Войти
Катехол 
дофамин 
норэпинефрин (норадреналин) 
эпинефрин (адреналин) A катехоламин (; сокращенно CA ) представляет собой нейромедиатор моноамина, органическое соединение, который содержит катехол (бензол с двумя гидроксильными боковыми группами рядом друг с другом) и амин боковой цепи .
Катехол может быть либо свободной молекулой, либо заместителем более крупной молекулы, где он представляет собой 1,2-дигидроксибензольную группу.
Катехоламины получают из аминокислоты тирозина, которая получена из пищевых источников, а также синтезируется из фенилаланина. Катехоламины водорастворимы и на 50% связаны с белками плазмы крови в кровотоке.
К катехоламинам относятся адреналин (адреналин), норэпинефрин (норадреналин) и дофамин. Высвобождение гормонов адреналина и норэпинефрина из мозгового вещества надпочечников надпочечников является частью реакция «бей или беги».
Тирозин создается из фенилаланина путем гидроксилирования ферментом фенилаланингидроксилазой. Тирозин также поступает напрямую из пищевого белка. Клетки, секретирующие катехоламин, используют несколько реакций для последовательного преобразования тирозина в L-ДОФА, а затем в дофамин. В зависимости от типа клеток дофамин может в дальнейшем превращаться в норэпинефрин или даже в адреналин.
Различные стимуляторы (например, ряд замещенных амфетаминов ) являются аналогами катехоламинов.
Катехоламины имеют отчетливую структуру бензольного кольца с двумя гидроксильными группами, промежуточной этильной цепью и концевой аминогруппой. Фенилэтаноламины, такие как норэпинефрин, имеют гидроксильную группу в этильной цепи.
Биосинтетические пути для катехоламинов и следовых аминов в человеческом мозге  L-фенилаланин L-тирозин L-ДОПА эпинефрин фенэтиламин р-тирамин допамин норэпинефрин N-метилфенэтиламин N-метилтирамин р-октопамин синефрин 3-метокситирамин AADC AADC AADC первичный. путь PNMT PNMT PNMT PNMT AAAH AAAH мозг. CYP2D6 второстепенный. путь COMT DBH DBH  У человека катехоламины (показаны желтым) получают из аминокислоты L-фенилаланин.. L-Фенилаланин превращается в L -тирозин с помощью фермента гидроксилазы ароматической аминокислоты (AAAH) (фенилаланин-4-гидроксилазы ), с молекулярным кислородом (O2) и тетрагидробиоптерином в качестве кофакторов. L-Тирозин превращается в L -ДОПА другим ферментом AAAH (тирозин 3-гидроксилаза ) с тетрагидробиоптерин, O 2 и двухвалентное железо (Fe) в качестве кофакторов. L -ДОФА превращается в дофамин с помощью фермента декарбоксилазы ароматических L -аминокислот (AADC) с пиридоксальфосфатом в качестве кофактора. Сам дофамин также используется в качестве предшественника при синтезе нейромедиаторов норэпинефрина и адреналина. Дофамин превращается в норэпинефрин ферментом дофамин-β-гидроксилазой (DBH) с O 2 и L-аскорбиновой кислотой в качестве кофакторов. Норэпинефрин превращается в адреналин с помощью фермента фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы (PNMT) с S-аденозил- L -метионином в качестве кофактора. |
Катехоламины продуцируются в основном хромаффинными клетками мозгового вещества надпочечников и постганглионарными волокнами симпатической нервной системы. Дофамин, который действует как нейротрансмиттер в центральной нервной системе, в основном вырабатывается телами нейрональных клеток в двух областях ствола мозга: вентральной тегментальная область и черная субстанция, последняя из которых содержит нейроны, пигментированные нейромеланином. Аналогично нейромеланин-пигментированные клеточные тела locus coeruleus продуцируют норэпинефрин. Адреналин продуцируется небольшими группами нейронов головного мозга человека, которые экспрессируют его синтезирующий фермент, фенилэтаноламин-N-метилтрансферазу ; эти нейроны выступают из ядра, которое прилегает (вентролатерально) к области postrema и из ядра в дорсальной области солитарного тракта.
