Katecholamine

Katecholamine sind eine Gruppe von Verbindungen, die eine strukturelle Ähnlichkeit mit Tyrosin aufweisen. Dazu gehören Neurotransmitter und Hormone. Aus diesem Grund sind Katecholamine äußerst wichtig für die innere Regulation des Körpers und die Funktion des Nervensystems. Welche Verbindungen gehören zu Katecholaminen? Welche Rolle spielen sie im menschlichen Körper?

Inhaltsverzeichnis:

1. Katecholamine - Wirkung auf den Körper
2. Katecholamine als Neurotransmitter
3. Katecholamine als Hormone
4. Katecholamine als Medikamente
5. Katecholamine - der Abbau von Katecholaminen im menschlichen Körper
6. Die Ursachen für hohe Katecholaminspiegel im Körper

Im menschlichen Körper gefundene Katecholamine sind hauptsächlich Neurotransmitter, d. H. Substanzen, die für die Informationsübertragung zwischen Nervenzellen verantwortlich sind. Sie haben eine Monoaminstruktur und die Tatsache, dass sie im Körper aus Tyrosin, d. H. Einer der Aminosäuren, gebildet werden. Katecholamine können nicht mit Lebensmitteln versorgt werden. Unser Körper muss sie selbst aus Eiweißnährstoffen synthetisieren.

Die wichtigsten Substanzen, die zu Katecholaminen gehören, sind:

• Adrenalin
• Noradrenalin
• Dopamin

Diese Verbindungen werden hauptsächlich von den Zellen des Nebennierenmarkes und den postganglionären Fasern des sympathischen Nervensystems produziert.

Dopamin ist ein aktiver Neurotransmitter im Zentralnervensystem. Aufgrund des Ortes seiner Wirkung wird es weitgehend im Hirnstamm synthetisiert.

Katecholamine sind wasserlösliche Chemikalien. Sie können im im Plasma gelösten oder an Proteine ​​gebundenen Blut transportiert werden. Dank dessen kann Adrenalin verschiedene Organe des Körpers erreichen, die eine hormonelle Funktion ausüben.

Viele Stimulanzien sind Analoga von Katecholaminen. Diese Gruppe umfasst Amphetaminderivate.

Katecholamine - Wirkung auf den Körper

Der Katecholaminspiegel im Körper steigt in Stresssituationen an. Diese Substanzen sind für die Auslösung der "Kampf oder Flucht" -Reaktion verantwortlich. Unter ihrem Einfluss bereitet sich der Körper auf eine intensive körperliche Anstrengung als Reaktion auf einen Stressreiz vor.

Dieser Mechanismus entwickelte sich bei unseren Vorfahren, die jagen und ums Überleben kämpfen mussten.

Der Anstieg des Katecholaminspiegels kann durch psychische Situationen oder Umweltstressoren wie erhöhte Schallpegel oder intensives Licht ausgelöst werden.

Der Anstieg der Katecholaminkonzentration im Körper wird verursacht durch:

• Anstieg des Blutdrucks
• erhöhter Puls
• Erhöhung des Blutzuckerspiegels

Katecholamine als Neurotransmitter

Noradrenalin und Dopamin sind Katecholamine, die als Neurotransmitter im Zentralnervensystem wirken. Dies bedeutet, dass es sich um Chemikalien handelt, die von Neuronen freigesetzt werden, um Signale an andere Nervenzellen zu senden.

Dopamin ist im Gehirn aktiv und erfüllt dort verschiedene Funktionen. Eine davon ist die Rolle des Belohnungszentrums-Stimulans. Auf diese Weise nimmt es an dem Motivationsmechanismus teil, der unser Verhalten steuert.

Viele Substanzen mit süchtig machenden Eigenschaften stimulieren die Freisetzung von Dopamin im Gehirn und stimulieren dadurch das Belohnungszentrum. Drogen und einige Drogen sind solche Verbindungen. Dieser Mechanismus ist an der Entwicklung der Sucht beteiligt.

Eine weitere Rolle von Dopamin ist die Teilnahme an der Neurotransmission, die für die motorische Kontrolle des Körpers verantwortlich ist.

Während der Parkinson-Krankheit wird eine Abnahme der Konzentration dieses Neurotransmitters in der Substantia nigra des Gehirns beobachtet. Ein Dopaminmangel bei dieser Störung führt zu Muskelsteifheit und Zittern.

In der Populärkultur und in den Medien wird Dopamin oft als die Chemikalie beschrieben, die für das Erleben von Vergnügen verantwortlich ist. Aus wissenschaftlicher Sicht ist diese Substanz jedoch in erster Linie motivierend.

