Физиологична роля на катехоламините. Ефект върху секрецията

Някои човешки хормони и връзка ендокринна системас нервната система са показани на фиг. 13.2. под пряк контрол нервна системаса надбъбречната медула и хипоталамуса; друго ендокринни жлезисвързан с нервната система индиректно, чрез хормоните на хипоталамуса и хипофизната жлеза. В клетките на хипоталамуса се синтезират специални пептиди - либерини (освобождаващи хормони). В отговор на възбуждането на определени центрове на мозъка либерините се освобождават от аксоните. нервни клеткихипоталамуса, завършващ в хипофизната жлеза, и стимулират синтеза и освобождаването на тропни хормони от клетките на хипофизата. Заедно с либерините, в хипоталамуса се произвеждат статини, които инхибират синтеза и секрецията на хипофизните хормони.

Централна нервна система

Нервни връзки

Н ервни връзки ___
	Хипоталамус		антидиуре-
			тик
			Окситоцип		мускулите на матката,
					млечни жлези
			меланоцит-
			стимулирам-		меланоцити
			инг хормон
			Пролактия		Млечна жлеза
Соматотропин
			Луцинизи-		фоликуло-
	Кортикотропин	Тиротропин		стимулиращ
мозък		Щитовидна жлеза			тестисите
вещество
	надбъбречните жлези
надбъбречните жлези
АДРЕНАЛИН	КОРТИЗОЛ	ТИРОКСИН ЕСТРОГЕН			АНДРОГЕНИ

Ориз. 13.2. Връзки между ендокринната и нервната система. Плътните стрелки показват синтеза и секрецията на хормона, пунктираните стрелки показват ефекта на хормона върху целевите органи.

Класификация на хормоните по биологични функциидо известна степен условно, тъй като много хормони са полифункционални. Например адреналинът и норадреналинът регулират не само метаболизма на въглехидратите и мазнините, но и сърдечната честота, свиването на гладката мускулатура, кръвно налягане. По-специално поради тази причина много хормони, особено паракринните, не могат да бъдат класифицирани според биологичните функции.

Промени в концентрацията на хормони в кръвта

Концентрацията на хормони в кръвта е ниска, от порядъка на IO6-IO JJ mol / l. Полуживотът в кръвта се измерва в минути, за някои хормони - десетки минути, по-рядко - часове. Увеличаването на концентрацията на хормон в кръвта под действието на подходящ стимул зависи от увеличаване на скоростта на синтеза на хормона или скоростта на секреция на хормона, който вече е в кръвта. ендокринна клеткахормон.

Стероидните хормони са липофилни вещества, които лесно проникват клетъчни мембрани. Поради това те не се натрупват в клетките и увеличаването на концентрацията им в кръвта се определя от увеличаване на скоростта на синтез.

Пептидните хормони се секретират в кръвта с участието на специални механизми на секреция. Тези хормони след техния синтез се включват в секреторните гранули - мембранни везикули, образувани в ламеларния комплекс; хормонът os се освобождава в кръвта чрез сливането на гранулата с плазмената мембранаклетки (екзоцитоза). Синтезът на хормоните става бързо (например молекула проинсулин се синтезира за 1-2 минути), докато образуването и узряването на секреторните гранули изисква повече време - 1-2 часа.Съхранението на хормона в секреторните гранули осигурява бърза отговор на тялото към действието на стимул: стимулът ускорява сливането на гранулите с мембраната и освобождаването на съхранения хормон в кръвта.

