adrenaliini (epinefriini) molekyyli

historia

toukokuussa 1886 William Bates kertoi New York Medical Journal-lehdessä lisämunuaisen tuottaman aineen löytymisestä. Puolalainen fysiologi Napoleon Cybulski eristi epinefriinin ja tunnisti sen vuonna 1895. Löydön toisti vuonna 1897 John Jacob Abel.. Japanilainen kemisti Jokichi Takamine löysi itsenäisesti saman hormonin 1900.In 1901 hän eristi ja puhdisti lehmän rauhasista adrenaliinihormonin.Sen syntetisoi keinotekoisesti ensimmäisen kerran Friedrich Stolz vuonna 1904.

laukaisee

epinefriini on ”taistele tai pakene”-hormoni, ja sillä on keskeinen rooli lyhytaikaisessa stressireaktiossa. Se vapautuu lisämunuaisista vaaran uhatessa tai hätätilanteessa. Tällaiset laukaisimet voivat olla uhkaavia, jännittäviä tai ympäristöä kuormittavia olosuhteita, kuten korkea melutaso tai kirkas valo (KS.torjunta-tai pakovaste).

esimerkki melun aiheuttamasta epinefriinin vapautumisen laukaisijasta on tinnitus. Fight-or-flight vastaus aiheuttama tinnitus on myötävaikuttanut fyysisen stressin nähdään tinnitus-potilaat, pahentaa tapauksessa.

vaikutukset elimistössä

verenkiertoon erittyessään se valmistaa elimistöä nopeasti toimintaan hätätilanteissa. Hormoni lisää hapen ja glukoosin saantia aivoihin ja lihaksiin, samalla kun se estää muita ei-hätäprosesseja (ruoansulatus erityisesti).

se lisää sykettä ja aivohalvauksen määrää, laajentaa pupilleja ja supistaa ihon ja suoliston arterioleja laajentaen samalla luurankolihasten arterioleja. Se nostaa verensokeria lisäämällä glykogeenin katalyysiä glukoosiksi maksassa, ja samalla alkaa rasvasolujen lipidien hajoaminen. Kuten joillakin muilla stressihormoneilla, epinefriinillä on tukahduttava vaikutus immuunijärjestelmään.

vaikka epinefriinillä ei ole psykoaktiivisia vaikutuksia, stressi tai kiihottuminen vapauttaa myös noradrenaliinia aivoissa. Noradrenaliinilla on samanlaisia vaikutuksia kehossa, mutta se on myös psykoaktiivinen.

vaikutustapa eri solutyypeissä riippuu niiden adrenergisten reseptorien ilmentymisestä.

adrenergiset reseptorit

epinefriinin vaikutus välittyy adrenergisten reseptorien kautta:

• se sitoutuu α1 maksasolujen reseptoreihin, jotka aktivoivat inositoli-fosfolipidi-signalointireittiä, signaloiden glykogeenisyntaasin ja glykogeenifosforylaasin fosforylaatiota (inaktivoivat ja aktivoivat niitä vastaavasti) johtaen glykogeeni (glykogenolyysi) glukoosin vapauttamiseksi verenkiertoon.

• epinefriini aktivoi myös maksa-ja lihassolujen Î2-adrenergisia reseptoreita, jolloin adenylaattisyklaasi-signalointireitti aktivoituu, mikä puolestaan lisää glykogenolyysiä.

Î22-reseptoreita on lähinnä luustolihasten verisuonissa, joissa ne laukaisevat vasodilataation. α – adrenergisia reseptoreita on kuitenkin useimmissa sileissä lihaksissa ja splanchnic-aluksissa, ja epinefriini laukaisee verisuonten supistumisen näissä aluksissa.

terapeuttiseen käyttöön

epinefriiniä käytetään lääkkeenä sydänpysähdyksen ja muiden sydämen rytmihäiriöiden hoitoon, jotka johtavat sydämen tuotannon vähenemiseen tai puuttumiseen; sen vaikutus on lisätä perifeeristä resistenssiä α1-adrenoseptorin vasokonstriktion kautta siten, että veri ohjautuu kehon ytimeen, ja Î21-adrenoseptorin vastetta, joka on lisääntynyt sydämen lyöntitiheys ja-teho (sydämen lyöntien nopeus ja ilmoittaminen). Tämä hyödyllinen toiminta tulee merkittävä negatiivinen seuraus ”lisääntynyt sydämen ärsyttävyys”, joka voi johtaa lisäkomplikaatioihin välittömästi sen jälkeen, kun muuten onnistunut elvytys. Vaihtoehtoja tälle hoidolle ovat vasopressiini, voimakas antidiureetti, joka myös lisää ääreisverisuonten vastusta, mikä johtaa veren vaihtumiseen vasokonstriktion kautta, mutta ilman siihen liittyvää sydänlihaksen ärtyneisyyden lisääntymistä.

sen immuunijärjestelmän tukahduttavan vaikutuksen vuoksi epinefriiniä käytetään anafylaksian ja sepsiksen hoitoon. Allergiapotilaille immunoterapia voi saada epinefriini huuhtele ennen allergeeni ote annetaan, mikä vähentää immuunivastetta annetulle allergeeni. Sitä käytetään myös astman keuhkoputkia laajentavana aineena, jos spesifisiä beeta2-adrenergisten reseptorien agonisteja ei ole saatavilla tai ne ovat tehottomia. Epinefriinin haittavaikutuksia ovat sydämentykytys, takykardia, ahdistuneisuus, päänsärky, vapina, hypertensio ja akuutti keuhkopöhö.

