Ruolo fisiologico delle catecolamine. Effetto sulla secrezione

Alcuni ormoni umani e la connessione del sistema endocrino con il sistema nervoso sono mostrati in Fig. 13.2. Sotto il diretto controllo del sistema nervoso si trovano il midollo surrenale e l'ipotalamo; altre ghiandole endocrine sono collegate indirettamente con il sistema nervoso, attraverso gli ormoni dell'ipotalamo e della ghiandola pituitaria. Nelle cellule dell'ipotalamo vengono sintetizzati peptidi speciali: liberins (ormoni di rilascio). In risposta all'eccitazione di alcuni centri del cervello, le liberine vengono rilasciate dagli assoni delle cellule nervose ipotalamiche che terminano nella ghiandola pituitaria e stimolano la sintesi e il rilascio di ormoni tropici da parte delle cellule pituitarie. Insieme alle liberine, nell'ipotalamo vengono prodotte statine, che inibiscono la sintesi e la secrezione degli ormoni ipofisari.

sistema nervoso centrale

Connessioni nervose

N erv e legami ___
	Ipotalamo		Antidiure-
			tic
			Ossitotipo		muscoli uterini,
					ghiandole mammarie
			melanocita-
			stimolare-		Melanociti
			ing ormone
			Prolattia		Ghiandole del latte
Somatotropina
			Lutsinizi-		follicolo-
	corticotropina	tireotropina		stimolante
Cervello		Tiroide			testicoli
sostanza
	ghiandole surrenali
ghiandole surrenali
ADRENALINA	CORTISOLO	ESTROGENI DI TIROSSINA			ANDROGENI

Riso. 13.2. Connessioni tra sistema endocrino e sistema nervoso. Le frecce piene indicano la sintesi e la secrezione dell'ormone, le frecce tratteggiate indicano l'effetto dell'ormone sugli organi bersaglio.

La classificazione degli ormoni in base alle funzioni biologiche è in una certa misura condizionale, poiché molti ormoni sono polifunzionali. Ad esempio, l'adrenalina e la noradrenalina regolano non solo il metabolismo dei carboidrati e dei grassi, ma anche la frequenza cardiaca, la contrazione della muscolatura liscia e la pressione sanguigna. In particolare, per questo motivo, molti ormoni, in particolare quelli paracrini, non possono essere classificati secondo funzioni biologiche.

Cambiamenti nella concentrazione di ormoni nel sangue

La concentrazione di ormoni nel sangue è bassa, dell'ordine di IO6-IO JJ mol / l. L'emivita nel sangue viene misurata in minuti, per alcuni ormoni - decine di minuti, meno spesso - ore. Un aumento della concentrazione di un ormone nel sangue sotto l'azione di uno stimolo appropriato dipende da un aumento della velocità di sintesi ormonale o della velocità di secrezione di un ormone già presente nella cellula endocrina.

Gli ormoni steroidei sono sostanze lipofile che penetrano facilmente nelle membrane cellulari. Pertanto, non si accumulano nelle cellule e un aumento della loro concentrazione nel sangue è determinato da un aumento del tasso di sintesi.

Gli ormoni peptidici vengono secreti nel sangue con la partecipazione di speciali meccanismi di secrezione. Questi ormoni dopo la loro sintesi sono inclusi nei granuli secretori - vescicole di membrana formate nel complesso lamellare; L'ormone viene rilasciato nel sangue dalla fusione del granulo con la membrana plasmatica della cellula (esocitosi). La sintesi degli ormoni avviene rapidamente (ad esempio, una molecola di proinsulina viene sintetizzata in 1-2 minuti), mentre la formazione e la maturazione dei granuli secretori richiedono più tempo - 1-2 ore.La conservazione dell'ormone nei granuli secretori assicura un rapido risposta del corpo all'azione di uno stimolo: lo stimolo accelera la fusione dei granuli con la membrana e il rilascio dell'ormone immagazzinato nel sangue.

