الكاتيكولامينات التجميع ، والإفراج عن وظائف

ال الكاتيكولامينات (CA) أو الأمينوهورمونات هي كل تلك المواد التي تحتوي في بنيتها على مجموعة كاتيكول وسلسلة جانبية مع مجموعة أمينية. يمكن أن تعمل في أجسامنا كهرمونات أو كناقلات عصبية.

الكاتيكولامينات هي فئة من الأحاديات التي يتم تصنيعها من التيروزين. أهمها الدوبامين والأدرينالين والنورادرينالين.

وهي تتألف من ناقلات عصبية مهمة للغاية في الجسم وتمارس وظائف متعددة. يشاركون في كل من الآليات العصبية والغدد الصماء.

بعض وظائف الجهاز العصبي المركزي التي تتحكم هي الحركة والإدراك والعواطف والتعلم والذاكرة.

يلعب الكاتيكولامينات دورًا أساسيًا في استجابات الإجهاد. بهذه الطريقة ، يزداد إطلاق هذه المواد عندما تواجه ضغوطًا بدنية أو عاطفية.

على مستوى الخلية ، تعدل هذه المواد نشاط الخلايا العصبية عن طريق فتح أو إغلاق القنوات الأيونية وفقًا للمستقبلات المعنية (نيكول وآخرون ، 1990).

يمكن ملاحظة مستويات الكاتيكولامين من خلال اختبارات الدم والبول. في الواقع ، يرتبط الكاتيكولامينات بحوالي 50٪ من البروتينات الموجودة في الدم.

يبدو أن التعديلات في النقل العصبي للكاتيكولامينات تفسر بعض الاضطرابات العصبية والنفسية العصبية. على سبيل المثال ، يرتبط الاكتئاب بمستويات منخفضة من هذه المواد ، على عكس القلق. من ناحية أخرى ، يبدو أن الدوبامين يلعب دورًا أساسيًا في أمراض مثل الشلل الرعاش وانفصام الشخصية.

التخليق الحيوي للكاتيكولامينات

مشتق الكاتيكولامينات من التيروزين ، وهو حمض أميني يتكون من البروتينات. يمكن الحصول عليه مباشرة من النظام الغذائي (كمصدر خارجي) أو توليفه في الكبد من فينيل ألانين (مصدر داخلي).

فينيل ألانين حمض أميني أساسي للبشر. يتم الحصول عليها من خلال النظام الغذائي ، على الرغم من أنها موجودة أيضا في بعض المواد ذات التأثير النفساني.

للحصول على مستويات كافية من الكاتيكولامينات ، من المهم تناول الأطعمة الغنية بالفينيل ألانين مثل اللحوم الحمراء والبيض والأسماك ومنتجات الألبان والحمص والعدس والمكسرات ، إلخ..

كما أنه يوجد في الأسبارتام ، وهو مادة تحلية تستخدم على نطاق واسع في المشروبات الغازية ومنتجات الحمية. أما التيروزين ، فيوجد في الجبن.

لكي يتشكل الكاتيكولامينات ، يجب تصنيع التيروزين بواسطة هرمون يسمى التيروزين هيدروكسيلاز. بمجرد هيدروكسيل ، يتم الحصول على L-DOPA (L-3،4-dihydroxyphenylalanine).

ثم يمر DOPA خلال عملية إزالة الكربوكسيل من خلال إنزيم DOPA decarboxylase ، ينتج الدوبامين. 

من الدوبامين ، وبفضل الدوبامين بيتا هيدروكسيل ، يتم تحقيق النورادرينالين (المعروف أيضًا باسم النوريبينيفرين).

يتم تشكيل الأدرينالين في نخاع الغدد الكظرية ، والتي تقع على الكلى. ينشأ من النورادرينالين. ينشأ الأدرينالين عندما يتم تصنيع النورأدرينالين بواسطة إنزيم فينيل إيثانولامين N-methyltransferase (PNMT). تم العثور على هذا الانزيم فقط في خلايا النخاع الغدة الكظرية.

من ناحية أخرى ، يتم إنتاج تثبيط تخليق الكاتيكولامين من خلال عمل AMPT (ألفا ميثيل- p- التيروزين). هذا هو المسؤول عن تثبيط هيدروكسيلاز إنزيم التيروزين.

