Catecolamine: tipi e funzioni di questi neurotrasmettitori

Dopamina, adrenalina e noradrenalina, le tre principali catecolamine, sono alcuni dei neurotrasmettitori più importanti per il nostro sistema nervoso. In questo articolo analizzeremo le proprietà chimiche e le funzioni di ciascuna di queste catecolamine, nonché le caratteristiche comuni tra i tre neurotrasmettitori.

• Articolo correlato: "Tipi di neurotrasmettitori: funzioni e classificazione"

Cosa sono le catecolamine?

Le catecolamine sono un gruppo di neurotrasmettitori della classe delle monoamine, a cui appartengono anche triptamine (serotonina e melatonina), istamina o fenetilamine. Dopamina, adrenalina e noradrenalina sono le tre principali catecolamine.

A livello chimico, questi neurotrasmettitori sono caratterizzati dalla presenza di un catecolo (un composto organico contenente un anello benzenico e due gruppi ossidrile) e un'ammina nella catena laterale. Sono derivati ​​dall'aminoacido tirosina, che otteniamo attraverso alimenti ricchi di proteine ​​come latticini, banane, avocado o noci.

Il sito principale della sintesi delle catecolamine sono le cellule cromaffini della midollare del surrene, così come le fibre postgangliari del sistema nervoso simpatico. Descriveremo più in dettaglio le caratteristiche della sintesi di questi neurotrasmettitori nelle sezioni seguenti.

Il ruolo di questi neurotrasmettitori è fondamentale nella processi come cognizione, emozione, memoria e apprendimento, controllo motorio e regolazione del sistema endocrino. Anche il noradrenalina e l'adrenalina sono attori chiave nella risposta allo stress.

L'aumento dei livelli di catecolamine è associato a un aumento della frequenza cardiaca e dei livelli di glucosio e all'attivazione del sistema nervoso parasimpatico. Le disfunzioni catecolaminergiche possono causare alterazioni del sistema nervoso, e di conseguenza disturbi neuropsichiatrici come la psicosi o il morbo di Parkinson.

Le 3 principali catecolamine

La dopamina, l'adrenalina e la noradrenalina sono molto simili da un punto di vista chimico, ma, ciascuno di essi ha peculiarità distintive che rendono necessaria una descrizione dettagliata per tale a partire dal comprendere le funzioni di ciascuna di queste catecolamine.

1. dopamina

Il nostro corpo trasforma la tirosina in un altro amminoacido, levodopa o L-DOPA, e questo a sua volta diventa dopamina. A sua volta, la dopamina è la catecolamina più elementare e, sia l'adrenalina che la noradrenalina sono prodotte da questo neurotrasmettitore.

Quando si trova nel cervello, la dopamina svolge un ruolo come neurotrasmettitore; ciò significa che partecipa all'invio di segnali elettrochimici tra i neuroni. Nel sangue invece funziona come messaggero chimico e contribuisce alla vasodilatazione e all'inibizione dell'attività dei sistemi digestivo, immunitario e pancreatico.

Le vie cerebrali in cui è coinvolta la dopamina, principalmente il nigrostriatale e il mesolimbico, riguardano il comportamento motivato dal rinforzo: i loro livelli aumentano quando otteniamo ricompense. In questo modo, la dopamina è importante per processi come l'apprendimento, il controllo motorio e le dipendenze da sostanze psicoattive.

Le alterazioni in questi due percorsi neurali causano sintomi psicotici. I sintomi positivi come le allucinazioni sono stati collegati a disfunzioni nella via nigrostriatale (che collega la substantia nigra striato, una struttura dei gangli della base), e quelli negativi, come i deficit emotivi, con disfunzioni nel mesocorticale.

Distruzione dei neuroni dopaminergici nella substantia nigra del mesencefalo è la causa del morbo di Parkinson. Questo disturbo neurologico degenerativo è caratterizzato soprattutto dalla presenza di deficit e alterazioni di natura motoria, in particolare i tremori a riposo.

• Articolo correlato: "Parkinson: cause, sintomi, trattamento e prevenzione""

2. Adrenalina

L'adrenalina è generata dall'ossidazione e dalla metilazione della dopamina, principalmente nel locus coeruleus, situato nel tronco cerebrale. La sintesi di questo neurotrasmettitore è stimolata dal rilascio dell'ormone adrenocorticotropo nel sistema nervoso simpatico.

L'adrenalina e la noradrenalina, di cui parleremo più avanti, sono considerati gli ormoni del stress, poiché quando agiscono al di fuori del sistema nervoso non agiscono come neurotrasmettitori ma come ormoni. Sono legati alla regolazione cardiaca e respiratoria e alla consumo di risorse corporee per affrontare le sfide ambientali.

Sia l'adrenalina che la norepinefrina sono essenziali nella risposta a molteplici tipi di fattori di stress e altri processi legati a attivazione del corpo, come l'esercizio fisico, l'esposizione al calore e la riduzione dei livelli ematici di ossigeno o glucosio.

• Potresti essere interessato: "Adrenalina, l'ormone che ci attiva"

3. noradrenalina

L'ossidazione dell'adrenalina dà origine alla noradrenalina, allo stesso modo in cui quella della dopamina la converte in adrenalina e quella della tirosina in dopamina. Come l'adrenalina, svolge il ruolo di neurotrasmettitore nel sistema nervoso e di ormone nel resto del corpo.

Tra le funzioni della noradrenalina possiamo evidenziare la prontezza cerebrale, mantenere la veglia, focalizzare l'attenzione, la formazione di ricordi e la comparsa di sentimenti di ansia, nonché l'aumento della pressione sanguigna e il rilascio di riserve di glucosio.

La riduzione dei livelli di noradrenalina è associata ad alterazioni nei diversi tipi di apprendimento, in particolare il consolidamento delle memorie a lungo termine e l'apprendimento latente. Questa funzione è probabilmente dovuta al controllo dell'attività neuronale da parte della noradrenalina nelle regioni del cervello coinvolte nell'apprendimento, come l'amigdala.

A livello psicopatologico questo neurotrasmettitore è implicato nei disturbi da stress e ansia, sul grave depressione, nel morbo di Parkinson e nel disturbo da deficit di attenzione e iperattività.

Riferimenti bibliografici:

• Kobayashi, K. (2001). Ruolo della segnalazione delle catecolamine nelle funzioni del cervello e del sistema nervoso: nuove intuizioni dallo studio genetico molecolare del topo. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 6 (1): 115-21.

• Zouhal, H., Jacob, C., Delamarche, P. & Gratas-Delamarche, A. (2008). Catecolamine ed effetti di esercizio, allenamento e genere. Medicina dello sport, 38 (5): 401-23.