カテコールアミン合成、放出および機能



カテコールアミン (CA)またはアミノホルモンは、それらの構造中にカテコール基およびアミノ基を有する側鎖を含有する全ての物質である。彼らはホルモンとしてまたは神経伝達物質として私たちの体の中で働くことができます.

カテコールアミンはチロシンから合成されるモノアミンの一種です。主なものはドーパミン、アドレナリンおよびノルアドレナリンです.

彼らは私たちの体の中で非常に重要な神経伝達物質で構成されており、複数の機能を発揮します。彼らは神経と内分泌のメカニズムの両方に参加しています.

制御する中枢神経系の機能のいくつかは、動き、認知、感情、学習および記憶です。.

カテコールアミンはストレス反応に基本的な役割を果たします。このように、あなたが身体的または感情的なストレスを経験するとき、これらの物質の放出は増加します.

細胞レベルでは、これらの物質は関与する受容体に従ってイオンチャネルを開閉することによって神経活動を調節する(Nicoll et al。、1990)。.

カテコールアミンレベルは、血液検査および尿検査を通して観察することができます。実際、カテコールアミンは血中のタンパク質の約50%に結合しています.

カテコールアミンの神経伝達の変化は、ある種の神経障害および精神神経障害を説明するように思われる。例えば、不安とは対照的に、うつ病はこれらの物質の低レベルに関連しています。一方で、ドーパミンはパーキンソン病や統合失調症などの病気に欠かせない役割を果たしているようです。.

カテコールアミンの生合成

カテコールアミンは、タンパク質を構成するアミノ酸であるチロシンに由来します。それは食事から直接(外因性の供給源として)誘導されるか、またはフェニルアラニン(内因性の供給源)から肝臓で合成されることができます。.

フェニルアラニンは人間にとって必須アミノ酸です。それらはまたいくつかの精神活性物質にも含まれていますが、それは食事を通して得られます.

十分な量のカテコールアミンを摂取するためには、赤身の肉、卵、魚、乳製品、ひよこ豆、レンズ豆、ナッツなどのようなフェニルアラニンが豊富な食品を摂取することが重要です。.

それはまたアスパルテーム、清涼飲料および食事療法プロダクトで広く利用されている甘味料で見つけられます。チロシンはチーズに含まれています.

カテコールアミンが形成されるためには、チロシンはチロシンヒドロキシラーゼと呼ばれるホルモンによって合成されなければならない。一旦ヒドロキシル化されると、L−ドーパ(L − 3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン)が得られる。.

それからDOPAはドーパミンを作り出す酵素DOPAデカルボキシラーゼを通して脱炭酸の過程を経ます. 

ドーパミンから、そしてβヒドロキシル化ドーパミンのおかげで、ノルアドレナリン(ノルエピネフリンとも呼ばれる)が達成されます.

アドレナリンは腎臓にある副腎の骨髄に形成されます。それはノルアドレナリンから生じます。ノルアドレナリンが酵素フェニルエタノールアミンN-メチルトランスフェラーゼ(PNMT)によって合成されるとき、アドレナリンが生じる。この酵素は副腎髄質の細胞にのみ見られます.

一方、カテコールアミン合成の阻害はAMPT(アルファメチル−p−チロシン)の作用によって生じる。これは酵素チロシンヒドロキシラーゼを阻害する原因である.

カテコールアミンが生産される場所?

述べたように、主要なカテコールアミンは副腎に由来します。特にこれらの腺の副腎髄質で。彼らはクロマフィンと呼ばれる細胞のおかげで生産されています。この場所では、アドレナリンは80%、残りの20%はノルアドレナリンによって分泌されます。.

これら二つの物質は交感神経刺激ホルモンとして作用する。つまり、交感神経系における活動亢進の効果をシミュレートします。したがって、これらの物質が血流中に放出されると、血圧の上昇、筋肉収縮の増加、およびグルコースレベルの上昇が経験されます。心拍数の加速と呼吸.

このため、カテコールアミンは、ストレス、闘い、または飛行反応を準備するために不可欠です。.

