^

Sveikata

A
A
A

Katecholaminų sintezė, sekrecija ir metabolizmas

 
, Medicinos redaktorius
Paskutinį kartą peržiūrėta: 19.10.2021
 
Fact-checked
х

Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.

Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.

Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.

Antinksčių smegenų sluoksnis sukuria junginį toli nuo struktūros steroidų. Jie turi 3,4-dihidroksifenilo (katecholio) branduolį ir vadinami katecholaminais. Tai yra adrenalinas, norepinefrinas ir dopaminas beta-okstiraminas.

Katecholaminų sintezės seka yra gana paprasta: tirozinas → dioksifenilalaninas (DOPA) → dopaminas → noradrenalinas → adrenalinas. Tyrozinas patenka į kūną maistu, tačiau jis taip pat gali būti suformuotas iš fenilalanino kepenyse veikiant fenilalanino hidroksilazei. Galutiniai tirozino transformacijos produktai audiniuose yra skirtingi. Į antinksčių šerdinės procesas pereina prie žingsnio adrenalino išsidėstymą, ne simpatinės nervų galuose - noradrenalino, tam tikrais neuronų centrinės nervų sistemos katecholaminų dopamino sintezės užpildytą formą.

Tirozino pavertimas DOPA katalizuoja tirozino hidroksilazė, kurios kofaktoriais yra tetrahidro-biopterinas ir deguonis. Manoma, kad tai yra tas fermentas, kuris riboja viso katechalamino biosintezės proceso greitį ir slopina galutiniai proceso produktai. Tyrozino hidroksilazė yra pagrindinis katecholaminų biosintezės reguliavimo poveikio objektas.

Dopa, kad dopamino konversijos katalizuoja fermento dopa-dekarboksilazės-(kofaktoriaus - piroksidal), kuri yra santykinai nespecifinis ir dekarboksilinamos, ir kiti aromatiniai L-amino rūgštis. Tačiau yra požymių apie galimybę keisti katecholaminų sintezę, pakeičiant aktyvumą ir šį fermentą. Kai kuriuose neuronuose nėra papildomų dopamino konversijos fermentų, ir tai yra galutinis produktas. Kituose audiniuose yra dopamino-beta-hidroksilazės (kofaktoriai - varis, askorbo rūgštis ir deguonis), kuris paverčia dopaminą į norepinefriną. Antinksčių šerdies (bet ne simpatiniai nervų galūnės) yra pateikti phenylethanolamine - metiltransferazės formavimo adrenalino nuo noradrenalino. Šiuo atveju metilo grupių donoras yra S-adenozilmetioninas.

Svarbu nepamiršti, kad phenylethanolamine-N-Metiltransferazy sintezė sukeltas gliukokortikoidų, kurie patenka į smegenų žievės sluoksnio vartų venos sistemos. Tai galbūt paaiškina tai, kad viename organe sujungiamos dvi skirtingos endokrininės liaukos. Reikšmė gliukokortikoidų sintezės adrenalino pabrėžė tai, kad antinksčių šerdinės ląstelės gamybos norepinefrino, išdėstytų aplink arterijų laivų, o kraujo ląstelės yra gautos iš esmės adrenalinprodutsiruyuschie venų ančių, lokalizuota antinksčių žievės.

Katecholaminų sutraukti įvyksta daugiausia pagal dviejų fermentų sistemos įtakos: katechol-O-metiltransferazės (COMT) ir monoamino oksidazės (MAO). Pagrindiniai epinefrino ir norepinefrino skilimo būdai schematiškai parodyta fig. 54. Pagal COMT veiksmų Metilo S grupes-adrenozilmetionina katecholaminų donoriniam ir konvertuojami į normetanephrine metanephrine (3-O-metil-darinių epinefrino ir norepinefrino), kuri pagal MAO įtakos transformuota į aldehidų ir daugiau (į aldehido buvimą) į vanillyl-migdolų rūgštis (IUD) - pagrindinis norepinefrino ir epinefrino suskaidymo produktas. Toje pačioje byloje, kai pirmą kartą veikiami katecholaminai MAO veiksmų, o ne COMT, jie yra konvertuojami į 3,4-dioksimindalevy aldehido, ir tada pagal aldehido ir COMT įtakos - 3,4-dioksimindalnuyu rūgšties ir spiralės. Į alkoholio dehidrogenazės katecholaminų buvimą gali sudaryti 3-metoksi-4-oksifenilglikol, pagrindinis galutinis produktas skilimo epinefrino ir norepinefrino CNS.