Dies bedeutet, dass es das Verhalten des Körpers antreibt, das ihn seinem Ziel näher bringt. Dopamin ist verantwortlich für das angenehme Gefühl der Zufriedenheit mit dem Erfolg.

Norepinephrin ist ein Neurotransmitter, der für die Mobilisierung von Gehirn und Körper verantwortlich ist. Seine Freisetzung aus Nervenfasern ist im Schlaf gering.

Die höchste Konzentration dieser Substanz tritt in Stress- oder Notfallsituationen auf. Im Gehirn wirkt Noradrenalin, indem es Erregung verursacht und die Wachsamkeit erhöht. Es wirkt sich positiv auf das Gedächtnis und die Konzentration aus. Gleichzeitig ist es für Angstreaktionen verantwortlich.

Noradrenalin im Nervensystem wirkt auch peripher, d. H. Auf den gesamten Körper, nicht nur auf den Geist und die Psyche. Seine erhöhte Konzentration erhöht die Herzfrequenz, den Blutdruck und stimuliert die Freisetzung von Glukose in den Blutkreislauf.

Darüber hinaus erhöht es die Durchblutung der Skelettmuskulatur und verringert gleichzeitig die Blutversorgung des Verdauungssystems. Diese Aktion dient dazu, den Körper auf den Kampf oder die Flucht vorzubereiten.

Katecholamine als Hormone

Adrenalin, auch Adrenalin genannt, wirkt als Hormon im Körper. Dies bedeutet, dass es sich um eine Verbindung handelt, die vom Körper produziert und dann ins Blut freigesetzt wird. Hormone wandern durch den Blutkreislauf zu verschiedenen Geweben.

Adrenalin gelangt mit dem Blut in die Körperzellen und verursacht Stoffwechselveränderungen. Dies führt zu Effekten wie erhöhter Herzleistung, erweiterten Pupillen und erhöhtem Zuckertransport zu den Organen des Körpers.

Es stimuliert auch die Durchblutung der Muskeln. Der Wirkungsmechanismus dieses Hormons basiert auf der Bindung seiner Moleküle an Alpha- und Beta-Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellmembranen.

Adrenalin wird normalerweise sowohl von den Nebennieren als auch von einer kleinen Anzahl von Neuronen im Medulla des Gehirns produziert. Im Nervensystem kann es auch als Neurotransmitter wirken, wie Noradrenalin und Dopamin.

Auf diese Weise der Signalübertragung ist es an der Regulierung der viszeralen Funktionen beteiligt. Es reguliert unter anderem die Atmung.

Dieses Katecholamin wurde erstmals 1895 von einem polnischen Wissenschaftler, Napoleon Cybulski, isoliert.

Katecholamine als Medikamente

Das einzige Katecholamin, das in der Medizin als Medikament verwendet wird, ist Adrenalin. Es wird hauptsächlich in Situationen mit Herzstillstand eingesetzt. Verabreichung dieser Substanz durch Injektion:

• stimuliert die Kontraktilität des Herzmuskels
• verbessert die Leitfähigkeit von Reizen im Herzen
• erhöht die Wirksamkeit der elektrischen Defibrillation

Lesen Sie auch: Kardioversion und Defibrillation - was ist das? Unterschiede zwischen Kardioversion und Defibrillation

Adrenalin wird bei anaphylaktischem Schock, Herzstillstand und kardiogenem Schock angewendet.

Es wird manchmal verwendet, um oberflächliche Blutungen zu stoppen, da es die Blutgefäße lokal verengt. Es kann auch bei Asthma angewendet werden, wenn andere Behandlungen nicht funktioniert haben.

Dieses Katecholamin wird intravenös, durch Injektion in einen Muskel, durch Inhalation oder durch subkutane Verabreichung verabreicht. Häufige Nebenwirkungen nach der Verabreichung von Adrenalin sind Zittern, Unruhe und Schwitzen. Es kann auch zu einem Anstieg der Herzfrequenz und des Bluthochdrucks kommen.

Die Struktur des Katecholamins findet sich auch im Wirkstoff Levodopa. Es ist eine Substanz, die eine Vorstufe von Dopamin ist. Dieses Medikament wird zur Behandlung der Parkinson-Krankheit eingesetzt.

Der therapeutische Mechanismus dieses Katecholamins basiert auf der Tatsache, dass es beim Überqueren der Blut-Hirn-Schranke in Dopamin umgewandelt wird. Infolgedessen erhöht es die Konzentration dieses Neurotransmitters in der Substantia nigra des Gehirns, wodurch die Symptome der Krankheit verringert werden.

