NOREPINEFRIN: STRUKTURA, FUNKCE, MECHANISMUS PŮSOBENÍ - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Norepinefrin, také nazývaný noradrenalin, je chemická organický, který patří do rodiny katecholaminů. Působí v těle a mozku, střídavě se chová jako neurotransmiter nebo jako hormon v závislosti na případu. Jméno pochází z řeckého termínu, který znamená „v ledvinách“, kvůli oblasti, ve které je syntetizován.

Hlavní funkcí norepinefrinu je aktivace těla i mozku se záměrem je připravit na akci. Je ve svém nejnižším bodě během spánku a jeho hladiny vzrůstají během bdění; Ale to není až do stresové situace, že dosáhne svého nejvyššího bodu, v takzvaných bojových nebo letových reakcích.

Norepinefrin. Autor: AndreaAP96

Je-li aktivní, způsobuje zvýšenou pozornost, zlepšuje funkce související s pamětí a zvyšuje bdělost. Na úrovni těla je zodpovědný za zvyšování krevního tlaku a oběhového toku do svalů, za zvýšení uvolňování glukózy z energetických zásob a snížení zavlažování v gastrointestinálním a vylučovacím systému.

Výzkum ukazuje, že hlavní funkcí noradrenalinu je připravit tělo a mysl na bezprostřední nebezpečí, jako je fyzický útok dravce.

Tuto látku však lze aktivovat také ve stresových situacích, kde neexistuje žádné konkrétní nebezpečí, například při zvýšení hladiny stresu.

Struktura

Norepinefrin je součástí skupiny katecholaminů a fenethylaminů. Jeho struktura je velmi podobná struktuře epinefrinu, s jediným rozdílem, že ten má methylovou skupinu připojenou k jeho dusíku. Naopak v norepinefrinu je tato methylová skupina nahrazena atomem vodíku.

Předpona „nor-“ je zkratka slova „normal“. To se používá k označení, že norepinefrin je demethylovaná sloučenina.

Tato látka se vyrábí z tyrosinu, aminokyseliny, která prochází řadou transformací v nadledvinách a postgangliových neuronech v sympatickém nervovém systému.

Kompletní sekvence je následující: fenylalanin je převeden na tyrosin působením enzymu fenylalaninhydroxylázy. Poté se tyrosin podrobuje hydroxidačnímu procesu, který jej transformuje na L-DOPA. Další krok zahrnuje přeměnu této látky na dopamin díky působení aromatického enzymu DOPA dekarboxylázy.

Nakonec je dopamin přeměněn na norepinefrin působením enzymu dopamin β-monooxygenázy, který jako kofaktory používá kyslík a kyselinu askorbovou.

Kromě toho je třeba poznamenat, že norepinefrin může být nakonec přeměněn na epinefrin působením fenylethanolamin-N-methyltransferázy, i když k tomu ve všech případech nedochází.

Funkce norepinefrinu

Oblasti mozku, které obsahují noradrenergní neurony. Zdroj: Pancrat, wikimedia commons

Norepinefrin, který je součástí jednoho z nejdůležitějších hormonálních a neurotransmiterových systémů v těle, plní velké množství funkcí. Lze je rozdělit do tří skupin: ty, které se vyskytují v centrálním nervovém systému, a ty, které se vztahují k sympatickému nervovému systému.

Funkce v centrální nervové soustavě

Noradrenergní neurony v mozku tvoří neurotransmisní systém, který při aktivaci ovlivňuje velké množství kortikálních oblastí. Hlavní účinky lze vidět ve formě stavu bdělosti a aktivace, což předurčuje osobu k jednání.

Neurony, které jsou primárně aktivovány norepinefrinem, netvoří velmi velké procento v mozku a nacházejí se většinou v malé skupině oblastí v mozku; ale jeho účinky jsou distribuovány v mozkové kůře.

Úroveň aktivace způsobená norepinefrinem má okamžitý účinek na rychlost reakce a zvyšuje ji; a také to zlepšuje schopnost být ostražití. Obecně je locus ceruleus (hlavní struktura mozku související s norepinefrinem) v klidném stavu během spánku a aktivován během bdění.

Na druhé straně, když člověk čelí stresovým podnětům, jako je velmi chlad nebo teplo, potíže s dýcháním, bolest, strach nebo úzkost, aktivuje se ve větší míře locus ceruleus.

V této době mozek efektivněji zpracovává informace ze smyslových orgánů a zvyšuje se schopnost člověka věnovat pozornost okolí.

Norepinefrin na úrovni mozku navíc zpomaluje nebo dokonce zastavuje vědomé procesy myšlení, protože podporuje plnou bdělost, která vám pomůže odhalit jakékoli nebezpečí nebo problém ve vašem prostředí. Vedlejším účinkem je také zlepšení procesů vytváření nových vzpomínek.

Funkce v sympatickém nervovém systému

Stejně jako norepinefrin vyvolává v mozku varovný stav, v parasympatickém nervovém systému vytváří řadu reakcí, které podporují aktivaci celého těla.

