Մասնակից:Լեյլի/Ավազարկղ
https://en.wikipedia.org/wiki/Catecholamine
| Catecholamines |
|---|
 Էպինեֆրին (Ադրենալին)
|
 Նորէպինեֆրին (Նորադրենալին)
|
 Դոֆամին
|
Կատեխոլամին (/ˌkætəˈkoʊləmiːn/; abbreviated CA), մոնոամին նեյրոտրանսմիտեր (նյարդահաղորդիչ) է՝ օրգանական միացություն, որն ունի կատեխոլ (բենզոլ՝ իրար կողքի երկու հիդրօքսիլ կողմնակի խմբերով) և կողմնակի շղթայական ամին[1]:
Կատեխոլը կարող է լինել կամ ազատ մոլեկուլ, կամ ավելի մեծ մոլեկուլի փոխարինող, որտեղ այն ներկայացնում է 1,2-դիհիդրօքսիբենզոլային խումբ։
Կատեխոլամինները ստացվում են թիրոզին ամինաթթվից, որը ստացվում է սննդային աղբյուրներից, ինչպես նաև ֆենիլալանինի սինթեզից: Կատեխոլամինները լուծվում են ջրում և 50%-ով կապված են շրջանառության մեջ գտնվող արյան պլազմայի սպիտակուցների հետ։
Կատեխոլամինների շարքին են պատկանում էպինեֆրինը (ադրենալին), նորէպինեֆրինը (նորադրենալին) և դոֆամինը: Էպինեֆրին և նորէպինեֆրին հորմոնների արտազատումը մակերիկամների վերերիկամային մեդուլլայից հանդիսանում է օրգանիզմի պայքար կամ փախուստ պատասխան ռեակցիայի առաջացման մի մասը[2]:
Թիրոզինն առաջանում է ֆենիլալանինից՝ ֆենիլալանին հիդրօքսիլազ ֆերմենտի հիդրօքսիլացման միջոցով։ Սննդային սպիտակուցները կլանում են թիրոզինը: Կատեխոլամին արտազատող բջիջները օգտագործում են մի քանի ռեակցիաներ՝ թիրոզինը հաջորդաբար փոխակերպելու լևոդոպայի (L-DOPA), այնուհետև դոֆամինի: Կախված բջիջի տեսակից՝ դոֆամինը կարող է հետագայում վերածվել նորէպինեֆրինի, կամ էլ էպինեֆրինի[3]:
Տարբեր խթանող դեղամիջոցներ (օրինակ՝ մի շարք փոխարինված ամֆետամիններ) կատեխոլամինի անալոգներն են։
Կառուցվածք խմբագրել
Կատեխոլամիններն ունեն բենզոլային օղակի հստակ կառուցվածք՝ երկու հիդրօքսիլ խմբերով, միջանկյալ էթիլային շղթայով և վերջնական ամինային խմբով։ Ֆենիլեթանոլամինները, ինչպիսիք են նորէպինեֆրինը, ունեն հիդրոքսիլ խումբ էթիլային շղթայի վրա:
Արտադրություն և դեգրադացիա խմբագրել
Դիրքը խմբագրել
Կատեխոլամինները արտադրվում են հիմնականում վերերիկամային մեդուլլայի քրոմաֆինային բջիջների և սիմպաթիկ նյարդային համակարգի հետգանգլիոնային մանրաթելերի կողմից։ Դոֆամինը, որը կենտրոնական նյարդային համակարգում հանդես է գալիս որպես նյարդահաղորդիչ , հիմնականում արտադրվում է նեյրոնային բջիջներում՝ ուղեղի ցողունի երկու հատվածներում՝ փորային տեգմենտալ հատվածում և գորշ նյութում , որոնցից վերջինը պարունակում է նեյրոմելանինով պիգմենտավորված նեյրոններ: Նույն կերպ, կապույտ կետերի նեյրոմելանինով պիգմենտավորված բջիջները արտադրում են նորէպինեֆրին: Էպինեֆրինը արտադրվում է ուղեղի նեյրոնների փոքր խմբերում, որոնք արտահայտում են նրա սինթեզող ֆերմենտը` ֆենիլեթանոլամին N-մեթիլտրանսֆերազը. այս նեյրոնները դուրս են գալիս այն միջուկից, որը հարակից է փսխման կենտրոնին, և այն միջուկից, որը գտնվում է միայնակ տրակտի մեջքային հատվածում:
Բիոսինթեզ խմբագրել
Դոպամինը Լևոդոպայից սինթեզված առաջին կատեխոլամինն է: Իր հերթին, նորէպինեֆրինը և էպինեֆրինը ստացվում են դոֆամինի հետագա նյութափոխանակության ձևափոխումից: Դոպամին հիդրօքսիլազա ֆերմենտը պահանջում է պղինձ որպես կոֆակտոր (նկարում չի ցուցադրվում), իսկ Դոպա դեկարբոքսիլազը պահանջում է Պիրիդոքսալ 5-ֆոսֆատ (նկարում ցույց չի տրվում): Գերակշռող նյութափոխանակության ճանապարհով կատեխոլամինի կենսասինթեզի արագությունը սահմանափակող քայլը Թիրոզինի հիդրօքսիլացումն է Լևոդոպայի:
Կատեխոլամինի սինթեզը արգելափակվում է ալֆա-մեթիլ-պ-թիրոզինով (AMPT), որն էլ արգելափակում է թիրոզին հիդրօքսիլազը.