Ein weiteres Medikament, das zu Katecholaminen gehört, ist Isoprenalin. Es ist ein synthetisches Derivat des Adrenalins, das im Körper nicht auf natürliche Weise vorkommt.

Diese Substanz wird zur Behandlung von Bradykardie (langsamer Herzschlag), Herzblock und selten Asthma angewendet.

Katecholamine - der Abbau von Katecholaminen im menschlichen Körper

Die Halbwertszeit von Katecholaminen im menschlichen Blutkreislauf beträgt mehrere Minuten. Seine Zersetzung wird durch Methylierungsprozesse unter Verwendung von Catechol-O-Methyltransferasen (COMT) oder Desaminierung mit Monoaminoxidasen (MAO) verursacht.

In der Medizin werden Medikamente eingesetzt, deren therapeutische Wirkung auf der Blockierung von Monoaminoxidasen (MAO) beruht. Die Gruppe dieser Substanzen ist als MAO-Inhibitoren bekannt. Sie werden als Medikamente eingesetzt, die die Konzentration von Neurotransmittern im Gehirn bei Menschen mit Depressionen erhöhen.

Die zweite Anwendung besteht darin, die Wirksamkeit der Parkinson-Therapie mit Levodopa zu erhöhen. Sie blockieren somit den Abbau dieses Arzneimittels im Blutkreislauf.

Die Ursachen für hohe Katecholaminspiegel im Körper

In unserem Körper ist abgesehen von den Momenten ihrer erhöhten Freisetzung, die beispielsweise mit Stress zusammenhängen, der Gehalt an Katecholaminen im Blut niedrig. Gleichbleibend hohe Katecholaminspiegel können mit dem Vorhandensein von Tumoren der Typen verbunden sein, die ihre Produktion steigern.

Deutlich erhöhte Katecholaminspiegel können durch neuroendokrine Tumoren im Nebennierenmark verursacht werden. Der Anstieg der Konzentration dieser Substanzen wird auch bei anderen Veränderungen beobachtet:

• Phaeochromocytom (Phaeochromocytom)
• Neuroblastom (Neuroblastom)
• Ganglion (Ganglioneurom)

Eine weitere Ursache für hohe Katecholaminspiegel ist das Brunner-Syndrom, bei dem es sich um einen Mangel an Monoaminoxidase A (MAO-A) handelt. Es ist das Enzym, das für den Abbau dieser Substanzen im Körper verantwortlich ist. Daher erhöht sein Mangel die Menge dieser Neurotransmitter im Blut signifikant.

Literatur

1. Adrenalin (DB00668) - Angaben zum Wirkstoff (.). DrugBank.
2. Fitzgerald, P. A. (2011). "Kapitel 11. Nebennierenmark und Paraganglia". In Gardner, D. G.; Shoback, D. (Hrsg.). Greenspans grundlegende und klinische Endokrinologie (9. Aufl.). New York: McGraw-Hill. Abgerufen am 26. Oktober 2011., Online-Zugriff
3. Purves, D.; Augustine, G. J.; Fitzpatrick, D.; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., Hrsg. (2008). Neuroscience (4. Aufl.). Sinauer Associates. pp. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
4. "Katecholamine". Gesundheitsbibliothek. San Diego, Kalifornien: University of California. Archiviert vom Original am 16. Juli 2011.
5. Puglisi-Allegra S., Ventura R. (Juni 2012). "Das präfrontale / akkumbale Katecholaminsystem verarbeitet eine hohe Motivationskraft". Vorderseite. Behav. Neurosci. 6:31

Über den Autor

Sara Janowska, MA Doktorandin der interdisziplinären Promotion im Bereich der pharmazeutischen und biomedizinischen Wissenschaften an der Medizinischen Universität Lublin und am Institut für Biotechnologie in Białystok. Absolventin der Pharmazie an der Medizinischen Universität Lublin mit Spezialisierung auf Pflanzenmedizin. Sie erhielt einen Master-Abschluss zur Verteidigung einer Dissertation auf dem Gebiet der pharmazeutischen Botanik über die antioxidativen Eigenschaften von Extrakten aus zwanzig Moosarten. Derzeit beschäftigt er sich in seiner Forschungsarbeit mit der Synthese neuer Krebsmedikamente und der Untersuchung ihrer Eigenschaften auf Krebszelllinien. Zwei Jahre lang arbeitete sie als Master of Pharmacy in einer offenen Apotheke.

Lesen Sie weitere Artikel dieses Autors