Chia sẻ:
Catecholamines Tổng hợp, phát hành và chức năng
các catecholamine (CA) hoặc aminohormone là tất cả những chất có trong cấu trúc của chúng một nhóm catechol và chuỗi bên có nhóm amin. Chúng có thể hoạt động trong cơ thể chúng ta dưới dạng hormone hoặc là chất dẫn truyền thần kinh.
Catecholamine là một nhóm các monoza được tổng hợp từ tyrosine. Những chất chính là dopamine, adrenaline và noradrenaline.
Chúng bao gồm các chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng trong cơ thể chúng ta và phát huy nhiều chức năng. Họ tham gia vào cả cơ chế thần kinh và nội tiết.
Một số chức năng của hệ thống thần kinh trung ương điều khiển là chuyển động, nhận thức, cảm xúc, học tập và trí nhớ.
Catecholamine đóng vai trò cơ bản trong các phản ứng căng thẳng. Theo cách này, sự giải phóng các chất này tăng lên khi bạn gặp căng thẳng về thể chất hoặc tinh thần.
Ở cấp độ tế bào, các chất này điều chỉnh hoạt động của tế bào thần kinh bằng cách mở hoặc đóng các kênh ion theo các thụ thể liên quan (Nicoll et al., 1990).
Nồng độ catecholamine có thể được quan sát thông qua xét nghiệm máu và nước tiểu. Trên thực tế, catecholamine liên kết với khoảng 50% protein trong máu.
Sự thay đổi trong việc dẫn truyền thần kinh của catecholamine dường như giải thích một số rối loạn thần kinh và thần kinh. Ví dụ, trầm cảm có liên quan đến mức độ thấp của các chất này, trái ngược với lo lắng. Mặt khác, dopamine dường như đóng một vai trò thiết yếu trong các bệnh như Parkinson và tâm thần phân liệt.
Sinh tổng hợp catecholamine
Catecholamine có nguồn gốc từ tyrosine, một loại axit amin tạo nên protein. Nó có thể được lấy trực tiếp từ chế độ ăn uống (như một nguồn ngoại sinh) hoặc tổng hợp ở gan từ phenylalanine (nguồn nội sinh).
Phenylalanine là một axit amin thiết yếu cho con người. Nó có được thông qua chế độ ăn uống, mặc dù chúng cũng có trong một số chất tâm thần.
Để có đủ lượng catecholamine, điều quan trọng là phải tiêu thụ thực phẩm giàu phenylalanine như thịt đỏ, trứng, cá, các sản phẩm từ sữa, đậu xanh, đậu lăng, các loại hạt, v.v..
Nó cũng được tìm thấy trong aspartame, một chất làm ngọt được sử dụng rộng rãi trong nước ngọt và các sản phẩm ăn kiêng. Đối với tyrosine, nó có thể được tìm thấy trong phô mai.
Để catecholamine hình thành, tyrosine phải được tổng hợp bởi một loại hormone gọi là tyrosine hydroxylase. Sau khi được hydroxyl hóa, L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) thu được.
Sau đó, DOPA trải qua quá trình khử carboxyl thông qua enzyme DOPA decarboxylase, sản xuất dopamine.
Từ dopamine và nhờ dopamine beta-hydroxylated, noradrenaline (còn gọi là norepinephrine) đã đạt được.
Adrenaline được hình thành trong tủy của tuyến thượng thận, nằm trên thận. Nó phát sinh từ noradrenaline. Adrenaline phát sinh khi noradrenaline được tổng hợp bởi enzyme phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT). Enzyme này chỉ được tìm thấy trong các tế bào của tủy thượng thận.
Mặt khác, sự ức chế tổng hợp catecholamine được tạo ra bởi tác dụng của AMPT (alpha methyl-p-tyrosine). Điều này chịu trách nhiệm ức chế enzyme tyrosine hydroxylase.
Nơi sản xuất catecholamine?
