereklidir.

A10 bölgesinin nöronları, akümbens çekirdeği, amigdala ve prefrontal korteksten geçerek mezokortikolimbik yolu oluşturur. Bu motivasyon, duygular ve anıların oluşumunda çok önemlidir.

Ek olarak, hipotalamusun bir bölümünde hormonal işlevler uygulamak için hipofiz bezine bağlanan başka bir dopaminerjik hücre grubu vardır.

Beyin sapı alanında adrenalin ile ilişkili, postmas bölgesi ve soliter yol gibi başka çekirdekler de vardır. Bununla birlikte, adrenalinin kana salınması için başka bir nörotransmiter olan asetilkolinin varlığı gereklidir.

Serbest bırakmak

Katekolamin salınımının meydana gelmesi için, asetilkolinin önceden salınması gereklidir. Bu serbest bırakma, örneğin bir tehlike tespit ettiğimizde gerçekleşebilir. Asetilkolin, adrenal medullaya zarar verir ve bir dizi hücresel olay üretir.

Asetilkolin moleküler yapısı

Sonuç, ekzositoz adı verilen bir işlemle katekolaminlerin hücre dışı boşluğa salgılanmasıdır.

Vücutta nasıl hareket ederler?

Adrenerjik reseptörler adı verilen vücutta dağılmış bir dizi reseptör vardır. Bu reseptörler, katekolaminler tarafından aktive edilir ve çok çeşitli işlevlerden sorumludur.

Genellikle dopamin, epinefrin veya norepinefrin bu reseptörlere bağlandığında; bir savaş ya da kaç reaksiyonu var. Böylece kalp atış hızı artar, kas gerginliği artar ve gözbebekleri genişler. Ayrıca gastrointestinal sistemi de etkilerler.

Adrenal medulla tarafından salınan kan katekolaminlerinin etkilerini beyin üzerinde değil, periferik dokular üzerinde gösterdiğini belirtmek önemlidir. Bunun nedeni sinir sisteminin kan-beyin bariyeri ile ayrılmasıdır.

Dopamin için 5 tipte spesifik reseptörler de vardır. Bunlar sinir sisteminde, özellikle hipokampusta, akümbens çekirdeğinde, serebral kortekste, amigdala ve substantia nigrada bulunur.

Özellikleri

Katekolaminler vücudun çok çeşitli işlevlerini modüle edebilir. Yukarıda bahsedildiği gibi, kanda dolaşabilirler veya beyinde farklı etkilere (nörotransmiterler olarak) sahip olabilirler.

Ardından, katekolaminlerin katıldığı işlevleri öğrenebileceksiniz:

Kardiyak fonksiyonlar

Adrenalin seviyelerindeki artışla (esas olarak), kalbin kasılma gücünde bir artış olur. Ayrıca kalp atışının frekansı artar. Bu, oksijen arzında bir artışa neden olur.

Vasküler fonksiyonlar

Genel olarak, katekolaminlerdeki bir artış, vazokonstriksiyona, yani kan damarlarında bir kasılmaya neden olur. Sonuç, kan basıncında bir artıştır.

Gastrointestinal fonksiyonlar

Epinefrin, hareketliliği ve mide ve bağırsak salgılarını azalttığı görülmektedir. Sfinkterlerin kasılmasının yanı sıra. Bu işlevlerde yer alan adrenerjik reseptörler a1, a2 ve b2'dir.

İdrar fonksiyonları

Epinefrin, mesane detrusor kasını gevşetir (böylece daha fazla idrar depolanabilir). Aynı zamanda, trigon ve sfinkteri kasılır ve idrar retansiyonu sağlar.

Bununla birlikte, ılımlı dozlarda dopamin böbreklere giden kan akışını artırarak idrar söktürücü etki yapar.

Oküler fonksiyonlar

Katekolaminlerdeki artış aynı zamanda öğrencilerin genişlemesine (midriyazis) neden olur. Göz içi basıncındaki düşüşe ek olarak.

