แคเทโคลามีน: คืออะไร ออกฤทธิ์อย่างไรในร่างกาย และทำไมจึงส่งผลต่ออารมณ์และสุขภาพของคุณ

แคเทโคลามีนก็คือสารที่ไม่ใช่สารอื่นใดเลย สารสื่อประสาทเป็นแนวคิดที่เราจะกล่าวถึงในภายหลัง สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า ฮอร์โมนอะมิโนความหมายทางนิรุกติศาสตร์ของแคเทโคลามีนสามารถอธิบายได้ดังนี้: เป็นกลุ่มสารที่รวมถึงอะดรีนาลีน นอร์อะดรีนาลีน และโดปามีน สารเหล่านี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นจากกรดอะมิโนที่รู้จักกันในชื่อ... ไทโรซีนโครงสร้างนี้ประกอบด้วยหมู่เคทิคอลและหมู่เอมีโน

ในแง่นั้น แคเทโคลามีน (CA) หรืออะมิโนฮอร์โมน สามารถนิยามได้ว่าเป็นสารทั้งหมดที่มีโครงสร้างเป็น กลุ่มผู้สอนคำสอน และโซ่ข้างที่มี กลุ่มอะมิโนพวกมันสามารถทำหน้าที่ในร่างกายของเราได้ทั้งในฐานะฮอร์โมนที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดและ สารสื่อประสาทไซแนปส์ดังนั้น พวกมันจึงมีบทบาทสำคัญในระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อ

แต่สารสื่อประสาทคืออะไร?

คำจำกัดความนี้ถือได้ว่าเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับ catecholamine ในแง่นี้สารสื่อประสาทสามารถกำหนดได้ว่าเป็นชนิดของ สารสื่อประสาททางเคมี หรือสารที่ช่วยให้เซลล์ประสาทหนึ่งสื่อสารกับเซลล์อื่นได้ ในทางวิทยาศาสตร์ มันคือ... โมเลกุลชีวภาพที่ทำให้เป็นไปได้ การส่งสัญญาณประสาท โดยถูกปล่อยออกมาจากปลายประสาทก่อนซิแนปส์และออกฤทธิ์ต่อตัวรับจำเพาะในเซลล์หลังซิแนปส์

สารสื่อประสาท เช่น แคเทโคลามีน จะถูกเก็บไว้ใน ถุงบรรจุสารสื่อประสาทสารเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาเพื่อตอบสนองต่อศักย์ไฟฟ้ากระตุ้นและจับกับตัวรับบนเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทหรือเซลล์เป้าหมาย หลังจากนั้น พวกมันจะถูกดูดซึมกลับหรือถูกย่อยสลายเพื่อให้การออกฤทธิ์สมบูรณ์ กระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนี้อธิบายได้ว่าทำไมผลของพวกมันจึงรุนแรงแต่มีระยะเวลาสั้น ระยะเวลาสั้น ๆ.

Neurotransmission คืออะไร?

มันไม่มีอะไรมากไปกว่านั้น การส่งข้อมูล จากเซลล์ประสาทหนึ่ง (เซลล์ของระบบประสาท) ไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง เซลล์กล้ามเนื้อ หรือต่อม ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้ผ่านทาง... ไซแนปส์ซึ่งเป็นช่องว่างหรือบริเวณสัมผัสเชิงฟังก์ชันที่คั่นระหว่างเซลล์ประสาท เมื่อกระแสไฟฟ้าไปถึงปลายประสาท สารแคเทโคลามีนจะถูกปล่อยออกมาในช่องว่างไซแนปส์ ส่งผลให้เซลล์รับสัญญาณถูกกระตุ้นหรือยับยั้ง

สารแคเทโคลามีนมีหน้าที่บางอย่าง ฮอร์โมน เนื่องจากเกิดขึ้นใน ต่อมหมวกไต (ส่วนใหญ่ในต่อมหมวกไตส่วนไขกระดูก) และถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด นอกจากนี้ยังมีการสังเคราะห์ขึ้นใน ปลายประสาท เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะ จึงถือว่าเป็นสารสื่อประสาทด้วยเช่นกัน คุณสมบัติสองด้านนี้ช่วยให้เข้าใจว่าผลกระทบของสารเหล่านี้อาจเกิดขึ้นเฉพาะที่ (ไซแนปส์) หรือทั่วร่างกาย (การไหลเวียนของเลือด)

