Catecolaminas: Síntese, Liberação e Funções
Catecolaminas (CA) ou amino-hormônios são todas aquelas substâncias que contêm em sua estrutura um grupo catecol e uma cadeia lateral com um grupo amino. Eles podem trabalhar em nosso corpo como hormônios ou como neurotransmissores.
As catecolaminas são uma classe de monoaminas sintetizadas a partir da tirosina. Os principais são dopamina, adrenalina e noradrenalina.
Eles consistem em neurotransmissores muito importantes em nosso corpo e exercem múltiplas funções. Eles participam de mecanismos neurais e endócrinos.
Algumas das funções do sistema nervoso central que controlam são movimento, cognição, emoções, aprendizado e memória.
As catecolaminas desempenham um papel fundamental nas respostas ao estresse. Desta forma, a liberação dessas substâncias aumenta quando se experimenta estresse físico ou emocional.
No nível celular, essas substâncias modulam a atividade neuronal, abrindo ou fechando os canais iônicos de acordo com os receptores envolvidos (Nicoll et al., 1990).
Os níveis de catecolaminas podem ser observados através de testes de sangue e urina. De fato, as catecolaminas estão ligadas a aproximadamente 50% das proteínas no sangue.
Alterações na neurotransmissão de catecolaminas parecem explicar certos distúrbios neurológicos e neuropsiquiátricos. Por exemplo, a depressão está associada a baixos níveis dessas substâncias, ao contrário da ansiedade. Por outro lado, a dopamina parece desempenhar um papel essencial em doenças como Parkinson e esquizofrenia.
Biossíntese de catecolaminas
As catecolaminas são derivadas da tirosina, um aminoácido que forma proteínas. Pode ser derivado diretamente da dieta (como fonte exógena) ou sintetizado no fígado a partir de fenilalanina (uma fonte endógena).
A fenilalanina é um aminoácido essencial para os seres humanos. É obtido através da dieta, embora também esteja presente em algumas substâncias psicoativas.
Para ter níveis adequados de catecolaminas, é importante consumir alimentos ricos em fenilalanina, como carne vermelha, ovo, peixe, laticínios, grão de bico, lentilhas, nozes, etc.
Também é encontrado no aspartame, um adoçante amplamente utilizado em refrigerantes e produtos dietéticos. Quanto à tirosina, ela pode ser encontrada no queijo.
Para as catecolaminas se formarem, a tirosina deve ser sintetizada por um hormônio chamado tirosina hidroxilase. Uma vez hidroxilada, L-DOPA (L-3, 4-dihidroxifenilalanina) é obtida.
Em seguida, a DOPA passa por um processo de descarboxilação através da enzima DOPA descarboxilase, produzindo dopamina.
A partir da dopamina, e graças à dopamina beta-hidroxilada, a noradrenalina (também chamada norepinefrina) é obtida.
A adrenalina é formada na medula das glândulas supra-renais, localizadas nos rins. Surge da noradrenalina. A adrenalina surge quando a noradrenalina é sintetizada pela enzima feniletanolamina N-metiltransferase (PNMT). Esta enzima é encontrada apenas nas células da medula supra-renal.
Por outro lado, a inibição da síntese de catecolaminas é produzida pela ação do AMPT (alfa metil-p-tirosina). Isto é responsável por inibir a enzima tirosina hidroxilase.
Onde as catecolaminas são produzidas?
Como observado, as principais catecolaminas são originárias das glândulas supra-renais. Especificamente na medula adrenal dessas glândulas. Eles são produzidos graças a células chamadas de cromafins. Nesse lugar a adrenalina é secretada em 80% e a noradrenalina nos 20% restantes.
Essas duas substâncias atuam como hormônios simpaticomiméticos. Ou seja, eles simulam os efeitos da hiperatividade no sistema nervoso simpático. Assim, quando essas substâncias são liberadas na corrente sanguínea, um aumento na pressão sanguínea, aumento da contração muscular e aumento dos níveis de glicose são experimentados. Bem como aceleração da frequência cardíaca e respiração.