ノルエピネフリンまたはノルエピネフリンは末梢交感神経の節後線維に合成され、そして貯蔵される。この物質は青斑核の細胞、A6と呼ばれる細胞セットでも産生されます。.

これらのニューロンは海馬、扁桃体、視床および皮質に投射する。背部ノルエピネフリン作動性経路を構成する。この経路は、注意力や記憶力などの認知機能に関与しているようです。.

視床下部とつながる腹側経路は、栄養、神経内分泌および自律神経機能に関与しているようです。.

一方、ドーパミンは副腎髄質および末梢交感神経からも生じうる。しかし、それは主に中枢神経系の神経伝達物質として機能します。このように、それは大部分が脳幹の2つの領域、黒質と腹側被蓋野で発生します。.

具体的には、ドーパミン作動性細胞の主要な群は中脳の腹側領域、「A9細胞の群」と呼ばれる領域に見られる。このゾーンは黒質を含みます。それらはセルグループA10(腹側被蓋野)にもあります。.

A9ニューロンは、それらの線維を尾状核および被殻に投射し、黒質線条体経路を形成する。これはモーター制御の基本です.

ゾーンA10のニューロンが側坐核、扁桃体および前頭前野の核を通過して、中皮質角質縁経路を形成する。これはモチベーション、感情、そして記憶の形成に欠かせません。.

さらに、視床下部の一部に別のグループのドーパミン作動性細胞があり、これは下垂体とつながってホルモン機能を発揮します。.

脳腫瘍の領域には、アドレナリンに関連した他の核もあります。例えば、後流域や孤立性の管などです。しかしながら、血中にアドレナリンを放出するためには、他の神経伝達物質、アセチルコリンの存在が必要である。. 

カテコールアミンの発売

カテコールアミンの放出が起こるためには、アセチルコリンの事前の放出が必要である。このリリースは、たとえば、危険を発見したときに発生する可能性があります。アセチルコリンは副腎髄質を供給し、一連の細胞イベントを引き起こす

その結果、エキソサイトーシスと呼ばれるプロセスによって、細胞外の空間にカテコールアミンが分泌されます。.

彼らはどのように体内で行動するのですか?

アドレナリン受容体と呼ばれる体中に分布している一連の受容体があります。これらの受容体はカテコールアミンで活性化されており、さまざまな機能を担っています。.

通常、ドーパミン、アドレナリンまたはノルアドレナリンがこれらの受容体に結合するとき。脱出や闘争の反応が起こります。したがって、心拍数、筋肉の緊張を高め、瞳孔の拡張が表示されます。それらはまた胃腸系に影響を与えます.

副腎髄質を放出する血中のカテコールアミンは末梢組織には作用するが、脳内には作用しないことに注意することが重要です。これは、神経系が血液脳関門によって隔てられているからです.

5種類のドーパミンのための特定の受容体もあります。これらは神経系、特に海馬、側坐核、大脳皮質、扁桃体および黒質に見られます。.

機能

カテコールアミンは生物の非常に多様な機能を調節することができます。前述のように、それらは血液中を循環したり、脳にさまざまな影響を及ぼしたりします(神経伝達物質など)。.

次に、カテコールアミンが関与する機能について学ぶことができます。

心臓機能

(主に)アドレナリンレベルの増加を通して、心臓の収縮力の増加があります。また、ビートの頻度が増加します。これは酸素供給の増加を引き起こします.

血管機能

一般にカテコールアミンの増加は血管収縮、すなわち血管の収縮を引き起こします。その結果、血圧が上昇します.

胃腸機能

アドレナリンは胃と腸の運動性と分泌を減少させるようです。括約筋収縮と同様に。これらの機能に関与するアドレナリン受容体は、a 1、a 2、b 2です。.

尿路機能

アドレナリンは膀胱排尿筋を弛緩させます(その結果、より多くの尿を貯めることができます)。同時にそれは尿閉を可能にするために三角および括約筋を収縮させる.

しかし、適量のドーパミンは腎臓への血流を増加させ、利尿作用を発揮します.

