Molecola di adrenalina (epinefrina)

Storia

Nel maggio 1886, William Bates riportò la scoperta di una sostanza prodotta dalla ghiandola surrenale nel New York Medical Journal. L’epinefrina fu isolata e identificata nel 1895 da Napoleone Cybulski, un fisiologo polacco. La scoperta fu ripetuta nel 1897 da John Jacob Abel.. Jokichi Takamine, un chimico giapponese, ha scoperto indipendentemente lo stesso ormone in 1900.In 1901 ha isolato e purificato l’ormone adrenalina dalle ghiandole della mucca.Fu sintetizzato artificialmente per la prima volta nel 1904 da Friedrich Stolz.

Trigger

L’epinefrina è un ormone “lotta o fuga” e svolge un ruolo centrale nella reazione allo stress a breve termine. Viene rilasciato dalle ghiandole surrenali quando il pericolo minaccia o in caso di emergenza. Tali fattori scatenanti possono essere minacciosi, eccitanti o condizioni di stress ambientale come alti livelli di rumore o luce intensa (vedere Risposta al combattimento o al volo).

Un esempio di trigger indotto dal rumore del rilascio di epinefrina è l’acufene. La risposta di lotta o fuga causata dall’acufene contribuisce allo stress fisico visto nei pazienti con acufene, esacerbando il caso.

Azioni nel corpo

Quando secreto nel flusso sanguigno, prepara rapidamente il corpo per l’azione in situazioni di emergenza. L’ormone aumenta l’apporto di ossigeno e glucosio al cervello e ai muscoli, mentre sopprime altri processi corporei non di emergenza (digestione in particolare).

Aumenta la frequenza cardiaca e il volume della corsa, dilata le pupille e restringe le arteriole nella pelle e nell’intestino mentre dilata le arteriole nei muscoli scheletrici. Eleva il livello di zucchero nel sangue aumentando la catalisi del glicogeno in glucosio nel fegato e allo stesso tempo inizia la disgregazione dei lipidi nelle cellule adipose. Come alcuni altri ormoni dello stress, l’epinefrina ha un effetto soppressivo sul sistema immunitario.

Sebbene l’epinefrina non abbia effetti psicoattivi, lo stress o l’eccitazione rilasciano anche norepinefrina nel cervello. La noradrenalina ha azioni simili nel corpo, ma è anche psicoattiva.

Il tipo di azione in vari tipi di cellule dipende dalla loro espressione di recettori adrenergici.

recettori Adrenergici

Adrenalina azioni sono mediate attraverso i recettori adrenergici:

• Si lega a α1 recettori delle cellule del fegato, che attivano inositolo-fosfolipidi signaling pathway di segnalazione la fosforilazione della glicogeno sintasi e la glicogeno fosforilasi (disattivazione e attivazione di loro, rispettivamente), che porta alla scissione del glicogeno (glicogenolisi) così come il rilascio di glucosio nel flusso sanguigno.

• L’epinefrina attiva anche i recettori Î2-adrenergici del fegato e delle cellule muscolari, attivando così la via di segnalazione dell’adenilato ciclasi, che a sua volta aumenterà la glicogenolisi.

I recettori Î22 si trovano principalmente nei vasi sanguigni del muscolo scheletrico dove innescano la vasodilatazione. Tuttavia, i recettori α-adrenergici si trovano nella maggior parte dei muscoli lisci e dei vasi splancnici, e l’epinefrina innesca la vasocostrizione in quei vasi.

l’uso Terapeutico

l’Epinefrina è usato come un farmaco per il trattamento dell’arresto cardiaco e altre aritmie cardiache con conseguente diminuita o assente, la gittata cardiaca; la sua azione è quello di aumentare la resistenza periferica via α1-adrenorecettori vasocostrizione, in modo che il sangue viene deviato verso il corpo principale, e la Î21-adrenorecettori risposta che è aumentata frequenza cardiaca e di uscita (la velocità e la dichiarazione di battiti cardiaci). Questa azione benefica viene fornito con un significativo consequenceâ negativo€ “aumento irritabilityâ cardiaca€” che può portare a ulteriori complicazioni immediatamente dopo una rianimazione altrimenti successo. Le alternative a questo trattamento includono la vasopressina, un potente antidiuretico che aumenta anche la resistenza vascolare periferica che porta allo smistamento del sangue tramite vasocostrizione, ma senza l’conseguente aumento dell’irritabilità miocardica.

A causa del suo effetto soppressivo sul sistema immunitario, l’epinefrina è usata per trattare l’anafilassi e la sepsi. I pazienti allergici sottoposti a immunoterapia possono ricevere un risciacquo con epinefrina prima che venga somministrato l’estratto di allergene, riducendo così la risposta immunitaria all’allergene somministrato. Viene anche usato come broncodilatatore per l’asma se specifici agonisti del recettore beta2-adrenergico non sono disponibili o inefficaci. Le reazioni avverse all’adrenalina comprendono palpitazioni, tachicardia, ansia, mal di testa, tremore, ipertensione ed edema polmonare acuto.

