Katecholaminy to biologicznie czynne związki o charakterze neurotransmitterów i hormonów. W skład tej grupy wchodzą 3 związki: dopamina, adrenalina oraz noradrenalina. Prekursorem wszystkich jest aminokwas L-tyrozyna.
Katecholaminy – synteza
Główne katecholaminy obecne w ustroju – noradrenalina, adrenalina, dopamina – organizm wytwarza na drodze hydroksylacji i dekarboksylacji aminokwasu tyrozyny. Tyrozynę z kolei dostarcza się do organizmu głównie z produktami białkowymi.
Pewna ilość tyrozyny powstaje w organizmie z fenyloalaniny, lecz większość pochodzi ze spożywanych pokarmów. Hydroksylaza fenyloalaniny jest obecna głównie w wątrobie. Tyrozyna ulega transportowi do neuronów wydzielających katecholaminy oraz komórek rdzenia nadnerczy przez mechanizm zagęszczający. Ulega ona przemianie do dopa, a następnie do dopaminy w cytoplazmie komórek pod wpływem hydroksylazy tyrozyny oraz dekarboksylazy dopa.
Dopamina przechodzi następnie do pęcherzyków ziarnistych, we wnętrzu których podlega przekształceniu do noradrenaliny przez beta-hydroksylazę dopaminy. Etapem biosyntezy ograniczającym jej tempo jest konwersja tyrozyny do dopa. W efekcie hydroksylaza tyrozyny katalizująca ten etap podlega hamowaniu na zasadzie sprzężenia zwrotnego przez dopaminę i noradrenalinę. Zapewnia to wewnętrzną regulację procesu biosyntezy.
Niektóre neurony oraz komórki rdzenia nadnerczy zawierają również cytoplazmatyczny enzym, który katalizuje konwersję noradrenaliny do adrenaliny. W tych komórkach noradrenalina opuszcza pęcherzyki, ulega przekształceniu do adrenaliny i wnika do pęcherzyków magazynujących.
Transport i uwalnianie
Katecholaminy są transportowane do wnętrza pęcherzyków ziarnistych przez dwa transportery pęcherzykowe, a transportery te mogą być hamowane przez lek o nazwie rezerpina.
Katecholaminy są uwalniane z neuronów autonomicznych i komórek rdzenia nadnerczy przez egzocytozę. Jako że znajdują się one w pęcherzykach ziarnistych, razem z noradrenaliną i adrenaliną są uwalniane: ATP, chromogranina A i beta-hydroksylaza dopaminy.
Katabolizm katecholamin
Noradrenalina jest usuwana ze szczeliny synaptycznej przez wiązanie z receptorami postsynaptycznymi, wychwyt zwrotny przez neurony presynaptyczne lub rozkład jej cząsteczek. W przypadku noradrenaliny główny mechanizm stanowi wychwyt zwrotny, który tłumaczy również częściowo nadwrażliwość poodnerwieniową struktur zaopatrywanych przez nerwy współczulne.
W procesie rozpadu omawianych związków biorą udział 2 enzymy:
- monoaminooksydaza – MAO;
- katecholotlenometylotransferaza – COMT.
Adrenalina i noradrenalina są metabolizowane do biologicznie nieaktywnych substancji w procesach oksydacji i metylacji. Pierwszy z nich jest katalizowany przez oksydazę monoaminową, z kolei drugi przez tlenową metylotransferazę katecholową.
Katecholaminy – funkcje
Katecholaminy pełnią funkcję neuroprzekaźników, a po ich sekrecji do krwi – neurohormonów. Pełnią w organizmie człowieka ważne funkcje warunkując przebieg wielu reakcji ustroju.
Ich poziom wzrasta w sytuacjach stresowych, ale także pod wpływem niektórych czynników zewnętrznych, w tym nadmiernego hałasu czy intensywnego światła. Działanie tych związków obejmuje między innymi:
- podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi;
- przyspieszenie akcji serca;
- podniesienie poziomu glukozy we krwi;
- mobilizowanie mózgu, mięśni i innych tkanek do działania;
- zwiększanie przepływu krwi do tkanki mięśniowej z innych tkanek, np. z przewodu pokarmowego;
- rozszerzenie źrenic.
Można zatem zauważyć powiązanie między czynnością autonomicznego układu współczulnego, a działaniem katecholamin. Dawniej działanie katecholamin wiązało się ze zdolnością osobnika do przeżycia w trudnych warunkach. Zwiększała się bowiem czujność i aktywność, co zwiększało szansę skutecznej ucieczki przed niebezpieczeństwem. Obecnie wydzielanie tych związków umożliwia dostosowanie pracy poszczególnych układów do panującej sytuacji, przez co organizm człowieka może przystosować się do różnych warunków.
Bibliografia
- Rudnicki K., Rutkowska A., Wieczorek M., Poziom katecholamin w ślinie podczas stresu egzaminacyjnego i wysiłku poznawczego, Acta Universitatis Lodziensis, 19/2015.
- Ganong W., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017.
Polecane produkty:
|
Koenzym Q10 kapsułki
Koenzym Q10 to jeden z najważniejszych antyoksydantów. Nie tylko tylko chroni organizm przed wolnymi rodnikami. Bierze on również udział w każdej, podstawowej funkcji komórki ... Zobacz więcej... |
