카테콜아민 합성, 방출 및 기능



카테콜라민 (CA) 또는 아미노 호르몬 (aminohormone)은 그 구조 내에 카테 콜 (catechol) 그룹과 아미노 그룹을 갖는 곁사슬 (side chain)을 포함하는 모든 물질입니다. 그들은 우리 몸에서 호르몬이나 신경 전달 물질처럼 작용할 수 있습니다..

카테콜라민은 티로신으로부터 합성되는 모노 아민 류입니다. 주요한 것들은 도파민, 아드레날린, 노르 아드레날린입니다..

우리 몸에서 매우 중요한 신경 전달 물질로 구성되어 있으며 여러 기능을 발휘합니다. 그들은 신경 및 내분비 메커니즘 모두에 참여합니다..

통제하는 중추 신경계의 기능 중 일부는 운동,인지, 감정, 학습 및 기억입니다..

카테콜라민은 스트레스 반응에서 기본적인 역할을합니다. 이러한 방식으로, 신체적 또는 정서적 스트레스를 경험할 때 이러한 물질의 배출이 증가합니다.

세포 수준에서, 이들 물질은 관련된 수용체에 따라 이온 채널을 열거 나 닫음으로써 신경 세포 활동을 조절합니다 (Nicoll et al., 1990).

카테콜라민 수치는 혈액 및 소변 검사를 통해 관찰 할 수 있습니다. 사실, 카테콜라민은 혈액 내 단백질의 약 50 %에 결합되어 있습니다.

catecholamines의 신경 전달의 변화는 특정 신경 및 신경 정신 장애를 설명하는 것으로 보인다. 예를 들어, 우울증은 불안과는 달리 이러한 물질의 낮은 수치와 관련됩니다. 반면에, 도파민은 파킨슨 병과 정신 분열병과 같은 질병에서 필수적인 역할을하는 것으로 보입니다.

카테콜아민의 생합성

카테콜아민은 단백질을 구성하는 아미노산 인 티로신 (tyrosine)에서 유래합니다. 그것은 다이어트 (외인성 공급원으로서)로부터 직접적으로 유도되거나 페닐알라닌 (내인성 공급원)으로부터 간에서 합성 될 수 있으며,.

페닐알라닌은 인간에게 필수 아미노산입니다. 식이 요법으로 얻어 지지만 정신 자극성 물질에도 존재합니다..

적절한 수준의 카테콜라민을 섭취하려면 붉은 육류, 달걀, 생선, 유제품, 병아리 콩, 렌즈 콩, 견과류 등의 페닐알라닌이 풍부한 식품을 섭취하는 것이 중요합니다..

청량 음료 및 다이어트 제품에 널리 사용되는 감미료 아스파탐 (aspartame)에서도 발견됩니다. 티로신은 치즈에서 찾을 수 있습니다..

카테콜아민이 형성되기 위해서는 티로신 히드 록 실라 제 (tyrosine hydroxylase)라는 호르몬에 의해 티로신이 합성되어야합니다. 일단 히드 록 실화되면, L-DOPA (L-3,4- 디 히드 록시 페닐알라닌).

그런 다음 DOPA는 효소 DOPA 디카 르 복실 라제를 통해 탈 카르 복 실화 과정을 거쳐 도파민. 

도파민과 베타 - 수산화 도파민 덕분에 노르 아드레날린 (노르 에피네프린이라고도 함)을 얻을 수 있습니다..

아드레날린은 신장에 위치한 부신 땀샘의 골수에서 형성됩니다. 그것은 노르 아드레날린에서 발생합니다. 아드레날린은 noradrenaline이 효소 phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT)에 의해 합성 될 때 발생합니다. 이 효소는 부신 수질 세포에서만 발견됩니다.

다른 한편, 카테콜아민 합성의 억제는 AMPT (alpha methyl-β-tyrosine)의 작용에 의해 일어난다. 이것은 효소 티로신 히드 록 실기를 억제하는 역할을한다.

카테콜라민이 생산되는 곳?

언급했듯이 주요 카테콜아민은 부신에서 발생합니다. 특히이 땀샘의 부신 수질에. 그들은 chromaffins이라는 세포 덕분에 생산됩니다. 이 장소에서 아드레날린은 80 %까지 분비되고 나머지 20 %는 노르 아드레날린이 분비된다..

이 두 물질은 sympathomimetic 호르몬 역할을합니다. 즉, 그들은 교감 신경계에서 과다 작용의 효과를 시뮬레이션합니다. 따라서 이러한 물질이 혈류로 방출되면 혈압의 증가, 근육 수축의 증가 및 포도당 수치의 증가가 발생합니다. 심장 박동과 호흡의 가속뿐만 아니라.

이런 이유로, 카테콜라민은 스트레스, 싸움 또는 비행 응답을 준비하는 데 필수적입니다..