حيث يتم إنتاج الكاتيكولامينات?

كما لوحظ ، والكاتيكولامينات الرئيسية تنشأ في الغدد الكظرية. على وجه التحديد في النخاع الغدة الكظرية من هذه الغدد. يتم إنتاجها بفضل خلايا تسمى chromaffins. في هذا المكان يفرز الأدرينالين بنسبة 80 ٪ ، والنورادرينالين في ال 20 ٪ المتبقية.

هاتين المادتين بمثابة هرمونات الودي. أي أنها تحاكي تأثيرات فرط النشاط في الجهاز العصبي الودي. وبالتالي ، عندما يتم إطلاق هذه المواد في مجرى الدم ، فإن زيادة ضغط الدم وزيادة تقلص العضلات وزيادة مستويات الجلوكوز. وكذلك تسارع معدل ضربات القلب والتنفس.

لهذا السبب ، يعد الكاتيكولامينات ضروريًا لإعداد استجابات الإجهاد أو القتال أو الطيران.

يتم تصنيعها وتخزينها في الألياف postganglionic من الأعصاب الودية المحيطية. يتم إنتاج هذه المادة أيضًا في خلايا موضع الزهرة ، في مجموعة خلايا تسمى A6.

هذه الخلايا العصبية مشروع الحصين ، اللوزة ، المهاد والقشرة. تشكل المسار الظهري الظهري. يبدو أن هذا المسار يشارك في الوظائف المعرفية مثل الانتباه والذاكرة.

يبدو أن المسار البطني ، الذي يصل إلى ما تحت المهاد ، يشارك في وظائف الخضراوات والغدد الصم العصبية والدماغية..

من ناحية أخرى ، يمكن أن تنشأ الدوبامين أيضًا من النخاع الكظرية والأعصاب الودية المحيطية. ومع ذلك ، فإنه يعمل بشكل أساسي بمثابة ناقل عصبي للجهاز العصبي المركزي. وبهذه الطريقة ، يحدث في الغالب في منطقتين من جذع الدماغ: المادة السوداء ومنطقة الجزء البطني.

على وجه التحديد ، توجد المجموعات الرئيسية من خلايا الدوبامين في المنطقة البطنية من الدماغ المتوسط ​​، وهي منطقة تسمى "مجموعة من خلايا A9". هذه المنطقة تشمل المادة السوداء. تقع أيضًا في المجموعة الخلوية A10 (منطقة التجويف البطني).

تقوم الخلايا العصبية A9 بإسقاط أليافها إلى النواة المفلطحة والبوتامينات ، لتشكيل المسار المولد. هذا أمر أساسي للتحكم في المحركات.

في حين أن الخلايا العصبية في المنطقة A10 تمر عبر نواة المتكئة ، فإن اللوزة والقشرة المخية قبل الجبهية ، وتشكل المسار mesocorticolimbic. هذا ضروري في التحفيز والعواطف وتشكيل الذكريات.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعة أخرى من خلايا الدوبامين في جزء من منطقة ما تحت المهاد ، والتي تتصل بالغدة النخامية لممارسة وظائف هرمونية.

هناك أيضًا نوى أخرى في منطقة جذع الدماغ ترتبط بالأدرينالين ، مثل منطقة ما بعد postrema والمسالك الانفرادية. ومع ذلك ، من أجل إطلاق الأدرينالين في الدم ، من الضروري وجود ناقل عصبي آخر ، وهو أستيل كولين.. 

الافراج عن الكاتيكولامينات

للإفراج عن الكاتيكولامينات ، يجب أن يكون الإطلاق المسبق لأسيتيل كولين ضروريًا. قد يحدث هذا الإصدار ، على سبيل المثال ، عندما نكتشف خطرًا. يوفر الأسيتيل كولين النخاع الغدة الكظرية وينتج سلسلة من الأحداث الخلوية

والنتيجة هي إفراز الكاتيكولامينات إلى الفضاء خارج الخلوي عن طريق عملية تسمى إفراز الخلايا..

كيف يتصرفون في الجسم?

