Catecholamines zijn een groep verbindingen die een structurele overeenkomst hebben met tyrosine. Deze omvatten neurotransmitters en hormonen. Om deze reden zijn catecholamines uitermate belangrijk voor de interne regulatie van het lichaam en de werking van het zenuwstelsel. Welke verbindingen behoren tot catecholamines? Wat is hun rol in het menselijk lichaam?
Inhoud:
- Catecholamines - effect op het lichaam
- Catecholamines als neurotransmitters
- Catecholamines als hormonen
- Catecholamines als drugs
- Catecholamines - afbraak van catecholamines in het menselijk lichaam
- Oorzaken van hoge niveaus van catecholamines in het lichaam
Catecholaminesdie in het menselijk lichaam voorkomen, zijn voornamelijk neurotransmitters, d.w.z. stoffen die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van informatie tussen zenuwcellen. Ze hebben een monoaminestructuur en het feit dat ze in het lichaam worden gevormd uit tyrosine, ofwel een van de aminozuren. Catecholamines kunnen niet met voedsel worden geleverd. Ons lichaam moet ze zelf synthetiseren uit eiwitvoedingsstoffen.
De belangrijkste stoffen die tot catecholamines behoren zijn:
- adrenaline
- noradrenalina
- dopamine
Deze verbindingen worden voornamelijk geproduceerd door de cellen van het bijniermerg en de postganglionaire vezels van het sympathische zenuwstelsel.
Dopamine is een actieve neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel. Vanwege de lokalisatie van zijn werking wordt het grotendeels gesynthetiseerd in de hersenstam.
Catecholamines zijn in water oplosbare chemicaliën. Ze kunnen in het bloed worden getransporteerd, opgelost in plasma of gebonden aan eiwitten. Hierdoor kan adrenaline verschillende organen van het lichaam bereiken die een hormonale functie uitoefenen.
Veel stimulerende middelen zijn analogen van catecholamines. Deze groep omvat amfetaminederivaten.
Catecholamines - effect op het lichaam
Het niveau van catecholamines in het lichaam neemt toe in stressvolle situaties. Deze stoffen zijn verantwoordelijk voor het triggeren van de "vecht- of vluchtreactie". Onder hun invloed bereidt het lichaam zich voor op intense lichamelijke inspanning als reactie op een stressprikkel.
Dit mechanisme is ontstaan in onze voorouders die moesten jagen en vechten om te overleven.
De toename van de catecholamineconcentratie kan worden veroorzaakt door psychologische situaties of stressorenomgevingsomstandigheden zoals verhoogde geluidsniveaus of intens licht
De toename van de catecholamineconcentratie in het lichaam wordt veroorzaakt door:
- verhoging van de bloeddruk
- hartslagversnelling
- bloedglucose verhogen
Catecholamines als neurotransmitters
Noradrenaline en dopamine zijn catecholamines die werken als neurotransmitters in het centrale zenuwstelsel. Dit betekent dat het chemicaliën zijn die door neuronen worden afgegeven om signalen naar andere zenuwcellen te sturen.
Dopamine is actief in de hersenen waar het verschillende functies vervult. Een daarvan is de rol van het beloningscentrum-stimulans. Op deze manier neemt het deel aan het motivatiemechanisme dat ons gedrag stuurt.
Veel verslavende stoffen stimuleren de afgifte van dopamine in de hersenen, waardoor het beloningscentrum wordt gestimuleerd. Geneesmiddelen en sommige medicijnen zijn dergelijke verbindingen. Dit mechanisme is betrokken bij de ontwikkeling van verslaving.
Een andere rol voor dopamine is om deel te nemen aan de neurotransmissie die verantwoordelijk is voor de motorische controle van het lichaam.
Tijdens de ziekte van Parkinson wordt een afname van de concentratie van deze neurotransmitter in de substantia nigra van de hersenen waargenomen. Een tekort aan dopamine bij deze aandoening resulteert in spierstijfheid en tremoren.
In de populaire cultuur en de media wordt dopamine vaak beschreven als de chemische stof die verantwoordelijk is voor het ervaren van plezier. Vanuit wetenschappelijk oogpunt is deze stof echter vooral motiverend.
Dit betekent dat het het gedrag van het lichaam aanstuurt dat het dichter bij het bereiken van zijn doel brengt. Dopamine is verantwoordelijk voor het prettige gevoel van tevredenheid met succes.
Noradrenaline is een neurotransmitter die verantwoordelijk is voor het mobiliseren van de hersenen en het lichaam om te handelen. De afgifte van zenuwvezels is laag tijdens de slaap.
De hoogste concentratie van deze stof komt voor in stressvolle of noodsituaties. In de hersenen werkt noradrenaline door opwinding te veroorzaken en de alertheid te vergroten. Het heeft een positief effect op het geheugen en de concentratie. Tegelijkertijd is het verantwoordelijk voor angstreacties.
Noradrenaline in het zenuwstelsel werkt ook perifeer, d.w.z. op het hele lichaam, niet alleen op de geest en de psyche. De verhoogde concentratie verhoogt de hartslag en bloeddruk en stimuleert de afgifte van glucose in de bloedbaan.
Bovendien verhoogt het de bloedtoevoer naar de skeletspieren en vermindert het de bloedtoevoer naar het spijsverteringsstelsel. Deze actie is om het lichaam voor te bereiden om te vechten of te vluchten.
Catecholamines als hormonen
Adrenaline, ook bekend als epinefrine,werkt als een hormoon in het lichaam. Dit betekent dat het een verbinding is die door het lichaam wordt aangemaakt en vervolgens in het bloed wordt afgegeven. Hormonen reizen door de bloedbaan naar verschillende weefsels.