Sintesi di ormoni steroidei

La struttura e la sintesi di molti ormoni sono descritte nelle sezioni precedenti. Gli ormoni steroidei sono un gruppo di composti correlati per origine e struttura: sono tutti formati dal colesterolo. I prodotti intermedi nella sintesi degli ormoni steroidei sono il pregnenolone e il progesterone (Fig. 13.3). Si formano in tutti gli organi che sintetizzano gli ormoni steroidei. Inoltre, le vie di trasformazione divergono: nella corteccia surrenale si formano cortisolo (glucocorticosteroidi) e aldosterone (mineralocorticosteroidi) (C-steroidi), nei testicoli - ormoni sessuali maschili (C19-steroidi), nelle ovaie - ormoni sessuali femminili (C18-steroidi) . La maggior parte delle frecce nel diagramma nascondono non una, ma da due a quattro reazioni. Inoltre, sono possibili percorsi alternativi per la sintesi di alcuni ormoni. In generale, le vie per la sintesi degli ormoni steroidei formano una rete di reazioni piuttosto complessa. Molti intermedi in questi percorsi hanno anche qualche attività ormonale. Tuttavia, i principali ormoni steroidei sono il cortisolo (regolazione del metabolismo dei carboidrati e degli aminoacidi), l'aldosterone (regolazione del metabolismo del sale-acqua), il testosterone, l'estradiolo e il progesterone (regolazione delle funzioni riproduttive).

Come risultato dell'inattivazione e del catabolismo degli ormoni steroidei, si forma una quantità significativa di steroidi contenenti un gruppo cheto in posizione 17 (17-chetosteroidi). Queste sostanze vengono escrete attraverso i reni. L'escrezione giornaliera di 17-chetosteroidi in una donna adulta è di 5-15 mg, negli uomini - 10-25 mg. La determinazione dei 17-chetosteroidi nelle urine viene utilizzata per la diagnosi: la loro escrezione aumenta nelle malattie accompagnate da iperproduzione di ormoni steroidei e diminuisce con l'ipoproduzione.

Progesterone (C21) Aldosterone (C21)

Riso. 13.3. Modi di sintesi degli ormoni steroidei:

1,2 - nella corteccia surrenale, testicoli e ovaie; 3, 4 - nella corteccia surrenale; 5 - nei testicoli e nelle ovaie; 6 - nelle ovaie

ormoni paracrini

citochine

Le citochine sono molecole di segnalazione dell'azione paracrina e autocrina; nel sangue in una concentrazione fisiologicamente attiva, praticamente non esistono (un'eccezione è l'interleuchina-1). Sono note dozzine di diverse citochine. Questi includono interleuchine (linfochine e monochine), interferoni, fattori di crescita peptidici, fattori stimolanti le colonie. Le citochine sono glicoproteine ​​contenenti 100-200 residui di amminoacidi. La maggior parte delle citochine si formano e agiscono in molti tipi cellulari e rispondono a vari stimoli, inclusi danni meccanici, infezioni virali, disordini metabolici, ecc. L'eccezione sono le interleuchine (IL-1a e IL-1R): la loro sintesi è regolata da segnali specifici e in un piccolo numero di tipi cellulari.

Le citochine agiscono sulle cellule attraverso specifici recettori di membrana e cascate di protein chinasi, di conseguenza vengono attivati ​​fattori di trascrizione: potenziatori o silenziatori, le proteine ​​​​che vengono trasportate nel nucleo cellulare trovano una specifica sequenza di DNA nel promotore del gene che è l'obiettivo di questa citochina e attivare o sopprimere la trascrizione genica.

Le citochine sono coinvolte nella regolazione della proliferazione, differenziazione, chemiotassi, secrezione, apoptosi e infiammazione. Il fattore di crescita trasformante (TGF-r) stimola la sintesi e la secrezione dei componenti della matrice extracellulare, la crescita e la proliferazione cellulare e la sintesi di altre citochine.

Le citochine hanno attività biologiche sovrapposte ma distinte. Cellule di diverso tipo, o diversi gradi di differenziazione, o in diversi stati funzionali possono rispondere in modo diverso alla stessa citochina.

eicosanoidi

L'acido arachidonico, o acido eicosatetraenoico, 20:4 (5, 8, 11, 14), dà origine a un ampio gruppo di ormoni paracrini - eicosanoidi. L'acido arachidonico, fornito con il cibo o formato dall'acido linoleico, è incluso nella composizione dei fosfolipidi di membrana e può essere rilasciato da essi come risultato dell'azione della fosfolipasi A .. Inoltre, nel citosol si formano eicosanoidi (Fig. 13.4) . Esistono tre gruppi di eicosanoidi: prostaglandine (PG), trombossani (TX), leucotrieni (LT). Gli eicosanoidi sono prodotti in quantità molto piccole e di solito hanno una vita breve, misurata in minuti o addirittura secondi.