Norepinephrine 또는 norepinephrine은 말초 교감 신경의 postganglionic 섬유에서 합성되고 저장됩니다. 이 물질은 또한 A6이라는 세포 집합에서 좌골구의 세포에서 생산됩니다.

이 뉴런은 해마, 편도선, 시상 및 피질에 투사됩니다. 등쪽의 노르 에피네프린 성 경로를 구성한다. 이 경로는 주의력과 기억과 같은인지 기능에 관여하는 것으로 보인다..

시상 하부와 연결된 복부 경로는 식물성, 신경 내분비 및 자율 기능에 관여하는 것으로 보인다.

다른 한편, 도파민은 부신 수질 및 말초 교감 신경으로부터 발생할 수 있습니다. 그러나, 그것은 중추 신경계의 신경 전달 물질로서 주로 작용합니다. 이런 식으로 뇌간의 두 영역에서 주로 발생합니다 : 흑색질 및 복부 피 두드러기 영역.

구체적으로, 도파민 성 세포의 주요 그룹은 중뇌의 복부 영역에서 발견되며, "A9 세포군"이라고한다. 이 구역에는 흑질이 포함되어 있습니다. 그들은 또한 세포 그룹 A10 (복부 tegmental 영역).

A9 뉴런은 섬유를 꼬리 핵과 피타 맨으로 투영하여 흑색 선로 경로를 형성합니다. 이것은 모터 제어를위한 기본입니다..

영역 A10의 뉴런은 측벽 핵과 편도 전두엽 피질을 통과하여 중피 톨미로이드 경로를 형성합니다. 이것은 동기 부여, 감정 및 기억의 형성에 필수적입니다..

또한, 시상 하부의 일부에는 뇌하수체와 연결되어 호르몬 기능을 발휘하는 또 다른 도파민 성 세포 그룹이 있습니다.

또한 뇌간 후 부위와 고독 부위와 같은 아드레날린과 관련된 뇌간의 다른 핵이 있습니다. 그러나 혈액에서 아드레날린을 방출하기 위해서는 다른 신경 전달 물질 인 아세틸 콜린이 필요합니다.. 

카테콜아민 방출

카테콜라민의 방출을 위해 아세틸 콜린의 사전 방출이 필요합니다. 이 릴리스는 예를 들어 위험을 감지 할 때 발생할 수 있습니다. 아세틸 콜린은 부신 수질을 공급하고 일련의 세포 성 사건을 일으킨다.

그 결과 엑소 사이토 시스 (exocytosis)라고 불리는 과정에 의해 카테콜라민이 세포 외 공간으로 분비됩니다..

그들은 어떻게 몸에서 행동 하는가??

아드레날린 성 수용체 (adrenergic receptors)라고 불리는 일련의 수용체가 몸 전체에 분포되어 있습니다. 이 수용체는 카테콜라민 (catecholamines)으로 활성화되며 다양한 기능을 담당합니다.

보통, 도파민, 아드레날린 또는 노르 아드레날린이 이들 수용체에 결합 할 때; 탈출 또는 싸움 반응이 발생합니다. 따라서 심장 박동수와 근육 긴장이 증가하고 학생들의 팽창이 나타난다. 그들은 또한 위장 시스템에 영향을 미칩니다..

부신 수질을 방출하는 혈액 내 카테콜아민은 말초 조직에 영향을 미치지 만 뇌에는 영향을 미치지 않습니다. 이것은 신경계가 혈액 뇌 장벽에 의해 분리되기 때문입니다.

도파민에 특이적인 수용체가 있으며 5 가지 종류가 있습니다. 이들은 신경계, 특히 해마, 측선의 핵, 대뇌 피질, 편도선 및 substantia nigra에서 발견됩니다..

기능들

카테콜라민은 생물의 다양한 기능을 조절할 수 있습니다. 앞에서 언급했듯이, 그들은 혈액을 통해 순환하거나 뇌에 다른 효과를 발휘할 수 있습니다 (예 : 신경 전달 물질).

다음으로 catecholamines이 참여하는 기능에 대해 배울 수 있습니다.

심장 기능

아드레날린 수치가 증가하면 (주로) 심장의 수축력이 증가합니다. 또한, 박자의 빈도가 증가합니다. 이것은 산소 공급을 증가시킨다..

혈관 기능

일반적으로 카테콜아민의 증가는 혈관 수축, 즉 혈관 수축을 유발합니다. 결과는 혈압의 증가이다..

위장 기능

아드레날린은 위장 운동과 분비를 감소시키는 것으로 보입니다. 괄약근 수축뿐 아니라. 이들 기능에 관여하는 아드레날린 성 수용체는 a1, a2 및 b2이다.

비뇨기 기능

아드레날린은 방광 배뇨근 근육을 이완시켜 (더 많은 소변이 저장 될 수 있도록). 동시에 삼키는 작용을 유지하기 위해 삼각근과 괄약근을 수축시킵니다.

