Le catecolamine sono un gruppo di composti che condividono una somiglianza strutturale con la tirosina. Questi includono neurotrasmettitori e ormoni. Per questo motivo le catecolamine sono estremamente importanti per la regolazione interna del corpo e il funzionamento del sistema nervoso. Quali composti appartengono alle catecolamine? Qual è il loro ruolo nel corpo umano?
Sommario:
- Catecolamine - effetto sul corpo
- Catecolamine come neurotrasmettitori
- Catecolamine come ormoni
- Catecolamine come farmaci
- Catecolamine: la ripartizione delle catecolamine nel corpo umano
- Le cause di alti livelli di catecolamine nel corpo
Le catecolamine presenti nel corpo umano sono principalmente neurotrasmettitori, cioè sostanze responsabili della trasmissione di informazioni tra le cellule nervose. Hanno una struttura monoamminica e il fatto che si formano nell'organismo dalla tirosina, cioè uno degli amminoacidi. Le catecolamine non possono essere fornite con il cibo. Il nostro corpo deve sintetizzarli da soli a partire da nutrienti proteici.
Le sostanze più importanti appartenenti alle catecolamine sono:
- adrenalina
- noradrenalina
- dopamina
Questi composti sono prodotti principalmente dalle cellule del midollo surrenale e dalle fibre postgangliari del sistema nervoso simpatico.
La dopamina è un neurotrasmettitore attivo nel sistema nervoso centrale. A causa della posizione della sua azione, è in gran parte sintetizzato all'interno del tronco cerebrale.
Le catecolamine sono sostanze chimiche solubili in acqua. Possono essere trasportati nel sangue disciolti nel plasma o legati alle proteine. Grazie a ciò l'adrenalina può raggiungere vari organi del corpo svolgendo una funzione ormonale.
Molti stimolanti sono analoghi delle catecolamine. Questo gruppo include derivati delle anfetamine.
Catecolamine - effetto sul corpo
Il livello di catecolamine nel corpo aumenta in situazioni di stress. Queste sostanze sono responsabili dell'attivazione della reazione "combatti o fuggi". Sotto la loro influenza, il corpo si prepara per uno sforzo fisico intenso in risposta a uno stimolo di stress.
Questo meccanismo si è evoluto nei nostri antenati, che dovevano cacciare e combattere per la sopravvivenza.
L'aumento dei livelli di catecolamine può essere innescato da situazioni psicologiche o fattori di stress ambientali, come l'aumento dei livelli sonori o la luce intensa.
L'aumento della concentrazione di catecolamine nel corpo è causato da:
- aumento della pressione sanguigna
- aumento della frequenza cardiaca
- aumento dei livelli di glucosio nel sangue
Catecolamine come neurotrasmettitori
La noradrenalina e la dopamina sono catecolamine che agiscono come neurotrasmettitori nel sistema nervoso centrale. Ciò significa che sono sostanze chimiche rilasciate dai neuroni per inviare segnali ad altre cellule nervose.
La dopamina è attiva nel cervello dove svolge diverse funzioni. Uno di questi è il ruolo dello stimolante del centro di ricompensa. In questo modo, partecipa al meccanismo di motivazione che guida il nostro comportamento.
Molte sostanze con proprietà di dipendenza stimolano il rilascio di dopamina nel cervello, stimolando così il centro della ricompensa. I farmaci e alcuni farmaci sono tali composti. Questo meccanismo è coinvolto nello sviluppo della dipendenza.
Un altro ruolo della dopamina è partecipare alla neurotrasmissione responsabile del controllo motorio del corpo.
Durante la malattia di Parkinson, si osserva una diminuzione della concentrazione di questo neurotrasmettitore nella substantia nigra del cervello. Una carenza di dopamina in questo disturbo provoca rigidità muscolare e tremori.
Nella cultura popolare e nei media, la dopamina è spesso descritta come la sostanza chimica responsabile dell'esperienza del piacere. Dal punto di vista della scienza, tuttavia, questa sostanza è principalmente motivazionale.
Ciò significa che guida i comportamenti del corpo che lo avvicinano al raggiungimento del suo obiettivo. La dopamina è responsabile della piacevole sensazione di soddisfazione per il successo.
La norepinefrina è un neurotrasmettitore responsabile della mobilitazione del cervello e del corpo per agire. Il suo rilascio dalle fibre nervose è basso durante il sonno.
La più alta concentrazione di questa sostanza si verifica in situazioni di stress o di emergenza. Nel cervello, la norepinefrina agisce provocando eccitazione e aumentando la vigilanza. Ha un effetto positivo sulla memoria e sulla concentrazione. Allo stesso tempo, è responsabile delle reazioni di ansia.
La noradrenalina nel sistema nervoso agisce anche perifericamente, cioè su tutto il corpo, non solo sulla mente e sulla psiche. La sua maggiore concentrazione aumenta la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e stimola il rilascio di glucosio nel flusso sanguigno.