Ֆենիլալանին և թիրոզին ամինաթթուները կատեխոլամինների պրեկուրսորներ են։ Երկու ամինաթթուներն էլ բարձր կոնցենտրացիաներով հայտնաբերված են արյան պլազմայում և ուղեղում: Կաթնասունների մոտ թիրոզինը կարող է ձևավորվել սննդային ֆենիլալանինից ֆենիլալանին հիդրօքսիլազա ֆերմենտի միջոցով, որը մեծ քանակությամբ հայտնաբերվում է լյարդում։ Ֆենիլալանին հիդրօքսիլազայի անբավարար քանակությունը հանգեցնում է ֆենիլկետոնուրիայի՝ նյութափոխանակության խանգարման, որը կհանգեցնի ինտելեկտուալ անբավարարության, եթե չբուժվի ճիշտ սննդակարգով: Կատեխոլամինի սինթեզը սովորաբար սկսվում է թիրոզինով: Թիրոզին հիդրօքսիլազ (TH) ֆերմենտը L-թիրոզին ամինաթթուն փոխակերպում է 3,4-դիհիդրօքսիֆենիլալանինի (L-DOPA): L-թիրոզինի հիդրօքսիլացումը թիրոզին հիդրօքսիլազով հանգեցնում է DA պրեկուրսորի Լևոդոպայի ձևավորմանը, որը անուշաբույր L-ամինաթթու դեկարբոքսիլազայի միջոցով (AADC) դառնում է դոֆամինի հաղորդիչ: Այս ամենը տեղի է ունենում այնքան արագ, որ դժվար է չափել L-DOPA-ն ուղեղում առանց AADC-ի նախապես արգելակելու: Նեյրոններում, որոնք օգտագործում են DA-ն որպես հաղորդիչ, L-DOPA-ից դոֆամինի դեկարբոքսիլացումը հաղորդիչի ձևավորման վերջին քայլն է: Այնուամենայնիվ, այն նեյրոններում, որոնք օգտագործում են էպինեֆրինը (ադրենալին) կամ նորէպինեֆրինը (նորադրենալին) որպես հաղորդիչներ, առկա է նաև դոֆամին β-հիդրօքսիլազա (DBH) ֆերմենտը, որը փոխակերպում է դոֆամինը նորէպինեֆրին ստանալու համար: Դեռևս այլ նեյրոններում, որոնցում էպինեֆրինը հաղորդիչ է, երրորդ ֆենիլեթանոլամին N-մեթիլտրանսֆերազը (PNMT) նորէպինեֆրինը փոխակերպում է էպինեֆրինի: Այսպիսով, բջիջը, որն օգտագործում է էպինեֆրինը որպես իր հաղորդիչ, պարունակում է չորս ֆերմենտ (TH, AADC, DBH և PNMT), մինչդեռ նորէպինեֆրին նեյրոնները պարունակում են ընդամենը երեք ֆերմենտ (բացակայում է PNMT) և դոֆամինային բջիջները միայն երկու (TH և AADC):
Քայքայում խմբագրել
Կատեխոլամինները արյան մեջ շրջանառության ժամանակ ունեն մի քանի րոպեի կյանք: Դրանք կարող են քայքայվել կա՛մ կատեխոլ-Օ-մեթիլտրանսֆերազներով (COMT) կամ մոնոամին օքսիդազներով (MAO) մեթիլացմամբ:
MAOI-ները կապվում են MAO-ի հետ՝ դրանով իսկ թույլ չտալով քայքայել կատեխոլամինները և այլ մոնոամինները: Կատեխոլամինների կատաբոլիզմը միջնորդվում է երկու հիմնական ֆերմենտներով՝ կատեխոլ-Օ-մեթիլտրանսֆերազա (COMT), որն առկա է բջջի սինապտիկ ճեղքում և ցիտոզոլում, և մոնոամին օքսիդազը (MAO), որը գտնվում է միտոքոնդրիալ թաղանթում: Երկու ֆերմենտներն էլ պահանջում են կոֆակտորներ. COMT-ն օգտագործում է Mg2+ որպես կոֆակտոր, մինչդեռ MAO-ն օգտագործում է FAD: Կատաբոլիկ գործընթացի առաջին քայլը միջնորդվում է կամ MAO-ով կամ COMT-ով, որոնք կախված են կատեխոլամինների հյուսվածքից և տեղակայությունից (օրինակ, սինապտիկ ճեղքում կատեխոլամինների քայքայումը միջնորդվում է COMT-ով, քանի որ MAO-ն միտոքոնդրիալ ֆերմենտ է): Ուղու հաջորդ կատաբոլիկ քայլերը ներառում են ալկոհոլային դեհիդրոգենազ, ալդեհիդդեհիդրոգենազ և ալդեհիդ ռեդուկտազ: Էպինեֆրինի և նորէպինեֆրինի վերջնական արտադրանքը վանիլիլմանդելաթթուն է (VMA), որը արտազատվում է մեզի մեջ: Դոֆամինի կատաբոլիզմը հանգեցնում է հոմովանիլիկ թթվի (HVA) արտադրությանը[4]։
Գործառույթ խմբագրել
Մոդալություն խմբագրել
Երկու կատեխոլամիններ՝ նորեպինեֆրինը և դոֆամինը, գործում են որպես նեյրոմոդուլատորներ կենտրոնական նյարդային համակարգում և որպես հորմոններ արյան շրջանառության մեջ։ Կատեխոլամին նորէպինեֆրինը ծայրամասային սիմպաթիկ նյարդային համակարգի նեյրոմոդուլատորն է, սակայն առկա է նաև արյան մեջ (հիմնականում սիմպաթիկ համակարգի սինապսներից «թափվելու» միջոցով):
Արյան մեջ կատեխոլամինի բարձր մակարդակը կապված է սթրեսի հետ, որը կարող է առաջանալ հոգեբանական ռեակցիաներից կամ շրջակա միջավայրի սթրեսներից, ինչպիսիք են ձայնի բարձր մակարդակը, ինտենսիվ լույսը կամ արյան մեջ շաքարի ցածր մակարդակը:
Կատեխոլամինների չափազանց բարձր մակարդակները (հայտնի է նաև որպես կատեխոլամինային թունավորություն) կարող են առաջանալ կենտրոնական նյարդային համակարգի վնասվածքի դեպքում՝ ուղեղի ցողունի միջուկների գրգռման կամ վնասման հետևանքով, մասնավորապես՝ սիմպաթիկ նյարդային համակարգի վրա ազդող միջուկների: Բժշկության մեջ այս երևույթը լայնորեն հայտնի է որպես «կատեխոլամինային աղբավայր»:
Կատեխոլամինի չափազանց բարձր մակարդակը կարող է առաջանալ նաև վերերիկամային մեդուլլայի նեյրոէնդոկրին ուռուցքների պատճառով, որը բուժելի է և հայտնի է որպես ֆեոխրոմոցիտոմա:
Կատեխոլամինների բարձր մակարդակի պատճառ կարող է լինել նաև մոնոամին օքսիդազ A (MAO-A) անբավարարությունը, որը հայտնի է որպես Բրունների համախտանիշ: Քանի որ MAO-A-ն այս նեյրոհաղորդիչների քայքայման համար պատասխանատու ֆերմենտներից մեկն է, դրա պակասը զգալիորեն մեծացնում է այս նյարդային հաղորդիչների կենսամատչելիությունը: Այն տեղի է ունենում ֆեոխրոմոցիտոմայի, նեյրոէնդոկրին ուռուցքների և կարցինոիդ համախտանիշի բացակայության դեպքում, բայց կարծես նման է կարցինոիդ համախտանիշին այնպիսի ախտանիշներով, ինչպիսիք են դեմքի կարմրությունը և ագրեսիան[5][6]։
Սուր պորֆիրիան կարող է առաջացնել կատեխոլամինների բարձր մակարդակ[7]։
Ազդեցությունը խմբագրել