Như đã lưu ý, các catecholamine chính bắt nguồn từ tuyến thượng thận. Cụ thể ở tủy thượng thận của các tuyến này. Chúng được sản xuất nhờ các tế bào gọi là chromaffin. Ở nơi này adrenaline được tiết ra 80% và noradrenaline trong 20% còn lại.
Hai chất này hoạt động như hoóc môn giao cảm. Đó là, họ mô phỏng tác động của sự hiếu động trong hệ thống thần kinh giao cảm. Do đó, khi các chất này được giải phóng vào máu, tăng huyết áp, tăng co cơ và tăng mức glucose. Cũng như tăng tốc nhịp tim và nhịp thở.
Vì lý do này, catecholamine rất cần thiết để chuẩn bị phản ứng căng thẳng, chiến đấu hoặc chuyến bay.
Norepinephrine hoặc norepinephrine được tổng hợp và lưu trữ trong các sợi postganglionic của các dây thần kinh giao cảm ngoại biên. Chất này cũng được sản xuất trong các tế bào của locus coeruleus, trong một bộ tế bào gọi là A6.
Những tế bào thần kinh này chiếu tới vùng đồi thị, amygdala, thalamus và vỏ não; cấu thành con đường norepinephrinegic mặt lưng. Con đường này dường như có liên quan đến các chức năng nhận thức như sự chú ý và trí nhớ.
Tuyến bụng, kết nối với vùng dưới đồi, dường như tham gia vào các chức năng thực vật, thần kinh và tự trị.
Mặt khác, dopamine cũng có thể phát sinh từ tủy thượng thận và các dây thần kinh giao cảm ngoại biên. Tuy nhiên, nó hoạt động chủ yếu như một chất dẫn truyền thần kinh của hệ thống thần kinh trung ương. Theo cách này, nó xảy ra chủ yếu ở hai khu vực của thân não: vùng đồi mồi và vùng não bụng.
Cụ thể, các nhóm chính của các tế bào dopaminergic được tìm thấy ở vùng bụng của midbrain, một khu vực được gọi là "nhóm các tế bào A9". Khu vực này bao gồm các vùng đất đen. Chúng cũng nằm trong nhóm tế bào A10 (vùng phía bụng).
Các tế bào thần kinh A9 chiếu các sợi của chúng vào nhân caudate và putamen, tạo thành con đường nigrostriborn. Điều này là cơ bản để điều khiển động cơ.
Trong khi các tế bào thần kinh của vùng A10 đi qua nhân của accumbens, amygdala và vỏ não trước trán, tạo thành con đường mesocorticolimbic. Đây là điều cần thiết trong động lực, cảm xúc và hình thành ký ức.
Ngoài ra, có một nhóm các tế bào dopaminergic khác ở một phần của vùng dưới đồi, kết nối với tuyến yên để phát huy chức năng nội tiết tố.
Ngoài ra còn có các hạt nhân khác trong khu vực của não có liên quan đến adrenaline, chẳng hạn như khu vực sau bệnh nhân và đường đơn độc. Tuy nhiên, để giải phóng adrenaline trong máu, sự hiện diện của một chất dẫn truyền thần kinh khác là acetylcholine là cần thiết..
Phát hành catecholamine
Để phát hành catecholamine xảy ra, việc phát hành acetylcholine trước đó là cần thiết. Bản phát hành này có thể xảy ra, ví dụ, khi chúng tôi phát hiện ra mối nguy hiểm. Acetylcholine cung cấp tủy thượng thận và tạo ra một loạt các sự kiện tế bào
Kết quả là sự bài tiết catecholamine vào không gian ngoại bào bằng một quá trình gọi là exocytosis..
Làm thế nào để họ hành động trong cơ thể?
Có một loạt các thụ thể phân bố khắp cơ thể được gọi là thụ thể adrenergic. Những thụ thể này được kích hoạt với catecholamine và chịu trách nhiệm cho một loạt các chức năng.
