Noradrenalin: Funksjoner og virkningsmekanisme

Noradrenalin (NA) eller norepinefrin (NE), er en kjemikalie som kroppen vår skaper naturlig og kan fungere som et hormon og en neurotransmitter.

Sammen med dopamin og adrenalin, tilhører den familien av katekolaminer; stoffer som vanligvis er forbundet med fysisk eller emosjonell stress.

Noradrenalin har flere funksjoner. Som et stresshormon, virker det å påvirke områder av hjernen der oppmerksomhet og reaksjoner på stimuli styres. Ledsaget av adrenalin, er det ansvarlig for kampen eller flyresponsen som øker hjertefrekvensen.

Det har tradisjonelt vært relatert til motivasjon, våkenhet og årvåkenhet, bevissthetsnivå, søvnregulering, appetitt, seksuell og aggressiv oppførsel ... I tillegg til tilsyn med læring, minne og belønningsmekanismer. Imidlertid utføres disse funksjonene vanligvis ved hjelp av en annen nevrotransmitter som dopamin eller serotonin (Téllez Vargas, 2000).

På den annen side synes en reduksjon i noradrenalin å forårsake lavt blodtrykk, bradykardi (lav hjertefrekvens), nedsatt kroppstemperatur og depresjon.

Noradrenalin har virkningene når den binder seg til de såkalte "adrenerge reseptorene" eller "noradrenerge reseptorer". Dermed er delene av kroppen som produserer noradrenalin eller hvor den virker, kalt "noradrenerg".

Foruten å bli produsert i kroppen vår, kan noradrenalin injiseres til terapeutisk bruk hos personer som har ekstrem hypotensjon. Det er også stoffer som endrer de naturlige nivåene av dette stoffet, for eksempel kokain og amfetamin.

Begrepet "noradrenalin" kommer fra latin, og betyr "i eller ved siden av nyrene". Dens synonym "norepinefrin" er avledet fra det kjemiske prefikset "nor-", noe som indikerer at det er den neste homogen av adrenalin. Dette skyldes at kjemiske strukturer av noradrenalin og adrenalin er svært like, varierende bare ett atom.

Forskjeller mellom noradrenalin og adrenalin

Adrenalin er et hormon som produseres av adrenalmedulla, som er kjernen i binyrene. Disse er plassert like over nyrene (dermed kommer ordet fra). Dette stoffet virker også som en nevrotransmitter i hjernen, men det er ikke så viktig som noradrenalin.

Når det gjelder strukturen, inneholder adrenalin eller epinefrin en metylgruppe festet til nitrogenet. I motsetning, i noradrenalin, i stedet for en metylgruppe, har den et hydrogenatom.

Hvordan syntetiseres noradrenalin?

Noradrenalin er opprettet i sympatisk nervesystem fra en aminosyre som kalles tyrosin, som kan kjøpes direkte av diett i matvarer som ost.

Det kan imidlertid også avledes fra fenylalanin. Sistnevnte er en av de essensielle aminosyrene for mennesker og er også fanget gjennom mat. Det er spesielt funnet i matvarer som er rike på proteiner som rødt kjøtt, egg, fisk, melk, asparges, kikærter, jordnøtter, etc.

Tyrosin katalyseres av enzymet Tyrosine-Hydroxylase (TH), som omdanner det til levodopa (L-DOPA). I motsetning er den sammensatte AMPT (Alpha-Methyl-p-tyrosin) et enzym som gjør det motsatte. Dvs det hemmer konverteringen av tyrosin til L-DOPA; dermed blokkerer produksjonen av både dopamin og noradrenalin.

Deretter transformeres L-DOPA til dopamin takket være aktiviteten til enzymet DOPA-dekarboksylase.

Som beskrevet av Carlson (2006), syntetiseres mange nevrotransmittere i cytoplasmaet til hjernens celler. Senere lagres de i en slags små poser kalt "synaptiske vesikler". Men for syntesen av noradrenalin skjer det siste trinnet i disse vesiklene.

Opprinnelig er vesiklene fylt med dopamin. Inne i blærene er det et enzym kalt dopamin-β-hydroksylase, som er ansvarlig for å omdanne dopamin til noradrenalin.

I disse vesiklene er det også fusarsyreforbindelsen, som hemmer aktiviteten til enzymet dopamin-p-hydroksylase for å kontrollere produksjonen av noradrenalin, og som ikke påvirker mengden dopamin som trengs.

Hvordan nedbrytes noradrenalin?

Når det er et overskudd av noradrenalin i terminalknappen til nevroner, blir den ødelagt av type A monoaminoxidase (MAO-A). Det er et enzym som omdanner noradrenalin til et inaktivt stoff (dette stoffet kalles metabolitten).

Målet er at noradrenalin ikke lenger er effektiv i kroppen, ettersom høye nivåer av denne nevrotransmitteren kan få farlige konsekvenser.