Skaidymo dopamino vyksta panašiai, išskyrus tai, kad jos metabolitai yra neturi hidroksilo grupių beta-anglies atomo, ir todėl, vietoj to, vanillyl-migdolų rūgšties suformuota homovanillic (hva) ir 3-metoksi-4-oksifeniluksusnaya rūgšties.

Taip pat galima teigti, kad egzistuoja kvinoidinis kelias katecholaminų molekulės oksidacijai, į kurį taip pat galima laikyti tarpinius produktus su ryškiu biologiniu aktyvumu.

Formuojama citozolinės fermentų, adrenalino ir noradrenalino veiksmų simpatinių nervų galūnėse, antinksčių šerdinės dalies ir įveskite sekrecijos granules, kad apsaugo juos nuo degradacijos fermentų veiksmų. Katecholaminų su granulėmis surinkimas reikalauja energijos sąnaudų. Į Globes granulių antinksčių smegenų katecholaminų tvirtai susijusios su rišikliu ATP (nuo 4 santykis: 1) ir specifinių baltymų - chromogranin, kuris apsaugo nuo difuzijos hormonų iš į citoplazmą granulių.

Tiesioginio stimulo sekrecijos katecholaminų, matyt, sferų, kalcio ląstelių stimuliuojančio egzocitozės būdu (sintezės membrana granules su ląstelės paviršiaus ir jų skirtumą su bendra išeiga iš tirpių medžiagų kiekis - katecholaminų, dopamino beta-hidroksilazės-, ATP ir Chromogranin - tarpląsteliniame skystyje) .

Katecholaminų fiziologinis poveikis ir jų veikimo mechanizmas

Katecholaminų poveikis prasideda nuo sąveikos su specifiniais tikslinių ląstelių receptoriams. Jei receptorių skydliaukės ir steroidinių hormonų yra lokalizuotas ląstelių, Katecholaminų receptoriai (taip pat ir acetilcholino peptidų hormonai) yra ant išorinio ląstelės paviršiaus.

Jau seniai nustatyta, kad dėl kai kurių reakcijos adrenalino ar noradrenalino yra efektyvesnis nei sintetinio katecholaminų izoproterenolį, o kitiems poveikis yra pranašesnis į izoproterenolis epinefrino ar norepinefrino veiksmų. Remiantis šia koncepcija į dviejų tipų audinių buvimą buvo sukurta adrenerginiu alfa ir beta, ir tik bet kuris iš šių dviejų tipų vienas gali būti kai kuriuose iš jų. Izoprotenolo yra labiausiai stiprus agonistas iš beta adrenerginių receptorių, kadangi sintetinis junginys fenilefrino - labiausiai stiprus agonistas alfa adrenerginių receptorių. Gamtos katecholaminų - adrenalino ir noradrenalino - sugeba bendrauti su abiejų tipų receptorių, tačiau adrenalino užima didesnį afinitetą beta, ir norepinefrino - alfa-receptorių.

Katecholaminų stipresni aktyvuoti širdies beta-adrenerginių receptorių negu beta receptorių lygiųjų raumenų, todėl beta tipo padalintas į potipius: beta1 receptoriams (širdies, riebalų ląstelės) ir beta2 receptoriams (bronchų, kraujagysles, ir tt ...). Iš izoproterenolį dėl beta1 receptoriaus aukščiausios veiksmų adrenalino ir noradrenalino tik 10 kartų veiksmų, tuo tarpu beta2 receptoriams jis veikia 100-1000 kartų stipresnis nei gamtinės katecholamino.

