Katecholaminai yra junginių grupė, kurios struktūra yra panaši į tiroziną. Tai apima neurotransmiterius ir hormonus. Dėl šios priežasties katecholaminai itin svarbūs vidinei organizmo reguliacijai ir nervų sistemos veiklai. Kokie junginiai priklauso katecholaminams? Koks jų vaidmuo žmogaus organizme?
Turinys:
- Katecholaminai – poveikis organizmui
- Katecholaminai kaip neurotransmiteriai
- Katecholaminai kaip hormonai
- Katecholaminai kaip vaistai
- Katecholaminai – katecholaminų skaidymas žmogaus organizme
- Aukšto katecholaminų kiekio organizme priežastys
Katecholaminai , esantys žmogaus organizme, pirmiausia yra neurotransmiteriai, t. y. medžiagos, atsakingos už informacijos perdavimą tarp nervų ląstelių. Jie turi monoamino struktūrą ir tai, kad jie susidaro organizme iš tirozino, t.y. vienos iš aminorūgščių. Katecholaminų negalima tiekti su maistu. Mūsų kūnas turi pats juos sintetinti iš b altymų maistinių medžiagų.
Svarbiausios katecholaminams priklausančios medžiagos yra:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopaminas
Šiuos junginius daugiausia gamina antinksčių šerdies ląstelės ir simpatinės nervų sistemos postganglioninės skaidulos.
Dopaminas yra aktyvus neurotransmiteris centrinėje nervų sistemoje. Dėl savo veikimo lokalizacijos jis daugiausia sintetinamas smegenų kamiene.
Katecholaminai yra vandenyje tirpios cheminės medžiagos. Krauju jie gali būti pernešami ištirpę plazmoje arba surišti su b altymais. Dėl to adrenalinas gali pasiekti įvairius organizmo organus, atliekančius hormoninę funkciją.
Daugelis stimuliatorių yra katecholaminų analogai. Šiai grupei priklauso amfetamino dariniai.
Katecholaminai – poveikis organizmui
Katecholaminų kiekis organizme padidėja stresinėse situacijose. Šios medžiagos yra atsakingos už reakcijos „kovok arba bėk“ sužadinimą. Jų veikiamas organizmas ruošiasi intensyviam fiziniam krūviui, reaguodamas į streso dirgiklį.
Šis mechanizmas išsivystė pas mūsų protėvius, kurie turėjo medžioti ir kovoti už išlikimą.
Katecholaminų koncentracijos padidėjimą gali sukelti psichologinės situacijos arba stresoriaiaplinkos sąlygos, pvz., padidėjęs garso lygis arba intensyvi šviesa.
Katecholaminų koncentracijos padidėjimą organizme sukelia:
- kraujospūdžio padidėjimas
- širdies ritmo pagreitis
- padidinti gliukozės kiekį kraujyje
Katecholaminai kaip neurotransmiteriai
Norepinefrinas ir dopaminas yra katecholaminai, kurie veikia kaip neurotransmiteriai centrinėje nervų sistemoje. Tai reiškia, kad tai yra cheminės medžiagos, kurias išskiria neuronai, kad siųstų signalus kitoms nervų ląstelėms.
Dopaminas yra aktyvus smegenyse, kur atlieka keletą skirtingų funkcijų. Vienas iš jų – atlygio centro stimuliatoriaus vaidmuo. Tokiu būdu ji dalyvauja motyvacijos mechanizme, kuris vadovauja mūsų elgesiui.
Daugelis priklausomybę sukeliančių medžiagų skatina dopamino išsiskyrimą smegenyse ir taip stimuliuoja atlygio centrą. Narkotikai ir kai kurie vaistai yra tokie junginiai. Šis mechanizmas yra susijęs su priklausomybės išsivystymu.
Kitas dopamino vaidmuo – dalyvauti neurotransmisijoje, atsakingame už motorinį kūno valdymą.
Sergant Parkinsono liga, stebimas šio neuromediatoriaus koncentracijos sumažėjimas smegenų juodojoje medžiagoje. Dopamino trūkumas sergant šiuo sutrikimu sukelia raumenų sustingimą ir drebulį.
Populiariojoje kultūroje ir žiniasklaidoje dopaminas dažnai apibūdinamas kaip cheminė medžiaga, atsakinga už malonumo patyrimą. Tačiau mokslo požiūriu ši medžiaga pirmiausia motyvuoja.
Tai reiškia, kad jis skatina kūno elgesį, kuris priartina jį prie tikslo. Dopaminas yra atsakingas už malonų pasitenkinimo sėkme jausmą.
Norepinefrinas yra neurotransmiteris, atsakingas už smegenų ir kūno mobilizavimą veikti. Miego metu jo išsiskyrimas iš nervinių skaidulų yra mažas.
Didžiausia šios medžiagos koncentracija susidaro stresinėse ar avarinėse situacijose. Smegenyse norepinefrinas sukelia susijaudinimą ir padidina budrumą. Tai teigiamai veikia atmintį ir koncentraciją. Tuo pačiu metu jis yra atsakingas už nerimo reakcijas.
Noradrenalinas nervų sistemoje veikia ir periferiškai, t.y. visą kūną, ne tik protą ir psichiką. Padidėjusi jo koncentracija padidina širdies susitraukimų dažnį, kraujospūdį ir skatina gliukozės išsiskyrimą į kraują.
Be to, jis padidina kraujo tekėjimą į griaučių raumenis, tuo pačiu sumažindamas kraujo tiekimą į virškinimo sistemą. Šis veiksmas skirtas paruošti kūną kovai arba bėgti.
Katecholaminai kaip hormonai
Adrenalinas, dar žinomas kaip epinefrinas,organizme veikia kaip hormonas. Tai reiškia, kad tai yra organizmo gaminamas junginys, kuris vėliau patenka į kraują. Hormonai per kraują keliauja į įvairius audinius.
