Catecolaminas: síntese, liberação e funções

As catecolaminas ou aminohormonas são substâncias que contêm na sua estrutura um grupo catecol e uma cadeia lateral com um grupo amino. Eles podem funcionar em nosso corpo como hormônios ou como neurotransmissores.

Catecolaminas são uma classe de monoaminas sintetizadas a partir de tirosina. Os principais são dopamina , adrenalina e noradrenalina .Eles consistem em neurotransmissores muito importantes em nosso corpo e exercem múltiplas funções; Eles participam de mecanismos neurais e endócrinos.

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Estrutura molecular da noradrenalina (noradrenalina), da família das catecolaminas.

Algumas das funções do sistema nervoso central que controlam são movimento, cognição, emoções , aprendizado e memória . Eles também desempenham um papel fundamental nas respostas ao estresse. Dessa maneira, a liberação dessas substâncias aumenta quando ocorre estresse físico ou emocional.No nível celular, essas substâncias modulam a atividade neuronal abrindo ou fechando os canais iônicos de acordo com os receptores envolvidos.

Os níveis de catecolamina podem ser observados por exames de sangue e urina. De fato, as catecolaminas estão ligadas a aproximadamente 50% das proteínas do sangue.

Alterações na neurotransmissão de catecolaminas parecem explicar certos distúrbios neurológicos e neuropsiquiátricos. Por exemplo, a depressão está associada a baixos níveis dessas substâncias, diferentemente da ansiedade. Por outro lado, a dopamina parece desempenhar um papel essencial em doenças como Parkinson e esquizofrenia .

Biossíntese de catecolaminas

As catecolaminas são derivadas da tirosina, um aminoácido que compõe as proteínas. Pode ser derivado diretamente da dieta (como fonte exógena) ou sintetizado no fígado a partir de fenilalanina (fonte endógena).

Fenilalanina

A fenilalanina é um aminoácido essencial para os seres humanos. É obtido através da dieta, embora também estejam presentes em algumas substâncias psicoativas .

Para ter níveis adequados de catecolaminas, é importante consumir alimentos ricos em fenilalanina, como carne vermelha, ovo, peixe, laticínios, grão de bico, lentilha, nozes, etc.

Tirosina

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Estrutura química do aminoácido Tirosina (Fonte: Clavecin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Quanto à tirosina, ela pode ser encontrada no queijo.Para que as catecolaminas se formem, a tirosina deve ser sintetizada por um hormônio chamado tirosina hidroxilase. Uma vez hidroxilada, obtém-se L-DOPA (L-3,4-di-hidroxifenilalanina).

Dopamina e noradrenalina

Em seguida, o DOPA passa por um processo de descarboxilação através da enzima DOPA descarboxilase, produzindo dopamina.

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Molécula de dopamina 2D.

A partir da dopamina, e graças à dopamina beta-hidroxilada, a norepinefrina (também chamada norepinefrina) é obtida.

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Molécula de noradrenalina

Adrenalina

A adrenalina é formada na medula das glândulas supra-renais, localizadas nos rins. Surge da noradrenalina. A adrenalina surge quando a noradrenalina é sintetizada pela enzima feniletanolamina N-metiltransferase (PNMT). Essa enzima é encontrada apenas nas células da medula adrenal.

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Estrutura adrenalina

Por outro lado, a inibição da síntese de catecolaminas é produzida pela ação da AMPT (alfa metil-p-tirosina). Isso é responsável por inibir a enzima tirosina hidroxilase.

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Onde são produzidas as catecolaminas?

As principais catecolaminas se originam nas glândulas adrenais, especificamente na medula adrenal dessas glândulas. Eles são produzidos graças às células chamadas cromafinas: nesse local a adrenalina é secretada em 80% e a noradrenalina nos 20% restantes.

Essas duas substâncias agem como hormônios simpaticomiméticos. Ou seja, eles simulam os efeitos da hiperatividade no sistema nervoso simpático. Assim, quando essas substâncias são liberadas na corrente sanguínea, ocorre um aumento da pressão arterial, aumento da contração muscular e aumento dos níveis de glicose. Bem como a aceleração dos batimentos cardíacos e da respiração.