Синтез на стероидни хормони

Структурата и синтезът на много хормони са описани в предишните раздели. Стероидните хормони са група от съединения, свързани по произход и структура: всички те се образуват от холестерол. Междинни продукти в синтеза стероидни хормонислужат прегненолон и прогестерон (фиг. 13.3). Те се образуват във всички органи, които синтезират всякакви стероидни хормони. По-нататъшните пътища на трансформация се разминават: в надбъбречната кора се образуват кортизол (глюкокортикостероид) и алдостерон (минералокортикостероид) (С-стероиди), в тестисите - мъжки полови хормони (С19-стероиди), в яйчниците - женски полови хормони (С18- стероиди). Повечето от стрелките в диаграмата крият не една, а две до четири реакции. Освен това са възможни алтернативни пътища за синтеза на някои хормони. Като цяло, пътищата за синтез на стероидни хормони образуват доста сложна мрежа от реакции. Много междинни продукти в тези пътища също имат известна хормонална активност. Основните стероидни хормони обаче са кортизол (регулиране на метаболизма на въглехидратите и аминокиселините), алдостерон (регулиране водно-солевия метаболизъм), тестостерон, естрадиол и прогестерон (регулиране на репродуктивните функции).

В резултат на инактивирането и катаболизма на стероидните хормони се образува значително количество стероиди, съдържащи кето група в позиция 17 (17-кетостероиди). Тези вещества се екскретират през бъбреците. Ежедневната екскреция на 17-кетостероиди в възрастна женае 5-15 мг, при мъжете - 10-25 мг. Определянето на 17-кетостероиди в урината се използва за диагностика: тяхната екскреция се увеличава при заболявания, придружени от хиперпродукция на стероидни хормони, и намалява с хипопродукция.

Прогестерон (C21) Алдостерон (C21)

Ориз. 13.3. Начини за синтез на стероидни хормони:

1,2 - в надбъбречната кора, тестисите и яйчниците; 3, 4 - в надбъбречната кора; 5 - в тестисите и яйчниците; 6 - в яйчниците

паракринни хормони

цитокини

Цитокините са сигнални молекули с паракринно и автокринно действие; в кръвта във физиологично активна концентрация те практически не съществуват (изключение е интерлевкин-1). Известни са десетки различни цитокини. Те включват интерлевкини (лимфокини и монокини), интерферони, пептидни растежни фактори, фактори, стимулиращи колониите. Цитокините са гликопротеини, съдържащи 100-200 аминокиселинни остатъка. Повечето цитокини се произвеждат и са активни в много видове клетки и реагират на различни стимули, включително механични повреди, вирусна инфекция, метаболитни нарушенияи др.. Изключение правят интерлевкините (IL-1a и IL-1R) – техният синтез се регулира от специфични сигнали и в малък брой типове клетки.

Цитокините действат върху клетките чрез специфични мембранни рецептори и протеин киназни каскади, в резултат на което се активират транскрипционни фактори - усилватели или заглушители, протеини, които се транспортират до клетъчното ядро, намират специфична ДНК последователност в промотора на гена, който е мишена на този цитокин и активира или потиска генната транскрипция.

Цитокините участват в регулирането на пролиферацията, диференциацията, хемотаксиса, секрецията, апоптозата, възпалителен отговор. Трансформиращият растежен фактор (TGF-r) стимулира синтеза и секрецията на компоненти на извънклетъчния матрикс, клетъчния растеж и пролиферация, както и синтеза на други цитокини.

Цитокините имат припокриващи се, но различни биологични активности. клетки различни видове, или различни степенидиференциация, или да бъдеш в различни функционално състояниемогат да реагират различно на един и същ цитокин.

Ейкозаноиди

Арахидонова киселина, или ейкозатетраенова, 20:4 (5, 8, 11, 14), поражда голяма група паракринни хормони - ейкозаноиди. Арахидоновата киселина, доставяна с храна или образувана от линолова киселина, е включена в състава на мембранните фосфолипиди и може да бъде освободена от тях в резултат на действието на фосфолипаза А .. Освен това ейкозаноидите се образуват в цитозола (фиг. 13.4) . Има три групи ейкозаноиди: простагландини (PG), тромбоксани (TX), левкотриени (LT). Ейкозаноидите се образуват в много малки количества и обикновено има кратко времеживот – измерва се в минути или дори секунди.