Дофамин - это первый катехоламин, синтезированный из ДОФА. В свою очередь, норэпинефрин и адреналин являются производными от дальнейшей метаболической модификации дофамина. Для фермента дофамингидроксилазы требуется медь в качестве кофактора (не показан на диаграмме), а для декарбоксилазы ДОФА требуется PLP (не показан на диаграмме). Ограничивающей скорость стадией биосинтеза катехоламинов посредством преобладающего метаболического пути является гидроксилирование L -тирозина до L -ДОПА.
Синтез катехоламинов ингибируется альфа-метил-п-тирозином (AMPT ), который ингибирует тирозингидроксилазу.
Аминокислоты фенилаланин и тирозин являются предшественниками катехоламинов. Обе аминокислоты обнаруживаются в высоких концентрациях в плазме крови и головном мозге. У млекопитающих тирозин может образовываться из пищевого фенилаланина с помощью фермента фенилаланингидроксилазы, обнаруживаемого в больших количествах в печени. Недостаточное количество фенилаланингидроксилазы приводит к фенилкетонурии, нарушению обмена веществ, которое приводит к интеллектуальному дефициту, если его не лечить с помощью диетических манипуляций. Считается, что синтез катехоламинов начинается с тирозина. Фермент тирозингидроксилаза (TH) превращает аминокислоту L7-тирозин в 3,4-дигидроксифенилаланин (L7-ДОПА). Гидроксилирование L7-тирозина с помощью TH приводит к образованию предшественника DA L7-DOPA, который метаболизируется ароматической L7>-аминокислотой. декарбоксилаза (AADC; см. Cooper et al., 2002) на передатчик дофамина. Этот этап происходит так быстро, что трудно измерить L -ДОФА в головном мозге без предварительного ингибирования AADC. В нейронах, которые используют DA в качестве передатчика, декарбоксилирование L -ДОФА до дофамина является заключительным этапом в формировании передатчика; однако в тех нейронах, которые используют норэпинефрин (норадреналин) или адреналин (адреналин) в качестве передатчиков, фермент дофамин-β-гидроксилаза (DBH), который превращает дофамин в выход норэпинефрина, тоже присутствует. В других нейронах, в которых адреналин является медиатором, третий фермент фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза (PNMT) превращает норэпинефрин в адреналин. Таким образом, клетка, которая использует адреналин в качестве своего передатчика, содержит четыре фермента (TH, AADC, DBH и PNMT), тогда как нейроны норэпинефрина содержат только три фермента (без PNMT), а клетки дофамина только два (TH и AADC).
Период полураспада катехоламинов при циркуляции в крови составляет несколько минут. Они могут быть разложены либо метилированием катехол-O-метилтрансферазами (COMT), либо дезаминированием моноаминоксидазами (MAO).
MAOI, связывающимися с MAO, тем самым предотвращая его разрушение. вниз катехоламины и другие моноамины.
Катаболизм катехоламинов опосредуется двумя основными ферментами: катехол-O-метилтрансферазой (COMT), которая присутствует в синаптической щели и цитозоле клетки, и моноаминоксидазой (MAO), которая расположена в митохондриальной мембране. Оба фермента требуют кофакторов: COMT использует Mg в качестве кофактора, а MAO использует FAD. Первый этап катаболического процесса опосредуется либо МАО, либо СОМТ, что зависит от ткани и местоположения катехоламинов (например, деградация катехоламинов в синаптической щели опосредуется СОМТ, поскольку МАО является митохондриальным ферментом). Следующие катаболические стадии пути включают алкогольдегидрогеназу, альдегиддегидрогеназу и альдегидредуктазу. Конечным продуктом адреналина и норэпинефрина является ваниллилминдальная кислота (ВМА), которая выделяется с мочой. Катаболизм дофамина приводит к выработке гомованилиновой кислоты (HVA).