Por esse motivo, as catecolaminas são essenciais para preparar respostas de estresse, luta ou fuga.

Norepinefrina ou norepinefrina

A noradrenalina ou noradrenalina é sintetizada e armazenada nas fibras pós-ganglionares dos nervos simpáticos periféricos. Essa substância também é produzida nas células do locus coeruleus, em um grupo de células chamado A6.

Esses neurônios se projetam no hipocampo , amígdala , tálamo e córtex; constituindo a via norepinefrinérgica dorsal. Essa rota parece estar envolvida em funções cognitivas, como atenção e memória.

A via ventral, que se conecta ao hipotálamo , parece participar de funções vegetativas, neuroendócrinas e autonômicas.

Faça pamina

Por outro lado, a dopamina também pode surgir da medula adrenal e dos nervos simpáticos periféricos. No entanto, funciona principalmente como um neurotransmissor do sistema nervoso central . Dessa maneira, ocorre principalmente em duas áreas do tronco cerebral : a substância negra e a área tegmentar ventral.

Especificamente, os principais grupos de células dopaminérgicas são encontrados na região ventral do cérebro do meio, uma área chamada “grupo de células A9”. Esta área inclui a substância negra. Eles também estão localizados no grupo de células A10 (área tegmentar ventral).

Os neurônios A9 projetam suas fibras no núcleo caudado e no putâmen, formando a via nigrostriatal. Isso é essencial para o controle do motor.

Enquanto os neurônios da zona A10 passam pelo núcleo de Accumbens, a amígdala e o córtex pré-frontal , formando a via mesocorticolímbica. Isso é essencial na motivação, nas emoções e na formação de memórias.

Além disso, há outro grupo de células dopaminérgicas em uma parte do hipotálamo, que se conecta à glândula pituitária para desempenhar funções hormonais.

Existem também outros núcleos na área do tronco cerebral associados à adrenalina, como a área do último e o trato solitário. No entanto, para a liberação de adrenalina no sangue, é necessária a presença de outro neurotransmissor, a acetilcolina .

Lançamento

Para a liberação de catecolaminas, é necessária a liberação prévia de acetilcolina. Esta versão pode ocorrer, por exemplo, quando detectamos um perigo. A acetilcolina inerva a medula adrenal e produz uma série de eventos celulares.

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Estrutura molecular da acetilcolina

O resultado é a secreção de catecolaminas no espaço extracelular por um processo chamado exocitose.

Como eles agem no corpo?

Há um número de receptores distribuídos por todo o corpo chamados receptores adrenérgicos. Esses receptores são ativados com catecolaminas e são responsáveis ​​por uma ampla variedade de funções.

Geralmente quando dopamina, adrenalina ou noradrenalina se ligam a esses receptores; ocorre uma reação de fuga ou luta. Assim, a frequência cardíaca aumenta, a tensão muscular e uma dilatação das pupilas aparecem. Eles também influenciam o sistema gastrointestinal.

É importante observar que as catecolaminas do sangue que liberam a medula adrenal exercem seus efeitos nos tecidos periféricos, mas não no cérebro. Isso ocorre porque o sistema nervoso é separado pela barreira cerebral do sangue.

Também existem receptores específicos para a dopamina, que são de 5 tipos. Estes são encontrados no sistema nervoso, especialmente no hipocampo , núcleo de accumbens, córtex cerebral, amígdala e substância negra.

Funções

As catecolaminas podem modular funções muito diversas do organismo. Como mencionado anteriormente, eles podem circular no sangue ou exercer efeitos diferentes no cérebro (como neurotransmissores).

A seguir, você poderá conhecer as funções nas quais as catecolaminas participam:

Funções cardíacas

Através de um aumento nos níveis de adrenalina (principalmente), há um aumento na força contrátil do coração. Além disso, a frequência das batidas aumenta. Isso causa um aumento no suprimento de oxigênio.

Funções vasculares

Geralmente, um aumento nas catecolaminas causa vasoconstrição, ou seja, uma contração nos vasos sanguíneos. A conseqüência é um aumento da pressão arterial.

Funções gastrointestinais

A adrenalina parece reduzir a motilidade e as secreções gástricas e intestinais. Bem como contração esfincteriana. Os receptores adrenérgicos envolvidos nessas funções são a1, a2 e b2.