leucotrieni

Riso. 13.4. Sintesi e struttura di alcuni eicosanoidi:

1 - fosfolipasi A2; 2 - cicloossigenasi

In diversi tessuti e situazioni diverse si formano eicosanoidi disuguali. Le funzioni degli eicosanoidi sono diverse. Provocano contrazione e vasocostrizione della muscolatura liscia (PGF2Ct, sintetizzata in quasi tutti gli organi) o, al contrario, rilassamento e vasodilatazione della muscolatura liscia (PGE2, sintetizzata anche nella maggior parte degli organi). PGI2 è sintetizzato principalmente nell'endotelio vascolare, inibisce l'aggregazione piastrinica, dilata i vasi sanguigni. Il trombossano TXA2 è sintetizzato principalmente nelle piastrine e agisce anche sulle piastrine - stimola la loro aggregazione (meccanismo autocrino) nell'area del danno vascolare (vedi Capitolo 21). Esso, il trombossano TXA2, restringe i vasi sanguigni e i bronchi, agendo sulle cellule muscolari lisce (meccanismo paracrino).

Gli eicosanoidi agiscono sulle cellule bersaglio attraverso specifici recettori di membrana. Il legame di un eicosanoide a un recettore innesca la formazione di un secondo messaggero di segnale (intracellulare); possono essere cAMP, cGMP, inositolo trifosfato, ioni Ca2+. Gli eicosanoidi, insieme ad altri fattori (istamina, interleuchina-1, trombina, ecc.), sono coinvolti nello sviluppo della risposta infiammatoria.

L'infiammazione è una risposta naturale al danno tissutale, il collegamento iniziale nella guarigione. Tuttavia, a volte l'infiammazione è eccessiva o troppo lunga e quindi diventa essa stessa un processo patologico, una malattia e richiede un trattamento. Gli inibitori della sintesi degli eicosanoidi sono usati per trattare tali condizioni. Il cortisolo ei suoi analoghi sintetici (desametasone e altri) inducono la sintesi delle proteine ​​lipocortiniche, che inibiscono la fosfolipasi A2 (vedi Fig. 13.4). L'aspirina (farmaco antinfiammatorio non steroideo) acetila e inattiva la ciclossigenasi (Fig. 13.6).

Riso. 13.6. Inattivazione della ciclossigenasi da parte dell'aspirina

Gli ormoni catecolaminergici - dopamina, noradrenalina e adrenalina - sono 3,4-diidrossiderivati ​​della feniletilamina. Sono sintetizzati nelle cellule cromaffini del midollo surrenale. Queste cellule hanno preso il nome perché contengono granuli che si colorano di rosso-marrone sotto l'azione del bicromato di potassio. Cluster di tali cellule sono stati trovati anche nel cuore, nel fegato, nei reni, nelle gonadi, nei neuroni adrenergici del sistema simpatico postgangliare e nel sistema nervoso centrale.

Il prodotto principale del midollo surrenale è l'adrenalina. Questo composto rappresenta circa l'80% di tutte le catecolamine midollari. Al di fuori del midollo, l'adrenalina non si forma. Al contrario, la noradrenalina, che si trova negli organi innervati dai nervi simpatici, si forma prevalentemente in situ (~ 80% del totale); anche il resto della noradrenalina si forma principalmente alle terminazioni nervose e raggiunge i suoi bersagli nel sangue.

La conversione della tirosina in adrenalina prevede quattro fasi successive: 1) idrossilazione dell'anello, 2) decarbossilazione, 3) idrossilazione della catena laterale e 4) N-metilazione. La via della biosintesi delle catecolamine e gli enzimi in essa coinvolti sono mostrati in Fig. 49.1 e 49.2.

Tirosina - idrossilasi

La tirosina è il precursore diretto delle catecolamine e la tirosina idrossilasi limita la velocità dell'intero processo di biosintesi delle catecolamine. Questo enzima si presenta sia in forma libera che nella forma associata a particelle subcellulari. Con la tetraidropteridina come cofattore, svolge una funzione di ossidoreduttasi, convertendo la L-tirosina in L-diidrossifenilalanina (-DOPA). Esistono vari modi per regolare la tirosina idrossilasi come enzima limitante la velocità. La più importante di queste è l'inibizione del feedback da parte delle catecolamine: le catecolamine competono con l'enzima per il cofattore pteridina, formando con quest'ultima una base di Schiff. La tirosina idrossilasi è anche inibita in modo competitivo da un certo numero di derivati ​​della tirosina, inclusa l'α-metiltirosina. In alcuni casi, questo composto viene utilizzato per bloccare la produzione eccessiva di catecolamine nel feocromocitoma, ma esistono agenti più efficaci che hanno anche effetti collaterali meno pronunciati. I composti di un altro gruppo inibiscono l'attività della tirosina idrossilasi formando complessi con il ferro e rimuovendo così il cofattore esistente. Un esempio di tale composto è un,-dipiridile.

Le catecolamine non attraversano la barriera ematoencefalica e quindi la loro presenza nel cervello deve essere spiegata dalla sintesi locale. In alcune malattie del sistema nervoso centrale, come il morbo di Parkinson, ci sono violazioni della sintesi della dopamina nel cervello. precursore della dopamina

Riso. 49.1. biosintesi delle catecolamine. ONMT - feniletanolammina-N-metiltransferasi. (Modificato e riprodotto, con il permesso, da Goldfien A. Il midollo surrenale. In: Basic and Clinical Endocrinology, 2a ed. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton e Lange, 1986.)

AF - supera facilmente la barriera ematoencefalica e quindi funge da trattamento efficace per il morbo di Parkinson.

DOPA decarbossilasi

A differenza della tirosina idrossilasi. presente solo nei tessuti capaci di sintetizzare le catecolamine, la DOPA decarbossilasi è presente in tutti i tessuti. Questo enzima solubile richiede il piridossalfosfato per convertire l'α-DOPA in α-diidrossifeniletilamina (dopamina). La reazione è inibita in modo competitivo da composti simili all'α-DOPA, come l'a-metil-DOPA. I composti alogenati formano una base di Schiff con α-DOPA e inibiscono anche la reazione di decarbossilazione.

L'α-metil-DOPA e altri composti correlati come l'α-idrossitiramina (derivata dalla tiramina), l'α-metil irosina e il metaraminolo sono stati usati con successo per trattare alcune forme di ipertensione. L'effetto antipertensivo di questi metaboliti è apparentemente dovuto alla loro capacità di stimolare i recettori a-adrenergici (vedi sotto) del sistema corticobulbare nel sistema nervoso centrale, che porta ad una diminuzione dell'attività dei nervi simpatici periferici e ad una diminuzione della pressione sanguigna .

Dopamina-b-idrossilasi

La dopamina-b-idrossilasi (DBH) è una ossidasi a funzione mista che catalizza la conversione della dopamina in noradrenalina. DBG utilizza l'ascorbato come donatore di elettroni e il fumarato come modulatore; il centro attivo dell'enzima contiene rame. Le cellule DBH del midollo surrenale sono probabilmente localizzate nei granuli secretori. Pertanto, la conversione della dopamina in noradrenalina avviene in questi organelli. Il DBH viene rilasciato dalle cellule del midollo surrenale e dalle terminazioni nervose insieme alla noradrenalina, ma (a differenza di quest'ultima) non viene ricaptato dalle terminazioni nervose.

Feniletanolammina-N-metiltransferasi

L'enzima solubile feniletanolamina - α-metiltransferasi (FCMT) catalizza la β-metilazione della norepinefrina con la formazione di adrenalina nelle cellule che producono adrenalina del midollo surrenale. Poiché questo enzima è solubile, si può presumere che la conversione della noradrenalina in adrenalina avvenga nel citoplasma. La sintesi di FIMT è stimolata dagli ormoni glucocorticoidi che penetrano nel midollo attraverso il sistema portale intrasurrenale. Questo sistema fornisce una concentrazione di steroidi 100 volte maggiore nel midollo rispetto al sangue arterioso sistemico. Apparentemente, una concentrazione così alta nelle ghiandole surrenali è necessaria per l'induzione

Il midollo surrenale produce un composto che è lontano dagli steroidi. Contengono un nucleo di 3,4-diossifenile (catecolo) e sono chiamati catecolamine. Questi includono epinefrina, noradrenalina e dopamina (3-ossitiramina).