โมเลกุลสำคัญตัวแรกในกระบวนการทั้งหมดนี้คือ ไทโรซีนซึ่งใช้เป็นแหล่งกำเนิดในเซลล์ประสาทที่สร้างแคเทโคลามีน (เซลล์ประสาทที่ผลิตแคเทโคลามีน) เซลล์ประสาทเหล่านี้มีต้นกำเนิดหลักมาจาก เซลล์โครมาฟฟิน ของต่อมหมวกไตส่วนไขกระดูกและในเส้นใยหลังปมประสาทของระบบประสาทซิมพาเทติก

สารกลุ่มแคเทโคลามีนมีอยู่ 3 ชนิดหลัก ได้แก่: อะดรีนาลีน นอร์อะดรีนาลีน และโดปามีนนอร์เอพิเนฟรินและโดปามีนทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในระบบประสาทส่วนกลางและเป็นฮอร์โมนเมื่อเข้าสู่กระแสเลือด โดยเอพิเนฟรินถือเป็นสารหลัก ฮอร์โมนต่อมหมวกไตส่วนไขกระดูกซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงและกว้างขวางต่ออวัยวะหลายส่วน

โดยทั่วไปแล้ว สารแคเทโคลามีนจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่เตรียมความพร้อมให้กับบุคคลและร่างกายของพวกเขาสำหรับ... การต่อสู้ การหนี หรือกิจกรรมทางกายที่รุนแรงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงอัตราการเต้นของหัวใจที่เร็วขึ้น ความดันโลหิตสูงขึ้น การปล่อยกลูโคส และการกระจายตัวของเลือดไปยังกล้ามเนื้อใหม่

โครงสร้างทางเคมีพื้นฐานและประเภทของแคเทโคลามีน

โครงสร้างของแคเทโคลามีนประกอบด้วย... วงแหวนเบนซีน โดยมีหมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ (ซึ่งเรียกว่า คาเทคอล), ก โซ่กลาง และ หมู่เอมีนปลายสุดโครงสร้างทางเคมีที่เหมือนกันนี้อธิบายได้ว่าทำไมพวกมันจึงมีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกัน แม้ว่าแต่ละชนิดจะทำหน้าที่แตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตก็ตาม

อะดรีนาลีน (เอพิเนฟริน): ผลิตขึ้นเป็นหลักในต่อมหมวกไตส่วนใน ทำหน้าที่หลักเป็นฮอร์โมนและจำเป็นต่อ... ตอบโต้หรือหนีอัตราการเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต และการปล่อยพลังงานเพิ่มขึ้น
นอร์อะดรีนาลีน (นอร์เอพิเนฟริน)มันถูกผลิตขึ้นทั้งในต่อมหมวกไตส่วนในและในเซลล์ประสาทของระบบประสาทซิมพาเทติก มันทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทและฮอร์โมน ควบคุม... การหดตัวของหลอดเลือดความดันโลหิตและความตื่นตัว
โดปามีน: สังเคราะห์ขึ้นในบริเวณต่างๆ ของสมอง และมีบทบาทสำคัญใน แรงจูงใจ ความสุข การควบคุมการเคลื่อนไหว และการเรียนรู้นอกจากนี้ ยังช่วยปรับการทำงานของไตและการไหลเวียนของเลือดในเนื้อเยื่อบางส่วนอีกด้วย

ทั้งหมดนี้สังเคราะห์มาจาก ไทโรซีนอย่างไรก็ตาม สถานที่ผลิตและการกระจายตัวของตัวรับทำให้หน้าที่ของสารเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงมากในแต่ละอวัยวะหรือระบบ

ความสัมพันธ์กับโรคบางชนิด

ผลการศึกษาต่างๆ ได้แสดงให้เห็นมานานแล้วว่า ความผิดปกติในวิถีการทำงานของสารแคเทโคลามีน สารเหล่านี้มีความเชื่อมโยงกับโรคอารมณ์สองขั้วและโรคจิตเภท ความเชื่อมโยงนี้ปรากฏชัดเจนขึ้นเนื่องจากหลายสาเหตุ รวมถึงผลของยาที่เปลี่ยนแปลงการดูดซึมหรือการย่อยสลายของสารเหล่านี้ เช่น... สารยับยั้งโมโนอะมีนออกซิเดส (MAOIs) และยาต้านเศร้ากลุ่มไตรไซคลิก

ในด้านการทำงานของกล้ามเนื้อ โดพามีน มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับโรคของ พาร์กินสันในพยาธิสภาพนี้ มีการเสื่อมสภาพของเซลล์ประสาทโดปามีน สารสีดำสิ่งนี้ขัดขวางการสื่อสารกับปุ่มสมองส่วนฐานและส่งผลเสียอย่างรุนแรงต่อการควบคุมการเคลื่อนไหว