Adrenaline, die het bloed in de cellen van het lichaam treft, veroorzaakt metabolische veranderingen daarin. Dit leidt tot effecten zoals verhoogde hartprestaties, verwijde pupillen en verhoogd suikertransport naar de organen van het lichaam.
Het stimuleert ook de bloedstroom door de spieren. Het werkingsmechanisme van dit hormoon is gebaseerd op de binding van zijn moleculen met alfa- en bètareceptoren op het oppervlak van celmembranen.
Adrenaline wordt meestal geproduceerd door zowel de bijnieren als een klein aantal neuronen in de medulla van de hersenen. In het zenuwstelsel kan het ook werken als een neurotransmitter, zoals noradrenaline en dopamine.
Op deze manier van signaleren is het betrokken bij de regulatie van viscerale functies. Het reguleert onder andere de ademhaling.
Deze catecholamine werd voor het eerst geïsoleerd door een Poolse wetenschapper, Napoleon Cybulski in 1895.
Catecholamines als drugs
Catecholamine gebruikt in de geneeskunde als een medicijn, onder de eerder genoemde, is alleen adrenaline. Het wordt voornamelijk gebruikt in situaties van hartstilstand. Injectie van deze stof:
- stimuleert de contractiliteit van de hartspier
- verbetert de geleidbaarheid van prikkels in het hart
- verhoogt de effectiviteit van elektrische defibrillatie
Adrenaline wordt gebruikt bij anafylactische shock, hartstilstand en cardiogene shock.
Het wordt soms gebruikt om oppervlakkige bloedingen te stoppen omdat het de bloedvaten plaatselijk vernauwt. Het kan ook worden gebruikt bij astma wanneer andere behandelingen niet hebben gewerkt.
Deze catecholamine wordt intraveneus toegediend, door injectie in de spier, door inhalatie of door subcutane toediening. Vaak voorkomende bijwerkingen van adrenaline zijn tremoren, rusteloosheid en zweten. U kunt ook last krijgen van een verhoogde hartslag en hoge bloeddruk.
De structuur van de catecholamine wordt ook gevonden in het medicijn levodopa. Het is een stof die een dopamineprecursor is. Dit medicijn wordt gebruikt bij de behandeling van de ziekte van Parkinson.
Het therapeutische mechanisme van deze catecholamine is dat wanneer het de bloed-hersenbarrière passeert, het wordt omgezet in dopamine. Als gevolg hiervan verhoogt het de concentratie van deze neurotransmitter in de substantia nigra van de hersenen, waardoor de symptomen van de ziekte verminderen.
Een ander medicijn dat tot de catecholamines behoort, is isoprenaline. Het is een synthetisch derivaat van adrenaline, needie van nature in het lichaam voorkomen
Deze stof wordt gebruikt voor de behandeling van bradycardie (trage hartslag), hartblokkade en zelden bij astma.
Catecholamines - afbraak van catecholamines in het menselijk lichaam
De halfwaardetijd van catecholamines in de menselijke bloedbaan is enkele minuten. De ontleding ervan wordt veroorzaakt door methyleringsprocessen met behulp van catechol-O-methyltransferasen (COMT) of deaminering met monoamineoxidasen (MAO).
In de geneeskunde worden medicijnen gebruikt die hun therapeutisch effect baseren op het blokkeren van monoamineoxidasen (MAO). De groep van deze stoffen staat bekend als MAO-remmers. Ze worden gebruikt als medicijnen die de concentratie van neurotransmitters in de hersenen verhogen bij mensen met een depressie.
Hun tweede toepassing is het verhogen van de effectiviteit van de behandeling van de ziekte van Parkinson met het gebruik van levodopa. Op deze manier blokkeren ze de afbraak van dit medicijn in de bloedbaan.
Oorzaken van hoge niveaus van catecholamines in het lichaam
In ons lichaam is het niveau van catecholamines in het bloed, afgezien van de momenten van verhoogde afgifte, die verband houden met bijvoorbeeld stress, laag. Aanhoudend hoge niveaus van catecholamines kunnen in verband worden gebracht met de aanwezigheid van tumoren van het type dat hun productie verhoogt.
Aanzienlijk verhoogde catecholaminespiegels kunnen worden veroorzaakt door neuro-endocriene tumoren in het bijniermerg. De toename van de concentratie van deze stoffen wordt ook waargenomen bij andere veranderingen:
- feochromocytoom (feochromocytoom)
- neuroblastoom
- zwojaka (ganglioneuroom)
Een andere oorzaak van hoge catecholaminespiegels kan het syndroom van Brunner zijn, namelijk monoamineoxidase A (MAO-A)-deficiëntie. Het is het enzym dat verantwoordelijk is voor het afbreken van deze stoffen in het lichaam. Daarom verhoogt het ontbreken ervan de hoeveelheid van deze neurotransmitters in het bloed aanzienlijk.
Over de auteur src="hormony/2109148/katecholaminy_2.jpg.webp" />Sara Janowska, MA in de farmaciePromovendus van interdisciplinaire doctoraatsstudies op het gebied van farmaceutische en biomedische wetenschappen aan de Medische Universiteit van Lublin en het Instituut voor Biotechnologie in Białystok, afgestudeerd in farmaceutische studies aan de Medische Universiteit van Lublin met een specialisatie in plantengeneeskunde. Ze behaalde een masterdiploma ter verdediging van een proefschrift op het gebied van farmaceutische botanie over de antioxiderende eigenschappen van extracten verkregen uit twintig soorten mossen. Momenteel houdt hij zich in zijn onderzoekswerk bezig met de synthese van nieuwe antikankerstoffen en de studie van hun eigenschappen op kankercellijnen. Twee jaar werkte ze als master farmacie in een open apotheek.Lees meer artikelenvan deze auteur