Левкотриени

Ориз. 13.4. Синтез и структура на някои ейкозаноиди:

1 - фосфолипаза А2; 2 - циклооксигеназа

в различни тъкани и различни ситуациисе образуват различни ейкозаноиди. Функциите на ейкозаноидите са разнообразни. Те причиняват свиване и свиване на гладките мускули кръвоносни съдове(PGF2Ct, синтезиран в почти всички органи) или, обратно, релаксация на гладката мускулатура и вазодилатация (PGE2, също синтезиран в повечето органи). PGI2 се синтезира главно в съдовия ендотел, инхибира тромбоцитната агрегация, разширява кръвоносните съдове. Тромбоксан TXA2 се синтезира главно в тромбоцитите и също така действа върху тромбоцитите - стимулира тяхната агрегация (автокринен механизъм) в областта на увреждане на съдовете (вижте Глава 21). Той, тромбоксан TXA2, свива кръвоносните съдове и бронхите, действайки върху гладкомускулните клетки (паракринен механизъм).

Ейкозаноидите действат върху целевите клетки чрез специфични мембранни рецептори. Свързването на ейкозаноид с рецептор задейства образуването на втори (вътреклетъчен) сигнален пратеник; те могат да бъдат cAMP, cGMP, инозитол трифосфат, Ca2+ йони. Ейкозаноидите, заедно с други фактори (хистамин, интерлевкин-1, тромбин и др.), участват в развитието на възпалителния отговор.

Възпалението е естествен отговор на увреждане на тъканите начална връзкаизцеление. Въпреки това, понякога възпалението е прекомерно или твърде дълго, а след това самото става патологичен процесзаболяване и изисква лечение. За лечение на такива състояния се използват инхибитори на ейкозаноидния синтез. Кортизолът и неговите синтетични аналози (дексаметазон и други) индуцират синтеза на липокортинови протеини, които инхибират фосфолипаза А2 (виж фиг. 13.4). Аспиринът (нестероидно противовъзпалително лекарство) ацетилира и инактивира циклооксигеназата (фиг. 13.6).

Ориз. 13.6. Инактивиране на циклооксигеназата от аспирин

Катехоламиновите хормони - допамин, норепинефрин и адреналин - са 3,4-дихидрокси производни на фенилетиламин. Те се синтезират в хромафиновите клетки на надбъбречната медула. Тези клетки са получили името си, защото съдържат гранули, които се оцветяват в червено-кафяво под действието на калиев бихромат. Натрупвания на такива клетки са открити и в сърцето, черния дроб, бъбреците, половите жлези, адренергичните неврони на постганглионарния симпатикова системаи в централната нервна система.

Основният продукт на надбъбречната медула е адреналинът. Това съединение представлява приблизително 80% от всички катехоламини в медулата. навън медулаадреналин не се произвежда. Обратно, норепинефринът, намиращ се в органи, инервирани от симпатиковите нерви, се образува предимно in situ (~ 80% от общия брой); останалата част от норепинефрин също се образува главно в нервните окончания и достига до целите си в кръвта.

Превръщането на тирозин в адреналин включва четири последователни стъпки: 1) хидроксилиране на пръстена, 2) декарбоксилиране, 3) хидроксилиране на страничната верига и 4) N-метилиране. Пътят на биосинтеза на катехоламин и участващите ензими са показани на фиг. 49.1 и 49.2.

Тирозин - хидроксилаза

Тирозинът е директният прекурсор на катехоламините, а тирозин хидроксилазата ограничава скоростта на целия процес на биосинтеза на катехоламини. Този ензим се среща както в свободна форма, така и във формата, свързана със субклетъчни частици. С тетрахидроптеридин като кофактор, той изпълнява оксидоредуктазна функция, превръщайки L-тирозин в L-дихидроксифенилаланин (-DOPA). Съществуват различни начинирегулиране на тирозин хидроксилазата като ензим, ограничаващ скоростта. Най-важното от тях е инхибирането от катехоламини според принципа обратна връзка: катехоламините се конкурират с ензима за птеридиновия кофактор, образувайки база на Шиф с последния. Тирозин хидроксилазата също се инхибира конкурентно от редица тирозинови производни, включително α-метилтирозин. В някои случаи това съединение се използва за блокиране на излишното производство на катехоламини при феохромоцитом, но има по-ефективни агенти, които също имат по-слабо изразени страничен ефект. Съединенията от друга група инхибират активността на тирозин хидроксилазата, като образуват комплекси с желязото и по този начин премахват съществуващия кофактор. Пример за такова съединение е а,-дипиридил.

