Katecholaminy: rodzaje i funkcje tych neuroprzekaźników

Dopamina, adrenalina i noradrenalina, trzy główne katecholaminysą jednymi z najważniejszych neuroprzekaźników dla naszego układu nerwowego. W tym artykule przeanalizujemy właściwości chemiczne i funkcje każdej z tych katecholamin, a także wspólne cechy trzech neuroprzekaźników.

• Powiązany artykuł: „Rodzaje neuroprzekaźników: funkcje i klasyfikacja"

Czym są katecholaminy?

Katecholaminy to grupa neuroprzekaźników z klasy monoamin, do której należą również tryptaminy (serotonina i melatonina), histamina czy fenetylaminy. Dopamina, adrenalina i noradrenalina są to trzy główne katecholaminy.

Na poziomie chemicznym neuroprzekaźniki te charakteryzują się obecnością katecholu (związku) organiczne zawierające pierścień benzenowy i dwie grupy hydroksylowe) oraz aminę w łańcuchu bocznym. Pochodzą one z aminokwasu tyrozyny, który pozyskujemy dzięki pokarmom bogatym w białko, takim jak nabiał, banany, awokado czy orzechy.

Głównym miejscem syntezy katecholamin są komórki chromochłonne rdzenia nadnerczy, a także włókna zazwojowe współczulnego układu nerwowego. W kolejnych rozdziałach opiszemy bardziej szczegółowo charakterystykę syntezy tych neuroprzekaźników.

Rola tych neuroprzekaźników jest fundamentalna w: procesy takie jak poznanie, emocje, pamięć i uczenie się, motoryka i regulacja układu hormonalnego. Również noradrenalina i adrenalina są kluczowymi graczami w reakcji na stres.

Wzrost poziomu katecholamin wiąże się ze wzrostem częstości akcji serca i poziomu glukozy oraz z aktywacją przywspółczulnego układu nerwowego. Dysfunkcje katecholaminergiczne mogą powodować zmiany w układzie nerwowym, aw konsekwencji zaburzenia neuropsychiatryczne, takie jak psychoza czy choroba Parkinsona.

3 główne katecholaminy

Dopamina, adrenalina i noradrenalina są bardzo podobne z chemicznego punktu widzenia, ale, każdy z nich ma charakterystyczne osobliwości, które sprawiają, że szczegółowy opis jest niezbędny dla takich z zrozumieć funkcje każdej z tych katecholamin.

1. Dopamina

Nasz organizm przekształca tyrozynę w inny aminokwas, lewodopę lub L-DOPA, a ta z kolei staje się dopamina. Z kolei dopamina jest najbardziej podstawową katecholaminą, a Z tego neuroprzekaźnika powstają zarówno adrenalina, jak i noradrenalina.

Znajdująca się w mózgu dopamina odgrywa rolę neuroprzekaźnika; oznacza to, że uczestniczy w przesyłaniu sygnałów elektrochemicznych między neuronami. Zamiast tego we krwi działa jako przekaźnik chemiczny i przyczynia się do rozszerzenia naczyń krwionośnych oraz hamowania czynności układu pokarmowego, odpornościowego i trzustkowego.

Szlaki mózgowe, w które zaangażowana jest dopamina, głównie nigrostriatalny i mezolimbiczny, odnoszą się do zachowań motywowanych przez wzmocnienie: ich poziomy rosną, gdy otrzymujemy nagrody. W ten sposób dopamina jest ważna dla procesów takich jak uczenie się, kontrola motoryczna czy uzależnienia od substancji psychoaktywnych.

Zmiany w tych dwóch ścieżkach nerwowych powodują objawy psychotyczne. Objawy pozytywne, takie jak halucynacje, zostały powiązane z dysfunkcjami szlaku nigrostriatalnego (który łączy istotę czarną prążkowia, struktura jąder podstawy) oraz negatywne, jak deficyty emocjonalne, z dysfunkcjami w mezokortykalny.

Zniszczenie neuronów dopaminergicznych w istocie czarnej śródmózgowia jest przyczyną choroby Parkinsona. To zwyrodnieniowe zaburzenie neurologiczne charakteryzuje się przede wszystkim obecnością deficytów i zmian o charakterze ruchowym, w szczególności drżenia spoczynkowego.

• Powiązany artykuł: „Choroba Parkinsona: przyczyny, objawy, leczenie i zapobieganie""

2. Adrenalina

Epinefryna powstaje w wyniku utleniania i metylacji dopaminy, głównie w miejscu sinawym, zlokalizowanym w pniu mózgu. Synteza tego neuroprzekaźnika jest stymulowana przez uwalnianie hormonu adrenokortykotropowego w współczulnym układzie nerwowym.

Adrenalina i noradrenalina, o których porozmawiamy poniżej, uważane są za hormony stres, ponieważ gdy działają poza układem nerwowym, nie działają jako neuroprzekaźniki, ale jako hormony. Są one związane z regulacją serca i układu oddechowego oraz z: zużycie zasobów organizmu w celu sprostania wyzwaniom środowiskowym.

Zarówno adrenalina, jak i noradrenalina są niezbędne w odpowiedzi na wiele rodzajów stresorów i inne procesy związane z: aktywacja organizmu, taka jak wysiłek fizyczny, ekspozycja na ciepło i obniżenie poziomu tlenu we krwi lub glukoza.

• Możesz być zainteresowany: "Adrenalina, hormon, który nas aktywizuje"

3. Noradrenalina

Utlenianie adrenaliny powoduje powstanie noradrenaliny, w ten sam sposób, w jaki dopamina przekształca ją w adrenalinę, a tyrozyna w dopaminę. Podobnie jak adrenalina, pełni rolę neuroprzekaźnika w układzie nerwowym i hormonu w pozostałej części organizmu.

Wśród funkcji noradrenaliny możemy wyróżnić czujność mózgu, utrzymywanie czuwania, skupianie uwagi, powstawanie wspomnień i pojawienie się uczucia niepokoju, a także wzrost ciśnienia krwi i uwolnienie zapasów glukozy.

Obniżenie poziomu norepinefryny wiąże się ze zmianami w różnych typach uczenia się, w szczególności z utrwalaniem pamięci długotrwałej i utajonym uczeniem się. Ta funkcja jest prawdopodobnie spowodowana kontrolą aktywności neuronalnej przez noradrenalinę w obszarach mózgu zaangażowanych w uczenie się, takich jak ciało migdałowate.

Na poziomie psychopatologicznym ten neuroprzekaźnik ma związek ze stresem i zaburzeniami lękowymi, na poważna depresja, w chorobie Parkinsona i zespole nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi.

Odniesienia bibliograficzne:

• Kobayashi, K. (2001). Rola sygnalizacji katecholaminowej w funkcjach mózgu i układu nerwowego: nowe spostrzeżenia z molekularnych badań genetycznych myszy. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 6 (1): 115-21.

• Zouhal H., Jacob C., Delamarche P. & Gratas-Delamarche, A. (2008). Katecholaminy a efekty ćwiczeń, treningu i płci. Medycyna sportowa, 38 (5): 401-23.