Katecholaminy: typy a funkce těchto neurotransmiterů

Dopamin, adrenalin a norepinefrin, tři hlavní katecholaminy, jsou některé z nejdůležitějších neurotransmiterů pro náš nervový systém. V tomto článku budeme analyzovat chemické vlastnosti a funkce každého z těchto katecholaminů, stejně jako společné vlastnosti mezi třemi neurotransmitery.

• Související článek: „Typy neurotransmiterů: funkce a klasifikace"

Co jsou katecholaminy?

Katecholaminy jsou skupina neurotransmiterů ze třídy monoaminů, ke kterým patří také tryptaminy (serotonin a melatonin), histamin nebo fenethylaminy. Dopamin, adrenalin a noradrenalin jsou to tři hlavní katecholaminy.

Na chemické úrovni jsou tyto neurotransmitery charakterizovány přítomností katecholu (sloučeniny organická látka obsahující benzenový kruh a dvě hydroxylové skupiny) a amin v postranním řetězci. Pocházejí z aminokyseliny tyrosinu, kterou získáváme prostřednictvím potravin bohatých na bílkoviny, jako jsou mléčné výrobky, banány, avokádo nebo ořechy.

Hlavním místem syntézy katecholaminů jsou chromafinové buňky dřeně nadledvin a postganglionová vlákna sympatického nervového systému. V následujících částech podrobněji popíšeme vlastnosti syntézy těchto neurotransmiterů.

Úloha těchto neurotransmiterů je v procesy jako poznání, emoce, paměť a učení, řízení motoru a regulace endokrinního systému. Také noradrenalin a adrenalin jsou klíčovými hráči při reakci na stres.

Zvýšení hladin katecholaminů je spojeno se zvýšenou srdeční frekvencí a hladinami glukózy a s aktivací parasympatického nervového systému. Katecholaminergní dysfunkce mohou způsobit změny v nervovém systému a následně neuropsychiatrické poruchy, jako je psychóza nebo Parkinsonova choroba.

3 hlavní katecholaminy

Dopamin, adrenalin a norepinefrin jsou si velmi podobné z chemického hlediska, ale každý z nich má výrazné zvláštnosti, díky nimž je k tomu nezbytný podrobný popis z porozumět funkcím každého z těchto katecholaminů.

1. Dopamin

Naše tělo transformuje tyrosin na jinou aminokyselinu, levodopu nebo L-DOPA, a to se zase stává dopamin. Dopamin je zase nejzákladnějším katecholaminem a z tohoto neurotransmiteru se vyrábí adrenalin i norepinefrin.

Když se dopamin nachází v mozku, hraje roli neurotransmiteru; to znamená, že se podílí na odesílání elektrochemických signálů mezi neurony. Místo toho v krvi funguje jako chemický posel a přispívá k vazodilataci a inhibici aktivity trávicího, imunitního a pankreatického systému.

Mozkové dráhy, ve kterých je zapojen dopamin, zejména nigrostriatální a mezolimbické, souvisí s chováním motivovaným posilováním: jejich úrovně se zvyšují, když dostáváme odměny. Tímto způsobem je dopamin důležitý pro procesy, jako je učení, řízení motoriky a závislosti na psychoaktivních látkách.

Změny v těchto dvou nervových drahách způsobují psychotické příznaky. Pozitivní příznaky, jako jsou halucinace, byly spojeny s dysfunkcemi v nigrostriatální dráze (která spojuje substantia nigra striatum, struktura bazálních ganglií) a negativní, jako jsou emoční deficity, s dysfunkcemi v mezokortikální.

Zničení dopaminergních neuronů v substantia nigra středního mozku je příčinou Parkinsonovy choroby. Tato degenerativní neurologická porucha je charakterizována především přítomností deficitů a alterací motorické povahy, zejména třesu v klidu.

• Související článek: „Parkinsonova choroba: příčiny, příznaky, léčba a prevence""

2. Adrenalin

Epinefrin je generován oxidací a methylací dopaminu, hlavně v locus coeruleus, umístěném v mozkovém kmeni. Syntéza tohoto neurotransmiteru je stimulována uvolňováním adrenokortikotropního hormonu v sympatickém nervovém systému.

Adrenalin a noradrenalin, o kterých si povíme níže, jsou považovány za hormony stres, protože když působí mimo nervový systém, nejednají jako neurotransmitery, ale jako hormony. Vztahují se k regulaci srdce a dýchání ak spotřeba tělesných zdrojů k řešení environmentálních výzev.

Adrenalin i norepinefrin jsou nezbytné při reakci na více typů stresorů a dalších souvisejících procesů aktivace těla, jako je fyzické cvičení, vystavení teplu a snížení hladiny kyslíku v krvi nebo glukóza.

• Mohlo by vás zajímat: "Adrenalin, hormon, který nás aktivuje"

3. Noradrenalin

Oxidace adrenalinu vede k norepinefrinu, stejně jako dopamin jej přeměňuje na adrenalin a tyrosin na dopamin. Stejně jako adrenalin hraje roli neurotransmiteru v nervovém systému a hormonu ve zbytku těla.

Mezi funkce norepinefrinu můžeme upozornit na bdělost mozku, udržování bdělosti, soustředění pozornosti, tvorba vzpomínek a výskyt pocitů úzkosti, stejně jako zvýšení krevního tlaku a uvolňování zásob glukózy.

Snížení hladiny norepinefrinu je spojeno se změnami v různých typech učení, zejména s konsolidací dlouhodobých vzpomínek a latentním učením. Tato funkce je pravděpodobně způsobena kontrolou neuronální aktivity norepinefrinem v oblastech mozku zapojených do učení, jako je amygdala.

Na psychopatologické úrovni tento neurotransmiter se podílí na stresových a úzkostných poruchách, na velká depreseu Parkinsonovy choroby a poruchy pozornosti s hyperaktivitou.

Bibliografické odkazy:

• Kobayashi, K. (2001). Role katecholaminové signalizace ve funkcích mozku a nervového systému: nové poznatky z molekulární genetické studie myší. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 6 (1): 115-21.

• Zouhal, H., Jacob, C., Delamarche, P. & Gratas-Delamarche, A. (2008). Katecholaminy a účinky cvičení, tréninku a pohlaví. Sportovní medicína, 38 (5): 401-23.