Inoltre, aumenta il flusso sanguigno ai muscoli scheletrici riducendo l'afflusso di sangue al sistema digestivo. Questa azione serve a preparare il corpo a combattere o fuggire.
Catecolamine come ormoni
L'adrenalina, chiamata anche epinefrina, agisce come un ormone nel corpo. Ciò significa che è un composto prodotto dall'organismo e quindi rilasciato nel sangue. Gli ormoni viaggiano attraverso il flusso sanguigno a vari tessuti.
L'adrenalina entra nelle cellule del corpo con il sangue, provocando cambiamenti metabolici in esse. Ciò porta a effetti come aumento delle prestazioni cardiache, pupille dilatate e aumento del trasporto di zucchero agli organi del corpo.
Stimola anche il flusso sanguigno attraverso i muscoli. Il meccanismo d'azione di questo ormone si basa sul legame delle sue molecole ai recettori alfa e beta sulla superficie delle membrane cellulari.
L'adrenalina è solitamente prodotta sia dalle ghiandole surrenali che da un piccolo numero di neuroni nel midollo del cervello. Nel sistema nervoso, può anche agire come neurotrasmettitore, come la noradrenalina e la dopamina.
In questo modo di segnalazione, è coinvolto nella regolazione delle funzioni viscerali. Regola, tra le altre cose, la respirazione.
Questa catecolamina fu isolata per la prima volta da uno scienziato polacco, Napoleon Cybulski nel 1895.
Catecolamine come farmaci
L'unica catecolamina usata in medicina come farmaco è l'adrenalina. Viene utilizzato principalmente in situazioni di arresto cardiaco. Somministrazione di questa sostanza per iniezione:
- stimola la contrattilità del muscolo cardiaco
- migliora la conduttività degli stimoli nel cuore
- aumenta l'efficacia della defibrillazione elettrica
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L'adrenalina viene utilizzata in caso di shock anafilattico, arresto cardiaco e shock cardiogeno.
A volte è usato per fermare il sanguinamento superficiale perché restringe i vasi sanguigni a livello locale. Può essere utilizzato anche nell'asma quando altri trattamenti non hanno funzionato.
Questa catecolamina viene somministrata per via endovenosa, per iniezione in un muscolo, per inalazione o per somministrazione sottocutanea. Gli effetti indesiderati comuni a seguito della somministrazione di adrenalina includono tremori, irrequietezza e sudorazione. Potrebbe anche verificarsi un aumento della frequenza cardiaca e ipertensione.
La struttura della catecolamina si trova anche nel farmaco levodopa. È una sostanza che è un precursore della dopamina. Questo farmaco viene utilizzato nel trattamento della malattia di Parkinson.
Il meccanismo terapeutico di questa catecolamina si basa sul fatto che, quando attraversa la barriera emato-encefalica, viene convertita in dopamina. Di conseguenza, aumenta la concentrazione di questo neurotrasmettitore nella substantia nigra del cervello, riducendo i sintomi della malattia.
Un altro farmaco che appartiene alle catecolamine è l'isoprenalina. È un derivato sintetico dell'adrenalina che non si trova naturalmente nel corpo.
Questa sostanza è usata per trattare bradicardia (battito cardiaco lento), blocco cardiaco e, raramente, asma.
Catecolamine: la ripartizione delle catecolamine nel corpo umano
L'emivita delle catecolamine nel flusso sanguigno umano è di diversi minuti. La sua decomposizione è causata da processi di metilazione con l'uso di catecol-O-metiltransferasi (COMT) o deaminazione con monoamino ossidasi (MAO).
Ci sono farmaci usati in medicina che basano il loro effetto terapeutico sul blocco delle monoaminossidasi (MAO). Il gruppo di queste sostanze è noto come inibitori MAO. Sono usati come farmaci che aumentano la concentrazione di neurotrasmettitori nel cervello nelle persone con depressione.
La seconda applicazione è aumentare l'efficacia della terapia del morbo di Parkinson utilizzando levodopa. Bloccano così la ripartizione di questo farmaco nel flusso sanguigno.
Le cause di alti livelli di catecolamine nel corpo
Nel nostro corpo, a parte i momenti di maggiore rilascio, legati ad esempio allo stress, il livello di catecolamine nel sangue è basso. Livelli costantemente elevati di catecolamine possono essere associati alla presenza di tumori del tipo che ne aumentano la produzione.
Livelli di catecolamina significativamente elevati possono essere causati da tumori neuroendocrini nel midollo surrenale. L'aumento della concentrazione di queste sostanze si osserva anche in caso di altre modifiche:
- feocromocitoma (feocromocitoma)
- neuroblastoma (neuroblastoma)
- ganglio (ganglioneuroma)
Un'altra causa di alti livelli di catecolamine può essere la sindrome di Brunner, che è la carenza di monoamino ossidasi A (MAO-A). È l'enzima responsabile della scomposizione di queste sostanze nel corpo. Pertanto, la sua mancanza aumenta significativamente la quantità di questi neurotrasmettitori nel sangue.
Letteratura
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