Rolul fiziologic al catecolaminelor. Efect asupra secreției

Unii hormoni umani și conexiunea sistemului endocrin cu sistemul nervos sunt prezentate în Fig. 13.2. Sub controlul direct al sistemului nervos se află medula suprarenală și hipotalamusul; alte glande endocrine sunt conectate indirect cu sistemul nervos, prin hormonii hipotalamusului și glandei pituitare. În celulele hipotalamusului se sintetizează peptide speciale - liberine (hormoni de eliberare). Ca răspuns la excitația anumitor centri ai creierului, liberinele sunt eliberate din axonii celulelor nervoase hipotalamice, care se termină în glanda pituitară și stimulează sinteza și eliberarea hormonilor tropicali de către celulele hipofizare. Alături de liberinele, în hipotalamus sunt produse statine, care inhibă sinteza și secreția hormonilor pituitari.

sistem nervos central

N erv e conexiuni

N erv e legături ___
	Hipotalamus		antidiure-
			tic
			Oxitocipul		muschii uterini,
					glande mamare
			melanocite-
			stimula-		melanocite
			hormonul ing
			Prolactia		Glandele de lapte
Somatotropina
			Lutsinizi-		foliculo-
	Corticotropina	Tirotropină		stimulatoare
Creier		Glanda tiroida			testicule
substanţă
	glandele suprarenale
glandele suprarenale
ADRENALINĂ	CORTISOL	ESTROGEN TIROXINĂ			ANDROGENI

Orez. 13.2. Conexiuni între sistemul endocrin și sistemul nervos. Săgețile solide indică sinteza și secreția hormonului, săgețile punctate indică efectul hormonului asupra organelor țintă.

Clasificarea hormonilor în funcție de funcțiile biologice este într-o anumită măsură condiționată, deoarece mulți hormoni sunt polifuncționali. De exemplu, epinefrina și noradrenalina reglează nu numai metabolismul carbohidraților și grăsimilor, ci și ritmul cardiac, contracția mușchilor netezi și tensiunea arterială. În special, din acest motiv, mulți hormoni, în special cei paracrini, nu pot fi clasificați în funcție de funcțiile biologice.

Modificări ale concentrației de hormoni din sânge

Concentrația de hormoni în sânge este scăzută, de ordinul IO6-IO JJ mol/l. Timpul de înjumătățire din sânge se măsoară în minute, pentru unii hormoni - zeci de minute, mai rar - ore. O creștere a concentrației unui hormon în sânge sub acțiunea unui stimul adecvat depinde de o creștere a ratei de sinteza hormonală sau a ratei de secreție a unui hormon deja prezent în celula endocrină.

Hormonii steroizi sunt substanțe lipofile care pătrund ușor în membranele celulare. Prin urmare, nu se acumulează în celule, iar o creștere a concentrației lor în sânge este determinată de o creștere a ratei de sinteză.

Hormonii peptidici sunt secretați în sânge cu participarea unor mecanisme speciale de secreție. Acești hormoni după sinteza lor sunt incluși în granulele secretoare - vezicule membranare formate în complexul lamelar; Hormonul este eliberat în sânge prin fuziunea granulei cu membrana plasmatică a celulei (exocitoză). Sinteza hormonilor are loc rapid (de exemplu, o moleculă de proinsulină este sintetizată în 1-2 minute), în timp ce formarea și maturarea granulelor secretoare necesită mai mult timp - 1-2 ore. Depozitarea hormonului în granule secretoare asigură o rapidă răspunsul organismului la acțiunea unui stimul: stimulul accelerează fuziunea granulelor cu membrana și eliberarea hormonului stocat în sânge.