Thông thường, khi dopamine, adrenaline hoặc noradrenaline liên kết với các thụ thể này; một lối thoát hoặc phản ứng chiến đấu xảy ra. Do đó, làm tăng nhịp tim, căng cơ và xuất hiện sự giãn nở của đồng tử. Chúng cũng ảnh hưởng đến hệ thống tiêu hóa.
Điều quan trọng cần lưu ý là các catecholamine trong máu giải phóng tủy thượng thận phát huy tác dụng của chúng trên các mô ngoại biên, nhưng không phải trong não. Điều này là do hệ thống thần kinh bị ngăn cách bởi hàng rào máu não.
Ngoài ra còn có các thụ thể đặc hiệu cho dopamine, có 5 loại. Chúng được tìm thấy trong hệ thống thần kinh, đặc biệt là ở vùng đồi thị, nhân của accumbens, vỏ não, amygdala và provia nigra..
Chức năng
Catecholamine có thể điều chỉnh các chức năng rất đa dạng của sinh vật. Như đã đề cập trước đó, chúng có thể lưu thông qua máu hoặc gây ra các tác động khác nhau lên não (như chất dẫn truyền thần kinh).
Tiếp theo, bạn có thể tìm hiểu về các chức năng mà catecholamine tham gia:
Chức năng tim
Thông qua sự gia tăng nồng độ adrenaline (chủ yếu), có sự gia tăng lực co bóp của tim. Ngoài ra, tần số nhịp tăng. Điều này gây ra sự gia tăng nguồn cung cấp oxy.
Chức năng mạch máu
Nói chung, sự gia tăng catecholamine gây ra co mạch, nghĩa là sự co thắt trong các mạch máu. Hậu quả là tăng huyết áp.
Chức năng tiêu hóa
Adrenaline dường như làm giảm nhu động và bài tiết của dạ dày và ruột. Cũng như co thắt cơ vòng. Các thụ thể adrenergic liên quan đến các chức năng này là a1, a2 và b2.
Chức năng tiết niệu
Adrenaline làm thư giãn cơ bàng quang bàng quang (để có thể lưu trữ nhiều nước tiểu hơn). Đồng thời nó ký hợp đồng trigone và cơ vòng để cho phép giữ nước tiểu.
Tuy nhiên, liều dopamine vừa phải làm tăng lưu lượng máu đến thận, gây tác dụng lợi tiểu.
Chức năng mắt
Sự gia tăng catecholamine cũng tạo ra sự giãn nở đồng tử (bệnh nấm). Ngoài việc giảm áp lực nội nhãn.
Chức năng hô hấp
Các catecholamine dường như làm tăng nhịp hô hấp. Ngoài ra, nó có tác dụng thư giãn phế quản mạnh mẽ. Vì vậy, nó làm giảm các chất tiết phế quản gây ra một hành động giãn phế quản.
Chức năng trong hệ thống thần kinh trung ương
Trong hệ thống thần kinh, noradrenaline và dopamine làm tăng khả năng cảnh giác, chú ý, tập trung và xử lý kích thích.
Nó làm cho chúng ta phản ứng nhanh hơn với các kích thích và học hỏi và ghi nhớ tốt hơn. Họ cũng làm trung gian trong những cảm giác của niềm vui và phần thưởng. Tuy nhiên, mức độ cao của các chất này có liên quan đến các vấn đề lo lắng.
Trong khi mức độ thấp của dopamine dường như ảnh hưởng đến sự xuất hiện của sự thay đổi trong sự chú ý, khó khăn trong học tập và trầm cảm.
Chức năng động cơ
Dopamine là catecholamine chính tham gia vào việc làm trung gian kiểm soát các cử động. Các khu vực chịu trách nhiệm là vùng đất đen và hạch nền (đặc biệt là nhân caudate).
Trên thực tế, sự vắng mặt của dopamine trong hạch nền đã được chứng minh là nguồn gốc của bệnh Parkinson.