Катехоламините не преминават кръвно-мозъчната бариера и следователно тяхното присъствие в мозъка трябва да се обясни с локален синтез. При някои заболявания на централната нервна система, като болестта на Паркинсон, има нарушения на синтеза на допамин в мозъка. прекурсор на допамин

Ориз. 49.1. биосинтеза на катехоламини. ONMT - фенилетаноламин-N-метилтрансфераза. (Променено и възпроизведено, с разрешение, от Goldfien A. The adrenal medulla. In: Basic and Clinical Endocrinology, 2nd ed. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton and Lange, 1986.)

FA - лесно преминава кръвно-мозъчната бариера и затова служи като ефективен инструментлечение на болестта на Паркинсон.

DOPA декарбоксилаза

За разлика от тирозин хидроксилазата. открита само в тъкани, способни да синтезират катехоламини, DOPA декарбоксилазата присъства във всички тъкани. Този разтворим ензим изисква пиридоксал фосфат, за да превърне α-DOPA в α-дихидроксифенилетиламин (допамин). Реакцията се инхибира конкурентно от съединения, наподобяващи α-DOPA, като a-метил-DOPA. Халогенираните съединения образуват база на Шиф с α-DOPA и също инхибират реакцията на декарбоксилиране.

α-метил-DOPA и други сродни съединения като α-хидрокситирамин (получен от тирамин), α-метил ирозин и метараминол са успешно използвани за лечение на някои форми на хипертония. Антихипертензивният ефект на тези метаболити очевидно се дължи на способността им да стимулират a-адренергичните рецептори (виж по-долу) на кортикобулбарната система в централната нервна система, което води до намаляване на активността на периферните симпатикови нервии понижаване на кръвното налягане.

Допамин-b-хидроксилаза

Допамин-b-хидроксилаза (DBH) - оксидаза с смесена функциякатализира превръщането на допамин в норепинефрин. DBG използва аскорбат като електронен донор и фумарат като модулатор; активният център на ензима съдържа мед. DBH клетките на надбъбречната медула вероятно са локализирани в секреторни гранули. По този начин превръщането на допамина в норепинефрин става в тези органели. DBH се освобождава от клетките на надбъбречната медула и нервни окончаниязаедно с норепинефрин, но (за разлика от последния) не се подлага на обратно захващане от нервните окончания.

Фенилетаноламин-N-метилтрансфераза

Разтворимият ензим фенилетаноламин - β-метилтрансфераза (FCMT) катализира α-метилирането на норепинефрин с образуването на адреналин в клетките, произвеждащи адреналин, на надбъбречната медула. Тъй като този ензим е разтворим, може да се предположи, че превръщането на норадреналина в адреналин става в цитоплазмата. Синтезът на FIMT се стимулира от глюкокортикоидни хормони, които проникват в медулата през интранадбъбречната портална система. Тази система осигурява 100 пъти по-голяма концентрация на стероиди в медулата, отколкото в системната артериална кръв. Такава висока концентрация в надбъбречните жлези очевидно е необходима за индукцията

Надбъбречната медула произвежда съединение, което е далеч от стероидите. Те съдържат 3,4-диоксифенил (катехол) ядро ​​и се наричат ​​катехоламини. Те включват епинефрин, норепинефрин и допамин (3-окситирамин).