Sinteza hormonilor steroizi

Structura și sinteza multor hormoni sunt descrise în secțiunile anterioare. Hormonii steroizi sunt un grup de compuși înrudiți ca origine și structură: toți sunt formați din colesterol. Produșii intermediari în sinteza hormonilor steroizi sunt pregnenolonul și progesteronul (Fig. 13.3). Ele se formează în toate organele care sintetizează orice hormon steroizi. Alte căi de transformare diferă: în cortexul suprarenal se formează cortizol (glucocorticosteroid) și aldosteron (mineralocorticosteroid) (C-steroizi), în testicule - hormoni sexuali masculini (C19-steroizi), în ovare - hormoni sexuali feminini (C18-). steroizi). Majoritatea săgeților din diagramă ascund nu una, ci două până la patru reacții. În plus, sunt posibile căi alternative pentru sinteza unor hormoni. În general, căile pentru sinteza hormonilor steroizi formează o rețea destul de complexă de reacții. Mulți intermediari din aceste căi au și o anumită activitate hormonală. Cu toate acestea, principalii hormoni steroizi sunt cortizolul (reglarea metabolismului carbohidraților și aminoacizilor), aldosteronul (reglarea metabolismului apă-sare), testosteronul, estradiolul și progesteronul (reglarea funcțiilor reproductive).

Ca urmare a inactivării și catabolismului hormonilor steroizi, se formează o cantitate semnificativă de steroizi care conțin o grupare ceto în poziția 17 (17-cetosteroizi). Aceste substanțe sunt excretate prin rinichi. Excreția zilnică de 17-cetosteroizi la o femeie adultă este de 5-15 mg, la bărbați - 10-25 mg. Determinarea 17-cetosteroizilor în urină este utilizată pentru diagnostic: excreția lor crește în bolile însoțite de hiperproducție de hormoni steroizi și scade cu hipoproducție.

Progesteron (C21) Aldosteron (C21)

Orez. 13.3. Modalități de sinteza a hormonilor steroizi:

1,2 - în cortexul suprarenal, testicule și ovare, 3, 4 - în cortexul suprarenal; 5 - în testicule și ovare; 6 - în ovare

hormoni paracrini

Citokine

Citokinele sunt molecule semnalizatoare de acțiune paracrină și autocrină; în sânge într-o concentrație activă fiziologic, practic nu există (o excepție este interleukina-1). Sunt cunoscute zeci de citokine diferite. Acestea includ interleukine (limfokine și monokine), interferoni, factori de creștere a peptidelor, factori de stimulare a coloniilor. Citokinele sunt glicoproteine ​​care conțin 100-200 de resturi de aminoacizi. Majoritatea citokinelor se formează și acționează în multe tipuri de celule și răspund la diverși stimuli, inclusiv leziuni mecanice, infecții virale, tulburări metabolice etc. Excepție fac interleukinele (IL-1a și IL-1R) - sinteza lor este reglată de semnale specifice și într-un număr mic de tipuri de celule.

Citokinele acționează asupra celulelor prin receptori membranari specifici și cascade de protein kinaze, ca urmare, sunt activați factorii de transcripție - amplificatori sau amortizoare, proteinele care sunt transportate către nucleul celulei găsesc o secvență specifică de ADN în promotorul genei care este ținta această citokină și activează sau suprimă transcripția genelor.

Citokinele sunt implicate în reglarea proliferării, diferențierii, chimiotaxiei, secreției, apoptozei și inflamației. Factorul de creștere transformator (TGF-r) stimulează sinteza și secreția componentelor matricei extracelulare, creșterea și proliferarea celulelor și sinteza altor citokine.

Citokinele au activități biologice suprapuse, dar distincte. Celulele de diferite tipuri sau grade diferite de diferențiere sau în diferite stări funcționale pot răspunde diferit la aceeași citokină.

Eicosanoide

Acidul arahidonic, sau acidul eicosatetraenoic, 20:4 (5, 8, 11, 14), dă naștere unui grup mare de hormoni paracrini - eicosanoizi. Acidul arahidonic, furnizat cu alimente sau format din acid linoleic, este inclus în compoziția fosfolipidelor membranare și poate fi eliberat din acestea ca urmare a acțiunii fosfolipazei A .. În plus, eicosanoidele se formează în citosol (Fig. 13.4) . Există trei grupe de eicosanoide: prostaglandine (PG), tromboxani (TX), leucotriene (LT). Eicosanoidele sunt produse în cantități foarte mici și, de obicei, au o durată de viață scurtă - măsurată în minute sau chiar secunde.