นอกจากนี้ ระดับโดปามีนและนอร์เอพิเนฟรินที่ผิดปกติยังเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ด้วย ความผิดปกติของอารมณ์ เช่น โรคซึมเศร้าขั้นรุนแรง โรคอารมณ์สองขั้ว และความผิดปกติทางวิตกกังวลบางชนิด การขาดโดปามีนอาจเกี่ยวข้องกับความเฉื่อยชา การไม่รู้สึกยินดี และความยากลำบากในการขาดแรงจูงใจ ในขณะที่การทำงานของโดปามีนที่มากเกินไปนั้นเชื่อมโยงกับ อาการทางจิต.

ในด้านต่อมไร้ท่อ การผลิตแคเทโคลามีนมากเกินไปอาจเกิดจากเนื้องอก เช่น... ฟีโอโครโมไซโตมา (เนื้องอกต่อมหมวกไตส่วนไขกระดูก) หรือ พารากังลิโอมาซึ่งก่อให้เกิดภาวะความดันโลหิตสูงอย่างรุนแรงซ้ำๆ ใจสั่น ปวดศีรษะ และเหงื่อออกมากผิดปกติ

นี่คือขั้นตอนการสังเคราะห์สารแคเทโคลามีนทีละขั้นตอน

La การสังเคราะห์แคเทโคลามีน เป็นกระบวนการที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด เริ่มต้นจากกรดอะมิโนไทโรซีน และดำเนินต่อไปตามขั้นตอนเอนไซม์ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน:

ไทโรซีน → แอล-โดปา: เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ ไทโรซีนไฮดรอกซิเลส (TH)ซึ่งเป็นการเพิ่มหมู่ไฮดรอกซิลเข้าไปในตำแหน่งเมตาของไทโรซีน ทำให้เกิด 3,4-ไดไฮดรอกซี-แอล-ฟีนิลอะลานีน (แอล-โดปา) นี่คือ ขั้นตอนการจำกัดความเร็ว ของเส้นทาง
แอล-โดพีเอ → โดปามีน: ปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดย โดพีเอ ดีคาร์บอกซิเลสซึ่งเป็นการกำจัดหมู่คาร์บอกซิลออกจาก L-DOPA ต้องใช้ ไพริดอกซัลฟอสเฟต ในฐานะโคแฟกเตอร์
โดปามีน → นอร์เอพิเนฟริน: เร่งปฏิกิริยาโดย โดปามีน β-ไฮดรอกซิเลสซึ่งเป็นการเพิ่มหมู่ไฮดรอกซิลโดยใช้แอสคอร์เบตและออกซิเจน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ภายใน ถุงบรรจุสารสื่อประสาท.
นอร์อะดรีนาลีน → อะดรีนาลีน: เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ ฟีนิลเอทานอลามีน เอ็น-เมทิลทรานสเฟอเรส (PNMT)ซึ่งเป็นการถ่ายโอนหมู่เมทิลจากเอส-อะดีโนซิลเมไทโอนีน ส่งผลให้เกิดอะดรีนาลีน

ไทโรซีนไฮดรอกซิเลสพบได้ในเซลล์ทุกเซลล์ที่สังเคราะห์แคเทโคลามีน และเป็นเอนไซม์ชนิดหนึ่ง เอนไซม์ออกซิเดสที่ออกฤทธิ์ร่วมกัน ซึ่งใช้ออกซิเจนโมเลกุลและไบโอเทอรินเป็นโคแฟคเตอร์ ภายใต้สภาวะปกติ ความเข้มข้นของไทโรซีนจะเพียงพอที่จะรักษาระดับไทโรซีนไฮดรอกซิเลสให้คงที่ ดังนั้นการควบคุมจึงขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นมากกว่า โคแฟคเตอร์และตัวเอนไซม์เอง มากกว่ากรดอะมิโนที่เป็นสารตั้งต้น

ลักษณะที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือ ไทโรซีนไฮดรอกซิเลสยังสามารถ... ไฮดรอกซิเลตฟีนิลอะลานีนการสร้างไทโรซีน กลไกนี้อาจมีความเกี่ยวข้องกับความผิดปกติ เช่น โรคฟีนิลคีโตนูเรีย ซึ่งเกิดจากการขาดเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนไฮดรอกซิเลส

