Adrenaline (epinefrine) molecuul
geschiedenis
In mei 1886 meldde William Bates de ontdekking van een stof geproduceerd door de bijnier in het New York Medical Journal. Epinefrine werd geïsoleerd en geïdentificeerd in 1895 door Napoleon Cybulski, een Poolse fysioloog. De ontdekking werd in 1897 herhaald door John Jacob Abel.. Jokichi Takamine, een Japanse chemicus, onafhankelijk ontdekte hetzelfde hormoon in 1900.In 1901 hij isoleerde en zuiverde het hormoon adrenaline van koeienklieren.Het werd voor het eerst kunstmatig gesynthetiseerd in 1904 door Friedrich Stolz.
Triggers
epinefrine is een” vecht-of vluchthormoon ” en speelt een centrale rol in de kortdurende stressreactie. Het wordt vrijgegeven van de bijnieren wanneer gevaar dreigt of in een noodsituatie. Dergelijke triggers kunnen bedreigende, opwindende of omgevingsstressoromstandigheden zijn, zoals hoge geluidsniveaus of fel licht (zie Fight-or-flight response).
een voorbeeld van ruis-geïnduceerde trigger van epinefrine release is tinnitus. De strijd-of-vlucht reactie veroorzaakt door tinnitus is een bijdrage aan fysieke stress gezien in tinnitus-patiënten, verergeren van de zaak.
acties in het lichaam
wanneer het in de bloedbaan wordt uitgescheiden, bereidt het het lichaam snel voor op actie in noodsituaties. Het hormoon verhoogt de toevoer van zuurstof en glucose naar de hersenen en spieren, terwijl het onderdrukken van andere niet-noodtoestand lichamelijke processen (spijsvertering in het bijzonder).
Het verhoogt de hartslag en het slagvolume, verwijdt de pupillen en vernauwt de arteriolen in de huid en de darmen terwijl de arteriolen in de skeletspieren verwijden. Het verhoogt de bloedsuikerspiegel door katalyse van glycogeen te verhogen tot glucose in de lever, en tegelijkertijd begint de afbraak van lipiden in vetcellen. Als sommige andere spanningshormonen, heeft adrenaline een onderdrukkend effect op het immuunsysteem.
hoewel epinefrine geen psychoactieve effecten heeft, geeft stress of opwinding ook noradrenaline in de hersenen af. Noradrenaline heeft vergelijkbare acties in het lichaam, maar is ook psychoactief.
het type werking in verschillende celtypen hangt af van hun expressie van adrenerge receptoren.
adrenerge receptoren
de werking van epinefrine wordt gemedieerd via adrenerge receptoren:
- Het bindt zich aan α1 receptoren van levercellen, die de inositol-fosfolipide signaalweg activeren, die de fosforylering van glycogeensynthase en glycogeenfosforylase signaleren (respectievelijk inactiveren en activeren), wat leidt tot afbraak van glycogeen (glycogenolyse) om glucose af te geven aan de bloedbaan.
- epinefrine activeert ook Î2-adrenerge receptoren van de lever en spiercellen, waardoor de signalerende route van adenylaatcyclase wordt geactiveerd, die op zijn beurt de glycogenolyse zal verhogen. de receptoren van
Î22 worden hoofdzakelijk gevonden in de bloedvaten van de skeletspieren waar zij vasodilatatie teweegbrengen. Nochtans, worden α – adrenergic receptoren gevonden in de meeste vlotte spieren en splanchnic schepen, en adrenaline veroorzaakt vasoconstrictie in die schepen.
therapeutisch gebruik
epinefrine wordt gebruikt als geneesmiddel voor de behandeling van hartstilstand en andere cardiale dysritmieën die leiden tot een verminderde of afwezige cardiale output; de werking ervan is het verhogen van de perifere weerstand via α1-adrenoceptor vasoconstrictie, zodat het bloed naar de kern van het lichaam wordt geschild, en de Î21-adrenoceptorrespons die een verhoogde hartfrequentie en-output is (de snelheid en het uitspreken van hartslagen). Deze gunstige actie wordt geleverd met een significante negatieve consequenceâ € ” verhoogde cardiale irritatie—die kan leiden tot extra complicaties onmiddellijk na een anders succesvolle reanimatie. De alternatieven voor deze behandeling omvatten vasopressine, een krachtige antidiuretic die ook perifere vasculaire weerstand verhoogt die tot bloed rangeren via vasoconstrictie leidt, maar zonder de bijkomende verhoging van myocardiale prikkelbaarheid.
vanwege het onderdrukkende effect op het immuunsysteem wordt epinefrine gebruikt voor de behandeling van anafylaxie en sepsis. De allergiepatiënten die immunotherapie ondergaan kunnen een epinefrinespoeling ontvangen alvorens het allergeenuittreksel wordt beheerd, waarbij de immune reactie op het beheerde allergeen wordt verminderd. Het wordt ook gebruikt als bronchusverwijder voor astma als specifieke bèta-2-adrenerge receptoragonisten niet beschikbaar of niet effectief zijn. De bijwerkingen aan adrenaline omvatten hartkloppingen, tachycardie, bezorgdheid, hoofdpijn, tremor, hypertensie, en scherp longoedeem.