La sequenza di sintesi delle catecolamine è abbastanza semplice: tirosina -> diidrossifenilalanina (DOPA) -> dopamina -> norepinefrina -> adrenalina. La tirosina entra nel corpo con il cibo, ma può anche essere formata dalla fenilalanina nel fegato sotto l'azione della fenilalanina idrossilasi. I prodotti finali della conversione della tirosina nei tessuti sono diversi. Nel midollo surrenale, il processo procede allo stadio di formazione dell'adrenalina, nelle terminazioni dei nervi simpatici - noradrenalina, in alcuni neuroni del sistema nervoso centrale, la sintesi delle catecolamine termina con la formazione di dopamina.

La conversione della tirosina in DOPA è catalizzata dalla tirosina idrossilasi, i cui cofattori sono la tetraidrobiopterina e l'ossigeno. Si ritiene che sia questo enzima che limita la velocità dell'intero processo di biosintesi delle catecolamine ed è inibito dai prodotti finali del processo. La tirosina idrossilasi è l'oggetto principale delle influenze regolatorie sulla biosintesi delle catecolamine. La conversione della DOPA in dopamina è catalizzata dall'enzima DOPA decarbossilasi (cofattore - piridossalfosfato), che è relativamente aspecifico e decarbossila altri L-amminoacidi aromatici.

Tuttavia, ci sono indicazioni che la sintesi delle catecolamine possa essere modificata modificando anche l'attività di questo enzima. Ad alcuni neuroni mancano gli enzimi per l'ulteriore conversione della dopamina, ed è lui il prodotto finale. Altri tessuti contengono dopamina-idrossilasi (cofattori - rame, acido ascorbico e ossigeno), che converte la dopamina in noradrenalina. Nel midollo surrenale (ma non nelle terminazioni dei nervi simpatici) è presente la feniletanolamina, una metiltransferasi che forma adrenalina dalla noradrenalina.

Il donatore di gruppi metilici in questo caso è la S-adenosilmetionina. È importante ricordare che la sintesi della feniletanolammina-N-metiltransferasi è indotta dai glucocorticoidi che entrano nel midollo dalla corteccia attraverso il sistema venoso portale. Questa, forse, sta la spiegazione del fatto di combinare due diverse ghiandole endocrine in un organo. L'importanza dei glucocorticoidi per la sintesi dell'adrenalina è sottolineata dal fatto che le cellule del midollo surrenale che producono noradrenalina si trovano intorno ai vasi arteriosi, mentre le cellule che producono adrenalina ricevono sangue principalmente dai seni venosi localizzati nella corteccia surrenale.

La scomposizione delle catecolamine avviene principalmente sotto l'influenza di due sistemi enzimatici: la catecol-O-metiltransferasi (COMT) e la monoamino ossidasi (MAO). Le vie principali per la scomposizione di adrenalina e noradrenalina sono schematicamente mostrate in Fig. 54. Sotto l'azione della COMT in presenza di un donatore di gruppi metilici S-adrenosilmetionina, le catecolamine vengono convertite in normetanefrina e metanefrina (derivati ​​3-O-metil della noradrenalina e dell'adrenalina), che, sotto l'influenza di MAO, vengono convertite in aldeidi e ulteriormente (in presenza di aldeide ossidasi) in acido vanililmandelico ( VMK) - il principale prodotto di degradazione della noradrenalina e dell'adrenalina. Nello stesso caso, quando le catecolamine vengono prima esposte all'azione delle MAO, e non della COMT, vengono convertite in aldeide 3,4-diossimandelica e quindi, sotto l'influenza dell'aldeide ossidasi e della COMT, in acido 3,4-diossimandelico e HMA. In presenza di alcol deidrogenasi, le catecolamine possono formare 3-metossi-4-idrossifenil glicole, che è il principale prodotto finale della degradazione dell'adrenalina e della noradrenalina nel SNC.

Riso. 54. Metabolismo delle catecolamine.
COMT, catecol-O-metiltransferasi; MAO, monoamino ossidasi; AO, aldeide ossidasi; AD - alcol deidrogenasi.

La scomposizione della dopamina procede in modo simile, con l'eccezione che i suoi metaboliti mancano del gruppo ossidrile all'atomo di carbonio β, e quindi si forma acido omovanillico (HVA) o acido 3-metossi-4-idrossifenilacetico al posto dell'HVA.

Si postula anche l'esistenza di una via chinoide per l'ossidazione della molecola di catecolamine, che può portare alla formazione di prodotti intermedi con attività biologica pronunciata.