Leucotriene

Orez. 13.4. Sinteza și structura unor eicosanoizi:

1 - fosfolipaza A2, 2 - ciclooxigenaza

În diferite țesuturi și situații diferite, se formează eicosanoide inegale. Funcțiile eicosanoidelor sunt diverse. Ele provoacă contracția și vasoconstricția mușchilor netezi (PGF2Ct, sintetizat în aproape toate organele) sau, dimpotrivă, relaxarea și vasodilatația mușchilor netezi (PGE2, sintetizat și în majoritatea organelor). PGI2 este sintetizat în principal în endoteliul vascular, inhibă agregarea trombocitelor, dilată vasele de sânge. Tromboxanul TXA2 este sintetizat în principal în trombocite și acționează, de asemenea, asupra trombocitelor - stimulează agregarea acestora (mecanismul autocrin) în zona afectarii vaselor (vezi capitolul 21). Acesta, tromboxanul TXA2, îngustează vasele de sânge și bronhiile, acționând asupra celulelor musculare netede (mecanism paracrin).

Eicosanoizii acționează asupra celulelor țintă prin receptori specifici de membrană. Legarea unui eicosanoid la un receptor declanșează formarea unui al doilea mesager de semnal (intracelular); pot fi cAMP, cGMP, inozitol trifosfat, ioni de Ca2+. Eicosanoizii, împreună cu alți factori (histamină, interleukina-1, trombina etc.), sunt implicați în dezvoltarea răspunsului inflamator.

Inflamația este un răspuns natural la deteriorarea țesuturilor, legătura inițială în vindecare. Cu toate acestea, uneori, inflamația este excesivă sau prea lungă și apoi ea însăși devine un proces patologic, o boală și necesită tratament. Inhibitorii sintezei eicosanoidelor sunt utilizați pentru a trata astfel de afecțiuni. Cortizolul și analogii săi sintetici (dexametazona și alții) induc sinteza proteinelor lipocortinice, care inhibă fosfolipaza A2 (vezi Fig. 13.4). Aspirina (medicament antiinflamator nesteroidian) acetilează și inactivează ciclooxigenaza (Fig. 13.6).

Orez. 13.6. Inactivarea ciclooxigenazei de către aspirină

Hormonii catecolaminei - dopamina, norepinefrina si adrenalina - sunt derivati ​​3,4-dihidroxi ai feniletilaminei. Ele sunt sintetizate în celulele cromafine ale medulei suprarenale. Aceste celule și-au primit numele deoarece conțin granule care se colorează în roșu-maroniu sub acțiunea dicromatului de potasiu. Grupuri de astfel de celule au fost găsite și în inimă, ficat, rinichi, gonade, neuroni adrenergici ai sistemului simpatic postganglionar și în sistemul nervos central.

Produsul principal al medulei suprarenale este adrenalina. Acest compus reprezintă aproximativ 80% din toate catecolaminele medulare. În afara medularei, adrenalina nu se formează. În schimb, norepinefrina, întâlnită în organele inervate de nervi simpatici, se formează predominant in situ (~ 80% din total); restul norepinefrinei se formează, de asemenea, în principal la terminațiile nervoase și își atinge țintele în sânge.

Conversia tirozinei în adrenalină implică patru etape succesive: 1) hidroxilarea inelului, 2) decarboxilarea, 3) hidroxilarea lanțului lateral și 4) N-metilarea. Calea de biosinteză a catecolaminelor și enzimele implicate sunt prezentate în Fig. 49.1 și 49.2.

Tirozină - hidroxilază

Tirozina este precursorul direct al catecolaminelor, iar tirozin hidroxilaza limitează rata întregului proces de biosinteză a catecolaminelor. Această enzimă apare atât sub formă liberă, cât și sub formă asociată cu particulele subcelulare. Cu tetrahidropteridina ca cofactor, îndeplinește o funcție de oxidoreductază, transformând L-tirozina în L-dihidroxifenilalanină (-DOPA). Există diferite moduri de reglare a tirozinhidroxilazei ca enzimă limitatoare de viteză. Cea mai importantă dintre acestea este inhibarea feedback-ului de către catecolamine: catecolaminele concurează cu enzima pentru cofactorul pteridină, formând o bază Schiff cu acesta din urmă. Tirozinhidroxilaza este, de asemenea, inhibată competitiv de un număr de derivați de tirozină, inclusiv α-metiltirozina. În unele cazuri, acest compus este folosit pentru a bloca producția în exces de catecolamine în feocromocitom, dar există agenți mai eficienți care au și efecte secundare mai puțin pronunțate. Compușii unei alte grupe inhibă activitatea tirozinhidroxilazei prin formarea de complecși cu fier și astfel eliminând cofactorul existent. Un exemplu de astfel de compus este a,-dipiridil.

