Catecolaminas: síntese, liberação e funções - Ciência - 2023

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As catecolaminas ou aminohormônios são substâncias que contêm em sua estrutura um grupo catecol e uma cadeia lateral com um grupo amino. Eles podem funcionar em nosso corpo como hormônios ou neurotransmissores.

As catecolaminas são uma classe de monoaminas que são sintetizadas a partir da tirosina. Os principais são dopamina, adrenalina e norepinefrina. Eles consistem em neurotransmissores muito importantes em nosso corpo e têm múltiplas funções; eles participam de mecanismos neurais e endócrinos.

Algumas das funções do sistema nervoso central que eles controlam são movimento, cognição, emoções, aprendizagem e memória. Eles também desempenham um papel fundamental nas respostas ao estresse. Dessa forma, a liberação dessas substâncias aumenta quando ocorre estresse físico ou emocional. No nível celular, essas substâncias modulam a atividade neuronal abrindo ou fechando canais iônicos de acordo com os receptores envolvidos.

Os níveis de catecolaminas podem ser observados em exames de sangue e urina. Na verdade, as catecolaminas estão ligadas a cerca de 50% das proteínas do sangue.

As alterações na neurotransmissão das 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 compõe as proteínas. Pode ser derivado diretamente da dieta (como fonte exógena) ou sintetizado no fígado a partir da fenilalanina (como fonte endógena).

Fenilalanina

A fenilalanina é um aminoácido essencial para humanos. É obtido por meio da alimentação, embora também estejam presentes em algumas substâncias psicoativas.

Para ter níveis adequados de catecolaminas, é importante consumir alimentos ricos em fenilalanina, como carnes vermelhas, ovos, peixes, laticínios, grão de bico, lentilhas, nozes, etc.

Tirosina

Quanto à tirosina, ela pode ser encontrada no queijo. Para que as catecolaminas se formem, a tirosina deve ser sintetizada por um hormônio chamado tirosina hidroxilase. Uma vez hidroxilado, L-DOPA (L-3,4-dihidroxifenilalanina) é obtido.

Dopamina e norepinefrina

Em seguida, a DOPA passa por um processo de descarboxilação por meio da enzima DOPA descarboxilase, produzindo dopamina.

Da dopamina, e graças à dopamina beta-hidroxilada, obtém-se a norepinefrina (também chamada de norepinefrina).

Adrenalina

A epinefrina é produzida na medula das glândulas supra-renais, localizadas acima dos rins. Ele surge da norepinefrina. A epinefrina surge quando a norepinefrina é sintetizada pela enzima feniletanolamina N-metiltransferase (PNMT). Esta enzima só é encontrada nas células da medula adrenal.

Por outro lado, a inibição da síntese de catecolaminas é produzida pela ação do AMPT (alfa metil-p-tirosina). Este é responsável por inibir a enzima tirosina-hidroxilase.

Onde as catecolaminas são produzidas?

As principais catecolaminas têm origem nas glândulas supra-renais, especificamente na medula supra-renal dessas glândulas. São produzidos graças a células chamadas cromafins: neste local a adrenalina é secretada em 80% e a noradrenalina nos 20% restantes.

Essas duas substâncias agem como hormônios simpaticomiméticos. Ou seja, eles simulam os efeitos da hiperatividade no sistema nervoso simpático. Assim, quando essas substâncias são liberadas na corrente sanguínea, ocorre um aumento da pressão sanguínea, maior contração muscular e um aumento nos níveis de glicose. Bem como a aceleração da frequência cardíaca e da respiração.

Por esse motivo, as catecolaminas são essenciais para se preparar para as respostas de estresse, luta ou fuga.

Norepinefrina ou norepinefrina

A norepinefrina ou norepinefrina é sintetizada e armazenada nas fibras pós-ganglionares dos nervos simpáticos periféricos. Essa substância também é produzida nas células do locus coeruleus, em um grupo de células denominado A6.

Esses neurônios se projetam para o hipocampo, amígdala, tálamo e córtex; constituindo a via norepinefrineal dorsal. Essa via parece estar envolvida em funções cognitivas, como atenção e memória.

A via ventral, que se conecta com o hipotálamo, parece participar das funções vegetativas, neuroendócrinas e autonômicas.

Dopamina

Por outro lado, a dopamina também pode surgir da medula adrenal e dos nervos simpáticos periféricos. No entanto, ele funciona principalmente como um neurotransmissor no sistema nervoso central. Desta forma, ocorre principalmente em duas áreas do tronco encefálico: a substância negra e a área tegmental ventral.

Especificamente, os principais grupos de células dopaminérgicas são encontrados na região ventral do mesencéfalo, uma área chamada "agrupamento de células A9". Esta zona inclui a substância preta. Eles também estão localizados no grupo de células A10 (área tegmental ventral).

Os neurônios A9 projetam suas fibras para o núcleo caudado e o putâmen, formando a via nigroestriatal. Isso é essencial para o controle do motor.

