katekolamin atau aminohormonas adalah zat yang mengandung struktur mereka kelompok katekol dan rantai samping dengan gugus amino. Mereka dapat berfungsi dalam tubuh kita sebagai hormon atau sebagai neurotransmiter.
Katekolamin adalah kelas monoamina yang disintesis dari tirosin. Yang utama adalah dopamin , adrenalin dan norepinefrin. Mereka terdiri dari neurotransmiter yang sangat penting dalam tubuh kita dan memiliki banyak fungsi; mereka berpartisipasi dalam mekanisme saraf dan endokrin.
Struktur molekul norepinefrin (norepinefrin), dari keluarga katekolamin.
Beberapa fungsi sistem saraf pusat yang mereka kendalikan adalah gerakan, kognisi, emosi, pembelajaran, dan memori . Mereka juga memainkan peran mendasar dalam respons terhadap stres. Dengan cara ini, pelepasan zat-zat ini meningkat ketika stres fisik atau emosional dialami. Pada tingkat sel, zat ini memodulasi aktivitas saraf dengan membuka atau menutup saluran ion sesuai dengan reseptor yang terlibat.
Kadar katekolamin dapat dilihat melalui tes darah dan urin. Faktanya, katekolamin terikat pada sekitar 50% protein dalam darah.
Perubahan pada neurotransmisi katekolamin tampaknya menjelaskan gangguan neurologis dan neuropsikiatri tertentu. Misalnya, depresi dikaitkan dengan rendahnya kadar zat ini, tidak seperti kecemasan. Di sisi lain, dopamin tampaknya memainkan peran penting dalam penyakit seperti Parkinson dan skizofrenia.
Indeks artikel
Biosintesis katekolamin
Katekolamin berasal dari tirosin, asam amino yang menyusun protein. Ini dapat diturunkan langsung dari makanan (sebagai sumber eksogen) atau disintesis di hati dari fenilalanin (sumber endogen).
Fenilalanin
Fenilalanin adalah asam amino esensial bagi manusia. Itu diperoleh melalui diet, meskipun mereka juga hadir dalam beberapa zat psikoaktif.
Untuk memiliki tingkat katekolamin yang memadai, penting untuk mengonsumsi makanan yang kaya akan fenilalanin, seperti daging merah, telur, ikan, susu, buncis, lentil, kacang-kacangan, dll.
Tirosin
Struktur kimia asam amino Tirosin (Sumber: Clavecin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Adapun tirosin, dapat ditemukan pada keju. Agar katekolamin dapat terbentuk, tirosin harus disintesis oleh hormon yang disebut tirosin hidroksilase. Setelah dihidroksilasi, L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) diperoleh.
Dopamin dan norepinefrin
DOPA kemudian mengalami proses dekarboksilasi melalui enzim DOPA dekarboksilase, menghasilkan dopamin.
Molekul Dopamin 2D.
Dari dopamin, dan berkat dopamin beta-hidroksilasi, diperoleh norepinefrin (juga disebut norepinefrin).
Molekul norepinefrin
Adrenalin
Adrenalin dibuat di medula kelenjar adrenal, yang terletak di atas ginjal . Itu muncul dari norepinefrin. Epinefrin muncul ketika norepinefrin disintesis oleh enzim phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT). Enzim ini hanya ditemukan di sel-sel medula adrenal.
Struktur adrenalin
Di sisi lain, penghambatan sintesis katekolamin dihasilkan oleh aksi AMPT (alfa metil-p-tirosin). Ini bertanggung jawab untuk menghambat enzim tirosin-hidroksilase.
Di mana katekolamin diproduksi?
Katekolamin utama berasal dari kelenjar adrenal, khususnya di medula adrenal dari kelenjar ini. Mereka diproduksi berkat sel yang disebut chromaffins: di tempat ini adrenalin disekresikan di 80%, dan norepinefrin di 20% sisanya.
Kedua zat ini bertindak sebagai hormon simpatomimetik. Artinya, mereka mensimulasikan efek hiperaktif pada sistem saraf simpatik . Jadi, ketika zat-zat ini dilepaskan ke dalam aliran darah, terjadi peningkatan tekanan darah, kontraksi otot yang lebih besar, dan peningkatan kadar glukosa. Serta percepatan detak jantung dan pernapasan.
Untuk alasan ini, katekolamin sangat penting untuk mempersiapkan respons stres, melawan atau lari.