Por essa razão, as catecolaminas são essenciais para preparar respostas de estresse, luta ou fuga.
A noradrenalina ou norepinefrina é sintetizada e armazenada nas fibras pós-ganglionares dos nervos simpáticos periféricos. Esta substância também é produzida nas células do locus coeruleus, em um conjunto de células chamado A6.
Esses neurônios se projetam para o hipocampo, amígdala, tálamo e córtex; constituindo a via dorsal noradrenalina. Esse caminho parece estar envolvido em funções cognitivas, como atenção e memória.
A via ventral, que se conecta com o hipotálamo, parece participar de funções vegetativas, neuroendócrinas e autonômicas.
Por outro lado, a dopamina também pode surgir da medula supra-renal e dos nervos simpáticos periféricos. No entanto, funciona principalmente como um neurotransmissor do sistema nervoso central. Desta forma, ocorre principalmente em duas áreas do tronco encefálico: a substantia nigra e a área tegmentar ventral.
Especificamente, os principais grupos de células dopaminérgicas são encontrados na região ventral do mesencéfalo, uma área chamada "grupo de células A9". Esta zona inclui a substantia nigra. Eles também estão localizados no grupo de células A10 (área tegmentar ventral).
Os neurônios A9 projetam suas fibras para o núcleo caudado e o putâmen, formando a via nigrostriatal. Isso é fundamental para o controle motor.
Enquanto os neurônios da zona A10 passam pelo núcleo da accumbens, pela amígdala e pelo córtex pré-frontal, formando a via mesocorticolímbica. Isso é essencial na motivação, nas emoções e na formação de memórias.
Além disso, há outro grupo de células dopaminérgicas em uma parte do hipotálamo, que se conecta com a glândula pituitária para exercer funções hormonais.
Existem também outros núcleos na área do tronco encefálico que estão associados à adrenalina, como a área de postrema e o trato solitário. No entanto, para liberar adrenalina no sangue, é necessária a presença de outro neurotransmissor, a acetilcolina.
Liberação de catecolaminas
Para que a liberação das catecolaminas ocorra, a liberação prévia de acetilcolina é necessária. Este lançamento pode ocorrer, por exemplo, quando detectamos um perigo. A acetilcolina fornece a medula supra-renal e produz uma série de eventos celulares
O resultado é a secreção de catecolaminas no espaço extracelular por um processo chamado exocitose.
Como eles agem no corpo?
Há uma série de receptores distribuídos por todo o corpo chamados receptores adrenérgicos. Esses receptores são ativados com catecolaminas e são responsáveis por uma ampla variedade de funções.
Normalmente, quando a dopamina, a adrenalina ou a noradrenalina se ligam a esses receptores; ocorre uma fuga ou reação de luta. Assim, aumenta a freqüência cardíaca, a tensão muscular e aparece uma dilatação das pupilas. Eles também influenciam o sistema gastrointestinal.
É importante notar que as catecolaminas no sangue que liberam a medula supra-renal exercem seus efeitos sobre os tecidos periféricos, mas não no cérebro. Isso ocorre porque o sistema nervoso é separado pela barreira hematoencefálica.
Existem também receptores específicos para a dopamina, que são de 5 tipos. Estes são encontrados no sistema nervoso, especialmente no hipocampo, núcleo de accumbens, córtex cerebral, amígdala e substantia nigra.
Funções
As catecolaminas podem modular funções muito diversas do organismo. Como mencionado acima, eles podem circular através do sangue ou exercer efeitos diferentes no cérebro (como os neurotransmissores).
Em seguida, você pode aprender sobre as funções nas quais as catecolaminas participam:
Funções cardíacas
Através de um aumento nos níveis de adrenalina (principalmente), há um aumento na força contrátil do coração. Além disso, a frequência de batimentos aumenta. Isso provoca um aumento no suprimento de oxigênio.