การควบคุมการสังเคราะห์แคเทโคลามีน

การสังเคราะห์สารแคเทโคลามีนเป็นกระบวนการที่มีการควบคุมอย่างละเอียดทั้งในระยะยาวและระยะสั้น:

การควบคุมระยะยาวโดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงใน ปริมาณของเอนไซม์ควบคุมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแสดงออกของเอนไซม์ไทโรซีนไฮดรอกซิเลสและโดปามีนเบตาไฮดรอกซิเลส ปัจจัยด้านฮอร์โมนและความเครียดสามารถเพิ่มหรือลดการสังเคราะห์เอนไซม์เหล่านี้ได้
การควบคุมระยะสั้นมันถูกผลิตขึ้นผ่านกลไกต่างๆ เช่น ฟอสโฟรีเลชั่น ของเอนไซม์ไทโรซีนไฮดรอกซิเลส แต่ละหน่วยย่อยของเอนไซม์นี้ประกอบด้วยกรดอะมิโนซีรีน (ตำแหน่งที่ 8, 19, 31 และ 40) ที่สามารถถูกฟอสฟอริเลตได้ การฟอสฟอริเลตที่ตำแหน่งที่ 19 และ 40 จะเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์อย่างมีนัยสำคัญ

กรดอะมิโนซีรีนตำแหน่งที่ 40 ถูกฟอสฟอริเลตโดยส่วนใหญ่โดย โปรตีนไคเนส เอในขณะที่สารตกค้างอื่นๆ สามารถถูกดัดแปลงโดย CAM kinase II และไคเนสอื่นๆ ได้ การลดขั้วของปลายประสาท กิจกรรมของไทโรซีนไฮดรอกซิเลสเพิ่มขึ้นเนื่องจากการไหลเข้าของแคลเซียมซึ่งกระตุ้นไคเนสเหล่านี้ จึงปรับการสังเคราะห์แคเทโคลามีนให้ตรงกับความต้องการในการทำงาน

นอกจากนี้ เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนที่จำกัดอัตรา (ไทโรซีนไฮดรอกซิเลส) คือ ถูกยับยั้งโดย DOPA และโดปามีน โดยผ่านกลไกป้อนกลับเชิงลบ เนื่องจากสารเหล่านี้แข่งขันกับไบโอเทอรินในการจับกับตำแหน่งเป้าหมาย ดังนั้น เมื่อผลิตภัณฑ์จากกระบวนการนี้สะสมมากขึ้น อัตราการสังเคราะห์ก็จะลดลง

การเก็บรักษาในถุงเก็บสารสื่อประสาท

เมื่อสังเคราะห์แคเทโคลามีนเสร็จแล้ว จะถูกเก็บสะสมไว้ภายในร่างกาย ถุงบรรจุสารสื่อประสาท รู้จักกันในชื่อเวสิเคิลแบบเม็ดหรือแบบแกนหนาแน่น ภายในเวสิเคิลเหล่านี้มีสารที่เรียกว่า โครโมแกรนินแคลเซียมและ ATP ในความเข้มข้นสูง (ประมาณ 1000 มิลลิโมลาร์)

แคเทโคลามีนสร้างสารเชิงซ้อนกับโครโมแกรนิน ซึ่งมีส่วนช่วยในการเกิดสารเหล่านี้ ความเสถียรและบรรจุภัณฑ์ถุงเหล่านี้ยังประกอบด้วย โดปามีน β-ไฮดรอกซิเลสดังนั้น การสังเคราะห์นอร์อะดรีนาลีนจึงเกิดขึ้นภายในถุงเวสิเคิลเอง อย่างน้อยก็บางส่วน

ระบบที่แคเทโคลามีนเข้าสู่ถุงบรรจุสารนั้นคือ... โปรตอนแอนติพอร์เตอร์การไล่ระดับโปรตอนที่จำเป็นนั้นถูกสร้างขึ้นโดย โปรตอน-เอทีพีเอส ซึ่งจะสูบโปรตอนเข้าไปภายใน ทำให้ค่า pH คงอยู่ที่ประมาณ 5,5 ระบบเก็บรวบรวมนี้มีช่วงกว้าง ความจำเพาะของสารตั้งต้นซึ่งทำให้สารอะมีนอื่นๆ (รวมถึงยาบางชนิด) สามารถแข่งขันกับแคเทโคลามีนที่ผลิตขึ้นเองในร่างกายในการขนส่งได้