هناك سلسلة من المستقبلات موزعة في جميع أنحاء الجسم تسمى مستقبلات الأدرينالية. يتم تنشيط هذه المستقبلات مع الكاتيكولامينات ، وهي مسؤولة عن مجموعة واسعة من الوظائف.

عادة ، عندما يرتبط الدوبامين أو الأدرينالين أو النورادرينالين بهذه المستقبلات ؛ هروب أو قتال رد فعل يحدث. وبالتالي ، يزيد من معدل ضربات القلب وتوتر العضلات ويظهر تمدد للتلاميذ. كما أنها تؤثر على الجهاز الهضمي.

من المهم أن نلاحظ أن الكاتيكولامينات في الدم التي تطلق النخاع الغدة الكظرية تمارس آثارها على الأنسجة المحيطية ، ولكن ليس في الدماغ. وذلك لأن الجهاز العصبي يفصله حاجز الدم في الدماغ.

هناك أيضا مستقبلات محددة للدوبامين ، والتي هي من 5 أنواع. توجد هذه في الجهاز العصبي ، وخاصة في قرن آمون ، نواة أكومبينس ، قشرة دماغية ، اللوزة المخاطية والنيجريا..

وظائف

يمكن للكاتيكولامينات تعديل وظائف متنوعة للغاية للكائن الحي. كما ذكرنا سابقًا ، يمكنهم الدوران عبر الدم أو ممارسة تأثيرات مختلفة على الدماغ (مثل الناقلات العصبية).

بعد ذلك ، يمكنك التعرف على الوظائف التي تشارك بها الكاتيكولامينات:

وظائف القلب

من خلال زيادة مستويات الأدرينالين (بشكل أساسي) ، هناك زيادة في قوة انقباض القلب. بالإضافة إلى ذلك ، تزداد وتيرة يدق. هذا يسبب زيادة في امدادات الاوكسجين.

وظائف الأوعية الدموية

بشكل عام ، تسبب زيادة الكاتيكولامينات تضيق الأوعية ، أي تقلص في الأوعية الدموية. والنتيجة هي زيادة في ضغط الدم.

وظائف الجهاز الهضمي

يبدو أن الأدرينالين يقلل من حركية المعدة والأمعاء والإفرازات. وكذلك تقلص العضلة العاصرة. المستقبلات الأدرينالية المشاركة في هذه الوظائف هي a1 و a2 و b2.

وظائف البولية

الأدرينالين يرتاح في العضلات النافصة المثانة (بحيث يمكن تخزين المزيد من البول). في الوقت نفسه ، يتم التعاقد مع المثلث والعضلة العاصرة للسماح بالاحتفاظ بالبول.

ومع ذلك ، جرعات معتدلة من الدوبامين تزيد من تدفق الدم إلى الكلى ، مما يؤدي إلى تأثير مدر للبول.

وظائف العين

الزيادة في الكاتيكولامينات تنتج أيضًا تمدد حدقة العين. بالإضافة إلى انخفاض في ضغط العين.

وظائف الجهاز التنفسي

يبدو أن الكاتيكولامينات تزيد من معدل التنفس. بالإضافة إلى ذلك ، لها تأثيرات استرخاء قوية في الشعب الهوائية. وبالتالي ، فإنه يقلل من إفرازات الشعب الهوائية ممارسة عمل موسع الشعب الهوائية.

وظائف في الجهاز العصبي المركزي

في الجهاز العصبي ، يزيد النورادرينالين والدوبامين من اليقظة والانتباه والتركيز ومعالجة التحفيز..

يجعلنا نتفاعل بشكل أسرع مع المنبهات ونتعلم ونتذكر بشكل أفضل. كما أنها تتوسط في أحاسيس السرور والمكافأة. ومع ذلك ، فقد ارتبطت مستويات مرتفعة من هذه المواد مع مشاكل القلق. 

بينما يبدو أن انخفاض مستويات الدوبامين يؤثر على ظهور التعديلات في الانتباه وصعوبات التعلم والاكتئاب.

وظائف المحرك

الدوبامين هو الكاتيكولامين الرئيسي الذي يشارك في التوسط في التحكم في الحركات. المناطق المسؤولة هي المادة السوداء والعقد القاعدية (وخاصة النواة الذيلية).

