cząsteczka adrenaliny (epinefryny)

Historia

w maju 1886 roku William Bates poinformował o odkryciu substancji wytwarzanej przez nadnercze w nowojorskim czasopiśmie medycznym. Epinefryna została wyizolowana i zidentyfikowana w 1895 roku przez Napoleona Cybulskiego, polskiego fizjologa. Odkrycie to powtórzył w 1897 roku John Jacob Abel.. Jokichi Takamine, japoński chemik, niezależnie odkrył ten sam hormon w 1900.In 1901 wyizolował i oczyścił hormon adrenaliny z gruczołów krowich.Po raz pierwszy został sztucznie zsyntetyzowany w 1904 roku przez Friedricha Stolza.

wyzwala

epinefryna jest hormonem „walki lub ucieczki” i odgrywa kluczową rolę w krótkotrwałej reakcji na stres. Jest uwalniany z nadnerczy, gdy grozi niebezpieczeństwo lub w nagłych przypadkach. Takie wyzwalacze mogą być groźne, ekscytujące lub stresujące warunki środowiskowe, takie jak wysoki poziom hałasu lub jasne światło (patrz reakcja walki lub lotu).

przykładem wywołanego hałasem wyzwalacza epinefryny jest szum w uszach. Reakcja walki lub ucieczki spowodowana szumem w uszach przyczynia się do stresu fizycznego obserwowanego u pacjentów z szumem w uszach, zaostrzając przypadek.

działania w organizmie

wydzielany do krwiobiegu szybko przygotowuje organizm do działania w sytuacjach awaryjnych. Hormon zwiększa dopływ tlenu i glukozy do mózgu i mięśni, jednocześnie hamując Inne Nie awaryjne procesy organizmu (w szczególności trawienie).

zwiększa częstość akcji serca i objętość udaru, rozszerza źrenice i zwęża tętnice w skórze i jelitach, jednocześnie rozszerzając tętnice w mięśniach szkieletowych. Podnosi poziom cukru we krwi poprzez zwiększenie katalizy glikogenu do glukozy w wątrobie, a jednocześnie rozpoczyna rozpad lipidów w komórkach tłuszczowych. Podobnie jak inne hormony stresu, epinefryna ma hamujący wpływ na układ odpornościowy.

chociaż epinefryna nie ma żadnych efektów psychoaktywnych, stres lub pobudzenie uwalnia również norepinefrynę w mózgu. Norepinefryna ma podobne działanie w organizmie, ale jest również psychoaktywna.

rodzaj działania w różnych typach komórek zależy od ich ekspresji receptorów adrenergicznych.

receptory adrenergiczne

działanie epinefryny odbywa się za pośrednictwem receptorów adrenergicznych:

• wiąże się z receptorami α1 komórek wątroby, które aktywują szlak sygnałowy inozytolu-fosfolipidu, sygnalizując fosforylację syntazy glikogenu i fosforylazy glikogenu (odpowiednio ich inaktywację i aktywację), prowadzi do rozpadu glikogenu (glikogenolizy) w celu uwolnienia glukozy do krwiobiegu.

• epinefryna aktywuje również receptory Î2-adrenergiczne komórek wątroby i mięśni, aktywując w ten sposób szlak sygnałowy cyklazy adenylowej, co z kolei zwiększy glikogenolizę.

receptory Î22 znajdują się głównie w naczyniach krwionośnych mięśni szkieletowych, gdzie wywołują rozszerzenie naczyń krwionośnych. Jednak receptory α – adrenergiczne znajdują się w większości mięśni gładkich i naczyń splanchnicznych, a epinefryna wyzwala skurcz naczyń krwionośnych w tych naczyniach.

zastosowanie terapeutyczne

epinefryna jest stosowana jako lek w leczeniu zatrzymania krążenia i innych zaburzeń rytmu serca powodujących zmniejszenie lub brak pojemności minutowej serca; jej działanie polega na zwiększeniu oporności obwodowej poprzez zwężenie naczyń α1-adrenoceptor, tak że krew jest przetaczana do rdzenia organizmu, a odpowiedź Î21-adrenoceptor, która jest zwiększona częstość akcji serca i wydajność (szybkość i głoszenie uderzeń serca). To korzystne działanie wiąże się ze znaczącym negatywnym następstwem „zwiększonej drażliwości serca”, co może prowadzić do dodatkowych powikłań natychmiast po udanej resuscytacji. Alternatywą dla tego leczenia jest wazopresyna, silny lek przeciwcukrzycowy, który również zwiększa obwodowy opór naczyniowy prowadzący do przetaczania krwi poprzez zwężenie naczyń, ale bez towarzyszącego wzrostu drażliwości mięśnia sercowego.

ze względu na hamujący wpływ na układ odpornościowy, epinefryna jest stosowana w leczeniu anafilaksji i posocznicy. Alergicy poddawani immunoterapii mogą otrzymać płukanie epinefryny przed podaniem ekstraktu z alergenu, zmniejszając w ten sposób odpowiedź immunologiczną na podany alergen. Jest również stosowany jako lek rozszerzający oskrzela w astmie, jeśli specyficzni agoniści receptora beta2-adrenergicznego są niedostępni lub nieskuteczni. Działania niepożądane epinefryny obejmują kołatanie serca, tachykardię, lęk, ból głowy, drżenie, nadciśnienie i ostry obrzęk płuc.

z powodu różnej ekspresji receptorów α1 lub Î22, w zależności od pacjenta, podawanie epinefryny może podnieść lub obniżyć ciśnienie krwi, w zależności od tego, czy wzrost netto lub spadek oporu obwodowego może zrównoważyć dodatnie inotropowe i chronotropowe działanie epinefryny na serce, efekty, które odpowiednio zwiększają kurczliwość i szybkość serca.