Последователността на синтеза на катехоламин е доста проста: тирозин -> дихидроксифенилаланин (DOPA) -> допамин -> норепинефрин -> адреналин. Тирозинът влиза в тялото с храната, но може да се образува и от фенилаланин в черния дроб под действието на фенилаланин хидроксилазата. Крайните продукти от превръщането на тирозина в тъканите са различни. В надбъбречната медула процесът преминава към етапа на образуване на адреналин, в окончанията на симпатиковите нерви - норепинефрин, в някои неврони на централната нервна система синтезът на катехоламини завършва с образуването на допамин.

Превръщането на тирозин в DOPA се катализира от тирозин хидроксилаза, чиито кофактори са тетрахидробиоптерин и кислород. Смята се, че именно този ензим ограничава скоростта на целия процес на биосинтеза на катехоламини и се инхибира от крайните продукти на процеса. Тирозин хидроксилазата е основният обект на регулаторни влияния върху биосинтезата на катехоламини. Превръщането на DOPA в допамин се катализира от ензима DOPA декарбоксилаза (кофактор - пиридоксал фосфат), който е относително неспецифичен и декарбоксилира други ароматни L-аминокиселини.

Въпреки това, има индикации, че синтезът на катехоламини може да бъде модифициран чрез промяна на активността и на този ензим. Някои неврони нямат ензими за по-нататъшното преобразуване на допамина и именно той е крайният продукт. Други тъкани съдържат допамин-β-хидроксилаза (кофактори - мед, аскорбинова киселинаи кислород), който превръща допамина в норепинефрин. В надбъбречната медула (но не и в окончанията на симпатиковите нерви) има фенилетаноламин, метилтрансфераза, която образува адреналин от норепинефрин.

Донорът на метиловите групи в този случай е S-аденозилметионин. Важно е да запомните, че синтезът на фенилетаноламин-N-метилтрансфераза се индуцира от глюкокортикоиди, които навлизат в медулата от кората през портала венозна система. Това може би е обяснението за съчетаването на двете различни жлези вътрешна секрецияв един орган. Значението на глюкокортикоидите за синтеза на адреналин се подчертава от факта, че клетките на надбъбречната медула, които произвеждат норепинефрин, са разположени около артериални съдове, докато клетките, произвеждащи адреналин, получават кръв главно от венозни синусиразположени в надбъбречната кора.

Разграждането на катехоламините протича главно под влиянието на две ензимни системи: катехол-О-метилтрансфераза (COMT) и моноаминооксидаза (MAO). Основните пътища за разграждане на епинефрин и норепинефрин са показани схематично на фиг. 54. Под действието на COMT в присъствието на донор на метилови групи S-адренозилметионин, катехоламините се превръщат в норметанефрин и метанефрин (3-О-метилови производни на норепинефрин и адреналин), които под въздействието на МАО се превръщат в алдехиди и по-нататък (в присъствието на алдехидоксидаза) във ванилилбадемова киселина ( VMK) - основният продукт на разпадане на норепинефрин и адреналин. В същия случай, когато катехоламините първо са изложени на действието на МАО, а не на СОМТ, те се превръщат в 3,4-диоксиманделов алдехид и след това под въздействието на алдехид оксидаза и СОМТ в 3,4-диоксиманделова киселина и HMA. В присъствието на алкохол дехидрогеназа катехоламините могат да образуват 3-метокси-4-хидроксифенил гликол, който е основният краен продукт от разграждането на адреналина и норадреналина в ЦНС.

Ориз. 54. Метаболизъм на катехоламини.
COMT, катехол-О-метилтрансфераза; МАО, моноаминооксидаза; АО, алдехид оксидаза; AD - алкохол дехидрогеназа.

Разграждането на допамина протича по подобен начин, с изключение на това, че неговите метаболити нямат хидроксилна група при β-въглеродния атом и следователно се образува хомованилова киселина (HVA) или 3-метокси-4-хидроксифенилоцетна киселина вместо HVA.

Постулира се и съществуването на хиноиден път за окисление на молекулата на катехоламина, което може да доведе до образуването на междинни продукти с изразена биологична активност.