Det kan også brytes ned av det transfekterte katekol-O-metylenzymet (COMT), eller konverteres til adrenalin av et eksisterende enzym i binyrens medulla, kalt PNMT (fenyletanolamin-N-metyltransferase).

De viktigste metabolitter som oppstår etter denne nedbrytningen er VMA (vanillylmandelsyre) i periferien, og MHPG (3-metoksy-4-hydroksyfenylglykol) i sentralnervesystemet. Begge utskilles i urinen, slik at de kan oppdages i en test.

Noradrenergisk system og hjernedeler involvert

Neuroner av noradrenerg type er redusert i hjernen og er organisert i små kjerne. Den viktigste kjernen er locus coeruleus som befinner seg i dorsalprotesen. Selv om de også eksisterer i medulla og thalamus. Imidlertid projiserer de seg inn i mange andre områder av hjernen, og effektene er svært kraftige. Nesten alle regioner i hjernen får innspill fra noradrenerge neuroner.

Axonene i disse nevronene virker på adrenerge reseptorer i ulike deler av nervesystemet, som: cerebellum, ryggmargen, thalamus, hypothalamus, basal ganglia, hippocampus, amygdala, septum eller neocortex (Carlson, 2006). I tillegg til den cingulate sving og den rillede kroppen.

Hovedvirkningen av aktiveringen av disse nevronene er økningen i overvåkingskapasiteten. Det vil si en økning i oppmerksomheten for å oppdage hendelser i miljøet.

I 1964 definerte Dahlström og Fuxe flere viktige cellekjerner. De kalte dem "A", som kommer fra "aminergic". De beskrev fjorten "A zoner": de første syv inneholder nevrotransmitteren noradrenalin, mens følgende inneholder dopamin.

Den noradrenergiske gruppen A1 ligger nær den laterale retikulære kjernen og er viktig for å kontrollere stoffskiftet i kroppsvæsken. På den annen side ligger gruppe A2 i en del av hjernestammen som kalles enlig kjerne. Disse cellene deltar i stressresponser og kontroll av appetitt og tørst. Grupper 4 og 5 prosjekterer hovedsakelig på ryggmargen.

Locus coeruleus er imidlertid det viktigste området; og den inneholder gruppe A6. En høy aktivitet av coeruleus kjernen er assosiert med årvåkenhet og reaksjonshastighet. I motsetning til dette, et stoff som undertrykker aktiviteten til dette området, gir en sterk beroligende effekt.

På den annen side, utenfor hjernen, fungerer noradrenalin som en nevrotransmitter i sympatiske ganglia som ligger i nærheten av magen eller ryggmargen. Det frigjøres også direkte i blodet fra binyrene, strukturer plassert over nyrene som regulerer stressresponser.

Noradrenerge reseptorer

Det finnes forskjellige typer noradrenerge reseptorer, som utmerker seg i henhold til deres følsomhet overfor visse forbindelser. Disse reseptorene kalles også adrenerge, fordi de har en tendens til å fange både adrenalin og norepinefrin.

I sentralnervesystemet inneholder nevroner β1 og β2 adrenerge reseptorer, og α1 og α2. Disse fire typer reseptorer finnes også i flere organer skilt fra hjernen. En femte type, kalt p3-reseptoren, finnes utenfor sentralnervesystemet, hovedsakelig i fettvev (fett).

Alle disse reseptorene har både eksitatoriske og hemmende effekter. For eksempel har a2-reseptoren generelt en nettoeffekt av redusert frigjort noradrenalin (hemmende). Mens resten av reseptorer normalt produserer observerbare excitatoriske effekter.

Hvilke funksjoner er forbundet med norepinefrin?

Noradrenalin er relatert til et bredt spekter av funksjoner. Men fremfor alt er det knyttet til en tilstand av fysisk og mental aktivering, noe som forbereder oss til å reagere på hendelsene i vårt miljø. Det vil si at den setter i gang kampen eller flyresponsen.

Dermed tillater kroppen å reagere hensiktsmessig på stressssituasjoner gjennom økt hjertefrekvens, økt blodtrykk, utvidelse av elevene og utvidelse av luftveiene.

I tillegg forårsaker det å redusere blodkar i ikke-essensielle organer. Det vil si at det reduserer blodstrømmen til mage-tarmsystemet; blokkerer gastrointestinal motilitet. Som det hemmer tømmingen av blæren. Dette skjer fordi organismen vår etablerer prioriteringer, og antar at det er viktigere å bruke energi til å forsvare seg mot en fare enn til utskillelse av avfall.

Det er mulig å ytterligere detaljere effekten av dette stoffet i henhold til den delen av nervesystemet der det virker.

I det sympatiske nervesystemet

Det er den viktigste nevrotransmitteren til sympatisk nervesystem, og består av en serie ganglier. Ganglia av den sympatiske kjeden ligger ved siden av ryggmargen, i brystet og i magen. Disse etablerer forbindelser med et bredt utvalg av organer som øyne, spyttkjertler, hjerte, lunger, mage, nyrer, blære, reproduktive organer ... I tillegg til binyrene.