Enquanto os neurônios da zona A10 passam pelo núcleo de accumbens, a amígdala e o 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 à glândula pituitária para exercer funções hormonais.

Existem também outros núcleos na área do tronco encefálico que estão associados à adrenalina, como os postmas da área e o trato solitário. Porém, para que a adrenalina seja liberada no sangue, é necessária a presença de outro neurotransmissor, a acetilcolina.

Liberação

Para que ocorra a liberação de catecolaminas, é necessária a liberação prévia de acetilcolina. Esta liberação pode ocorrer, por exemplo, quando detectamos um perigo. A acetilcolina inerva a medula adrenal e produz uma série de eventos celulares.

O resultado é a secreção de catecolaminas no espaço extracelular por um processo denominado exocitose.

Como atuam no corpo?

Existe uma série de receptores distribuídos por todo o corpo chamados de receptores adrenérgicos. Esses receptores são ativados por catecolaminas e são responsáveis por uma ampla variedade de funções.

Geralmente quando a dopamina, a epinefrina ou a norepinefrina se ligam a esses receptores; há uma reação de luta ou fuga. Assim, a freqüência cardíaca aumenta, a tensão muscular aumenta e as pupilas dilatam. Eles também influenciam o sistema gastrointestinal.

É importante observar que as catecolaminas sanguíneas liberadas pela medula adrenal exercem seus efeitos nos 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, nucleus accumbens, córtex cerebral, amígdala e substância negra.

Características

As catecolaminas podem modular uma ampla variedade de funções no corpo. Como mencionado acima, eles podem circular no sangue ou ter diferentes efeitos no cérebro (como neurotransmissores).

A seguir, você poderá conhecer as funções das quais participam as catecolaminas:

Funções cardíacas

Por meio do aumento dos níveis de adrenalina (principalmente), ocorre um aumento da força contrátil do coração. Além disso, a frequência dos batimentos cardíacos aumenta. Isso causa um aumento no fornecimento de oxigênio.

Funções vasculares

Geralmente, um aumento nas catecolaminas causa vasoconstrição, ou seja, uma contração dos vasos sanguíneos. A consequência é um aumento da pressão arterial.

Funções gastrointestinais

A epinefrina parece reduzir a motilidade e as secreções gástricas e intestinais. Bem como a contração dos esfíncteres. Os receptores adrenérgicos envolvidos nessas funções são os 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 causa dilatação das pupilas (midríase). Além de uma diminuição da pressão intraocular.

Funções respiratórias

As catecolaminas parecem aumentar a frequência respiratória. Além disso, tem efeitos relaxantes brônquicos poderosos. Assim, reduz as secreções brônquicas, exercendo ação broncodilatadora.

Funções no Sistema Nervoso Central

No sistema nervoso, a norepinefrina e a dopamina aumentam o estado de alerta, a atenção, a concentração e o processamento de estímulos.

Faz-nos reagir mais rápido aos estímulos e nos faz aprender e lembrar melhor. Eles também mediam sentimentos de prazer e recompensa. No entanto, níveis elevados dessas substâncias têm sido associados a problemas de ansiedade.

Enquanto os baixos níveis de dopamina parecem influenciar o aparecimento de distúrbios 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).

Na verdade, foi demonstrado que a ausência de dopamina nos gânglios da base é a origem da doença de Parkinson.

Estresse

As catecolaminas são muito importantes na regulação do estresse. Os níveis dessas substâncias são aumentados para preparar nosso corpo para reagir a estímulos potencialmente perigosos. É assim que as respostas de luta ou fuga aparecem.

Ações no sistema imunológico

Foi demonstrado que o estresse influencia o sistema imunológico, sendo mediado principalmente pela adrenalina e norepinefrina. Quando estamos expostos ao estresse, a glândula adrenal libera adrenalina, enquanto o sistema nervoso secreta norepinefrina. Isso inerva os órgãos envolvidos no sistema imunológico.

Um aumento muito prolongado nas catecolaminas produz estresse crônico e enfraquecimento do sistema imunológico.

Análise de catecolaminas na urina e sangue

O corpo decompõe as catecolaminas e as excreta na urina. Portanto, por meio de urinálise, pode-se observar a quantidade de catecolaminas secretadas em um período de 24 horas. Esse teste também pode ser feito por meio de um exame de sangue.

Esse teste geralmente é feito para diagnosticar tumores nas glândulas supra-renais (feocromocitoma). Um tumor nesta área causaria a liberação de muitas catecolaminas. O que se refletiria em sintomas como hipertensão, sudorese excessiva, dores de cabeça, taquicardia e tremores.

Altos níveis de catecolaminas na urina também podem manifestar qualquer tipo de estresse excessivo, como infecções por todo o corpo, cirurgias ou lesões traumáticas.

Embora esses níveis possam ser alterados se eles tomaram medicamentos para pressão arterial, antidepressivos, drogas ou cafeína. Além disso, ter estado no frio pode aumentar os níveis de catecolaminas na análise.

Entretanto, valores baixos podem indicar diabetes ou alterações na atividade do sistema nervoso.

Referências

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