กระบวนการปลดปล่อย catecholamines

การปล่อยแคเทโคลามีนจากถุงเก็บสารสื่อประสาทหรือจากเซลล์โครมาฟฟินของต่อมหมวกไตส่วนในเป็นกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น แคลเซียมและเอ็กโซไซโทซิสเมื่อได้รับสิ่งกระตุ้นที่เหมาะสม ช่องแคลเซียมจะเปิดออก ทำให้ความเข้มข้นของไอออนนี้ภายในเซลล์เพิ่มขึ้น และกระตุ้นให้ถุงเวสิเคิลรวมตัวกับเยื่อหุ้มเซลล์

มีกระบวนการสำคัญหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยแคเทโคลามีน ขั้นแรกคือการกระตุ้นของ... ตัวรับอะดรีเนอร์จิก (สำหรับนอร์เอพิเนฟรินและเอพิเนฟริน) ซึ่งตั้งอยู่ในเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน สารสื่อประสาททั้งสองชนิดนี้มีผลที่หลากหลายมาก ซึ่งอธิบายได้จากการมีตัวรับย่อยหลายชนิดที่เชื่อมต่อกับ เส้นทางการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน ในเซลล์แต่ละประเภท

ตัวอย่างเช่น ในกล้ามเนื้อเรียบ พวกมันสามารถก่อให้เกิดผลได้ การหดตัว หากตัวรับ α ถูกกระตุ้น และ การผ่อนคลาย หากสารเหล่านี้ออกฤทธิ์ต่อตัวรับ β2 ในหลอดเลือด จะทำให้เกิดการหดตัวหรือคลายตัวของหลอดเลือด ขึ้นอยู่กับชนิดย่อยของตัวรับที่เด่นกว่าและบริเวณหลอดเลือดที่เฉพาะเจาะจง

อย่างไรก็ตาม ในหลอดลม การกระตุ้นตัวรับ β2 ส่วนใหญ่จะก่อให้เกิด การขยายหลอดลมในระบบทางเดินอาหาร สารเหล่านี้สามารถทำให้กล้ามเนื้อเรียบหดตัวและคลายตัวได้ ซึ่งเป็นการปรับการเคลื่อนตัวของอาหาร ส่วนในหัวใจ การกระตุ้นตัวรับ β1... เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ และแรงของการหดตัว จึงทำให้เพิ่มขึ้น ปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดออก.

ตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิก

ตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิกเป็นประเภท เมตาโบโทรปิก (เชื่อมต่อกับโปรตีน G) และแปลงสัญญาณเคมีของแคเทโคลามีนไปเป็นการตอบสนองภายในเซลล์ที่เฉพาะเจาะจง

ตัวรับอะดรีเนอร์จิก (α และ β)อะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีนเป็นสารกระตุ้น (agonist) สำหรับตัวรับทั้งสองกลุ่ม ตัวรับ α สามารถเป็น α1 หรือ α2 ได้ โดยตัวรับ α1 นั้นสามารถแบ่งออกเป็นชนิดย่อย A, B และ D ซึ่งแตกต่างกันในด้านต่างๆ สารต้านฤทธิ์ ตำแหน่ง และกลไกการออกฤทธิ์ตัวรับเบต้า (β1, β2 และ β3) มีคุณสมบัติร่วมกันในการกระตุ้น อะดีนิเลตไซเคลส และเพิ่มระดับ cAMP แม้ว่าพวกมันจะมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันก็ตาม
ตัวรับโดปามีนพวกมันถูกจัดกลุ่มออกเป็นสองตระกูลใหญ่ ได้แก่ D1-like (D1 และ D5) ซึ่ง กระตุ้นอะดีนิเลตไซเคลสและแบบ D2 (D2, D3 และ D4) ซึ่งโดยปกติ ยับยั้งเอนไซม์นี้ และกระตุ้นช่องโพแทสเซียมหรือยับยั้งช่องแคลเซียม ยาต้านโรคจิตบางชนิด เช่น ซัลพิไรด์และโคลซาพีน ออกฤทธิ์โดยการต่อต้านตัวรับบางชนิดย่อยของตัวรับเหล่านี้

ผลกระทบจากการกระตุ้นตัวรับเหล่านี้อาจเป็นดังนี้ ระยะสั้น (โดยการฟอสโฟรีเลชันของโปรตีน) หรือของ ระยะยาวโดยผ่านการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนผ่านทางปัจจัยการถอดรหัสและยีนตอบสนองทันที