Ve skutečnosti je to hlavní hormon používaný v tomto těle subsystému, který je spojen s velkým počtem orgánů a struktur, od svalů po srdce, oči, plíce a kůži.

Obecně je hlavním účinkem norepinefrinu v těle změnit stav velkého počtu orgánů tak, aby se pohyb těla zlepšil, za cenu vyšší úrovně fyzického stresu a velmi vysokých výdajů Energie.

Některé z účinků norepinefrinu v sympatickém nervovém systému jsou následující:

- Zvýšení množství krve čerpané srdcem.

- Dilatace žáků a produkce většího množství slz, aby se zvlhčily oči a umožnily jim zůstat otevřené déle.

- Zvýšené spalování hnědého tuku, aby se dosáhlo vyšší úrovně energie dostupné v těle.

- Zvýšená produkce glukózy v játrech, aby se tato látka použila jako okamžité palivo.

- Snížení trávicí aktivity, soustředění všech zdrojů těla v pohybu a v možné boji nebo letu.

- Příprava svalů na rychlou a silnou reakci, zejména zvýšením krevního oběhu.

Mechanismus účinku

Zpracování norepinefrinu v synapse. Zdroj: Pancrat, wikimedia commons

Stejně jako u mnoha jiných hormonů a neurotransmiterů, norepinefrin produkuje své účinky vazbou na specifické receptory pro něj na povrchu určitých buněk. Konkrétně byly identifikovány dva typy receptorů pro noradrenalin: alfa a beta.

Alfa receptory jsou rozděleny do dvou podtypů: alfa ₁ a alfa ₂. Na druhé straně, beta je rozdělen do p ₁, β ₂, a p ₃. Jak alfa 1, tak všechny tři beta podtypy mají v těle excitační účinky; a alfa 2 hrají inhibiční roli, ale většina z nich se nachází v presynaptických buňkách, takže nehrají tak důležitou roli v účincích této látky.

Norepinefrin se v mozku chová jako neurotransmiter, proto sleduje funkci, která je společná všem monoaminovým neurotransmiterům.

Po jeho výrobě přechází tato látka na cytosol navázaný na vezikulární monoaminový transportér (VMAT). Norepinefrin pak zůstává v těchto vesikulách v klidu, dokud není uvolněn akčním potenciálem.

Jakmile byl norepinefrin uvolněn do postsynaptické buňky, váže se na své receptory a aktivuje je, čímž vyvolává účinky, které jsme již zmínili v mozku a v těle.

Poté je tělem reabsorbováno a poté může být přeměněno na jiné látky nebo znovu vstoupit do klidového stavu v rámci VMAT.

Lékařské použití

Degradace norepinefrinu. Metabolizující enzymy jsou uvedeny v rámečcích. Zdroj: Häggström, Mikael (2014). "Lékařská galerie Mikael Häggström 2014". WikiJour nal of Medicine

Mechanismus účinku norepinefrinu se používá k výrobě velkého množství léků. Mnoho z nich slouží k napodobování účinků, které tato látka přirozeně působí v těle; ale jiné lze použít jako antagonisty sympatického nervového systému, čímž se organismus uvolní. Zde uvidíme některé z nejdůležitějších.

Alfa blokátory

Alfa blokátory jsou léky, které blokují účinky alfa adrenergních receptorů, zatímco mají malý účinek na beta receptory. V této skupině najdeme některá léčiva, která blokují alfa 1, alfa 2 receptory nebo oba. Podle toho, jaký je váš cíl, mohou mít velmi odlišné účinky.

Například léky, které blokují alfa 2 receptory, způsobují zvýšení hladiny norepinefrinu uvolňovaného v těle, a tak zesilují účinky této látky.

Na druhé straně léky, které blokují alfa 1 receptory, snižují množství molekul norepinefrinu, které přicházejí k vazbě s postsynaptickými buňkami, což snižuje účinky této látky.

Mohou být například použity jako svalové relaxancia nebo jako anxiolytika, zejména v psychologických stavech, jako jsou panické poruchy nebo generalizovaná úzkostná porucha.

Beta-blokátory

Beta blokátory snižují počet norepinefrinových molekul, které se mohou vázat na beta receptory v postsynaptických buňkách. Používají se především k léčbě stavů s vysokou hladinou krevního tlaku.

Ačkoli v některých případech mají pozitivní účinky na úzkost, ve většině zemí nejsou pro toto použití lékařsky schváleny.

Reference

1. "Norepinefrin" v: Drugs. Citováno z: 19. června 2019 z Drugs: drug.com.
2. "Norepinefrin" v: Pubchem. Citováno z: 19. června 2019 z Pubchem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. "Co je norepinefrin?" in: Study. Citováno z: June 19, 2019 ze Study: study.com.
4. "Jaký je rozdíl mezi adrenalinem a norepinefrinem?" in: Health Line. Citováno z: 19. června 2019 z Health Line: healthline.com.
5. "Norepinefrin" v: Wikipedia. Citováno z: 19. června 2019 z Wikipedie: en.wikipedia.org.