La molécula de adrenalina (Epinefrina)

Historia

En mayo de 1886, William Bates informó el descubrimiento de una sustancia producida por la glándula suprarrenal en el New York Medical Journal. La epinefrina fue aislada e identificada en 1895 por Napoleón Cybulski, un fisiólogo polaco. El descubrimiento fue repetido en 1897 por John Jacob Abel.. Jokichi Takamine, un químico japonés, descubrió de forma independiente la misma hormona en 1900.In 1901 aisló y purificó la hormona adrenalina de las glándulas de vaca.Fue sintetizado artificialmente por primera vez en 1904 por Friedrich Stolz.

Desencadenantes

La epinefrina es una hormona de «lucha o huida» y desempeña un papel central en la reacción al estrés a corto plazo. Se libera de las glándulas suprarrenales cuando existe peligro o en una emergencia. Estos desencadenantes pueden ser condiciones amenazantes, excitantes o estresantes ambientales, como altos niveles de ruido o luz brillante (consulte Respuesta de lucha o huida).

Un ejemplo de desencadenante inducido por ruido de la liberación de epinefrina es el tinnitus. La respuesta de lucha o huida causada por el tinnitus contribuye al estrés físico observado en pacientes con tinnitus, lo que agrava el caso.

Acciones en el cuerpo

Cuando se secreta en el torrente sanguíneo, prepara rápidamente al cuerpo para actuar en situaciones de emergencia. La hormona aumenta el suministro de oxígeno y glucosa al cerebro y los músculos, al tiempo que suprime otros procesos corporales que no son de emergencia (digestión en particular).

Aumenta la frecuencia cardíaca y el volumen de los accidentes cerebrovasculares, dilata las pupilas y constriñe las arteriolas de la piel y el intestino mientras dilata las arteriolas de los músculos esqueléticos. Eleva el nivel de azúcar en la sangre al aumentar la catálisis de glucógeno a glucosa en el hígado, y al mismo tiempo comienza la descomposición de los lípidos en las células grasas. Al igual que otras hormonas del estrés, la epinefrina tiene un efecto supresor en el sistema inmunitario.

Aunque la epinefrina no tiene ningún efecto psicoactivo, el estrés o la excitación también liberan norepinefrina en el cerebro. La norepinefrina tiene acciones similares en el cuerpo, pero también es psicoactiva.

El tipo de acción en varios tipos de células depende de su expresión de receptores adrenérgicos.

Receptores adrenérgicos

Las acciones de la epinefrina están mediadas por receptores adrenérgicos:

• Se une a los receptores α1 de las células hepáticas, que activan la vía de señalización inositol-fosfolípidos, señalando la fosforilación de la glucógeno sintasa y la glucógeno fosforilasa (inactivándolos y activándolos, respectivamente), lo que lleva de glucógeno (glucogenólisis) para liberar glucosa al torrente sanguíneo.

• La epinefrina también activa los receptores Î2-adrenérgicos del hígado y las células musculares, activando así la vía de señalización de la adenilato ciclasa, que a su vez aumentará la glucogenólisis.

Los receptores Î22 se encuentran principalmente en los vasos sanguíneos del músculo esquelético, donde desencadenan la vasodilatación. Sin embargo, los receptores αadrenérgicos se encuentran en la mayoría de los músculos lisos y los vasos esplácnicos, y la epinefrina desencadena la vasoconstricción en esos vasos.

Uso terapéutico

La epinefrina se usa como medicamento para tratar el paro cardíaco y otras arritmias cardíacas que resultan en una disminución o ausencia del gasto cardíaco; su acción es aumentar la resistencia periférica a través de la vasoconstricción de los receptores adrenérgicos α1, de modo que la sangre se desvía al núcleo del cuerpo, y la respuesta de los receptores adrenérgicos Î21, que es un aumento de la frecuencia y el gasto cardíacos (la velocidad y el pronunciamiento de los latidos cardíacos). Esta acción beneficiosa viene con una consecuencia negativa significante※aumento de la irritabilidad cardiaca※que puede llevar a complicaciones adicionales inmediatamente después de una reanimación exitosa. Las alternativas a este tratamiento incluyen la vasopresina, un antidiurético poderoso que también aumenta la resistencia vascular periférica que conduce a la derivación sanguínea a través de la vasoconstricción, pero sin el aumento concomitante de la irritabilidad miocárdica.

Debido a su efecto supresor sobre el sistema inmunitario, la epinefrina se usa para tratar la anafilaxia y la sepsis. Los pacientes alérgicos sometidos a inmunoterapia pueden recibir un enjuague de epinefrina antes de administrar el extracto de alérgeno, lo que reduce la respuesta inmunitaria al alérgeno administrado. También se utiliza como broncodilatador para el asma si los agonistas específicos de los receptores beta2-adrenérgicos no están disponibles o son ineficaces. Las reacciones adversas a la epinefrina incluyen palpitaciones, taquicardia, ansiedad, dolor de cabeza, temblor, hipertensión y edema pulmonar agudo.