Два катехоламина, норэпинефрин и дофамин, действуют как нейромодуляторы в центральной нервной системе и как гормоны в кровообращении. Катехоламин норэпинефрин является нейромодулятором периферической симпатической нервной системы, но также присутствует в крови (в основном за счет «перетекания» из синапсов симпатической системы).
Высокий уровень катехоламинов в крови связан с стрессом, который может быть вызван психологическими реакциями или факторами окружающей среды, такими как повышенный уровень звука, интенсивный свет, или низкий уровень сахара в крови.
Чрезвычайно высокий уровень катехоламинов (также известный как токсичность катехоламинов) может возникнуть при травме центральной нервной системы из-за стимуляции или повреждения ядер в стволе мозга, в частности, те ядра, которые влияют на симпатическую нервную систему. В неотложной медицинской помощи это явление широко известно как «свалка катехоламинов».
Чрезвычайно высокий уровень катехоламинов также может быть вызван нейроэндокринными опухолями в мозговом веществе надпочечников, заболеванием, которое поддается лечению, известном как феохромоцитома.
Высокий уровень катехоламины также могут быть вызваны дефицитом моноаминоксидазы A (MAO-A), известным как синдром Бруннера. Поскольку МАО-А является одним из ферментов, ответственных за деградацию этих нейромедиаторов, его дефицит значительно увеличивает биодоступность этих нейротрансмиттеров. Это происходит при отсутствии феохромоцитомы, нейроэндокринных опухолей и карциноидного синдрома, но похоже на карциноидный синдром с такими симптомами, как покраснение лица и агрессия <. 99>
Острая порфирия может вызывать повышенное содержание катехоламинов.
Катехоламины вызывают общие физиологические изменения, которые подготавливают организм к физической активности (борьба- или полетный ответ ). Некоторыми типичными эффектами являются повышение частоты сердечных сокращений, артериального давления, уровней глюкозы в крови и общая реакция симпатической нервной системы. Некоторые препараты, такие как толкапон (центральный ингибитор COMT ), повышают уровни всех катехоламинов.
Катехоламин выделяется с мочой после расщепления, и уровень его секреции можно измерить для диагностики заболеваний, связанных с уровнем катехоламинов в организме. Анализ мочи на катехоламин используется для выявления феохромоцитома.
«Они были обнаружены у 44 семейств растений, но у них не было установлено никакой важной метаболической функции. Они являются предшественниками бензо [c] фенантридина алкалоидов, которые являются основными активными ингредиентами многих экстрактов лекарственных растений. Предполагается, что КА играют возможную защитную роль против насекомых-хищников, травм и детоксикации азота. Было показано, что они способствуют росту тканей растений, соматическим эмбриогенез в культурах in vitro и цветение. КА ингибируют окисление индол-3-уксусной кислоты и усиливают биосинтез этилена. Также было показано, что они синергетически усиливают различные эффекты гиббереллинов."
Катехоламины секретируются клетками тканей различных систем человеческого тела, в основном нервной и эндокринной системами. Надпочечники выделяют определенные катехоламины в кровь, когда человек находится в состоянии физического или психического стресса, и это обычно является здоровой физиологической реакцией. Однако острый или хронический избыток циркулирующих катехоламинов может потенциально повысить кровяное давление и частоту сердечных сокращений до очень высоких уровней и в конечном итоге спровоцировать опасные эффекты. Тесты на фракционированные свободные метанефрины или метанефрины в моче используются для подтверждения или исключения определенных заболеваний, когда врач выявляет признаки гипертонии и тахикардии, которые недостаточно отвечают на лечение. Каждый из тестов измеряет количество метаболитов адреналина и норадреналина, соответственно называемых метанефрин и норметанефрин.
. Также проводятся анализы крови для определения количества катехоламинов, присутствующих в организме.
Тесты на катехоламины проводятся для выявления редких опухолей надпочечников или нервной системы. Катехоламиновые тесты предоставляют информацию относительно опухолей, таких как феокромоцитома, параганглиома и нейробластома.