Căng thẳng
Catecholamine rất quan trọng trong việc điều chỉnh căng thẳng. Mức độ của các chất này được nâng lên để chuẩn bị cho cơ thể chúng ta phản ứng với các kích thích nguy hiểm tiềm tàng. Đây là cách phản ứng chiến đấu hoặc chuyến bay xuất hiện.
Hoạt động trên hệ thống miễn dịch
Nó đã được chứng minh rằng căng thẳng ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, được trung gian chủ yếu bởi adrenaline và noradrenaline. Khi chúng ta tiếp xúc với căng thẳng, tuyến thượng thận sẽ tiết ra adrenaline, trong khi noradrenaline được tiết ra trong hệ thống thần kinh. Điều này bẩm sinh các cơ quan liên quan đến hệ thống miễn dịch.
Sự gia tăng catecholamine theo cách rất kéo dài, gây ra căng thẳng mãn tính và làm suy yếu hệ thống miễn dịch.
Phân tích catecholamine trong nước tiểu và máu
Các sinh vật phá vỡ các catecholamine và bài tiết chúng qua nước tiểu. Do đó, thông qua phân tích nước tiểu, lượng catecholamine được tiết ra trong khoảng thời gian 24 giờ có thể được quan sát. Xét nghiệm này cũng có thể được thực hiện thông qua xét nghiệm máu.
Xét nghiệm này thường được thực hiện để chẩn đoán khối u ở tuyến thượng thận (pheochromocytoma). Một khối u trong khu vực này sẽ khiến quá nhiều catecholamine được giải phóng. Những gì sẽ được phản ánh trong các triệu chứng như tăng huyết áp, đổ mồ hôi quá nhiều, đau đầu, nhịp tim nhanh và run.
Nồng độ catecholamine cao trong nước tiểu cũng có thể biểu hiện bất kỳ loại căng thẳng quá mức nào, chẳng hạn như nhiễm trùng khắp cơ thể, phẫu thuật hoặc chấn thương.
Mặc dù các mức này có thể được thay đổi nếu thuốc đã được dùng cho huyết áp, thuốc chống trầm cảm, thuốc hoặc caffeine. Ngoài ra, dùng lạnh có thể làm tăng nồng độ catecholamine trong phân tích.
Tuy nhiên, giá trị thấp có thể chỉ ra bệnh tiểu đường hoặc thay đổi trong hoạt động của hệ thần kinh.
Tài liệu tham khảo
- Brandan, N. C., Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, D. A. N., & Rodríguez, A. N. (2010). Hormone tuyến thượng thận Catecholamine. Chủ tịch Khoa Hóa sinh. [truy cập: ngày 02 tháng 1 năm 2017].
- Catecholamine (s.f.). Truy cập ngày 2 tháng 1 năm 2017, từ Wikipedia.org.
- Catecholamine (21/12/2009). Lấy từ Encyclopædia Britannica.
- Catecholamine trong máu. (s.f.). Truy cập ngày 2 tháng 1 năm 2017, từ WebMD.
- Catecholamine trong nước tiểu. (s.f.). Truy cập ngày 2 tháng 1 năm 2017, từ WebMD.
- Carlson, N.R. (2006). Sinh lý học của hành vi thứ 8 Ed. Madrid: Pearson. Trang: 117-120.
- Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). Căng thẳng và hệ thống miễn dịch. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
- Kobayashi, K. (2001). Vai trò của tín hiệu catecholamine trong chức năng não và hệ thần kinh: những hiểu biết mới từ nghiên cứu di truyền phân tử chuột. Trong Tạp chí Kỷ yếu Hội thảo chuyên đề về da liễu (Tập 6, số 1, trang 115-121). Nhóm xuất bản tự nhiên.
- Nicoll, RA, Malenka, RC và Kauer, JA (1990). So sánh chức năng của các phân nhóm của thụ thể dẫn truyền thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương của động vật có vú. Vật lý trị liệu; 70: 513-565.