Norepinefrin atau norepinefrin
Norepinefrin atau norepinefrin disintesis dan disimpan dalam serat postganglionik saraf simpatis perifer. Zat ini juga diproduksi di sel locus coeruleus, dalam kelompok sel yang disebut A6.
Neuron ini memproyeksikan ke hipokampus , amigdala, talamus, dan korteks; membentuk jalur norepinefrin dorsal. Jalur ini tampaknya terlibat dalam fungsi kognitif seperti perhatian dan memori.
Jalur ventral, yang menghubungkan dengan hipotalamus, tampaknya berpartisipasi dalam fungsi vegetatif, neuroendokrin, dan otonom.
dopamin
Di sisi lain, dopamin juga dapat muncul dari medula adrenal dan saraf simpatis perifer. Namun, ia bekerja terutama sebagai neurotransmitter di sistem saraf pusat. Dengan demikian, ini terjadi terutama di dua area batang otak: substantia nigra dan area tegmental ventral.
Secara khusus, kelompok utama sel dopaminergik ditemukan di wilayah ventral otak tengah, area yang disebut “kelompok sel A9”. Zona ini termasuk substansia nigra. Mereka juga terletak di kelompok sel A10 (area tegmental ventral).
Neuron A9 memproyeksikan seratnya ke nukleus kaudatus dan putamen, membentuk jalur nigrostriatal. Ini penting untuk kontrol motorik.
Sementara neuron zona A10 melewati nukleus accumbens, amigdala, dan korteks prefrontal , membentuk jalur mesokortikolimbik. Ini penting dalam motivasi, emosi, dan pembentukan ingatan.
Selain itu, ada kelompok sel dopaminergik lain di bagian hipotalamus, yang terhubung dengan kelenjar pituitari untuk menjalankan fungsi hormonal.
Ada juga nukleus lain di area batang otak yang berhubungan dengan adrenalin, seperti area postmas dan traktus soliter. Namun, agar adrenalin dilepaskan ke dalam darah, keberadaan neurotransmitter lain, asetilkolin, diperlukan.
Melepaskan
Agar pelepasan katekolamin terjadi, pelepasan asetilkolin sebelumnya diperlukan. Pelepasan ini dapat terjadi, misalnya, ketika kita mendeteksi bahaya. Asetilkolin menginervasi medula adrenal dan menghasilkan serangkaian peristiwa seluler.
Struktur molekul asetilkolin
Hasilnya adalah sekresi katekolamin ke dalam ruang ekstraseluler melalui proses yang disebut eksositosis.
Bagaimana mereka bertindak dalam tubuh?
Ada sejumlah reseptor di seluruh tubuh yang disebut reseptor adrenergik. Reseptor ini diaktifkan oleh katekolamin, dan bertanggung jawab untuk berbagai fungsi.
Biasanya ketika dopamin, epinefrin, atau norepinefrin mengikat reseptor ini; ada reaksi melawan atau lari. Dengan demikian, denyut jantung meningkat, ketegangan otot meningkat dan pupil melebar. Mereka juga mempengaruhi sistem pencernaan.
Penting untuk dicatat bahwa katekolamin dalam darah yang dilepaskan oleh medula adrenal memberikan efeknya pada jaringan perifer, tetapi tidak pada otak. Ini karena sistem saraf dipisahkan oleh penghalang darah-otak.
Ada juga reseptor spesifik untuk dopamin, yang terdiri dari 5 jenis. Ini ditemukan di sistem saraf, terutama di hipokampus, nukleus accumbens, korteks serebral, amigdala, dan substansia nigra.
Fitur
Katekolamin dapat memodulasi berbagai fungsi dalam tubuh. Seperti disebutkan di atas, mereka dapat beredar dalam darah atau memiliki efek yang berbeda di otak (sebagai neurotransmiter).
Selanjutnya, Anda akan dapat mengetahui fungsi di mana katekolamin berpartisipasi:
Fungsi jantung
Melalui peningkatan kadar adrenalin (terutama), terjadi peningkatan kekuatan kontraktil jantung. Selain itu, frekuensi detak jantung meningkat. Hal ini menyebabkan peningkatan pasokan oksigen.
Fungsi pembuluh darah
Umumnya, peningkatan katekolamin menyebabkan vasokonstriksi, yaitu kontraksi pada pembuluh darah. Akibatnya adalah peningkatan tekanan darah.
Fungsi gastrointestinal
Epinefrin tampaknya mengurangi motilitas dan sekresi lambung dan usus. Serta kontraksi sfingter. Reseptor adrenergik yang terlibat dalam fungsi ini adalah a1, a2 dan b2.