Taikomųjų specialiųjų antagonistų (fenoksibenzaminas ir fentolamino prieš alfa- ir propranololio prieš beta-receptorių) patvirtino, kad iš adrenoreceptorių klasifikavimo tinkamumą. Dopaminas gali bendrauti tiek su alfa ir beta receptorių, tačiau įvairiuose audiniuose (smegenyse, hipofizės, laivai), rasti ir pačių dopaminerginių receptorių blokatorių konkretų kuris yra haloperidolis. Beta receptorių skaičius svyruoja nuo 1000 iki 2000 ląstelių. Biologiniai efektai katecholaminų, medijuojamų beta-receptorių yra susiję, kaip taisyklė, su adenilatciklazę įjungimo ir padidėjusios viduląstelinio cAMP. Receptoriai ir fermentai, nors jie yra funkcionaliai prijungti, bet yra skirtingi makromolekulės. Iš adenilatciklazę veiklos moduliavimas prie hormono receptoriaus komplekso įtakos dalyvauja guanozino trifosfato (GTF) ir kitų purino nukleotidų. Didinant fermento aktyvumą, jie, atrodo, sumažina agonistų beta receptorių afinitetą.

Jau seniai žinomas denervuotų struktūrų jautrumo didinimo reiškinys. Priešingai, ilgalaikis agonistų poveikis sumažina tikslinių audinių jautrumą. Beta receptorių tyrimas leido paaiškinti šiuos reiškinius. Buvo parodyta, kad ilgalaikis izoproterenolio poveikis sumažina adenilato ciklazės jautrumą dėl sumažėjusio beta receptorių skaičiaus.

Desensibilizacijos procesas nereikalauja baltymų sintezės aktyvacijos ir yra greičiausiai dėl laipsniško negrįžtamų hormonų receptorių kompleksų susidarymo. Priešingai, 6-oksidofamino, kuris sulaužo simpatinius galus, vartojimas kartu padidina reaguojančių beta receptorių skaičių audiniuose. Neatmetama galimybė, kad padidėjęs simpatinis nervų aktyvumas lemia su amžiumi susijusią katecholaminų kraujagyslių ir riebalinio audinio desensibilizaciją.

Adrenoreceptorių skaičius skirtinguose organuose gali būti kontroliuojamas kitų hormonų. Tokiu būdu, ji padidina estradiolio, progesterono ir sumažinti alfa adrenerginių receptorių skaičių į gimdą, kuri kartu su atitinkamu didinimo ir mažinimo jo susitraukimo reaguojant į katecholaminų. Jei ląstelėje "antrasis pasiuntinys", kurį sudaro beta-receptorių agonistų veiksmų, be abejo, yra stovykloje, palyginti su alfa adrenoreceptorių poveikio siųstuvas yra sudėtingesnis. Daroma prielaida, kad yra įvairių mechanizmų: cAMP lygio sumažėjimas, cAMP kiekio padidėjimas, ląstelių dinamikos moduliavimas kalciu,

Paprastai reikia dauginti epinefrino dozes, kurios yra 5-10 kartų mažesnės nei norepinefrinas. Nors pastarasis yra efektyvesnis atsižvelgiant į A ir beta1 adrenerginių receptorių, svarbu prisiminti, kad tiek endogeninių katecholaminų gali sąveikauti su tiek alfa ir beta receptorių. Todėl šio organizmo biologinis atsakas į adrenerginį aktyvavimą daugeliu atveju priklauso nuo receptorių, esančių jame. Tačiau tai nereiškia, kad selektyvus simpatinių ir antinksčių sistemos nervų arba humorinis ryšys neįmanomas. Daugeliu atvejų intensyvėja įvairių jos ryšių veikla. Tokiu būdu, manoma, kad ji aktyvuoja reflekso hipoglikemijos antinksčių šerdinės, kadangi kraujo spaudimo (ortostatinės hipotenzijos) sumažėjimas kartu daugiausia norepinefrino išsiskyrimą iš simpatinių nervų galūnės.