Formata sotto l'azione degli enzimi citosolici, la noradrenalina e l'adrenalina nelle terminazioni dei nervi simpatici e nel midollo surrenale entrano nei granuli secretori, che li protegge dall'azione degli enzimi di degradazione.

La cattura delle catecolamine da parte dei granuli richiede costi energetici. Nei granuli cromaffini del midollo surrenale, le catecolamine sono fortemente associate all'ATP (rapporto 4:1) e a proteine ​​specifiche, le cromogranine, che impediscono la diffusione degli ormoni dai granuli nel citoplasma. Lo stimolo diretto alla secrezione delle catecolamine è, a quanto pare, la penetrazione del calcio nella cellula, che stimola l'esocitosi (la fusione della membrana granulare con la superficie cellulare e la loro rottura con un completo rilascio di contenuto solubile - catecolamine, dopamina-p -idrossilasi, ATP e cromogranine - nel liquido extracellulare) .

La sintesi delle catecolamine avviene nel citoplasma e nei granuli delle cellule del midollo surrenale (Fig. 11-22). I granuli immagazzinano anche le catecolamine.

Le catecolamine entrano nei granuli per trasporto ATP-dipendente e sono immagazzinate in un complesso con ATP in un rapporto di 4:1 (ormone-ATP). Granuli diversi contengono catecolamine diverse: alcuni contengono solo adrenalina, altri contengono norepinefrina e altri ancora contengono entrambi gli ormoni.

secrezione di ormoni dai granuli avviene per esocitosi. Le catecolamine e l'ATP vengono rilasciati dai granuli nella stessa proporzione in cui vengono immagazzinati nei granuli. A differenza dei nervi simpatici, le cellule del midollo surrenale mancano di un meccanismo di ricaptazione delle catecolamine rilasciate.

Nel plasma sanguigno, le catecolamine formano un complesso instabile con l'albumina. L'adrenalina viene trasportata principalmente al fegato e ai muscoli scheletrici. La noradrenalina si forma principalmente negli organi innervati dai nervi simpatici (80% del totale). La noradrenalina raggiunge i tessuti periferici solo in piccole quantità. T 1/2 catecolamine - 10-30 s. La parte principale delle catecolamine viene rapidamente metabolizzata in vari tessuti con la partecipazione di enzimi specifici (vedere paragrafo 9). Solo una piccola porzione di adrenalina (~5%) viene escreta nelle urine.

2. Meccanismo d'azione e biologico funzioni delle catecolamine

Le catecolamine agiscono sulle cellule bersaglio attraverso i recettori situati nella membrana plasmatica. Esistono 2 classi principali di tali recettori: α-adrenergici e β-adrenergici. Tutti i recettori delle catecolamine sono glicoproteine ​​che sono prodotti di geni diversi, differiscono per affinità per agonisti e antagonisti e trasmettono segnali alle cellule utilizzando diversi secondi messaggeri. Questo determina la natura della loro influenza sul metabolismo delle cellule bersaglio.

Riso. 11-22. Sintesi e secrezione di catecolamine. La biosintesi delle catecolamine avviene nel citoplasma e nei granuli delle cellule del midollo surrenale. Alcuni granuli contengono adrenalina, altri contengono noradrenalina e alcuni contengono entrambi gli ormoni. Dopo la stimolazione, il contenuto dei granuli viene rilasciato nel liquido extracellulare. A - adrenalina; NA - noradrenalina.

L'adrenalina interagisce con entrambi i recettori α e β; la norepinefrina in concentrazioni fisiologiche interagisce principalmente con i recettori α.

L'interazione dell'ormone con i recettori β attiva l'adenilato ciclasi, mentre il legame con il recettore α 2 la inibisce. Quando l'ormone interagisce con il recettore α 1, la fosfolipasi C viene attivata e viene stimolata la via di segnalazione dell'inositolo fosfato (vedere Sezione 5).

Gli effetti biologici dell'adrenalina e della noradrenalina influenzano quasi tutte le funzioni del corpo e sono discussi nelle sezioni pertinenti. Ciò che accomuna tutti questi effetti è la stimolazione dei processi necessari all'organismo per resistere alle situazioni di emergenza.

