A katekolaminok olyan vegyületek csoportja, amelyek szerkezetileg hasonlóak a tirozinhoz. Ide tartoznak a neurotranszmitterek és a hormonok. Emiatt a katekolaminok rendkívül fontosak a szervezet belső szabályozásában és az idegrendszer működésében. Mely vegyületek tartoznak a katekolaminok közé? Mi a szerepük az emberi szervezetben?
Tartalom:
- Katekolaminok – hatás a szervezetre
- Katekolaminok mint neurotranszmitterek
- Katekolaminok mint hormonok
- Katekolaminok, mint gyógyszerek
- Katekolaminok – a katekolaminok lebontása az emberi szervezetben
- A szervezet magas katekolaminok szintjének okai
Az emberi szervezetben előforduló katekolaminokelsősorban neurotranszmitterek, vagyis az idegsejtek közötti információtovábbításért felelős anyagok. Monoamin szerkezetűek és az a tény, hogy a szervezetben a tirozinból, azaz az egyik aminosavból képződnek. A katekolaminokat nem lehet táplálékkal ellátni. Szervezetünknek önmagában kell ezeket szintetizálnia fehérje tápanyagokból.
A katekolaminokhoz tartozó legfontosabb anyagok:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopamin
Ezeket a vegyületeket főként a mellékvesevelő sejtjei és a szimpatikus idegrendszer posztganglionális rostjai termelik.
A dopamin egy aktív neurotranszmitter a központi idegrendszerben. Hatásának lokalizációja miatt nagyrészt az agytörzsben szintetizálódik.
A katekolaminok vízben oldódó vegyszerek. A vérben plazmában oldva vagy fehérjékhez kötve szállíthatók. Ennek köszönhetően az adrenalin a szervezet különböző, hormonális funkciót ellátó szerveit elérheti.
Sok stimuláns a katekolaminok analógja. Ebbe a csoportba tartoznak az amfetamin-származékok.
Katekolaminok – hatás a szervezetre
Stresszes helyzetekben megnő a szervezet katekolaminok szintje. Ezek az anyagok felelősek a „harcolj vagy menekülj” reakció kiváltásáért. Hatásukra a szervezet felkészíti magát az intenzív fizikai megerőltetésre, válaszul egy stresszingerre.
Ez a mechanizmus őseinkben fejlődött ki, akiknek vadászniuk kellett és harcolniuk kellett a túlélésért.
A katekolaminok koncentrációjának növekedését pszichés helyzetek vagy stresszorok okozhatjákkörnyezeti feltételek, például megnövekedett zajszint vagy erős fény.
A szervezetben a katekolaminok koncentrációjának növekedését a következők okozzák:
- vérnyomás emelkedés
- pulzusgyorsulás
- növeli a vércukorszintet
Katekolaminok mint neurotranszmitterek
A noradrenalin és a dopamin katekolaminok, amelyek neurotranszmitterekként működnek a központi idegrendszerben. Ez azt jelenti, hogy ezek olyan vegyszerek, amelyeket az idegsejtek bocsátanak ki, hogy jeleket küldjenek más idegsejteknek.
A dopamin az agyban aktív, ahol számos különböző funkciót lát el. Az egyik a jutalomközpont stimuláns szerepe. Ily módon részt vesz a viselkedésünket irányító motivációs mechanizmusban.
Sok addiktív anyag serkenti a dopamin felszabadulását az agyban, ezáltal stimulálja a jutalomközpontot. A gyógyszerek és egyes gyógyszerek ilyen vegyületek. Ez a mechanizmus részt vesz a függőség kialakulásában
A dopamin másik szerepe az, hogy részt vegyen a szervezet motoros szabályozásáért felelős neurotranszmisszióban
Parkinson-kór alatt ennek a neurotranszmitternek a koncentrációjának csökkenése figyelhető meg az agy substantia nigrájában. Ebben a rendellenességben a dopaminhiány izommerevséget és remegést okoz.
A populáris kultúrában és a médiában a dopamint gyakran úgy írják le, mint az öröm megtapasztalásáért felelős vegyi anyagot. A tudomány szempontjából azonban ez az anyag elsősorban motiváló
Ez azt jelenti, hogy hajtja a test viselkedését, amely közelebb viszi céljainak eléréséhez. A dopamin felelős a sikerrel kapcsolatos elégedettség kellemes érzéséért.
A noradrenalin egy neurotranszmitter, amely az agy és a test mozgósításáért felelős. Az idegrostokból való felszabadulása alvás közben alacsony.
Ennek az anyagnak a legmagasabb koncentrációja stresszes vagy vészhelyzetekben fordul elő. Az agyban a noradrenalin izgalmat okoz és fokozza az éberséget. Pozitív hatással van a memóriára és a koncentrációra. Ugyanakkor felelős a szorongásos reakciókért.
Az idegrendszerben lévő noradrenalin perifériásan is hat, azaz az egész testre, nem csak az elmére és a pszichére. Fokozott koncentrációja növeli a pulzusszámot, a vérnyomást és serkenti a glükóz felszabadulását a véráramba.
Ezenkívül fokozza a vázizmok véráramlását, miközben csökkenti az emésztőrendszer vérellátását. Ez a művelet felkészíti a testet a harcra vagy a menekülésre.
Katekolaminok mint hormonok
Adrenalin, más néven epinefrin,hormonként működik a szervezetben. Ez azt jelenti, hogy a szervezet által termelt, majd a vérbe kerülő vegyület. A hormonok a véráramon keresztül eljutnak a különböző szövetekbe.