Funções vasculares
Geralmente, um aumento nas catecolaminas causa uma vasoconstrição, isto é, uma contração nos vasos sanguíneos. A conseqüência é um aumento na pressão sanguínea.
Funções gastrointestinais
A adrenalina parece reduzir a motilidade e secreções gástricas e intestinais. Bem como a contração do esfíncter. Os receptores adrenérgicos envolvidos nessas funções são a1, a2 e b2.
Funções urinárias
A adrenalina relaxa o músculo detrusor da bexiga (para que mais urina possa ser armazenada). Ao mesmo tempo, contrai o trígono e o esfíncter para permitir a retenção urinária.
No entanto, doses moderadas de dopamina aumentam o fluxo sanguíneo para os rins, exercendo um efeito diurético.
Funções oculares
O aumento das catecolaminas também produz dilatação da pupila (midríase). Além de uma diminuição da pressão intra-ocular.
Funções respiratórias
As catecolaminas parecem aumentar a frequência respiratória. Além disso, tem poderosos efeitos relaxantes bronquiais. Assim, diminui as secreções brônquicas exercendo uma ação broncodilatadora.
Funções no sistema nervoso central
No sistema nervoso, a noradrenalina e a dopamina aumentam a viligancia, atenção, concentração e processamento de estímulos.
Isso nos faz reagir mais rápido a estímulos e aprender e lembrar melhor. Eles também medeiam as sensações de prazer e recompensa. No entanto, níveis elevados dessas substâncias têm sido associados a problemas de ansiedade.
Enquanto baixos níveis de dopamina parecem influenciar o aparecimento de alterações na atenção, dificuldades de aprendizagem e depressão.
Funções motoras
A dopamina é a principal catecolamina envolvida na mediação do controle dos movimentos. As áreas responsáveis são a substantia nigra e os gânglios da base (especialmente o núcleo caudado).
De fato, a ausência de dopamina nos gânglios da base demonstrou ser a origem da doença de Parkinson.
Estresse
As catecolaminas são muito importantes na regulação do estresse. Os níveis dessas substâncias são elevados para preparar nosso corpo para reagir a estímulos potencialmente perigosos. É assim que as respostas de luta ou fuga aparecem.
Ações no sistema imunológico
Tem sido demonstrado que o estresse influencia o sistema imunológico, sendo mediado principalmente pela adrenalina e noradrenalina. Quando estamos expostos ao estresse, a glândula adrenal libera adrenalina, enquanto a noradrenalina é secretada no sistema nervoso. Isso inerva os órgãos envolvidos no sistema imunológico.
Um aumento das catecolaminas de forma muito prolongada, produz estresse crônico e enfraquecimento do sistema imunológico.
Análise de catecolaminas na urina e no sangue
O organismo quebra as catecolaminas e excreta-as pela urina. Portanto, através de um exame de urina, a quantidade de catecolaminas secretadas em um período de 24 horas pode ser observada. Este teste também pode ser feito através de um exame de sangue.
Este teste é geralmente realizado para diagnosticar tumores nas glândulas supra-renais (feocromocitoma). Um tumor nessa área causaria a liberação excessiva de catecolaminas. O que seria refletido em sintomas como hipertensão, sudorese excessiva, dores de cabeça, taquicardias e tremores.
Níveis elevados de catecolaminas na urina também podem manifestar qualquer tipo de estresse excessivo, como infecções por todo o corpo, cirurgias ou lesões traumáticas.
Embora estes níveis possam ser alterados se forem tomados medicamentos para a pressão arterial, antidepressivos, drogas ou cafeína. Além disso, ter gasto frio pode aumentar os níveis de catecolaminas na análise.
No entanto, valores baixos podem indicar diabetes ou alterações na atividade do sistema nervoso.