3. Patologia del midollo surrenale

La principale patologia del midollo surrenale è feocromocitoma, un tumore formato da cellule cromaffini che producono catecolamine. Clinicamente, il feocromocitoma si manifesta con attacchi ricorrenti di cefalea, palpitazioni, sudorazione, aumento della pressione sanguigna ed è accompagnato da alterazioni caratteristiche del metabolismo (vedere paragrafi 7,8).

G. Ormoni del pancreas e del tratto gastrointestinale

Il pancreas svolge due importanti funzioni nel corpo: esocrino ed endocrino. La funzione esocrina assicura la sintesi e la secrezione di enzimi e ioni necessari al processo digestivo. La funzione endocrina è svolta dalle cellule dell'apparato insulare del pancreas, che secernono ormoni coinvolti nella regolazione di molti processi nel corpo.

Nella parte insulare del pancreas (isole di Langerhans), 4 tipi di cellule secernono diversi ormoni: le cellule A- (o α-) secernono glucagone, B- (o β-) - insulina, D- (o δ-) - somatostatina, le cellule F secernono un polipeptide pancreatico.

Solo una piccolissima parte di adrenalina (meno del 5%) viene escreta nelle urine. catecolamine velocemente

Riso. 49.2. Schema di biosintesi delle catecolamine. TG-tirosina idrossilasi; DD-DOPA decarbossilasi; FNMT - feniltganolamina-GM-metiltransferasi; DBH-dopamina-P-idrossilasi; ATP-adenosina trifosfato. La biosintesi delle catecolamine avviene nel citoplasma e in vari granuli delle cellule del midollo surrenale. Alcuni granuli contengono adrenalina (A), altri contengono norepinefrina (NA) e alcuni contengono entrambi gli ormoni. Dopo la stimolazione, l'intero contenuto dei granuli viene rilasciato nel liquido extracellulare (ECF).

metabolizzato sotto l'azione della catecol-O-metiltransferasi e della monoamino ossidasi con formazione di prodotti O-metilati e deaminati inattivi (Fig. 49.3). La maggior parte delle catecolamine funge da substrati per entrambi questi enzimi e queste reazioni possono verificarsi in qualsiasi sequenza.

La catecol-O-metiltransferasi (COMT) è un enzima citosolico presente in molti tessuti. Catalizza l'aggiunta di un gruppo metilico, solitamente nella terza posizione (meta-posizione) dell'anello benzenico di varie catecolamine. La reazione richiede la presenza di un catione bivalente e S-adenosilmetionina come donatore di gruppi metilici. Come risultato di questa reazione, a seconda del substrato utilizzato, si formano acido omovanillico, normetanefrina e metanefrina.

La monoamino ossidasi (MAO) è un'ossidoreduttasi che deamina le monoammine. Si trova in molti tessuti, ma nelle più alte concentrazioni: nel fegato, nello stomaco, nei reni e nell'intestino. Sono stati descritti almeno due isoenzimi MAO: MAO-A del tessuto nervoso, che deammina serotonina, adrenalina e norepinefrina, e MAO-B di altri tessuti (non nervosi), che è più attivo in relazione a β-feniletilamina e benzilammina . La dopamina e la tiramina sono metabolizzate da entrambe le forme. La questione della relazione tra disturbi affettivi e aumento o diminuzione dell'attività di questi isoenzimi è oggetto di un intenso studio. Gli inibitori delle MAO hanno trovato impiego nel trattamento dell'ipertensione e della depressione, ma la capacità di questi composti di entrare in reazioni pericolose con le ammine simpaticomimetiche contenute negli alimenti e nei farmaci ne riduce il valore.

I derivati ​​O-metossilati subiscono un'ulteriore modifica formando coniugati con acido glucuronico o solforico.

Le catecolamine formano molti metaboliti. Due classi di tali metaboliti sono utilizzate nella diagnostica perché sono presenti nelle urine in quantità facilmente misurabili. Le metanefrine sono metossiderivati ​​dell'adrenalina e della norepinefrina; Il prodotto deaminato O-metilato di adrenalina e noradrenalina è l'acido 3-metossi-4-idrossimandelico (chiamato anche acido vanillilmandelico, VMA) (Figura 49.3). Con il feocromocitoma, la concentrazione di matanefrine o VMK nelle urine è aumentata in oltre il 95% dei pazienti. I test diagnostici basati sulla determinazione di questi metaboliti sono altamente accurati, specialmente se usati in combinazione con la determinazione delle catecolamine nelle urine o nel plasma.