Образуваните под действието на цитозолни ензими норепинефрин и адреналин в окончанията на симпатиковите нерви и надбъбречната медула навлизат в секреторните гранули, което ги предпазва от действието на ензимите на разграждане.

Улавянето на катехоламини от гранули изисква разходи за енергия. В хромафиновите гранули на надбъбречната медула катехоламините са силно свързани с АТФ (съотношение 4:1) и специфични протеини, хромогранини, което предотвратява дифузията на хормони от гранулите в цитоплазмата. Директният стимул за секрецията на катехоламини е очевидно проникването на калций в клетката, което стимулира екзоцитозата (сливане на мембраната на гранулите с клетъчна повърхности тяхното разкъсване с пълно освобождаване на разтворимо съдържание - катехоламини, допамин-р-хидроксилаза, АТФ и хромогранини - в извънклетъчната течност).

Синтезът на катехоламини се извършва в цитоплазмата и гранулите на клетките на надбъбречната медула (фиг. 11-22). Гранулите също съхраняват катехоламини.

Катехоламините навлизат в гранулите чрез АТФ-зависим транспорт и се съхраняват в тях в комплекс с АТФ в съотношение 4:1 (хормон-АТФ). Различните гранули съдържат различни катехоламини: някои съдържат само адреналин, други съдържат норепинефрин, а трети съдържат и двата хормона.

секреция на хормониот гранули възниква чрез екзоцитоза. Катехоламините и АТФ се освобождават от гранулите в същото съотношение, в каквото се съхраняват в гранулите. За разлика от симпатиковите нерви, клетките на надбъбречната медула нямат механизъм за обратно поемане на освободените катехоламини.

В кръвната плазма катехоламините образуват нестабилен комплекс с албумина. Адреналинът се транспортира предимно до черния дроб и скелетни мускули. Норепинефринът се образува главно в органи, инервирани от симпатиковите нерви (80% от общия брой). Норепинефринът достига до периферните тъкани само в малки количества. T 1/2 катехоламини - 10-30 s. Основната част от катехоламините се метаболизира бързо в различни тъкани с участието на специфични ензими (виж раздел 9). Само малка част от епинефрин (~5%) се екскретира в урината.

2. Механизъм на действие и биологичен функциите на катехоламините

Катехоламините действат върху таргетните клетки чрез рецептори, разположени в плазмената мембрана. Има 2 основни класа такива рецептори: α-адренергични и β-адренергични. Всички катехоламинови рецептори са гликопротеини, които са продукти на различни гени, различават се по афинитет към агонисти и антагонисти и предават сигнали към клетките, използвайки различни вторични посредници. Това определя естеството на тяхното влияние върху метаболизма на целевите клетки.

Ориз. 11-22. Синтез и секреция на катехоламини.Биосинтезата на катехоламините се извършва в цитоплазмата и гранулите на клетките на надбъбречната медула. Някои гранули съдържат адреналин, други съдържат норепинефрин, а някои съдържат и двата хормона. При стимулация съдържанието на гранулите се освобождава в извънклетъчната течност. А - адреналин; NA - норепинефрин.

Адреналинът взаимодейства както с α-, така и с β-рецепторите; норепинефринът във физиологични концентрации взаимодейства главно с α-рецепторите.

Взаимодействието на хормона с β-рецепторите активира аденилат циклазата, докато свързването с α 2 рецептора го инхибира. Когато хормонът взаимодейства с α 1 рецептора, фосфолипаза С се активира и инозитол фосфатният сигнален път се стимулира (вижте Раздел 5).

Биологичните ефекти на епинефрин и норепинефрин засягат почти всички функции на тялото и са обсъдени в съответните раздели. Общото между всички тези ефекти е стимулирането на процесите, необходими на тялото да устои на извънредни ситуации.