potilaasta riippuen epinefriinin antaminen eri α1-tai Î22-reseptorien ilmentymisen vuoksi voi nostaa tai laskea verenpainetta riippuen siitä, voiko ääreisresistenssin nettolisäys tai-väheneminen tasapainottaa epinefriinin positiivisia inotrooppisia ja kronotrooppisia vaikutuksia sydämeen, jotka vastaavasti lisäävät sydämen supistuvuutta ja nopeutta.

biosynteesi

epinefriini syntetisoidaan norepinefriinistä kaikkien katekoliamiinien, kuten L-dopan, dopamiinin, norepinefriinin ja epinefriinin, yhteisellä synteettisellä reitillä.Epinefriiniä syntetisoidaan metyloimalla norepinefriinin primaarista distaalista amiinia fenyylietanoliamiini-N-metyylitransferaasin (PNMT) avulla adrenergisten neuronien ja lisämunuaisen ytimen solujen sytosolissa (ns.kromaffiinisolut). PNMT: tä esiintyy vain lisämunuaisten medullaaristen solujen sytosolissa. PNMT käyttää S-adenosyylimetioniinia (sama) kofaktorina luovuttaakseen metyyliryhmän norepinefriinille, jolloin muodostuu epinefriiniä.Jotta pnmt vaikuttaisi norepinefriiniin sytosolissa, se on ensin toimitettava kromaffiinisolujen rakeista. Tämä voi tapahtua katekoliamiini-H+ – vaihtimen VMAT1 kautta. VMAT1 on myös vastuussa uuden syntetisoidun epinefriinin kuljettamisesta sytosolista takaisin kromaffiinirakeisiin valmisteltaessa vapautumista.

säätely

Epinefriinisynteesi on yksinomaan keskushermoston hallinnassa. Epinefriinisynteesiä hallitsevat useat säätelytasot.

adrenokortikotrooppinen hormoni (ACTH) ja sympaattinen hermosto stimuloivat einefriinin esiasteiden synteesiä tehostamalla katekoliamiinisynteesiin osallistuvien entsyymien aktiivisuutta. Spesifiset entsyymit ovat tyrosiinihydroksylaasi dopan synteesissä ja dopamiini-Î2-hydroksylaasientsyymi norepinefriinin synteesissä.

ACTH stimuloi myös lisämunuaiskuorta vapauttamaan kortisolia, mikä lisää pnmt: n ilmentymistä kromatiinisoluissa tehostaen epinefriinisynteesiä. Tämä tehdään useimmiten vastauksena stressiin.

sympaattinen hermosto, joka vaikuttaa splanchnisten hermojen kautta lisämunuaiseen, stimuloi epinefriinin vapautumista. Näiden hermojen preganglionisten sympaattisten kuitujen vapauttama asetyylikoliini vaikuttaa nikotiinisiin asetyylikoliinireseptoreihin aiheuttaen solujen depolarisaation ja kalsiumin tulvan jännitekanavien kautta. Kalsium käynnistää kromaffiinirakeiden eksosytoosin ja siten epinefriinin (ja noradrenaliinin) vapautumisen verenkiertoon.

toisin kuin monet muut hormonit, epinefriini (kuten muutkin katekoliamiinit) ei aiheuta minkäänlaista negatiivista palautetta Oman synteesinsä alas säätelemiseksi.

feokromosytooma on lisämunuaisen (tai harvoin sympaattisen hermoston hermosolmun) kasvain, joka johtaa katekoliamiinien, yleensä epinefriinin, hallitsemattomaan eritykseen.

maksasoluissa epinefriini sitoutuu Î2-Adrenergiseen reseptoriin, joka muuttaa konformaatiota ja auttaa GS: ää, g-proteiinia, vaihtamaan BKT: n GTP: ksi. Tämä trimeerinen g-Proteiini dissosioituu GS alfa-ja GS beta / gamma-alayksiköiksi. GS alfa sitoutuu adenyylisyklaasiin, jolloin ATP muuttuu sykliseksi AMP: ksi. Syklinen AMP sitoutuu proteiinikinaasi A: n säätelevään alayksikköön: proteiinikinaasi a fosforyloi Fosforylaasikinaasin. Samaan aikaan GS beeta/gamma sitoutuu kalsiumkanavaan ja päästää kalsiumioneja sytoplasmaan. Kalsiumionit sitoutuvat kaikissa eukaryoottisoluissa esiintyviin kalmoduliiniproteiineihin, jotka sitten sitoutuvat Fosforylaasikinaasiin ja viimeistelevät sen aktivaation. Fosforylaasikinaasi fosforyloi Fosforylaasin, joka fosforyloi glykogeenin ja muuttaa sen glukoosi-6-fosfaatiksi.

terminologia

vaikka tätä kemikaalia kutsutaan yleisesti adrenaliiniksi Yhdysvaltain ulkopuolella ja maallikkoyleisössä ympäri maailmaa, USAn ja INN ovat epinefriiniä, koska adrenaliini muistuttaa liikaa Parke, Davis & Co-tuotemerkkiä adrenaliini (ilman ”e”: tä), joka on rekisteröity Yhdysvalloissa. Kiellon ja EP: n termi tälle kemikaalille on adrenaliini, ja se on todellakin yksi harvoista eroista INN-ja BAN-nimijärjestelmien välillä.

meidän terveydenhuollon ammattilaisten keskuudessa adrenaliinin sijasta käytetään termiä epinefriini. On kuitenkin huomattava, että yleisesti epinefriinin vaikutuksia jäljitteleviä lääkkeitä kutsutaan adrenergisiksi ja epinefriinin reseptoreita kutsutaan adrenoseptoreiksi.

muistiinpanot