BIOSYNTEZA ADRENALINY I NORADRENALINY

1. Aminy katecholowe:

•Adrenalina (epinefryna)

•Noradrenalina (norepinefryna)

•Dopamina

Aminy katecholowe są pochodnymi fenyloetyloaminy:

2. ADRENALINA /epinefryna/

• hormon i neuroprzekaźnik katecholaminowy wytwarzany przez rdzeń nadnerczy i wydzielany na zakończeniach włókien współczulnego układu nerwowego

• odgrywa decydującą rolę w mechanizmie stresu, czyli błyskawicznej reakcji organizmu człowieka i zwierząt kręgowych na zagrożenie (przyspieszone bicie serca,wzrost ciśnienia krwi,rozszerzenie oskrzeli,rozszerzenie źrenic itp.)

• reguluje poziom glukozy we krwi, gdyż jest koenzymem uruchamiającym przemianę glikogenu w glukozę; jako hormon działa więc anatagonistycznie w stosunku do insuliny; wyrzut adrenaliny do krwi jest jednym z mechanizmów uruchamianych przy hipoglikemii

• podana doustnie zostaje rozłożona przez soki trawienne;

• podana dożylnie działa szybko, ale krótko i jest w tej postaci stosowana przy reanimacji (pobudza kurczliwość mięśnia sercowego, poprawia przewodnictwo bodźców w sercu, zwiększa skuteczność defibrylacji elektrycznej);

• stosowana w leczeniu wstrząsu anafilaktycznego i w tych przypadkach napadów astmy oskrzelowej, w których nie działa na podawanie innych leków i pojawia się zagrożenie życia;

• jej znaczenie farmakologiczne jest ograniczone z powodu niewielkiej trwałości

3. NORADRENALINA /norepinefryna/

• jest hormonem i neuroprzekaźnikiem katecholaminowym, wydzielanym na zakończeniach włókien współczulnych w sytuacjach powodujących stres, zwykle razem z adrenaliną;

• po wyrzucie noradrenaliny do krwi następuje, podobnie jak w przypadku adrenaliny, przyspieszenie rytmu serca, wzrost napięcia mięśni, podwyższenie ciśnienia krwi oraz poszerzenie źrenic;

• podobnie jak adrenalina,stymuluje ona przemianę glikogenu w glukozę;

• wpływa dwojako na układ krążenia: zwęża naczynia obwodowe,natomiast rozszerza naczynia wieńcowe w sercu;

• działa trochę słabiej niż adrenalina;

4. Adrenalina, noradrenalina (i dopamina) syntetyzowane są w komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy. Skupiska takich komórek znajdują się również w sercu, wątrobie, nerkach, OUN oraz neuronach adrenergicznych zazwojowego układu współczulnego.

Głównym produktem rdzenia nadnerczy jest adrenalina, stanowiąca 80% wszystkich amin katecholowych zawartych w rdzeniu. Nie jest ona syntetyzowana w innych tkankach położonych poza rdzeniem nadnerczy.

W odróżnieniu od adrenaliny, większość noradrenaliny zawarta w narządach mających unerwienie współczulne jest syntetyzowana in situ, pozostała zaś ilośc jest wytwarzana w innych zakończeniach nerwowych, skąd dociera do komórek docelowych drogą krwii

5. BIOSYNTEZA AMIN KATECHOLOWYCH:

1. Substratem do syntezy amin katecholowych jest aminokwas endogenny - TYROZYNA, będąca produktem hydroksylacji fenyloalaniny zachodzącej w komórkach wątrobowych

2. Neurony adrenergiczne pobierają TYROZYNĘ i w ich cytozolu zachodzi kolejno:

1. Hydroksylacja tyrozyny w pozycji 3 pod wpływem hydroksylazy tyrozyny- powstaje DOPA (3,4-dihydroksyfenyloalanina)

2. Dekarboksylacja DOPA, pod wpływem dekarboksylazy l-aromatycznych aminokwasów, do dopaminy (DA)

3. W pęcherzykach synaptycznych neuronów noradrenergicznych, enzym β-hydroksylaza dopaminowa katalizuje przemianę dopaminy do noradrenaliny (NA):

4. W komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy zachodzi N-metylacja NA do adrenaliny (A), pod wpływem N-metylotransferazy fenyloetanoloaminy

6. ENZYMY UCZESTNICZĄCE W BIOSYNTEZIE KATECHOLAMIN:

• Hydroksylaza tyrozyny - enzym specyficzny,występuje w wolnej postaci jedynie w cytozolu komórek zawierających katecholaminy;

• Dekarboksylaza DOPA - enzym niespecyficzny, występuje w cytozolu różnych komórek, katalizuje dekarboksylację różnych innych aminokwasów aromatycznych;

• β-hydroksylaza dopaminy (BHD) - enzym niespecyficzny, ale występujący jedynie w komórkach syntetyzujących katecholaminy, zlokalizowany na pęcherzykach synaptycznych w postaci związanej z błoną pęcherzykową;

• N-metylotransferaza fenyloetanoloaminy (NMTF) - enzym zlokalizowany głównie w rdzeniu nadnerczy, zawierającym komórki uwalniające adrenalinę (komórki A). Jego obecność stwierdzono także w pewnych obszarach mózgu;

7. REGULACJA SYNTEZY ADRENALINY I NORADRENALINY

Enzymem decydującym o wydajności biosyntezy amin katecholowych jest hydroksylaza tyrozynowa. Jej aktywność jest hamowana przez:

• same aminy katecholowe, na drodze sprzężenia zwrotnego (jest to mechanizm regulujący na bieżąco syntezę amin),

• pochodne tyrozyny, w tym α-metyloparatyrozynę, którą stosuje się sporadycznie w leczeniu pacjentów z nieoperacyjną postacią guza chromochłonnego (nadmiar amin katecholowych),

• związki chelatujące żelazo, które stanowi kofaktor tego enzymu, np. α,α'-dipirydyl

Wolniejszy mechanizm regulacyjny (godziny,a nawet dni) opiera się na zmianach szybkości syntezy samego enzymu

Syntezę katecholamin wzmaga pobudzenie nerwu trzewnego podczas stresu..

• Ostry stres powoduje wzrost aktywności hydroksylazy tyrozynowej (bez zmian jej ilości), zwiększając tym samym syntezę noradrenaliny; wzrost aktywności hydroksylazy spowodowany jest jej fosforylacją;

• Przewlekły stres indukuje syntezę hydroksylazy tyrozynowej, przez co ilość tego enzymu wzrasta. Podobna indukcja syntezy ma miejsce w przypadku DBH (b-hydrfoksylazy dopaminy)