vanwege verschillende expressie van α1 of Î22-receptoren, afhankelijk van de patiënt, kan toediening van adrenaline de bloeddruk verhogen of verlagen, afhankelijk of de netto toename of afname van perifere weerstand de positieve inotrope en chronotrope effecten van adrenaline op het hart in evenwicht kan brengen, effecten die respectievelijk de contractiliteit en snelheid van het hart verhogen.
biosynthese
epinefrine wordt gesynthetiseerd uit noradrenaline op een synthetische route die gedeeld wordt door alle catecholamines, waaronder L-dopa, dopamine, noradrenaline en epinefrine.Epinefrine wordt gesynthetiseerd via methylering van het primaire distale amine van norepinefrine door fenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) in het cytosol van adrenerge neuronen en cellen van het bijniermerg (zogenaamde chromaffinecellen). PNMT wordt alleen gevonden in het cytosol van cellen van bijniermergcellen. PNMT gebruikt S-adenosylmethionine (zelfde) als cofactor om de methylgroep aan norepinefrine te doneren, die tot adrenaline leiden.Voor norepinephrine om door pnmt in cytosol worden in werking gesteld, moet het eerst uit korrels van de chromaffincellen worden verscheept. Dit kan gebeuren via de catecholamine-h + wisselaar VMAT1. VMAT1 is ook verantwoordelijk voor het transport van nieuw gesynthetiseerde epinefrine van het cytosol terug naar chromaffin-granulaat ter voorbereiding op afgifte.
Regulatie
Epinefrinesynthese is uitsluitend onder controle van het centraal zenuwstelsel (CZS). Verscheidene niveaus van regelgeving domineren epinefrinesynthese.
adrenocorticotroop hormoon (ACTH) en het sympathische zenuwstelsel stimuleren de synthese van einefrine-precursoren door de activiteit van enzymen die betrokken zijn bij de synthese van catecholamine te versterken. De specifieke enzymen zijn tyrosinehydroxylase in de synthese van dopa en enzym dopamine-Î2-hydroxylase in de synthese van noradrenaline.
ACTH stimuleert ook de bijnierschors om cortisol vrij te geven, wat de expressie van PNMT in chromaffinecellen verhoogt en de epinefrinesynthese verbetert. Dit gebeurt meestal als reactie op stress.
het sympathische zenuwstelsel, dat via splanchnische zenuwen naar het bijniermerg werkt, stimuleert de afgifte van adrenaline. Acetylcholine vrijgegeven door preganglionische sympathische vezels van deze zenuwen werkt op nicotine acetylcholine receptoren, waardoor celdepolarisatie en een instroom van calcium via voltage-gated calciumkanalen. Calcium brengt de exocytose van chromaffin korrels en dus de versie van adrenaline (en noradrenaline) in de bloedbaan.
in tegenstelling tot veel andere hormonen oefent epinefrine (zoals bij andere catecholamines) geen negatieve feedback uit om zijn eigen synthese te downreguleren.
een feochromocytoom is een tumor van de bijnier (of, zelden, de ganglia van het sympathische zenuwstelsel), wat resulteert in de ongecontroleerde secretie van catecholamines, meestal epinefrine.
in levercellen bindt adrenaline aan de Î2-adrenerge receptor die Bouw verandert en helpt Gs, een g-eiwit, uitwisselingsgdp aan GTP. Deze trimere g proteã ne dissocieert aan Gs alpha en Gs beta/gamma subeenheden. Gs-alpha bindt aan adenylcyclase waarbij ATP in cyclisch AMP wordt omgezet. Cyclisch AMP bindt aan de regelgevende subeenheid van eiwitkinase a: eiwitkinase a phosphorylates Phosphorylase Kinase. Ondertussen bindt Gs bèta / gamma aan het calciumkanaal en staat calciumionen toe om het cytoplasma in te gaan. Calciumionen binden aan calmodulineproteã nen, een proteã ne huidig in alle eukaryotic cellen, die dan aan Phosphorylase Kinase bindt en zijn activering beëindigt. Phosphorylase Kinase phosphorylates Phosphorylase die dan phosphorylates glycogeen en zet het in glucose-6-fosfaat.
terminologie
hoewel algemeen aangeduid als adrenaline buiten de VS, en het lekenpubliek wereldwijd, de USAN en INN voor deze chemische stof is epinefrine omdat adrenaline droeg te veel gelijkenis met de Parke, Davis & Co handelsmerk adrenaline (zonder de “e”) die werd geregistreerd in de VS. De BAN-EN EP-term voor deze chemische stof is adrenaline, en is nu inderdaad een van de weinige verschillen tussen de INN-en BAN-systemen van namen.
bij ons gezondheidswerkers wordt de term epinefrine gebruikt boven adrenaline. Nochtans, moet worden opgemerkt dat universeel, geneesmiddelen die de gevolgen van adrenaline nabootsen worden genoemd adrenergics, en receptoren voor adrenaline worden genoemd adrenoceptors.
opmerkingen