A causa della diversa espressione dei recettori α1 o Î22, a seconda del paziente, la somministrazione di adrenalina può aumentare o abbassare la pressione sanguigna, a seconda che l’aumento netto o la diminuzione della resistenza periferica possano bilanciare gli effetti positivi inotropi e cronotropi dell’adrenalina sul cuore, effetti che aumentano rispettivamente la contrattilità e la frequenza del cuore.

Biosintesi

L’epinefrina è sintetizzata dalla noradrenalina in un percorso sintetico condiviso da tutte le catecolamine, tra cui L-dopa, dopamina, noradrenalina ed epinefrina.L’epinefrina è sintetizzata tramite metilazione dell’ammina distale primaria della noradrenalina da parte della feniletanolamina N-metiltransferasi (PNMT) nel citosol dei neuroni adrenergici e delle cellule del midollo surrenale (cosiddette cellule cromaffine). PNMT si trova solo nel citosol delle cellule delle cellule midollari surrenali. PNMT utilizza la S-adenosilmetionina (stessa) come cofattore per donare il gruppo metilico alla noradrenalina, creando epinefrina.Affinché la noradrenalina possa essere agita dal PNMT nel citosol, deve prima essere spedita fuori dai granuli delle cellule cromaffine. Ciò può avvenire tramite lo scambiatore di catecolamina-H+ VMAT1. VMAT1 è anche responsabile del trasporto di epinefrina appena sintetizzata dal citosol in granuli di cromaffina in preparazione per il rilascio.

Regolazione

La sintesi dell’epinefrina è esclusivamente sotto il controllo del sistema nervoso centrale (SNC). Diversi livelli di regolazione dominano la sintesi dell’adrenalina.

L’ormone adrenocorticotropo (ACTH) e il sistema nervoso simpatico stimolano la sintesi dei precursori dell’einefrina migliorando l’attività degli enzimi coinvolti nella sintesi delle catecolamine. Gli enzimi specifici sono la tirosina idrossilasi nella sintesi della dopa e l’enzima dopamina-Î2-idrossilasi nella sintesi della noradrenalina.

ACTH stimola anche la corteccia surrenale a rilasciare cortisolo, che aumenta l’espressione di PNMT nelle cellule cromaffine, migliorando la sintesi dell’adrenalina. Questo è più spesso fatto in risposta allo stress.

Il sistema nervoso simpatico, agendo attraverso i nervi splancnici al midollo surrenale, stimola il rilascio di epinefrina. L’acetilcolina rilasciata dalle fibre simpatiche preganglioniche di questi nervi agisce sui recettori nicotinici dell’acetilcolina, causando la depolarizzazione cellulare e un afflusso di calcio attraverso i canali del calcio voltaggio-dipendenti. Il calcio innesca l’esocitosi dei granuli di cromaffina e quindi il rilascio di adrenalina (e noradrenalina) nel flusso sanguigno.

A differenza di molti altri ormoni, l’epinefrina (come con altre catecolamine) non esercita alcun feedback negativo per regolare la propria sintesi.

Un feocromocitoma è un tumore della ghiandola surrenale (o, raramente, i gangli del sistema nervoso simpatico), che si traduce nella secrezione incontrollata di catecolamine, di solito epinefrina.

Nelle cellule epatiche, l’epinefrina si lega al recettore Î2-adrenergico che cambia conformazione e aiuta Gs, una proteina G, a scambiare il PIL in GTP. Questa proteina trimerica G si dissocia alle subunità Gs alfa e Gs beta / gamma. Gs alpha si lega all’adenil ciclasi convertendo così l’ATP in AMP ciclico. L’AMP ciclico si lega alla subunità regolatrice della Protein chinasi A: la protein chinasi A fosforila la fosforilasi chinasi. Nel frattempo, Gs beta / gamma si lega al canale del calcio e consente agli ioni di calcio di entrare nel citoplasma. Gli ioni di calcio si legano alle proteine della calmodulina, una proteina presente in tutte le cellule eucariotiche, che quindi si lega alla fosforilasi chinasi e termina la sua attivazione. Fosforilasi chinasi fosforila fosforilasi che poi fosforila glicogeno e lo converte in glucosio-6-fosfato.

Terminologia

Anche se ampiamente indicato come adrenalina al di fuori degli Stati Uniti, e il pubblico laico in tutto il mondo, l’USAN e INN per questa sostanza chimica è adrenalina perché adrenalina portava troppa somiglianza con il Parke, Davis& Co marchio adrenalin (senza la “e”) che è stato registrato negli Stati Uniti. Il termine BAN e EP per questa sostanza chimica è adrenalina, ed è infatti ora una delle poche differenze tra i sistemi INN e BAN di nomi.

Tra noi professionisti della salute, il termine epinefrina è usato sopra adrenalina. Tuttavia, va notato che universalmente, i farmaci che imitano gli effetti dell’epinefrina sono chiamati adrenergici e i recettori per l’epinefrina sono chiamati adrenocettori.

Note