Solunum fonksiyonları

Katekolaminlerin solunum hızını artırdığı görülmektedir. Ayrıca güçlü bronş gevşetici etkilere sahiptir. Böylece bronşiyal salgıları azaltır ve bronkodilatör etki gösterir.

Merkezi Sinir Sistemindeki Fonksiyonlar

Sinir sisteminde, norepinefrin ve dopamin uyanıklığı, dikkati, konsantrasyonu ve uyarıcı işlemeyi artırır.

Uyaranlara daha hızlı tepki vermemizi ve daha iyi öğrenmemizi ve hatırlamamızı sağlar. Ayrıca zevk ve ödül duygularına aracılık ederler. Bununla birlikte, bu maddelerin yüksek seviyeleri, anksiyete problemleriyle ilişkilendirilmiştir.

Düşük dopamin seviyeleri dikkat, öğrenme güçlüğü ve depresyonun görünümünü etkiliyor gibi görünmektedir.

Motor fonksiyonları

Dopamin, hareketlerin kontrolüne aracılık eden ana katekolamindir. Sorumlu alanlar, substantia nigra ve bazal gangliyonlardır (özellikle kaudat çekirdek).

Aslında, bazal gangliyonda dopamin yokluğunun Parkinson hastalığının kaynağı olduğu gösterilmiştir.

Stres

Katekolaminler stresi düzenlemede çok önemlidir. Bu maddelerin seviyeleri, vücudumuzu potansiyel olarak tehlikeli uyaranlara tepki vermeye hazırlamak için yükseltilir. Savaş ya da kaç tepkileri böyle görünür.

Bağışıklık sistemi üzerindeki eylemler

Stresin, esas olarak adrenalin ve norepinefrin aracılığı ile bağışıklık sistemini etkilediği gösterilmiştir. Strese maruz kaldığımızda, adrenal bez adrenalin salgılarken, sinir sistemi norepinefrin salgılar. Bu, bağışıklık sistemine dahil olan organlara zarar verir.

Katekolaminlerdeki çok uzun süreli bir artış, kronik strese ve bağışıklık sisteminin zayıflamasına neden olur.

İdrarda ve kanda katekolamin analizi

Vücut katekolaminleri parçalar ve onları idrarla dışarı atar. Bu nedenle idrar analizi ile 24 saatlik bir sürede salgılanan katekolamin miktarı gözlemlenebilir. Bu test ayrıca bir kan testi yoluyla da yapılabilir.

Bu test genellikle adrenal bezlerdeki (feokromositoma) tümörleri teşhis etmek için yapılır. Bu bölgedeki bir tümör, çok fazla katekolamin salınmasına neden olur. Hipertansiyon, aşırı terleme, baş ağrısı, taşikardi ve titreme gibi semptomlara neler yansırdı.

İdrardaki yüksek katekolamin seviyeleri, vücuttaki enfeksiyonlar, ameliyatlar veya travmatik yaralanmalar gibi her türlü aşırı stresi de gösterebilir.

Kan basıncı, antidepresanlar, ilaçlar veya kafein için ilaç almışlarsa bu seviyeler değiştirilebilir. Ek olarak, soğuk olmak analizdeki katekolamin seviyelerini artırabilir.

Bununla birlikte, düşük değerler diyabeti veya sinir sistemi aktivitesinde değişiklikleri gösterebilir.

Referanslar

1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN ve Rodríguez, AN (2010). Adrenal Katekolamin Hormonları. Biyokimya Tıp Fakültesi Başkanı. .
2. Katekolamin. (Sf). Wikipedia.org'dan 2 Ocak 2017'de alındı.
3. Katekolamin. (21/12/2009). Encyclopædia Britannica'dan alındı.
4. Kandaki Katekolaminler. (Sf). 2 Ocak 2017'de WebMD'den alındı.
5. İdrarda katekolaminler. (Sf). 2 Ocak 2017'de WebMD'den alındı.
6. Carlson, NR (2006). Davranış fizyolojisi 8. Baskı Madrid: Pearson. s: 117-120.
7. Gómez-González, B. ve Escobar, A. (2006). Stres ve bağışıklık sistemi. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.