Catecolaminele nu traversează bariera hemato-encefalică și, prin urmare, prezența lor în creier trebuie explicată prin sinteză locală. În unele boli ale sistemului nervos central, cum ar fi boala Parkinson, există încălcări ale sintezei dopaminei în creier. precursor al dopaminei

Orez. 49.1. biosinteza catecolaminelor. ONMT - feniletanolamină-N-metiltransferaza. (Modificat și reprodus, cu permisiune, din Goldfien A. The adrenal medulla. În: Basic and Clinical Endocrinology, 2nd ed. Greenspan FS, Forsham PH . Appleton și Lange, 1986.)

FA - depășește cu ușurință bariera hemato-encefalică și, prin urmare, servește ca un tratament eficient pentru boala Parkinson.

DOPA decarboxilază

Spre deosebire de tirozin hidroxilaza. găsită doar în țesuturile capabile să sintetizeze catecolaminele, DOPA decarboxilaza este prezentă în toate țesuturile. Această enzimă solubilă necesită fosfat de piridoxal pentru a transforma α-DOPA în α-dihidroxifeniletilamină (dopamină). Reacția este inhibată competitiv de compuși care seamănă cu α-DOPA, cum ar fi a-metil-DOPA. Compușii halogenați formează o bază Schiff cu α-DOPA și, de asemenea, inhibă reacția de decarboxilare.

α-metil-DOPA și alți compuși înrudiți, cum ar fi α-hidroxitiramina (derivată din tiramină), α-metil irosina și metaraminolul au fost utilizați cu succes pentru a trata unele forme de hipertensiune arterială. Efectul antihipertensiv al acestor metaboliți se datorează aparent capacității lor de a stimula receptorii a-adrenergici (vezi mai jos) ai sistemului corticobulbar din sistemul nervos central, ceea ce duce la scăderea activității nervilor simpatici periferici și la scăderea tensiunii arteriale. .

Dopamin-b-hidroxilaza

Dopamin-b-hidroxilaza (DBH) este o oxidază cu funcții mixte care catalizează conversia dopaminei în norepinefrină. DBG folosește ascorbat ca donor de electroni și fumarat ca modulator; centrul activ al enzimei contine cupru. Celulele DBH ale medulei suprarenale sunt probabil localizate în granule secretoare. Astfel, conversia dopaminei în norepinefrină are loc în aceste organite. DBH este eliberat din celulele medulei suprarenale și ale terminațiilor nervoase împreună cu norepinefrina, dar (spre deosebire de aceasta din urmă) nu este recaptat de terminațiile nervoase.

Feniletanolamină-N-metiltransferaza

Enzima solubilă feniletanolamină - α-metiltransferaza (FCMT) catalizează β-metilarea norepinefrinei cu formarea de adrenalină în celulele producătoare de adrenalină ale medulei suprarenale. Deoarece această enzimă este solubilă, se poate presupune că conversia noradrenalinei în adrenalină are loc în citoplasmă. Sinteza FIMT este stimulată de hormonii glucocorticoizi care pătrund în medular prin sistemul portal intrasuprarenal. Acest sistem asigură o concentrație de 100 de ori mai mare de steroizi în medular decât în ​​sângele arterial sistemic. O concentrație atât de mare în glandele suprarenale, aparent, este necesară pentru inducție

Medula suprarenală produce un compus care este departe de steroizi. Conțin un miez de 3,4-dioxifenil (catecol) și se numesc catecolamine. Acestea includ epinefrina, norepinefrina și dopamina (3-oxitiramină).