การสลายตัว การดูดซึมกลับ และครึ่งชีวิตของแคเทโคลามีน

สารแคเทโคลามีนมีคุณสมบัติ ครึ่งชีวิตสั้นมาก (ประมาณไม่กี่นาที) เมื่อสารเหล่านี้ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือด กลไกหลักในการยุติการออกฤทธิ์ของสารเหล่านี้คือ จับคืน โดยเซลล์ประสาทที่ปล่อยสารเหล่านั้นออกมา และโดยเซลล์เกลียที่อยู่โดยรอบ

สายพานลำเลียงแบบดึงกลับมีหลายประเภท เช่น NET (ตัวขนส่งนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งรับอะดรีนาลินด้วย) DAT (ตัวขนส่งโดปามีน) และ วีแมท-2 (ตัวขนส่งโมโนอะมีนในถุงเวสิเคิล ทำหน้าที่เติมประจุให้กับถุงเวสิเคิล) สองข้อแรกขึ้นอยู่กับ การไล่ระดับโซเดียม มุ่งตรงไปยังส่วนภายในของเซลล์
การย่อยสลายด้วยเอนไซม์เมื่อถูกดูดซึมกลับเข้าสู่ร่างกายหรืออยู่ในระบบไหลเวียนโลหิตแล้ว แคเทโคลามีนจะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์หลักสองชนิด ได้แก่... โมโนอะมีนออกซิเดส (MAO) และ เอนไซม์คาเทโคล-โอ-เมทิลทรานสเฟอเรส (COMT).

MAO ตั้งอยู่ใน เยื่อหุ้มชั้นนอกของไมโตคอนเดรีย และทำหน้าที่กำจัดหมู่เอมีนโดยการออกซิเดชันของโมโนเอมีน ทำให้เกิดอัลดีไฮด์ ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดโดยเอนไซม์อื่นๆ มีสองไอโซฟอร์ม: MAO-A (ซึ่งจะเผาผลาญนอร์อะดรีนาลีนและเซโรโทนินเป็นหลัก) และ เอ็มเอโอ-บี (ด้วยขอบเขตที่กว้างขึ้น) MAO มีอยู่มากมายในลำไส้และตับ ซึ่งทำหน้าที่ย่อยสลายอะมีนจากอาหารและป้องกันไม่ให้อะมีนเข้าสู่กระแสเลือดในปริมาณมาก

COMT พบได้ในเนื้อเยื่อหลายชนิด รวมถึงเม็ดเลือดแดง และทำหน้าที่ถ่ายโอนหมู่เมทิลจาก S-adenosylmethionine ไปยังวงแหวน catechol กิจกรรมร่วมกันของ MAO และ COMT ก่อให้เกิด... เมตาโบไลต์ที่ไม่ทำงาน ซึ่งจะถูกขับออกทางปัสสาวะในที่สุด เช่น กรดวานิลลิลแมนเดลิก (VMA)กรดโฮโมวานิลลิก หรือ 3-เมทอกซี-4-ไฮดรอกซีฟีนิลไกลคอล

ความสำคัญในการทำงานประจำวันของร่างกายมนุษย์

สารสื่อประสาทเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของร่างกาย เนื่องจากมีบทบาทหลากหลาย และมีส่วนร่วมในกลไกต่างๆ มากมาย ระบบประสาท ในขณะที่ ต่อมไร้ท่อโดยการประสานงานเพื่อให้สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและปรับตัวได้

หนึ่งในอิทธิพลเหล่านั้นคืออิทธิพลที่พวกเขามีต่อ ระบบประสาทส่วนกลางซึ่งพวกมันควบคุมกระบวนการต่างๆ เช่น การเคลื่อนไหว การรับรู้ อารมณ์ การเรียนรู้ และความทรงจำโดปามีนมีส่วนเกี่ยวข้องกับวงจรการให้รางวัลและแรงจูงใจ นอร์อะดรีนาลีนเกี่ยวข้องกับความตื่นตัวและการจดจ่อ และอะดรีนาลีนช่วยเตรียมร่างกายให้รับมือกับความเครียด

ในบริเวณส่วนปลาย แคเทโคลามีนทำหน้าที่ควบคุม อัตราการเต้นของหัวใจที่ ความดันโลหิตที่ การหายใจ และ y การเผาผลาญพลังงานดึงกลูโคสและกรดไขมันจากแหล่งสะสมมาใช้เพื่อให้พลังงานอย่างรวดเร็วในสถานการณ์ที่จำเป็น