في الواقع ، تبين أن غياب الدوبامين في العقد القاعدية هو أصل مرض الشلل الرعاش.

إجهاد

الكاتيكولامينات مهمة جدا في تنظيم الإجهاد. يتم رفع مستويات هذه المواد لإعداد جسمنا للتفاعل مع المحفزات الخطرة المحتملة. هذه هي الطريقة التي تظهر بها ردود القتال أو الرحلة.

الإجراءات على الجهاز المناعي

لقد ثبت أن الإجهاد يؤثر على الجهاز المناعي ، ويجري بوساطة الأدرينالين والنورادرينالين بشكل رئيسي. عندما نتعرض للإجهاد ، تطلق الغدة الكظرية الأدرينالين ، بينما يفرز النورادرينالين في الجهاز العصبي. هذا يعصب أعضاء الجهاز المناعي.

زيادة الكاتيكولامينات بطريقة طويلة جدًا ، ينتج عنها توتر مزمن وضعف في الجهاز المناعي.

تحليل الكاتيكولامينات في البول والدم

يحطم الكائن الحي الكاتيكولامينات ويفرزها عن طريق البول. لذلك ، من خلال تحليل البول ، يمكن ملاحظة كمية الكاتيكولامينات التي تفرز في غضون 24 ساعة. ويمكن أيضا أن يتم هذا الاختبار من خلال اختبار الدم.

عادة ما يتم إجراء هذا الاختبار لتشخيص الأورام في الغدد الكظرية (ورم القواتم). قد يسبب ورم في هذه المنطقة الكثير من الكاتيكولامينات. ما الذي ينعكس في أعراض مثل ارتفاع ضغط الدم والتعرق الزائد والصداع وعدم انتظام دقات القلب والهزة.

يمكن لمستويات عالية من الكاتيكولامينات في البول أن تظهر أيضًا أي نوع من الإجهاد المفرط ، مثل الالتهابات في جميع أنحاء الجسم أو العمليات الجراحية أو الإصابات المؤلمة..

على الرغم من أنه يمكن تغيير هذه المستويات إذا تم تناول أدوية لضغط الدم أو مضادات الاكتئاب أو المخدرات أو الكافيين. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي تناول البرد إلى زيادة مستويات الكاتيكولامين في التحليل.

ومع ذلك ، فإن القيم المنخفضة قد تشير إلى مرض السكري أو تغيرات في نشاط الجهاز العصبي.

مراجع

1. Brandan، N. C.، Llanos، B.، Cristina، I.، Ruiz Díaz، D. A. N.، & Rodríguez، A. N. (2010). هرمونات الكاتيكولامين الغدة الكظرية. رئيس قسم الكيمياء الحيوية بكلية الطب. [الوصول: 02 يناير 2017]. 
2. الكاتيكولامين. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 2 يناير 2017 ، من Wikipedia.org.
3. الكاتيكولامين. (21 من 12 لعام 2009). تم الاسترجاع من موسوعة بريتانيكا.
4. الكاتيكولامينات في الدم. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 2 يناير 2017 ، من WebMD.
5. الكاتيكولامينات في البول. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 2 يناير 2017 ، من WebMD.
6. كارلسون (2006). فسيولوجيا السلوك ، الطبعة الثامنة: مدريد: بيرسون. ص: 117-120.
7. غوميز غونزاليس ، ب. ، وإسكوبار ، أ. (2006). الإجهاد والجهاز المناعي. القس Mex Neuroci ، 7 (1) ، 30-8.
8. كوباياشي ، ك. (2001). دور إشارات الكاتيكولامين في وظائف المخ والجهاز العصبي: رؤى جديدة من الدراسة الوراثية الجزيئية بالماوس. In Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings (Vol. 6، No. 1، pp. 115-121). مجموعة الطبيعة للنشر.
9. Nicoll، RA، Malenka، RC، and Kauer، JA (1990). المقارنة الوظيفية للأنواع الفرعية لمستقبلات الناقل العصبي في الجهاز العصبي المركزي للثدييات. Physiol القس. 70: 513-565.