Funções urinárias

A adrenalina relaxa o músculo detrusor da bexiga (para que mais urina possa ser armazenada). Ao mesmo tempo, contrai o trígono e o esfíncter para permitir a retenção urinária.

No entanto, doses moderadas de dopamina aumentam o fluxo sanguíneo para os rins, exercendo um efeito diurético.

Funções oculares

O aumento de catecolaminas também causa dilatação das pupilas (midríase). Além de uma diminuição na pressão intra-ocular.

Funções respiratórias

As catecolaminas parecem aumentar a frequência respiratória. Além disso, possui poderosos efeitos relaxantes brônquicos. Assim, diminui as secreções brônquicas exercendo uma ação broncodilatadora.

Funções no sistema nervoso central

No sistema nervoso, a noradrenalina e a dopamina aumentam o risco, a atenção, a concentração e o processamento de estímulos.

Isso nos faz reagir mais rapidamente aos estímulos, aprender e lembrar melhor. Eles também mediam sentimentos de prazer e recompensa. No entanto, níveis elevados dessas substâncias têm sido associados a problemas de ansiedade .

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Enquanto baixos níveis de dopamina parecem influenciar o aparecimento de alterações na atenção, dificuldades de aprendizado e depressão.

Funções do motor

A dopamina é a principal catecolamina envolvida na mediação do controle do movimento. As áreas responsáveis ​​são a substância negra e os gânglios da base (especialmente o núcleo caudado).

De fato, a ausência de dopamina nos gânglios da base provou ser a origem da doença de Parkinson .

Estresse

As catecolaminas são muito importantes na regulação do estresse. Os níveis dessas substâncias aumentam para preparar nosso corpo a reagir a estímulos potencialmente perigosos. É assim que as respostas de luta ou fuga aparecem.

Ações no sistema imunológico

Foi demonstrado que o estresse influencia o sistema imunológico, sendo mediado principalmente por adrenalina e noradrenalina. Quando estamos expostos ao estresse, a glândula adrenal libera adrenalina, enquanto a noradrenalina é secretada no sistema nervoso. Isso inerva os órgãos envolvidos no sistema imunológico.

Um aumento das catecolaminas de forma muito prolongada produz estresse crônico e enfraquecimento do sistema imunológico.

Análise de catecolaminas na urina e no sangue

O corpo quebra as catecolaminas e as excreta na urina. Portanto, a quantidade de catecolaminas segregadas em um período de 24 horas pode ser observada através de um teste de urina. Este teste também pode ser feito através de um exame de sangue.

Esse teste geralmente é feito para diagnosticar tumores nas glândulas supra-renais (feocromocitoma). Um tumor nessa área causaria a liberação de muitas catecolaminas. O que seria refletido em sintomas como hipertensão, sudorese excessiva, dores de cabeça, taquicardias e tremores.

Altos níveis de catecolaminas na urina também podem manifestar qualquer tipo de estresse excessivo, como infecções por todo o corpo, cirurgias ou lesões traumáticas.

Embora esses níveis possam ser alterados se medicamentos para pressão arterial, antidepressivos, medicamentos ou cafeína foram tomados. Além disso, ter esfriado pode aumentar os níveis de catecolaminas na análise.

No entanto, valores baixos podem indicar diabetes ou alterações na atividade do sistema nervoso.

Referências

  1. Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN e Rodríguez, AN (2010). Hormônios adrenais da catecolamina. Presidente da Faculdade de Bioquímica da Medicina. [acesso: 02 de janeiro de 2017].
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  3. Catecolamina (21 de 12 de 2009). Obtido na Encyclopædia Britannica.
  4. Catecolaminas no sangue. (sf). Recuperado em 02 de janeiro de 2017, de WebMD.
  5. Catecolaminas na urina. (sf). Recuperado em 02 de janeiro de 2017, de WebMD.
  6. Carlson, NR (2006). Fisiologia do Comportamento 8ª Ed. Madri: Pearson. pp: 117-120.
  7. Gómez-González, B. e Escobar, A. (2006). Estresse e sistema imunológico. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.

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