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับความเครียด สารแคเทโคลามีนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง การตอบสนองทางสรีรวิทยา ตัวรับเหล่านี้จะทำงานเมื่อบุคคลประสบกับความเครียดทางกายภาพหรือทางอารมณ์ การหลั่งอะดรีนาลินและนอร์อะดรีนาลินจากต่อมหมวกไตส่วนในและปลายประสาทซิมพาเทติกจะเตรียมร่างกายให้พร้อมตอบสนองต่อภัยคุกคามที่เกิดขึ้นจริงหรือที่รับรู้ได้

จากการวิจัยพบว่า สารเหล่านี้มีบทบาทในการปรับเปลี่ยนการทำงานในระดับเซลล์ กิจกรรมของเซลล์ประสาท โดยการเปิดหรือปิดช่องไอออนขึ้นอยู่กับตัวรับที่เกี่ยวข้อง และด้วยเหตุนี้จึงปรับอัตราและรูปแบบการยิงของเซลล์ประสาทในบริเวณต่างๆ ของสมอง ผลกระทบในระดับเซลล์บางอย่างเหล่านี้ ซึ่งอธิบายถึงการปรับเปลี่ยนไอออนที่ขึ้นอยู่กับตัวรับ ได้รับการอธิบายไว้ตั้งแต่ปี 1990 แล้ว

ตรวจสอบการมีอยู่ของแคเทโคลามีนได้อย่างไร?

สามารถตรวจวัดระดับแคเทโคลามีนได้โดยวิธี... การตรวจและวิเคราะห์เลือดและปัสสาวะในเลือด ประมาณ 50% ของแคเทโคลามีนจะจับกับโปรตีนในพลาสมา ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งจะไหลเวียนอย่างอิสระ และเป็นส่วนที่เรามักจะวัดเพื่อประเมินกิจกรรมที่เกิดขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้

ในทางปฏิบัติทางการแพทย์ เมื่อสงสัยว่ามีความผิดปกติ เช่น ฟีโอโครโมไซโตมา หรือพาราแกงกลิโอมา จะมีการตรวจเฉพาะทาง พลาสมาแคเทโคลามีน y de สารเมตาบอไลต์ในปัสสาวะ (ตัวอย่างเช่น เมตาเนฟรินและนอร์เมตาเนฟรินในปัสสาวะ 24 ชั่วโมง) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์มากสำหรับการผลิตฮอร์โมนมากเกินไป

เมื่อเกิดความล้มเหลวหรือการลดลงของการส่งสัญญาณประสาทของแคเทโคลามีน จะส่งผลให้เกิดอาการบางอย่างขึ้น ความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวชหนึ่งในนั้นคือภาวะซึมเศร้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับระดับสารเหล่านี้ที่ต่ำในบางส่วนของสมอง ต่างจากภาวะวิตกกังวลซึ่งมักมีการทำงานมากเกินไปของระบบอะดรีเนอร์จิกเป็นหลัก

ในทางกลับกัน โดปามีนดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในโรคต่างๆ เช่น พาร์กินสัน (เนื่องจากภาวะขาดโดปามีน) และ โรคจิตเภท (เนื่องจากมีกิจกรรมของโดปามีนมากเกินไปในบางเส้นทาง) ความสัมพันธ์เหล่านี้เป็นแนวทางในการใช้ยาที่เพิ่มหรือยับยั้งการทำงานของแคเทโคลามีนตามลักษณะทางคลินิก

สุดท้ายนี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าระดับของแคเทโคลามีนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ได้รับอิทธิพลจากวิถีชีวิตและอาหารการกินอาหารบางชนิดมีฟีนิลอะลานีนและไทโรซีนในปริมาณสูง เช่น เนื้อแดง ไข่ ปลา ผลิตภัณฑ์จากนม ถั่วชิกพี ถั่วเลนทิล และถั่วต่างๆ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์แคเทโคลามีน

แอสปาร์แตม สารให้ความหวานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร ซึ่งคาดว่ามีส่วนแบ่งการตลาดมากกว่า 60% ของตลาดโลกสำหรับสารเติมแต่งเหล่านี้ที่ใช้ในเครื่องดื่มและผลิตภัณฑ์ลดน้ำหนัก ก็มีส่วนประกอบของ... ฟีนิลอะลานีนในทางกลับกัน ไทโรซีนสามารถพบได้ในปริมาณมากในอาหารบางชนิด เช่น ชีส.

การเพิ่มขึ้นของสารแคเทโคลามีนส่งผลต่อความรู้สึกของเราอย่างไร?