Adrenoreceptoriai ir jų aktyvavimo įtaka įvairiuose audiniuose

Sistema, organas

Adrenoceptorio tipas

Reakcija

Širdies ir kraujagyslių sistema:

širdis

Beta

Susitraukimų dažnio, laidumo ir sutrumpėjimo

Arterioliai:

Oda ir gleivinės

Alfa

Sumažinimas

Skeleto raumenų

Beta

Pratęsimo mažinimas

Pilvo organai

Alfa (daugiau)

Sumažinimas

Beta

Pratęsimas

Venos

Alfa

Sumažinimas

Kvėpavimo sistema:

Bronchų raumenys

Beta

Pratęsimas

Virškinimo sistema:

   

Skrandis

Beta

Sumažėjusi variklio funkcija

žarnynas

Alfa

Sfinkterių mažinimas

Spleen

Alfa

Sumažinimas

Beta

Atsipalaidavimas

Išoriškai slapta kasos dalis

Alfa

Sumažėjęs sekrecija

Genitūrinė sistema:

Alfa

Sphincter sumažinimas

šlapimo pūslė

Beta

Atpalaiduojantis egzorcistas raumenis

Vyriški lytiniai organai

Alfa

Ejakuliacija

Akys

Alfa

Mokslelis išsiplėtė

Oda

Alfa

Padidėjęs prakaitavimas

Seilių liaukos

Alfa

Kalio ir vandens išskyrimas

Beta

Amilazės sekrecija

Endokrininės liaukos:

Kasos salelės

   

Beta ląstelės

Alfa (daugiau)

Sumažėjo insulino sekrecija

Beta

Padidėjęs insulino sekrecija

Alfa ląstelės

Beta

Padidėjęs gliukagono išsiskyrimas

8 ląstelės

Beta

Padidėjęs somatostatino išskyrimas

Pagumburio ir hipofizės:

Somatotrofai

Alfa

Padidėjęs STH sekrecija

Beta

Sumažėjęs STH sekrecija

Laktotrofai

Alfa

Sumažėjęs prolaktino išsiskyrimas

Tirotrofai

Alfa

Sumažėjęs TSH išskyrimas

Kortikotrofai

Alfa

Padidėjęs AKTH sekrecija

beta Sumažėjęs AKTH sekrecija

Skydliaukės liauka:

Folikulinės ląstelės

Alfa

Sumažėjo tiroksino sekrecija

Beta

Padidėjęs tiroksino sekrecija

Parafolikuliarinės (K) ląstelės

Beta

Padidėjęs kalcitonino sekrecija

Skydliaukės liaukos

Beta

Padidėjęs PTH sekrecija

Inkstai

Beta

Padidėjęs renino išskyrimas

Skrandis

Beta

Padidinti gastrino sekreciją

Pagrindinė mainai

Beta

Deguonies suvartojimo padidėjimas

Kepenys

Glikogenolizės ir gliukoneogenezės padidėjimas iš gliukozės kiekio; didinti ketogenezę, atpalaiduojant ketoninius kūnus

Raumeningas audinys

Beta

Padidėjusi lipolizė su laisvųjų riebalų rūgščių ir glicerolio išsiskyrimu

Skeleto raumenys

Beta

Glikolizės padidėjimas, kai išsiskiria piruvatas ir laktatas; proteolizės sumažėjimas, sumažėjus alanino, glutamino derliui

Svarbu nepamiršti, kad į veną katecholaminų rezultatai ne visada adekvačiai atspindėti endogeninių junginių poveikį. Tai daugiausia taikoma noradrenalinui, nes organizme jis daugiausiai išleidžiamas ne į kraują, bet tiesiogiai į sinapsinius skilimus. Todėl endogeninis norepinefrino aktyvuoja, pavyzdžiui, ne tik kraujagyslių alfa receptorius (padidėjęs kraujo spaudimas), bet taip pat širdies beta-receptorių (širdies plakimas), kadangi administravimo noradrenalino išoriniais išvadais, daugiausia į kraujagyslių alfa receptoriaus ir reflekso aktyvinimo (per Vagus) sulėtėjimas širdies plakimas.