Fungsi saluran kemih
Epinefrin melemaskan otot detrusor kandung kemih (sehingga lebih banyak urin dapat disimpan). Pada saat yang sama, otot trigonum dan sfingter berkontraksi untuk memungkinkan retensi urin.
Namun, dosis cararat dopamin meningkatkan aliran darah ke ginjal, memberikan efek diuretik.
Fungsi mata
Peningkatan katekolamin juga menyebabkan pelebaran pupil (midriasis). Selain penurunan tekanan intraokular.
Fungsi pernapasan
Katekolamin tampaknya meningkatkan laju pernapasan. Selain itu, ia memiliki efek relaksasi bronkial yang kuat. Dengan demikian, mengurangi sekresi bronkial, mengerahkan tindakan bronkodilator.
Fungsi dalam Sistem Saraf Pusat
Dalam sistem saraf, norepinefrin dan dopamin meningkatkan kewaspadaan, perhatian, konsentrasi, dan pemrosesan stimulus.
Itu membuat kita bereaksi lebih cepat terhadap rangsangan dan membuat kita belajar dan mengingat lebih baik. Mereka juga memediasi perasaan senang dan penghargaan. Namun, peningkatan kadar zat ini telah dikaitkan dengan masalah kecemasan.
Sedangkan kadar dopamin yang rendah tampaknya mempengaruhi munculnya gangguan perhatian, kesulitan belajar dan depresi.
Fungsi motorik
Dopamin adalah katekolamin utama yang terlibat dalam mediasi kontrol gerakan. Area yang bertanggung jawab adalah substansia nigra dan ganglia basalis (terutama nukleus kaudatus).
Faktanya, tidak adanya dopamin di ganglia basal telah terbukti menjadi asal penyakit Parkinson.
Menekankan
Katekolamin sangat penting dalam mengatur stres. Tingkat zat ini dinaikkan untuk mempersiapkan tubuh kita bereaksi terhadap rangsangan yang berpotensi berbahaya. Ini adalah bagaimana tanggapan melawan atau lari muncul.
Tindakan pada sistem kekebalan tubuh
Stres telah terbukti mempengaruhi sistem kekebalan tubuh, yang dimediasi terutama oleh adrenalin dan norepinefrin. Ketika kita terkena stres, adrenal rilis kelenjar adrenalin, sedangkan sistem saraf mengeluarkan norepinefrin. Ini menginervasi organ yang terlibat dalam sistem kekebalan tubuh.
Peningkatan katekolamin yang sangat lama menghasilkan stres kronis dan melemahnya sistem kekebalan tubuh.
Analisis katekolamin dalam urin dan darah
Tubuh memecah katekolamin dan mengeluarkannya dalam urin. Oleh karena itu, melalui urinalisis, jumlah katekolamin yang disekresikan dalam periode 24 jam dapat diamati. Tes ini juga dapat dilakukan melalui tes darah.
Tes ini biasanya dilakukan untuk mendiagnosis tumor di kelenjar adrenal (pheochromocytoma). Tumor di daerah ini akan menyebabkan terlalu banyak katekolamin dilepaskan. Apa yang akan tercermin dalam gejala seperti hipertensi, keringat berlebih, sakit kepala, takikardia dan tremor.
Kadar katekolamin yang tinggi dalam urin juga dapat menunjukkan semua jenis stres yang berlebihan, seperti infeksi di seluruh tubuh, operasi, atau cedera traumatis.
Meskipun tingkat ini dapat diubah jika mereka telah minum obat untuk tekanan darah, antidepresan, obat-obatan atau kafein. Selain itu, kedinginan dapat meningkatkan kadar katekolamin dalam analisis.
Namun, nilai yang rendah dapat mengindikasikan diabetes atau perubahan aktivitas sistem saraf.
Referensi
- Brandan, NC, Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, DAN, & Rodríguez, AN (2010). Hormon Katekolamin Adrenal. Ketua Biokimia Fakultas Kedokteran. [diakses: 02 Januari 2017].
- katekolamin. (sf). Diperoleh pada 2 Januari 2017, dari Wikipedia.org.
- katekolamin. (21 dari 12 tahun 2009). Diperoleh dari Encyclopædia Britannica.
- Katekolamin dalam Darah. (sf). Diperoleh pada 2 Januari 2017, dari WebMD.
- Katekolamin dalam Urine. (sf). Diperoleh pada 2 Januari 2017, dari WebMD.
- Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Ed 8. Madrid: Pearson. hal: 117-120.
- Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). Stres dan sistem kekebalan tubuh. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.