อะดรีนาลินและนอร์อะดรีนาลินทำหน้าที่เป็น... ฮอร์โมนซิมพาโทมิเมติกนั่นหมายความว่าสารเหล่านี้จำลองและเสริมฤทธิ์ของภาวะทำงานเกินปกติในระบบประสาทซิมพาเทติก ซึ่งมีหน้าที่เตรียมร่างกายให้พร้อมสำหรับการกระทำ

ดังนั้น เมื่อสารเหล่านี้ถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด... ความดันโลหิตสูงขึ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น ระดับกลูโคสที่สูงขึ้น และอัตราการเต้นของหัวใจและการหายใจที่เร็วขึ้น ทั้งหมดนี้อธิบายได้ว่าทำไมแคเทโคลามีนจึงมีความสำคัญต่อการเตรียมความพร้อมของร่างกาย การตอบสนองต่อความเครียด การต่อสู้หรือการหนี.

ในระดับความรู้สึกส่วนตัว การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนและระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับแคเทโคลามีนส่งผลให้เกิด... ความรู้สึกตื่นตัว กระฉับกระเฉง ประหม่า หรือปีติยินดีขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและบริบท การหลั่งสารแคเทโคลามีนในระดับปานกลางอาจช่วยให้เราทำงานได้ดีขึ้นเมื่อเผชิญกับความท้าทาย อย่างไรก็ตาม การหลั่งสารแคเทโคลามีนซ้ำๆ และรุนแรงนั้นเชื่อมโยงกับสภาวะต่างๆ ความวิตกกังวลและความเครียดเรื้อรัง.

การหลั่งสารแคเทโคลามีนในสถานการณ์อันตราย

การหลั่งสารแคเทโคลามีนในปริมาณมากจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการหลั่งสาร [บางอย่าง] ออกมาก่อน อะเซทิลโคลีน จากเซลล์ประสาทพรีแกงกลิโอนิกของระบบประสาทซิมพาเทติก อะเซทิลโคลีนนี้จะส่งไปยังต่อมหมวกไตส่วนในและกระตุ้นกระบวนการระดับเซลล์หลายขั้นตอน ซึ่งลงเอยด้วยการหลั่งอะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีนออกนอกเซลล์

เมื่อระดับอะดรีนาลินสูงขึ้น จะทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของสิ่งที่เรียกว่า แรงหดตัวของหัวใจ และทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ส่งผลให้เนื้อเยื่อได้รับออกซิเจนมากขึ้น ในทำนองเดียวกัน อัตราการหายใจ และเกิดการขยายตัวของหลอดลม ทำให้ลมสามารถเข้าสู่ปอดได้ง่ายขึ้น

ในระดับการรับรู้ การกระตุ้นแคเทโคลามีนอย่างเป็นระบบจะก่อให้เกิดผลดังนี้ เราตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้รวดเร็วยิ่งขึ้นที่ มาเรียนรู้และจดจำให้ดีขึ้นกันเถอะ รายละเอียดที่เกี่ยวข้องบางประการของสถานการณ์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสถานการณ์นั้นรุนแรงหรือเป็นอันตราย) อย่างไรก็ตาม ระดับสารเหล่านี้ที่สูงอย่างต่อเนื่องนั้นมีความเกี่ยวข้องกับปัญหาต่างๆ ความวิตกกังวล นอนไม่หลับ และสมาธิสั้น.

ในทางกลับกัน ระดับโดปามีนที่ต่ำดูเหมือนจะมีผลต่อการเริ่มต้นของ สมาธิสั้นความยากลำบากในการเรียนรู้ ความเฉื่อยชา และภาวะซึมเศร้า สิ่งเหล่านี้ได้นำไปสู่การพัฒนายาที่เพิ่มการส่งสัญญาณโดปามีนในความผิดปกติเช่นนี้ โรคสมาธิสั้น (ADHD) หรือตัวพาร์กินสันเอง

โดยรวมแล้ว สารกลุ่มแคเทโคลามีนก่อให้เกิดระบบส่งสัญญาณทางเคมีที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง ซึ่งเชื่อมต่อสมองกับส่วนอื่นๆ ของร่างกาย ปรับสัญญาณชีพของเราในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีให้เข้ากับความต้องการของสิ่งแวดล้อม และควบคุมกระบวนการที่ซับซ้อน เช่น อารมณ์ ความทรงจำ ภูมิคุ้มกัน หรือการเคลื่อนไหว ดังนั้น การทำความเข้าใจหน้าที่ของสารกลุ่มนี้จึงช่วยให้เข้าใจสรีรวิทยาปกติและโรคทางกายและจิตใจต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น