그러나 중등도의 도파민은 신장으로의 혈류를 증가시켜 이뇨 효과를 나타냅니다.

안구 기능

카테콜아민의 증가는 또한 동공 확장 (mydriasis)을 유발합니다. 안압의 감소 이외에.

호흡기 기능

카테콜라민은 호흡 수를 증가시키는 것으로 보입니다. 또한 강력한 기관지 이완 효과가 있습니다. 따라서, 그것은 기관지 확장 작용을 발휘하는 기관지 분비물을 감소시킨다.

중추 신경계의 기능

신경계에서, 노르 아드레날린과 도파민은 염증, 주의력, 집중력 및 자극 처리를 증가시킵니다..

그것은 우리가 자극에 더 빨리 반응하고 더 잘 배우고 기억하게합니다. 그들은 또한 즐거움과 보상의 감각을 중재합니다. 그러나 이러한 물질의 수치가 높아지면 불안 문제와 관련이 있습니다. 

낮은 수준의 도파민이주의 변화의 출현에 영향을 미치는 것처럼 보이지만, 학습 장애와 우울증.

모터 기능

도파민은 운동 통제를 매개하는 주요 카테콜아민입니다. 책임 영역은 substantia nigra와 기초 신경절 (특히 꼬리 핵).

실제로, 기초 신경절에서 도파민의 부재는 파킨슨 병의 기원 인 것으로 나타났다.

스트레스

카테콜아민은 스트레스 조절에 매우 중요합니다. 잠재적으로 위험한 자극에 반응하도록 신체를 준비하기 위해 이러한 물질의 농도가 높아집니다. 전투 또는 비행 응답이 나타나는 방식입니다..

면역계에 작용

스트레스는 주로 아드레날린과 노르 아드레날린에 의해 매개되는 면역 체계에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 우리가 스트레스에 노출되면, 부신은 아드레날린을 방출하고, 노르 아드레날린은 신경계에서 분비됩니다. 이것은 면역계에 관여하는 기관을 자극한다..

카테콜라민의 증가가 장기간 지속되면 만성 스트레스가 생기고 면역 체계가 약화됩니다..

소변과 혈액 내의 카테콜라민 분석

유기체는 카테콜아민을 분해하여 소변을 통해 배설합니다. 따라서 소변 검사를 통해 24 시간 내에 분비되는 카테콜라민의 양을 관찰 할 수 있습니다. 이 검사는 혈액 검사를 통해서도 가능합니다..

이 검사는 일반적으로 부신 림프 (pheochromocytoma)의 종양을 진단하기 위해 수행됩니다. 이 부위에 종양이 생기면 카테콜라민이 너무 많이 배출됩니다. 고혈압, 과도한 발한, 두통, 빈맥 및 진전과 같은 증상에 무엇이 반영 될 것인가?.

소변 내 catecholamines의 수치가 높으면 체내의 감염, 수술 또는 외상으로 인한 과도한 스트레스를 나타낼 수 있습니다.

혈압, 항우울제, 약물 또는 카페인에 대한 약을 복용 한 경우 이러한 수치는 변경 될 수 있습니다. 또한 감기에 걸리면 분석시 카테콜라민 수치가 증가 할 수 있습니다..

그러나 낮은 수치는 당뇨병 또는 신경계 활동의 변화를 나타낼 수 있습니다..

참고 문헌

  1. Brandan, N.C., Llanos, B., Cristina, I., Ruiz Díaz, D. A. N., Rodríguez, A. N. (2010). 부신 Catecholamine 호르몬. 생화학 의장. [액세스 : 2017 년 1 월 2 일]. 
  2. 카테콜라민 (s.f.). 2017 년 1 월 2 일 Wikipedia.org에서 검색 함.
  3. 카테콜라민 (2009 년 12 월 21 일). 브리태니커 백과 사전에서 가져온.
  4. 피에 카테콜라민. (s.f.). 2017 년 1 월 2 일 WebMD에서 검색 함.
  5. 소변 카테콜라민. (s.f.). 2017 년 1 월 2 일 WebMD에서 검색 함.
  6. Carlson, N.R. (2006). 행동의 생리학 8th Ed. Madrid : Pearson. pp : 117-120.
  7. Gómez-González, B., & Escobar, A. (2006). 스트레스 및 면역 체계. Rev Mex Neuroci, 7 (1), 30-8.
  8. Kobayashi, K. (2001). 뇌 및 신경계 기능에서 catecholamine 신호 전달의 역할 : 마우스 분자 유전학 연구의 새로운 통찰력. Journal of Investigative Dermatology Symposium Proceedings (Vol.6, No.1, pp. 115-121). 자연 출판 그룹.
  9. Nicoll, RA, Malenka, RC, Kauer, JA (1990). 포유 동물의 중추 신경계에서 신경 전달 물질 수용체의 아형을 기능적으로 비교. Physiol Rev. 70 : 513-565.