Biosynteza

epinefryna jest syntetyzowana z noradrenaliny w syntetycznym szlaku wspólnym dla wszystkich katecholamin, w tym L-dopa, dopaminy, noradrenaliny i epinefryny.Epinefryna jest syntetyzowana poprzez metylację podstawowej aminy dystalnej noradrenaliny przez N-metylotransferazę fenyloetanoloaminową (PNMT) w cytozolu neuronów adrenergicznych i komórek rdzenia nadnerczy (tzw. komórki chromafinowe). PNMT występuje tylko w cytozolu komórek rdzeniowych nadnerczy. PNMT wykorzystuje s-adenozylometioninę (taką samą) jako kofaktor do przekazywania grupy metylowej do noradrenaliny, tworząc epinefrynę.Aby norepinefryna działała na PNMT w cytozolu, musi najpierw zostać wysłana z granulek komórek chromafiny. Może to nastąpić poprzez wymiennik katecholamin-H+ vmat1. VMAT1 jest również odpowiedzialny za transport nowo zsyntetyzowanej epinefryny z cytozolu z powrotem do granulek chromafiny w celu przygotowania do uwolnienia.

Regulacja

synteza epinefryny jest wyłącznie pod kontrolą ośrodkowego układu nerwowego (OUN). W syntezie epinefryny dominuje kilka poziomów regulacji.

hormon adrenokortykotropowy (ACTH) i współczulny układ nerwowy stymulują syntezę prekursorów einefryny poprzez zwiększenie aktywności enzymów uczestniczących w syntezie katecholamin. Specyficznymi enzymami są hydroksylaza tyrozynowa w syntezie dopa i enzym dopaminy-Î2-hydroksylaza w syntezie noradrenaliny.

ACTH stymuluje również korę nadnerczy do uwalniania kortyzolu, co zwiększa ekspresję PNMT w komórkach chromafiny, zwiększając syntezę epinefryny. Najczęściej odbywa się to w odpowiedzi na stres.

współczulny układ nerwowy, działając poprzez nerwy splanchnicowe do rdzenia nadnerczy, stymuluje uwalnianie epinefryny. Acetylocholina uwalniana przez preganglioniczne włókna współczulne tych nerwów działa na nikotynowe receptory acetylocholiny, powodując depolaryzację komórek i napływ wapnia przez kanały wapniowe bramkowane napięciem. Wapń wyzwala egzocytozę granulek chromafiny, a tym samym uwalnianie epinefryny (i noradrenaliny) do krwiobiegu.

w przeciwieństwie do wielu innych hormonów, epinefryna (podobnie jak w przypadku innych katecholamin) nie wywiera negatywnego sprzężenia zwrotnego, aby regulować własną syntezę.

guz chromochłonny to guz nadnerczy (lub, rzadko, zwojów współczulnego układu nerwowego), który powoduje niekontrolowane wydzielanie katecholamin, Zwykle epinefryny.

w komórkach wątroby epinefryna wiąże się z receptorem Î2-adrenergicznym, który zmienia konformację i pomaga GS, białku G, wymienić PKB na GTP. To trimeryczne Białko g dysocjuje do podjednostek GS alfa i GS beta / gamma. GS Alfa wiąże się z cyklazą adenylową, przekształcając ATP w cykliczny AMP. Cykliczny AMP wiąże się z podjednostką regulatorową kinazy białkowej a: kinaza białkowa a fosforyluje kinazę fosforylazy. Tymczasem GS beta / gamma wiąże się z kanałem wapniowym i pozwala jonom wapnia dostać się do cytoplazmy. Jony wapnia wiążą się z białkami kalmoduliny, białkiem obecnym we wszystkich komórkach eukariotycznych, które następnie wiąże się z kinazą fosforylazy i kończy jej aktywację. Kinaza fosforylazy fosforyluje Fosforylazę, która następnie fosforyluje glikogen i przekształca go w glukozo-6-fosforan.

Terminologia

chociaż powszechnie określany jako adrenalina poza USA i świecką publicznością na całym świecie, USAN i INN dla tego związku chemicznego to epinefryna, ponieważ adrenalina nosi zbyt duże podobieństwo do Parke, Davis& Co znak towarowy adrenalin (bez „e”), który został zarejestrowany w USA. Nazwa BAN i PE dla tego związku to adrenalina i jest obecnie jedną z niewielu różnic między systemami nazw INN i BAN.

wśród pracowników służby zdrowia termin epinefryna jest używany nad adrenaliną. Należy jednak zauważyć, że ogólnie rzecz biorąc, farmaceutyki naśladujące działanie epinefryny nazywane są adrenergikami, a receptory dla epinefryny nazywane są adrenoceptorami.

uwagi