Adrenalinas, patekęs krauju į kūno ląsteles, sukelia jose medžiagų apykaitos pokyčius. Tai sukelia tokių pasekmių kaip padidėjęs širdies darbas, išsiplėtę vyzdžiai ir padidėjęs cukraus pernešimas į organizmo organus.
Tai taip pat skatina kraujotaką per raumenis. Šio hormono veikimo mechanizmas pagrįstas jo molekulių susiejimu su alfa ir beta receptoriais ląstelių membranų paviršiuje.
Adrenaliną paprastai gamina ir antinksčiai, ir nedidelis skaičius neuronų smegenų smegenyse. Nervų sistemoje jis taip pat gali veikti kaip neurotransmiteris, kaip noradrenalinas ir dopaminas.
Šiuo signalizavimo būdu jis dalyvauja visceralinių funkcijų reguliavime. Jis, be kita ko, reguliuoja kvėpavimą.
Šį katecholaminą pirmą kartą išskyrė lenkų mokslininkas Napoleonas Cybulskis 1895 m.
Katecholaminai kaip vaistai
Katecholaminas, naudojamas medicinoje kaip vaistas, tarp anksčiau minėtų, yra tik adrenalinas. Jis daugiausia naudojamas širdies sustojimo atvejais. Šios medžiagos įpurškimas:
- stimuliuoja širdies raumens susitraukimą
- pagerina dirgiklių laidumą širdyje
- padidina elektrinės defibriliacijos efektyvumą
Adrenalinas vartojamas anafilaksinio šoko, širdies sustojimo ir kardiogeninio šoko atvejais.
Kartais naudojamas paviršiniam kraujavimui sustabdyti, nes lokaliai sutraukia kraujagysles. Jis taip pat gali būti naudojamas astmai gydyti, kai kiti gydymo būdai nepadėjo.
Šis katecholaminas yra švirkščiamas į veną, švirkščiamas į raumenis, įkvėpus arba po oda. Dažnas šalutinis adrenalino poveikis yra drebulys, neramumas ir prakaitavimas. Taip pat gali padidėti širdies susitraukimų dažnis ir padidėti kraujospūdis.
Katecholamino struktūra taip pat randama vaiste levodopa. Tai medžiaga, kuri yra dopamino pirmtakas. Šis vaistas vartojamas Parkinsono ligai gydyti.
Šio katecholamino terapinis mechanizmas yra tas, kad kai jis peržengia kraujo ir smegenų barjerą, jis paverčiamas dopaminu. Dėl to padidėja šio neuromediatoriaus koncentracija smegenų juodojoje substantoje ir sumažėja ligos simptomai.
Kitas vaistas, priklausantis katecholaminams, yra izoprenalinas. Tai sintetinis adrenalino darinys, nenatūraliai atsirandančių organizme.
Ši medžiaga naudojama bradikardijai (lėtam širdies plakimui) gydyti, širdies blokadai ir retai astmai gydyti.
Katecholaminai – katecholaminų skaidymas žmogaus organizme
Katecholaminų pusinės eliminacijos laikas žmogaus kraujyje yra kelios minutės. Jo skilimą sukelia metilinimo procesai naudojant katechol-O-metiltransferazes (COMT) arba deamininimas monoaminooksidazėmis (MAO).
Medicinoje naudojami vaistai, kurie savo gydomąjį poveikį grindžia monoaminooksidazių (MAO) blokavimu. Šių medžiagų grupė vadinama MAO inhibitoriais. Jie naudojami kaip vaistai, didinantys neurotransmiterių koncentraciją depresija sergančių žmonių smegenyse.
Antroji jų paskirtis – padidinti Parkinsono ligos gydymo veiksmingumą naudojant levodopą. Tokiu būdu jie blokuoja šio vaisto skilimą kraujyje.
Aukšto katecholaminų kiekio organizme priežastys
Mūsų organizme, neskaitant padidėjusio jų išsiskyrimo momentų, susijusių, pavyzdžiui, su stresu, katecholaminų kiekis kraujyje yra žemas. Nuolat didelis katecholaminų kiekis gali būti susijęs su auglių, kurie padidina jų gamybą, buvimu.
Žymiai padidėjusį katecholaminų kiekį gali sukelti neuroendokrininiai navikai antinksčių smegenyse. Šių medžiagų koncentracijos padidėjimas pastebimas ir esant kitiems pokyčiams:
- feochromocitoma (feochromocitoma)
- neuroblastoma
- zwojaka (ganglioneuroma)
Kita didelio katecholaminų kiekio priežastis gali būti Brunnerio sindromas, kuris yra monoaminooksidazės A (MAO-A) trūkumas. Tai fermentas, atsakingas už šių medžiagų skaidymą organizme. Todėl jo trūkumas žymiai padidina šių neurotransmiterių kiekį kraujyje.
Apie autorių
Sara Janowska, farmacijos magistrėLiublino medicinos universiteto ir Biotechnologijos instituto Balstogėje farmacijos ir biomedicinos mokslų srities tarpdalykinių doktorantūros studijų doktorantė, Liublino medicinos universiteto farmacijos studijų absolventė, kurios specializacija yra augalų medicina. Magistro laipsnį įgijo apsigynusi farmacinės botanikos krypties baigiamąjį darbą apie dvidešimties rūšių samanų ekstraktų antioksidacines savybes. Šiuo metu savo moksliniame darbe jis užsiima naujų priešvėžinių medžiagų sinteze ir jų savybių vėžinių ląstelių linijose tyrimu. Dvejus metus ji dirbo farmacijos meistre atviroje vaistinėje.
Skaityti daugiau straipsniųšio autoriaus