眼の機能

カテコールアミンの増加はまた、瞳孔拡張(散瞳)を引き起こします。眼圧の低下に加えて.

呼吸機能

カテコールアミンは呼吸数を増加させるようです。さらに、それは強力な気管支弛緩効果をもたらします。したがって、それは気管支拡張作用を発揮する気管支分泌物を減少させる.

中枢神経系における機能

神経系では、ノルアドレナリンとドーパミンは、衰弱、注意力、集中力および刺激処理を高めます.

それは私たちが刺激に対してより早く反応し、学びそしてより良く覚えるようにします。彼らはまた喜びと報酬の感覚を仲介します。しかし、これらの物質のレベルの上昇は不安の問題と関連しています. 

低レベルのドーパミンは注意の変化、学習困難およびうつ病の出現に影響を与えるようです.

モーター機能

ドーパミンは、運動の制御を仲介することに関与する主要なカテコールアミンです。責任領域は黒質と大脳基底核(特に尾状核)です。.

実際、大脳基底核にドーパミンが存在しないことがパーキンソン病の原因であることが示されています.

ストレス

カテコールアミンはストレスの調節に非常に重要です。これらの物質のレベルは潜在的に危険な刺激に反応するために私達の体を準備するために上げられます。これは戦闘や飛行の反応がどのように現れるかです.

免疫システムへの取り組み

ストレスは主にアドレナリンとノルアドレナリンによって仲介され、免疫システムに影響を与えることが示されています。私たちがストレスにさらされると、副腎はアドレナリンを放出しますが、ノルアドレナリンは神経系に分泌されます。これは免疫系に関与する器官を神経支配する.

カテコールアミンの非常に長期にわたる増加は、慢性的なストレスと免疫システムの弱体化を引き起こします.

尿中および血液中のカテコールアミンの分析

有機体はカテコールアミンを分解し、尿を通してそれらを排出します。したがって、尿検査によって、24時間以内に分泌されるカテコールアミンの量を観察することができます。この検査は血液検査によっても行うことができます.

この検査は通常、副腎の腫瘍(褐色細胞腫)を診断するために行われます。この領域の腫瘍は、あまりにも多くのカテコールアミンが放出される原因となります。高血圧、過度の発汗、頭痛、頻脈、振戦などの症状に反映されるもの.

尿中の高レベルのカテコールアミンは、体全体への感染、手術、外傷などのあらゆる種類の過度のストレスをも示します。.

血圧、抗うつ薬、薬、カフェインなどの薬を服用している場合は、これらの値を変更することができます。さらに、寒さを過ごしたことは分析においてカテコールアミンレベルを増加させることができます.

しかしながら、低い値は糖尿病または神経系の活動の変化を示すかもしれません.

参考文献

  1. Brandan、N. C.、Llanos、B。、Cristina、I。、RuizDíaz、D。A。N。、およびRodríguez、A。N。(2010)。副腎カテコールアミンホルモン医学部生化学部長。 [アクセス:2017年1月2日]. 
  2. カテコールアミン(S.F.)。 2017年1月2日、ウィキペディアから取得.
  3. カテコールアミン(2009年12月21日)。ブリタニカ百科事典より検索.
  4. 血中のカテコールアミン(S.F.)。 2017年1月2日、WebMDから取得.
  5. 尿中のカテコールアミン(S.F.)。 2017年1月2日、WebMDから取得.
  6. カールソン、N。 (2006)。行動の生理学第8版マドリッド編:ピアソン。 pp:117-120.
  7. Gómez-González、B。&Escobar、A。(2006)。ストレスと免疫システムRev Mex Neuroci、7(1)、30-8.
  8. Kobayashi、K.(2001)。脳および神経系機能におけるカテコールアミンシグナル伝達の役割マウス分子遺伝学的研究からの新しい洞察Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings(Vol。6、No.1、pp。115-121)に掲載されています。ネイチャーパブリッシンググループ.
  9. Nicoll、RA、Malenka、RC、およびKauer、JA(1990)。ほ乳類の中枢神経系における神経伝達物質受容体のサブタイプの機能的比較Physiol Rev。 70:513〜565.