Katecholamíny: typy a funkcie týchto neurotransmiterov

Dopamín, adrenalín a noradrenalín, tri hlavné katecholamíny, sú niektoré z najdôležitejších neurotransmiterov pre náš nervový systém. V tomto článku budeme analyzovať chemické vlastnosti a funkcie každého z týchto katecholamínov, ako aj spoločné vlastnosti týchto troch neurotransmiterov.

• Súvisiaci článok: „Typy neurotransmiterov: funkcie a klasifikácia"

Čo sú to katecholamíny?

Katecholamíny sú skupinou neurotransmiterov z triedy monoamínov, ku ktorým patria aj tryptamíny (serotonín a melatonín), histamín alebo fenetylamíny. Dopamín, adrenalín a noradrenalín sú to tri hlavné katecholamíny.

Na chemickej úrovni sú tieto neurotransmitery charakterizované prítomnosťou katecholu (zlúčenina organická látka obsahujúca benzénový kruh a dve hydroxylové skupiny) a amín v bočnom reťazci. Sú odvodené z aminokyseliny tyrozín, ktorú získavame prostredníctvom potravín bohatých na bielkoviny, ako sú mliečne výrobky, banány, avokádo alebo orechy.

Hlavným miestom syntézy katecholamínov sú chromafínové bunky drene nadobličiek, ako aj postgangliové vlákna sympatického nervového systému. V nasledujúcich častiach podrobnejšie popíšeme charakteristiky syntézy týchto neurotransmiterov.

Úloha týchto neurotransmiterov je v procesy ako poznanie, emócie, pamäť a učenie, riadenie motora a regulácia endokrinného systému. Tiež noradrenalín a adrenalín sú kľúčovými hráčmi v reakcii na stres.

Zvýšenie hladín katecholamínov je spojené so zvýšením srdcového rytmu a hladín glukózy a s aktiváciou parasympatického nervového systému. Katecholamínergické dysfunkcie môžu spôsobiť zmeny v nervovom systéme a následne neuropsychiatrické poruchy, ako sú psychózy alebo Parkinsonova choroba.

3 hlavné katecholamíny

Dopamín, adrenalín a noradrenalín sú si z chemického hľadiska veľmi podobné, ale každý z nich má výrazné zvláštnosti, kvôli ktorým je potrebný podrobný popis od pochopiť funkcie každého z týchto katecholamínov.

1. Dopamín

Naše telo transformuje tyrozín na inú aminokyselinu, levodopu alebo L-DOPA, a to sa zase stane dopamín. Dopamín je zase najzákladnejším katecholamínom a z tohto neurotransmiteru sa vyrába adrenalín aj norepinefrín.

Keď sa dopamín nachádza v mozgu, hrá úlohu neurotransmitera; to znamená, že sa podieľa na vysielaní elektrochemických signálov medzi neurónmi. Namiesto toho v krvi funguje ako chemický posol a prispieva k vazodilatácii a inhibícii aktivity tráviaceho, imunitného a pankreatického systému.

Mozgové dráhy, v ktorých je zahrnutý dopamín, hlavne nigrostriatálne a mezolimbické, súvisia s posilňovaním motivovaným správaním: ich úrovne sa zvyšujú, keď dostaneme odmenu. Týmto spôsobom je dopamín dôležitý pre procesy, ako sú učenie, kontrola motoriky a závislosti na psychoaktívnych látkach.

Zmeny v týchto dvoch nervových dráhach spôsobujú psychotické príznaky. Pozitívne príznaky, ako sú halucinácie, sú spojené s dysfunkciami nigrostriatálnej dráhy (ktorá spája substantia nigra) striatum, štruktúra bazálnych ganglií) a negatívne, ako napríklad emočné deficity, s dysfunkciami mezokortikálny.

Zničenie dopaminergných neurónov v substantia nigra stredného mozgu je príčinou Parkinsonovej choroby. Táto degeneratívna neurologická porucha je charakterizovaná predovšetkým prítomnosťou deficitov a zmien motorickej povahy, najmä chvenia v pokoji.

• Súvisiaci článok: „Parkinsonova choroba: príčiny, príznaky, liečba a prevencia""

2. Adrenalín

Epinefrín sa vytvára oxidáciou a metyláciou dopamínu, hlavne v locus coeruleus, ktorý sa nachádza v mozgovom kmeni. Syntéza tohto neurotransmiteru je stimulovaná uvoľňovaním adrenokortikotropného hormónu v sympatickom nervovom systéme.

Adrenalín a noradrenalín, o ktorých si ešte povieme nižšie, sa považujú za hormóny stres, pretože keď pôsobia mimo nervový systém, nepôsobia ako neurotransmitery, ale ako hormóny. Súvisia s reguláciou srdca a dýchania a s spotreba telesných zdrojov na splnenie environmentálnych výziev.

Adrenalín aj norepinefrín sú nevyhnutné pri reakcii na rôzne typy stresorov a na ďalšie súvisiace procesy aktivácia tela, napríklad fyzické cvičenie, vystavenie teplu a zníženie krvných hladín kyslíka alebo glukóza.

• Mohlo by vás zaujímať: „Adrenalín, hormón, ktorý nás aktivuje"

3. Noradrenalín

Oxidácia adrenalínu vedie k vzniku norepinefrínu, a to rovnakým spôsobom ako dopamín, ktorý ho prevádza na adrenalín a tyrozínu na dopamín. Rovnako ako adrenalín hrá úlohu neurotransmiteru v nervovom systéme a hormónu vo zvyšku tela.

Z funkcií noradrenalínu môžeme vyzdvihnúť bdelosť mozgu, udržiavanie bdelosti, zameranie pozornosti, tvorba spomienok a objavenie sa pocitov úzkosti, ako aj zvýšenie krvného tlaku a uvoľnenie zásob glukózy.

Zníženie hladiny norepinefrínu je spojené so zmenami v rôznych druhoch učenia, najmä s konsolidáciou dlhodobých spomienok a latentným učením. Táto funkcia je pravdepodobne spôsobená riadením neuronálnej aktivity norepinefrínom v oblastiach mozgu zapojených do učenia, ako je napríklad amygdala.

Na psychopatologickej úrovni tento neurotransmiter sa podieľa na strese a úzkostných poruchách, na Veľká depresiapri Parkinsonovej chorobe a pri poruche pozornosti s hyperaktivitou.

Bibliografické odkazy:

• Kobayashi, K. (2001). Úloha signalizácie katecholamínov vo funkciách mozgu a nervového systému: nové poznatky z molekulárnej genetickej štúdie myší. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings, 6 (1): 115-21.

• Zouhal, H., Jacob, C., Delamarche, P. & Gratas-Delamarche, A. (2008). Katecholamíny a účinky cvičenia, tréningu a pohlavia. Športová medicína, 38 (5): 401-23.