Formålet med noradrenalin er å modifisere organens aktivitet slik at de så mye som mulig forener en rask reaksjon av kroppen til visse hendelser. De sympatiske effektene ville være:

- Økning i mengden blod pumpet av hjertet.

- Fungerer i arteriene, noe som forårsaker økt blodtrykk gjennom innsnevring av blodkar.

- Raskt brenn kalorier i fettvev for å generere kroppsvarme. Det fremmer også lipolyse, en prosess som forvandler fett til energikilder for muskler og annet vev.

- Økning i okulær fuktighet og dilatasjon av elevene.

- Komplekse effekter på immunsystemet (noen prosesser ser ut til å aktivere mens andre deaktiveres).

- Økning i glukoseproduksjonen gjennom sin handling på leveren. Husk at glukose er den viktigste energikilden til organismen.

- I bukspyttkjertelen fremmer noradrenalin frigivelsen av et hormon som kalles glukagon. Dette forsterker produksjonen av glukose i leveren.

- Det letter at skjelettmuskulaturen får den nødvendige glukosen til å fungere.

- I nyrene frigjør det renin og beholder natrium i blodet.

- Reduserer aktiviteten til mage-tarmsystemet. Spesielt reduserer det blodstrømmen til det området, og hemmer gastrointestinal mobilitet, samt frigjøring av fordøyelsesstoffer.

Disse effektene kan motvirkes i det parasympatiske nervesystemet med et stoff som kalles acetylkolin. Dette har motsatte funksjoner: det reduserer hjertefrekvensen, fremmer en tilstand av avslapning, øker intestinal motilitet som fremmer fordøyelsen, fremmer urinering, sammentrekning av elevene, etc.

I sentralnervesystemet

De noradrenerge nevronene i hjernen fremmer hovedsakelig en tilstand av våken oppblåsthet og forberedelse til handling. Hovedstrukturen som er ansvarlig for "mobilisering" av vårt sentrale nervesystem er locus coeruleus, som deltar i følgende effekter:

- Øk overvåking, en tilstand der vi er mer oppmerksomme på miljøet og klar til å reagere på alle hendelser.

- Økende oppmerksomhet og konsentrasjon.

- Forbedrer behandling av sensoriske stimuli.

- Som en konsekvens favoriserer en større frigjøring av noradrenalin minne. Spesielt øker det kapasiteten til å lagre minner og lære; samt gjenopprette data som allerede er lagret. Det forbedrer også arbeidsminnet.

- Det reduserer reaksjonstidene, det vil si, det tar mye mindre tid å behandle stimuliene og gi et svar.

- Øker rastløshet og angst.

Under søvn blir noradrenalin frigjort. Nivåene forblir stabile under våken, og de stiger mye mer i møte med ubehagelige, stressfulle eller farlige situasjoner.

For eksempel gir smerte, spenning i blæren, varme, kulde eller pustevansker økning i noradrenalin. Selv om tilstandene med frykt eller intens smerte er knyttet til svært høye nivåer av aktivitet av locus coeruleus, og derfor større mengde noradrenalin.

Terapeutisk bruk av norepinefrin

Det finnes et stort utvalg av stoffer som påvirker de noradrenerge systemene i hele kroppen. De brukes hovedsakelig til kardiovaskulære problemer og visse psykiatriske forhold.

Det er sympatomimetiske legemidler, eller også kalt adrenerge agonister, som etterligner eller forsterker noen av effektene av eksisterende norepinefrin. I motsetning til dette har sympatolytiske stoffer (eller adrenerge antagonister) motsatt effekt.

Noradrenalin selv ville være sympatomimetisk, og kan administreres direkte ved intravenøs injeksjon i tilfelle av alvorlig hypotensjon.

På den annen side kan norepinefrininhiberende legemidler fokusere på blokkering av beta-reseptorer. De brukes til å behandle høyt blodtrykk, hjertearytmi eller hjertesvikt, glaukom, angina pectoris eller Marfan syndrom.

Imidlertid er bruken av dette i økende grad begrenset, da det har alvorlige bivirkninger, hovedsakelig for diabetikere.

Det finnes også stoffer som blokkerer alfa-reseptorer, som har et bredt spekter av bruksområder fordi deres effekter er noe mer komplekse. De kan brukes til å slappe av musklene i blæren under visse forhold som utvisning av steiner i blæren.

Primært er inhibitorene til alfa 1-reseptorene også nyttige for lidelser som generalisert angst, panikklidelse og posttraumatisk stresslidelse.

Mens de som blokkerer alfa 2-reseptorer, har de en endelig potensiserende effekt av noradrenalin. De har vært mye brukt til å behandle depresjon, siden det tradisjonelt har vært antatt at disse pasientene har lave nivåer av noradrenalin.

Legemidler som øker norepinefrin nivåer har også blitt brukt hos pasienter med oppmerksomhetsdefekt hyperaktivitetsforstyrrelse. Hovedsakelig metylfenidat, som også øker mengden dopamin.