3. Патология на надбъбречната медула

Основната патология на надбъбречната медула е феохромоцитом,тумор, образуван от хромафинови клетки и произвеждащи катехоламини. Клинично феохромоцитомът се проявява с повтарящи се пристъпи на главоболие, сърцебиене, изпотяване, повишено кръвно налягане и се придружава от характерни промени в метаболизма (виж раздели 7, 8).

Ж. Хормони на панкреаса и стомашно-чревния тракт

Панкреасът изпълнява две важни функции в тялото: екзокринна и ендокринна. Екзокринната функция осигурява синтеза и секрецията на ензими и йони, необходими за храносмилателния процес. Ендокринната функция се осъществява от клетките на островния апарат на панкреаса, които отделят хормони, участващи в регулацията на много процеси в организма.

В островната част на панкреаса (островите на Лангерханс) 4 вида клетки секретират различни хормони: A- (или α-) клетките секретират глюкагон, B- (или β-) - инсулин, D- (или δ-) - соматостатин, F -клетките секретират панкреатичен полипептид.

Само много малка част от адреналина (по-малко от 5%) се екскретира в урината. катехоламини бързо

Ориз. 49.2. Схема на биосинтеза на катехоламини. TG-тирозин хидроксилаза; DD-DOPA декарбоксилаза; FNMT - фенилтганоламин-GM-метилтрансфераза; DBH-допамин-Р-хидроксилаза; АТФ-аденозин трифосфат. Биосинтезата на катехоламините се извършва в цитоплазмата и в различни гранули на клетките на надбъбречната медула. Някои гранули съдържат епинефрин (A), други съдържат норепинефрин (NA), а някои съдържат и двата хормона. При стимулация, цялото съдържание на гранулите се освобождава в извънклетъчната течност (ECF).

метаболизира под действието на катехол-О-метилтрансфераза и моноаминооксидаза с образуването на неактивни О-метилирани и дезаминирани продукти (фиг. 49.3). Повечето катехоламини служат като субстрати и за двата ензима и тези реакции могат да възникнат във всяка последователност.

Катехол-О-метилтрансфераза (COMT) е цитозолен ензим, открит в много тъкани. Той катализира добавянето на метилова група, обикновено на третата позиция (мета-позиция) на бензеновия пръстен на различни катехоламини. Реакцията изисква наличието на двувалентен катион и S-аденозилметионин като донор на метилова група. В резултат на тази реакция, в зависимост от използвания субстрат, се образуват хомованилова киселина, норметанефрин и метанефрин.

Моноаминооксидазата (МАО) е оксидоредуктаза, която дезаминира моноамините. Намира се в много тъкани, но в най-големи концентрации – в черния дроб, стомаха, бъбреците и червата. Описани са поне два МАО изоензима: МАО-А нервна тъкан, дезаминиране на серотонин, адреналин и норепинефрин и MAO-B в други (ненервни) тъкани, най-активни по отношение на -фенилетиламин и бензиламин. Допаминът и тираминът се метаболизират и от двете форми. Въпросът за връзката между афективни разстройстваи повишаване или намаляване на активността на тези изоензими. МАО инхибиторите са намерили приложение при лечението на хипертония и депресия, но способността на тези съединения да влизат в опасни за организма реакции с храна и лекарствасимпатикомиметичните амини намалява тяхната стойност.

О-метоксилираните производни претърпяват допълнителна модификация чрез образуване на конюгати с глюкуронова или сярна киселина.

Катехоламините образуват много метаболити. Два класа такива метаболити се използват в диагностиката, тъй като присъстват в урината в лесно измерими количества. Метанефрините са метокси производни на адреналин и норепинефрин; О-метилираният деаминиран продукт на епинефрин и норепинефрин е 3-метокси-4-хидроксибадемова киселина (наричана още ванилилбадемова киселина, VMA) (Фигура 49.3). При феохромоцитом концентрацията на матанефрини или VMK в урината се повишава при повече от 95% от пациентите. Диагностичните тестове, базирани на откриването на тези метаболити, се различават висока прецизност, особено когато се използва заедно с определяне на катехоламини в урината или плазмата.