Mažos epinefrino dozės aktyvina daugiausia raumenų indų ir širdies beta receptorius, dėl to sumažėja periferinių kraujagyslių atsparumas ir padidėja širdies minutinis tūris. Kai kuriais atvejais pirmasis poveikis gali būti dominuojantis, o po adrenalino vartojimo susidaro hipotenzija. Didesnėse dozėse adrenalinas taip pat aktyvuoja alfa receptorius, kartu su padidėjusiu periferinių kraujagyslių pasipriešinimu, o širdies minutinio tūrio padidėjimas padidina kraujospūdį. Tačiau jo poveikis kraujagyslių beta receptoriams taip pat yra išsaugotas. Dėl to sistolinio slėgio padidėjimas viršija panašų diastolinio spaudimo vertę (padidėjęs pulso slėgis). Įvedus dar didesnę dozę, pradedama vartoti alfa-mimezinis epinefrino poveikis: lygiagrečiai padidėja sistolinis ir diastolinis spaudimas, tiek veikiant noradrenalinui.

Katecholaminų poveikis metabolizmui yra jo tiesioginis ir netiesioginis poveikis. Pirmieji yra realizuojami daugiausia per beta receptorius. Sunkesni procesai yra susiję su kepenimis. Nors kepenų glikogenolizės padidėjimas tradiciškai buvo laikomas beta receptorių aktyvacijos rezultatu, taip pat yra duomenų apie alfa receptorių įtraukimą į šį vaistą. Katecholaminų poveikis yra susijęs su daugelio kitų hormonų, pavyzdžiui, insulino, sekrecijos moduliacija. Veikiant adrenalinui dėl jo sekrecijos, akivaizdžiai vyrauja alfa adrenerginis komponentas, nes parodoma, kad bet koks stresas lydina insulino sekrecijos slopinimą.

Tiesioginio ir netiesioginio katecholaminų poveikio derinys sukelia hiperglikemiją, susijusią ne tik su gliukozės gamyba kepenyse, bet ir su periferinių audinių uždegimu. Lipolizės pagreitis sukelia hiperlipakidemiją, didinant riebalų rūgščių patekimą į kepenis ir intensyvinant ketoninių kūnų susidarymą. Glikolizės padidėjimas raumenyse padidina laktato ir piruvato išsiskyrimą į kraują, kuris kartu su gliceroliu, išsiskiriančiu iš riebalinio audinio, yra kepenų gliukoneogenezės pirmtakai.

Katecholaminų sekrecijos reguliavimas. Panaudotų produktų ir metodų reagavimo simpatinės nervų sistemos ir antinksčių šerdinės panašumas buvo derinant šias struktūras į vieną kūno sympathoadrenal sistema atpalaidavimo nervų ir hormonų jo ryšio pagrindas. Įvairių įcentriniai signalai yra koncentruotas pagumburio ir centrų nugaros smegenų ir pailgųjų, iš kurių kylanti, išcentrinis siuntų Įjungimas preganglionic neuronas ląstelių esančių įstaigų šoninio rago stuburo smegenų tuo gimdos kaklelio VIII lygio - II-III juosmens segmentų.

Preganglionic axons šių ląstelių palieka stuburo smegenų ir forma Sinapsinio jungtis su neuronai yra lokalizuota simpatinės grandinės, arba antinksčių smegenų ląstelių ganglijų. Šie preganglioniniai pluoštai yra cholinerginiai. Pirmasis esminis skirtumas iš poganglinių simpatinių neuronų ir antinksčių šerdies Globes ląsteles sudaro, kad pastaroji yra perduodamas į įėjimo signalą ji cholinerginį neurofibrosarkomos laidumo (poganglinių adrenerginių nervai) ir humoralinis, atkreipiant dėmesį į adrenerginio junginį su krauju. Antras skirtumas yra sumažintas iki poganglinių nervų, kurios gamina norepinefrino, o antinksčių smegenų ląstelių - pageidautina adrenalino. Šios dvi medžiagos skirtingai veikia audinius.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.