Secvența sintezei catecolaminelor este destul de simplă: tirozină -> dihidroxifenilalanina (DOPA) -> dopamină -> norepinefrină -> adrenalină. Tirozina intră în organism cu alimente, dar se poate forma și din fenilalanină în ficat sub acțiunea fenilalaninei hidroxilazei. Produșii finali ai conversiei tirozinei în țesuturi sunt diferiți. În medula suprarenală, procesul trece la stadiul de formare a adrenalinei, în terminațiile nervilor simpatici - norepinefrină, în unii neuroni ai sistemului nervos central, sinteza catecolaminelor se termină cu formarea dopaminei.

Conversia tirozinei în DOPA este catalizată de tirozin hidroxilaza, ai cărei cofactori sunt tetrahidrobiopterina și oxigenul. Se crede că această enzimă este cea care limitează rata întregului proces de biosinteză a catecolaminelor și este inhibată de către produsele finale ale procesului. Tirozinhidroxilaza este obiectul principal al influențelor reglatoare asupra biosintezei catecolaminelor. Conversia DOPA în dopamină este catalizată de enzima DOPA decarboxilază (cofactor - piridoxal fosfat), care este relativ nespecifică și decarboxilează alți L-aminoacizi aromatici.

Cu toate acestea, există indicii că sinteza catecolaminelor poate fi modificată prin modificarea activității acestei enzime. Unii neuroni nu au enzimele pentru conversia ulterioară a dopaminei, iar el este cel care este produsul final. Alte țesuturi conțin dopamină-hidroxilază (cofactori - cupru, acid ascorbic și oxigen), care transformă dopamina în norepinefrină. În medula suprarenală (dar nu în terminațiile nervilor simpatici) există feniletanolamină, o metiltransferază care formează adrenalina din norepinefrină.

Donatorul de grupări metil în acest caz este S-adenosilmetionina. Este important de reținut că sinteza feniletanolamină-N-metiltransferazei este indusă de glucocorticoizii care pătrund în medulara din cortex prin sistemul venos portal. Aceasta constă, probabil, explicația faptului de a combina două glande endocrine diferite într-un singur organ. Importanța glucocorticoizilor pentru sinteza adrenalinei este subliniată de faptul că celulele medularei suprarenale care produc norepinefrină sunt situate în jurul vaselor arteriale, în timp ce celulele producătoare de adrenalină primesc sânge în principal din sinusurile venoase localizate în cortexul suprarenal.

Descompunerea catecolaminelor are loc în principal sub influența a două sisteme enzimatice: catecol-O-metiltransferaza (COMT) și monoaminoxidaza (MAO). Principalele căi de descompunere a epinefrinei și norepinefrinei sunt prezentate schematic în Fig. 54. Sub acțiunea COMT în prezența unui donator de grupări metil S-adrenozilmetionină, catecolaminele sunt transformate în normetanefrină și metanefrină (derivați 3-O-metil ai norepinefrinei și adrenalinei), care, sub influența MAO, sunt transformate. în aldehide și mai departe (în prezența aldehid-oxidazei) în acid vanililmandelic (VMK) - principalul produs de descompunere a norepinefrinei și adrenalinei. În același caz, atunci când catecolaminele sunt expuse mai întâi la acțiunea MAO, și nu COMT, ele sunt transformate în aldehidă 3,4-dioximandelic, iar apoi, sub influența aldehid-oxidazei și COMT, în acid 3,4-dioximandelic. și HMA. În prezența alcool-dehidrogenazei, catecolaminele pot forma 3-metoxi-4-hidroxifenil glicol, care este principalul produs final al degradării adrenalinei și noradrenalinei în SNC.

Orez. 54. Metabolismul catecolaminelor.
COMT, catecol-O-metiltransferaza; MAO, monoaminoxidază; AO, aldehid oxidază; AD - alcool dehidrogenază.

Descompunerea dopaminei se desfășoară în mod similar, cu excepția faptului că metaboliților săi le lipsește gruparea hidroxil la atomul de carbon β și, prin urmare, în locul HVA se formează acid homovanilic (HVA) sau acid 3-metoxi-4-hidroxifenilacetic.