Debido a las diversas expresiones de los receptores α1 o Î22, dependiendo del paciente, la administración de epinefrina puede elevar o disminuir la presión arterial, dependiendo de si el aumento neto o la disminución de la resistencia periférica pueden equilibrar los efectos positivos inotrópicos y cronotrópicos de la epinefrina en el corazón, efectos que aumentan respectivamente la contractilidad y la frecuencia cardíaca.

Biosíntesis

La epinefrina se sintetiza a partir de norepinefrina en una vía sintética compartida por todas las catecolaminas, incluidas la L-dopa, la dopamina, la norepinefrina y la epinefrina.La epinefrina se sintetiza a través de la metilación de la amina distal primaria de la norepinefrina por la feniletanolamina N-metiltransferasa (PNMT) en el citosol de las neuronas adrenérgicas y las células de la médula suprarrenal (las llamadas células cromafínicas). La PNMT solo se encuentra en el citosol de las células de las células medulares suprarrenales. PNMT utiliza S-adenosilmetionina (SAMe) como cofactor para donar el grupo metilo a la norepinefrina, creando epinefrina.Para que la norepinefrina actúe sobre la PNMT en el citosol, primero debe enviarse fuera de los gránulos de las células cromafínicas. Esto puede ocurrir a través del intercambiador de catecolamina-H+ VMAT1. VMAT1 también es responsable de transportar la epinefrina recién sintetizada del citosol a gránulos de cromafina en preparación para su liberación.

Regulación

La síntesis de epinefrina está exclusivamente bajo el control del sistema nervioso central (SNC). Varios niveles de regulación dominan la síntesis de epinefrina.

La hormona adrenocorticotrópica (ACTH) y el sistema nervioso simpático estimulan la síntesis de precursores de la adrenalina al aumentar la actividad de las enzimas involucradas en la síntesis de catecolaminas. Las enzimas específicas son la tirosina hidroxilasa en la síntesis de dopa y la enzima dopamina-Î2-hidroxilasa en la síntesis de norepinefrina.

La ACTH también estimula la corteza suprarrenal para liberar cortisol, lo que aumenta la expresión de PNMT en las células cromafínicas, mejorando la síntesis de epinefrina. Esto se hace con mayor frecuencia en respuesta al estrés.

El sistema nervioso simpático, que actúa a través de los nervios esplácnicos a la médula suprarrenal, estimula la liberación de epinefrina. La acetilcolina liberada por las fibras simpáticas preganglionares de estos nervios actúa sobre los receptores nicotínicos de acetilcolina, causando la despolarización celular y un flujo de calcio a través de canales de calcio dependientes del voltaje. El calcio desencadena la exocitosis de los gránulos cromafines y por lo tanto la liberación de epinefrina (y norepinefrina) en el torrente sanguíneo.

A diferencia de muchas otras hormonas, la epinefrina (como con otras catecolaminas) no ejerce ninguna retroalimentación negativa para regular su propia síntesis.

Un feocromocitoma es un tumor de la glándula suprarrenal (o, en raras ocasiones, los ganglios del sistema nervioso simpático), que provoca la secreción incontrolada de catecolaminas, generalmente epinefrina.

En las células hepáticas, la epinefrina se une al receptor Î2-adrenérgico, lo que cambia la conformación y ayuda a la Gs, una proteína G, a intercambiar PIB a GTP. Esta proteína G trimérica se disocia a las subunidades Gs alfa y Gs beta/gamma. Gs alfa se une a la adenil ciclasa, convirtiendo así el ATP en AMP cíclico. El AMP cíclico se une a la subunidad reguladora de la Proteína Quinasa A: La proteína quinasa A fosforila la Fosforilasa Quinasa. Mientras tanto, Gs beta / gamma se une al canal de calcio y permite que los iones de calcio entren en el citoplasma. Los iones de calcio se unen a las proteínas de calmodulina, una proteína presente en todas las células eucariotas, que luego se une a la fosforilasa Quinasa y finaliza su activación. Fosforilasa Cinasa fosforilata Fosforilasa que luego fosforila el glucógeno y lo convierte en glucosa-6-fosfato.

Terminología

Aunque se conoce ampliamente como adrenalina fuera de los EE.UU., y el público lego en todo el mundo, el USAN y INN para este producto químico es epinefrina porque la adrenalina tenía demasiada similitud con el Parke, Davis & marca comercial adrenalina (sin la «e») registrada en los EE. UU. El término BAN y PE para este producto químico es adrenalina, y de hecho ahora es una de las pocas diferencias entre los sistemas de nombres INN y BAN.

Entre los profesionales de la salud de EE. UU., el término epinefrina se usa sobre la adrenalina. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que universalmente, los productos farmacéuticos que imitan los efectos de la epinefrina se denominan adrenérgicos, y los receptores de la epinefrina se denominan adrenoceptores.

Notas