Az adrenalin, amely a vért a test sejtjeibe juttatja, anyagcsere-változásokat okoz bennük. Ez olyan hatásokhoz vezet, mint a szívteljesítmény növekedése, a pupillák kitágulása és a szervezet szerveibe való fokozott cukorszállítás.
Ezenkívül serkenti a véráramlást az izmokon keresztül. Ennek a hormonnak a hatásmechanizmusa azon alapul, hogy molekuláit a sejtmembránok felszínén lévő alfa és béta receptorokhoz kötik.
Az adrenalint általában mind a mellékvesék, mind az agy velőjében található néhány neuron termeli. Az idegrendszerben neurotranszmitterként is működhet, mint a noradrenalin és a dopamin.
Ebben a jelzési módban a zsigeri funkciók szabályozásában vesz részt. Szabályozza többek között a légzést.
Ezt a katekolamint először egy lengyel tudós, Napoleon Cybulski izolálta 1895-ben.
Katekolaminok, mint gyógyszerek
A gyógyászatban gyógyszerként használt katekolamin a korábban említettek közül csak az adrenalin. Elsősorban szívmegállás esetén alkalmazzák. Ennek az anyagnak az injekciója:
- serkenti a szívizom kontraktilitását
- javítja az ingerek vezetőképességét a szívben
- növeli az elektromos defibrilláció hatékonyságát
Az adrenalint anafilaxiás sokk, szívmegállás és kardiogén sokk esetén alkalmazzák.
Néha a felületes vérzés megállítására használják, mert lokálisan összehúzza az ereket. Asztmában is használható, ha más kezelések nem váltak be.
Ezt a katekolamint intravénásan, izomba adott injekcióval, inhalációval vagy szubkután adagolással adják be. Az adrenalin gyakori mellékhatásai közé tartozik a remegés, a nyugtalanság és az izzadás. Megnövekedett pulzusszámot és magas vérnyomást is tapasztalhat.
A katekolamin szerkezete a levodopa gyógyszerben is megtalálható. Ez egy olyan anyag, amely dopamin prekurzor. Ezt a gyógyszert a Parkinson-kór kezelésére használják.
Ennek a katekolaminnak a terápiás mechanizmusa az, hogy amikor átjut a vér-agy gáton, dopaminná alakul. Ennek eredményeként növeli ennek a neurotranszmitternek a koncentrációját az agy substantia nigrájában, csökkentve a betegség tüneteit.
Egy másik gyógyszer, amely a katekolaminok közé tartozik, az izoprenalin. Ez az adrenalin szintetikus származéka, nema szervezetben természetesen előforduló
Ezt az anyagot bradycardia (lassú szívverés), szívblokk és ritkán asztma kezelésére használják.
Katekolaminok – a katekolaminok lebontása az emberi szervezetben
A katekolaminok felezési ideje az emberi véráramban néhány perc. Bomlását katekol-O-metil-transzferázok (COMT) vagy monoamin-oxidázokkal (MAO) végzett dezamináció okozza.
Az orvostudományban olyan gyógyszereket használnak, amelyek terápiás hatásukat a monoamin-oxidázok (MAO) blokkolására alapozzák. Ezen anyagok csoportja MAO-gátlókként ismert. Olyan gyógyszerekként használják őket, amelyek növelik a neurotranszmitterek koncentrációját az agyban depresszióban szenvedőknél.
Második alkalmazásuk a Parkinson-kór kezelésének hatékonyságának növelése levodopa alkalmazásával. Ily módon blokkolják ennek a gyógyszernek a lebomlását a véráramban.
A szervezet magas katekolaminok szintjének okai
Szervezetünkben, eltekintve a fokozott felszabadulásuk pillanataitól, például a stressztől, a katekolaminok szintje a vérben alacsony. A katekolaminok állandóan magas szintje összefüggésbe hozható olyan típusú daganatok jelenlétével, amelyek növelik azok termelését.
A szignifikánsan megemelkedett katekolamin szintet a mellékvesevelő neuroendokrin daganatai okozhatják. Ezen anyagok koncentrációjának növekedése egyéb változások esetén is megfigyelhető:
- feokromocitóma (phaeochromocytoma)
- neuroblasztóma
- zwojaka (ganglioneuroma)
A magas katekolaminszint másik oka a Brunner-szindróma, amely a monoamin-oxidáz A (MAO-A) hiánya. Ez az enzim felelős ezen anyagok lebontásáért a szervezetben. Ezért hiánya jelentősen megnöveli ezen neurotranszmitterek mennyiségét a vérben.
A szerzőről
Sara Janowska, MA gyógyszerészA Lublini Orvostudományi Egyetemen és a Białystoki Biotechnológiai Intézetben interdiszciplináris doktori tanulmányokat folytató PhD hallgató a Lublini Orvostudományi Egyetemen és a Biotechnológiai Intézetben. Mesterdiplomát szerzett a gyógyszerbotanika szakterületén húsz mohafajból nyert kivonatok antioxidáns tulajdonságairól. Jelenleg kutatómunkája során új rákellenes anyagok szintézisével, tulajdonságaik rákos sejtvonalakon történő vizsgálatával foglalkozik. Két évig gyógyszerészmesterként dolgozott egy nyitott gyógyszertárban.
További cikkek olvasásaennek a szerzőnek