Se postulează, de asemenea, existența unei căi de chinoid pentru oxidarea moleculei de catecolamină, care poate duce la formarea de produși intermediari cu activitate biologică pronunțată.

Formate sub acțiunea enzimelor citosolice, norepinefrina și adrenalina în terminațiile nervilor simpatici și medula suprarenală intră în granulele secretoare, care le protejează de acțiunea enzimelor de degradare.

Captarea catecolaminelor prin granule necesită costuri energetice. În granulele cromafine ale medulei suprarenale, catecolaminele sunt puternic asociate cu ATP (raport 4:1) și proteine ​​specifice, cromogranine, care împiedică difuzia hormonilor din granule în citoplasmă. Stimulul direct al secreției de catecolamine este, aparent, pătrunderea calciului în celulă, care stimulează exocitoza (fuziunea membranei granulare cu suprafața celulei și ruperea acestora cu eliberarea completă a conținutului solubil - catecolamine, dopamină-p). -hidroxilază, ATP și cromogranine - în lichidul extracelular) .

Sinteza catecolaminelor are loc în citoplasma și granulele celulelor medularei suprarenale (Fig. 11-22). Granulele stochează și catecolamine.

Catecolaminele intră în granule prin transport dependent de ATP și sunt depozitate în ele într-un complex cu ATP în raport de 4:1 (hormon-ATP). Granule diferite conțin catecolamine diferite: unele conțin doar adrenalină, altele conțin norepinefrină, iar altele conțin ambii hormoni.

secretia de hormoni din granule se produce prin exocitoză. Catecolaminele și ATP sunt eliberate din granule în același raport în care sunt stocate în granule. Spre deosebire de nervii simpatici, celulele medulei suprarenale nu au un mecanism de recaptare pentru catecolaminele eliberate.

În plasma sanguină, catecolaminele formează un complex instabil cu albumina. Adrenalina este transportată în principal către ficat și mușchii scheletici. Noradrenalina se formează în principal în organele inervate de nervi simpatici (80% din total). Noradrenalina ajunge la țesuturile periferice doar în cantități mici. T 1/2 catecolamine - 10-30 s. Partea principală a catecolaminelor este metabolizată rapid în diferite țesuturi cu participarea unor enzime specifice (vezi secțiunea 9). Doar o mică parte de epinefrină (~5%) este excretată prin urină.

2. Mecanism de acțiune și biologic funcțiile catecolaminelor

Catecolaminele acționează asupra celulelor țintă prin receptori localizați în membrana plasmatică. Există 2 clase principale de astfel de receptori: α-adrenergici și β-adrenergici. Toți receptorii de catecolamine sunt glicoproteine ​​care sunt produse ale diferitelor gene, diferă în afinitate pentru agonişti și antagonişti și transmit semnale către celule folosind diferiţi mesageri secundi. Aceasta determină natura influenței lor asupra metabolismului celulelor țintă.

Orez. 11-22. Sinteza si secretia catecolaminelor. Biosinteza catecolaminelor are loc în citoplasma și granulele celulelor medulei suprarenale. Unele granule conțin adrenalină, altele conțin norepinefrină, iar unele conțin ambii hormoni. La stimulare, conținutul granulelor este eliberat în lichidul extracelular. A - adrenalina; NA - norepinefrină.

Adrenalina interacționează atât cu receptorii α cât și cu receptorii β; norepinefrina în concentrații fiziologice interacționează în principal cu receptorii α.

Interacțiunea hormonului cu receptorii β activează adenilat ciclaza, în timp ce legarea de receptorul α2 o inhibă. Când hormonul interacționează cu receptorul α 1, fosfolipaza C este activată și calea de semnalizare a inozitol fosfatului este stimulată (vezi Secțiunea 5).

Efectele biologice ale epinefrinei și norepinefrinei afectează aproape toate funcțiile corpului și sunt discutate în secțiunile relevante. Ceea ce au in comun toate aceste efecte este stimularea proceselor necesare organismului pentru a rezista situatiilor de urgenta.

3. Patologia medularei suprarenale

Principala patologie a medularei suprarenale este feocromocitom, o tumoare formată din celule cromafine și producătoare de catecolamine. Clinic, feocromocitomul se manifestă prin atacuri recurente de cefalee, palpitații, transpirație, creșterea tensiunii arteriale și este însoțit de modificări caracteristice ale metabolismului (vezi pct. 7, 8).

