Catecholamines: functie en ziekten

catecholamines zijn biogeen aminen en vervullen belangrijke functies als neurotransmitters en hormonen​ De bekendste stoffen uit deze groep zijn de spanning hormonen epinefrine en noradrenaline​ Wanneer het bijniermerg niet goed functioneert, is er een tekort aan catecholamines zet in, vergezeld van flauwvallen.

Wat zijn catecholamines?

catecholamines zijn biogeen aminen die vooral verschijnen als neurotransmitters. Ze zijn afkomstig van de endocriene klieren van het bijniermerg en worden geproduceerd met de betrokkenheid van het sympathische zenuwstelsel​ Ze binden zich aan de zogenaamde alfa- en bèta-receptoren en vertonen een stimulerend effect op de circulatie​ De bekendste vertegenwoordigers van deze groep zijn de spanning hormonen adrenaline, noradrenaline en dopamine. Als stresshormonen, catecholamines hebben een direct effect vanwege hun binding aan de alfa- en bèta-receptoren. Dit onderscheidt ze van glucocorticoïden zoals Cortisol, die op korte termijn niet snel genoeg in actie komen spanning​ Epinefrine was het eerste hormoon dat werd geëxtraheerd, onderzocht en kunstmatig werd geproduceerd. Catecholamines worden door velen nagebootst drugs en worden gebruikt in de intensive care-geneeskunde om te behandelen schokken en allergische reacties.

Anatomie en structuur

De catecholamines zijn betrokken bij biosynthese. Biosynthese van deze stoffen vindt plaats in het bijniermerg en catecholaminerge neuronen. Hier wordt eerst het aminozuur tyrosine omgezet levodopa door het enzym tyrosinehydroxylase. Van dit levodopa, het aromatische L-aminozuur dat decarboxylase maakt dopamine. in dopamine beta-hydroxylase, wordt dopamine omgezet in noradrenaline zoals nodig. norepinephrine kan epinefrine worden door methylering. Deze laatste omzetting wordt gekatalyseerd door fenylethanolamine N-methyltransferase. Catecholamines kunnen ook worden geïnactiveerd. Deze inactivering komt overeen met hun opname in cellen en hun afbraak door catechol-O-methyltransferase of monoamineoxidase. Door hun structuur stimuleren catecholamines alfa-1- en bèta-receptoren in de hart-, bronchiën, maagdarmkanaal, en bloed schepen.

Functie en rollen

Catecholamines worden uitgescheiden in het bijniermerg door de werking van het sympathische middel zenuwstelsel​ Hun doel is om te overleven tijdens plotselinge stress. Evolutionair gezien behoren vluchten en vechten tot de belangrijkste overlevingsstrategieën. Voor beide strategieën heeft het lichaam een ​​teveel aan energie nodig. Deze energie wordt geleverd door catecholamines. Ze hebben een effect op de bloedsomloop, werken stabiliserend en stellen mensen in staat om over hun grenzen te gaan. Catecholamines decentraliseren en zorgen er zo voor dat de hart- en interne organen worden nog geleverd bloed zelfs bij bloedverlies. Alle catecholamines werken op aan G-proteïne gekoppelde receptoren. Deze receptoren zijn adrenerge of dopaminereceptoren en bevinden zich zowel in het vasculaire systeem als in interne organen​ Er zijn significante verschillen tussen de effecten van individuele catecholamines. Sommige stimuleren de receptoren, andere blokkeren bepaalde receptoren. Noradrenaline blokkeert bijvoorbeeld de herhaalde afgifte van catecholamines. Adrenalineaan de andere kant neemt toe bloed druk en hart- tarief. Norepinephrine neemt toe bloeddruk alleen en vertoont weinig effect op het tarief. Dopamine heeft op zijn beurt een positieve invloed op de contractiliteit van het hart. Stimulatie van dopaminerge receptoren verhoogt dus de renale, cerebrale en mesenterische bloedstroom. Wanneer daarentegen bèta-2-receptoren worden gestimuleerd, neemt het metabolisme toe, neemt de vaatweerstand af en bronchiën en schepen verwijden. Stimulatie van bèta-1-receptoren op het hart veroorzaakt op zijn beurt hartaandoeningen sterkte, hartslag, en prikkelbaarheid van het hart om toe te nemen. Gastro-intestinale bewegingen worden meestal gesmoord door catecholamines. De effecten van catecholamines zijn dus talrijk en beïnvloeden de zenuwstelsel in dezelfde mate als het metabolische systeem, het bloedsysteem en de cardiovasculair systeem.

Ziekten

Een zeldzame ziekte die verband houdt met catecholamines is feochromocytoom​ Dit omvat de vorming van een hormoonproducerende tumor van het bijniermerg. Hiervan onderscheiden is het paraganglioom. Dit is een hormoonproducerende tumor van het sympathische grensstreng in de wervelkolom tumor ziekten kunnen vergelijkbare symptomen veroorzaken, omdat in beide het bijniermerg een verhoogde adrenaline en noradrenaline​ Minder vaak is er ook een overproductie van dopamine. Vanwege het circulatiestimulerende effect van de stresshormonen, hoge bloeddruk zet in. Hartkloppingen en zweten behoren tot de meest voorkomende symptomen. Hoofdpijnhierbij treden ook tremoren en gewichtsverlies op voorwaarde​ Innerlijke rusteloosheid en paniek begonnen. Door het verhoogde adrenalinegehalte, bloed suiker stijgt ook en kan na een bepaalde tijd bevorderen suikerziekte als secundaire ziekte. In de meeste gevallen zijn hormoonproducerende tumoren goedaardig. De tumoren komen voornamelijk voor in de context van verschillende erfelijke ziekten, zoals het Hippel-Lindau-syndroom. Iets vaker dan hormoonproducerende tumoren van het bijniermerg treden onderfuncties van de bijnieren op. Dergelijke onderfuncties kunnen bijvoorbeeld optreden na een operatie in het gebied van de nieren. Zodra het lichaam te weinig catecholamines aanmaakt, bloeddruk kan alleen met moeite worden onderhouden. Duizelingwekkende spreuken met aanvallen van flauwvallen. Iets soortgelijks gebeurt bij het Waterhouse-Friedrichsen-syndroom. Dit is een volledig falen van de bijnieren, voorafgegaan door een pneumokokken- of meningokokkeninfectie. Terwijl hormoonproducerende tumoren meestal operatief worden verwijderd, behandelen artsen de hypofunctie van het bijniermerg door catecholamines toe te dienen. De administratie van catecholamines speelt ook een rol in noodgeval medicijn en kan hier nodig zijn, bijvoorbeeld erna reanimatie.