G. Hormonii pancreasului și tractului gastrointestinal

Pancreasul îndeplinește două funcții importante în organism: exocrin și endocrin. Funcția exocrină asigură sinteza și secreția enzimelor și ionilor necesari procesului digestiv. Funcția endocrină este îndeplinită de celulele aparatului insular al pancreasului, care secretă hormoni implicați în reglarea multor procese din organism.

În partea insulară a pancreasului (insulite Langerhans), 4 tipuri de celule secretă diferiți hormoni: celulele A- (sau α-) secretă glucagon, B- (sau β-) - insulină, D- (sau δ-) - somatostatina, celulele F secretă o polipeptidă pancreatică.

Doar o parte foarte mică din adrenalină (mai puțin de 5%) este excretată prin urină. catecolamine rapide

Orez. 49.2. Schema de biosinteză a catecolaminelor. TG-tirozin hidroxilază; DD-DOPA decarboxilază; FNMT - fenilganolamină-GM-metiltransferază; DBH-dopamin-P-hidroxilază; ATP-adenozin trifosfat. Biosinteza catecolaminelor are loc în citoplasmă și în diferite granule ale celulelor medulei suprarenale. Unele granule conțin epinefrină (A), altele conțin norepinefrină (NA), iar unele conțin ambii hormoni. La stimulare, întregul conținut al granulelor este eliberat în lichidul extracelular (ECF).

metabolizată sub acţiunea catecol-O-metiltransferazei şi a monoaminoxidazei cu formarea de produşi inactivi O-metilaţi şi dezaminaţi (Fig. 49.3). Majoritatea catecolaminelor servesc ca substrat pentru ambele enzime, iar aceste reacții pot avea loc în orice secvență.

Catecol-O-metiltransferaza (COMT) este o enzimă citosolică găsită în multe țesuturi. Acesta catalizează adăugarea unei grupări metil, de obicei la a treia poziție (meta-poziție) a inelului benzenic al diferitelor catecolamine. Reacția necesită prezența unui cation divalent și a S-adenosilmetioninei ca donor de grupare metil. În urma acestei reacții, în funcție de substratul utilizat, se formează acid homovanilic, normetanefrine și metanefrină.

Monoaminoxidaza (MAO) este o oxidoreductază care dezaminează monoaminele. Se găsește în multe țesuturi, dar în cele mai mari concentrații - în ficat, stomac, rinichi și intestine. Au fost descrise cel puțin două izoenzime MAO: MAO-A a țesutului nervos, care deaminează serotonina, adrenalina și norepinefrina și MAO-B a altor țesuturi (non-nervose), care este cel mai activ împotriva β-feniletilaminei și benzilaminei. Dopamina și tiramina sunt metabolizate de ambele forme. Problema relației dintre tulburările afective și creșterea sau scăderea activității acestor izoenzime este studiată intens. Inhibitorii MAO și-au găsit utilizare în tratamentul hipertensiunii și depresiei, dar capacitatea acestor compuși de a intra în reacții periculoase cu aminele simpatomimetice conținute în alimente și medicamente le reduce valoarea.

Derivații O-metoxilați suferă modificări suplimentare prin formarea de conjugați cu acid glucuronic sau sulfuric.

Catecolaminele formează mulți metaboliți. Două clase de astfel de metaboliți sunt utilizate în diagnosticare deoarece sunt prezenți în urină în cantități ușor măsurabile. Metanefrinele sunt metoxi derivați ai adrenalinei și norepinefrinei; Produsul dezaminat O-metilat al epinefrinei și norepinefrinei este acidul 3-metoxi-4-hidroximandelic (numit și acid vanililmandelic, VMA) (Figura 49.3). Cu feocromocitom, concentrația de matanefrine sau VMK în urină este crescută la mai mult de 95% dintre pacienți. Testele de diagnosticare bazate pe determinarea acestor metaboliți sunt foarte precise, mai ales atunci când sunt utilizate în combinație cu determinarea catecolaminelor în urină sau plasmă.