Կատեխոլամինները առաջացնում են ընդհանուր ֆիզիոլոգիական փոփոխություններ, որոնք օրգանիզմը նախապատրաստում են ֆիզիկական ակտիվության: Որոշ բնորոշ էֆեկտներ են սրտի աշխատանքի հաճախականության, արյան ճնշման, արյան գլյուկոզի մակարդակի բարձրացումը և սիմպաթիկ նյարդային համակարգի ընդհանուր ռեակցիան: Որոշ դեղամիջոցներ, ինչպիսիք են տոլկապոնը (կենտրոնական COMT-ինհիբիտոր), բարձրացնում են բոլոր կատեխոլամինների մակարդակը: Կատեխոլամինների ավելացումը կարող է նաև առաջացնել հիվանդների մոտ շնչառության արագություն (տախիպնոե)[8]։
Կատեխոլամինը քայքայվելուց հետո արտազատվում է մեզի մեջ, և դրա սեկրեցիայի մակարդակը կարող է չափվել մարմնում կատեխոլամինի մակարդակի հետ կապված հիվանդությունների ախտորոշման համար[9]։ Ֆեոխրոմոցիտոմայի հայտնաբերման համար օգտագործվում է մեզի թեստ կատեխոլամինի համար:
Կատեխոլամինների թեստավորում խմբագրել
Կատեխոլամինները արտազատվում են մարդու մարմնի տարբեր համակարգերի հյուսվածքների բջիջների կողմից, հիմնականում՝ նյարդային և էնդոկրին համակարգերի կողմից: Վերերիկամային գեղձերը արյան մեջ արտազատում են որոշակի կատեխոլամիններ, երբ մարդը ֆիզիկապես կամ հոգեկան սթրեսի է ենթարկվում, և դա սովորաբար առողջ ֆիզիոլոգիական արձագանք է: Այնուամենայնիվ, շրջանառվող կատեխոլամինների սուր կամ քրոնիկական ավելցուկը կարող է պոտենցիալ կերպով բարձրացնել արյան ճնշումը և սրտի հաճախությունը շատ բարձր մակարդակների և, ի վերջո, առաջացնել վտանգավոր հետևանքներ: Ֆրակցիոնացված պլազմայից ազատ մետանեֆրինների կամ մեզի մետանեֆրինների թեստերն օգտագործվում են որոշ հիվանդություններ հաստատելու կամ բացառելու համար, երբ բժիշկը հայտնաբերում է հիպերտոնիայի և տախիկարդիայի նշաններ, որոնք պատշաճ կերպով չեն արձագանքում բուժմանը: Թեստերից յուրաքանչյուրը չափում է ադրենալինի և նորադրենալինի մետաբոլիտների քանակը, որոնք համապատասխանաբար կոչվում են մետանեֆրին և նորմետանեֆրին:
Արյան թեստեր են կատարվում նաև մարմնում առկա կատեխոլամինների քանակի վերլուծության համար:
Կատեխոլամինային թեստերը կատարվում են վերերիկամային գեղձի կամ նյարդային համակարգի հազվագյուտ ուռուցքները հայտնաբերելու համար: Կատեխոլամինային թեստերը տեղեկատվություն են տալիս այնպիսի ուռուցքների վերաբերյալ, ինչպիսիք են ֆեոխրոմոցիտոման, պարագանգլիոման և նեյրոբլաստոման[10][11]։
Տես նաև խմբագրել
Ծանոթագրություն խմբագրել
- ↑ Fitzgerald, P. A. (2011). «Chapter 11. Adrenal Medulla and Paraganglia». In Gardner, D. G.; Shoback, D. (eds.). Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology (9th ed.). New York: McGraw-Hill. Վերցված է October 26, 2011-ին.
- ↑ «Catecholamines». Health Library. San Diego, CA: University of California. Արխիվացված է օրիգինալից July 16, 2011-ին.
- ↑ Joh, T. H.; Hwang, O. (1987). «Dopamine Beta-Hydroxylase: Biochemistry and Molecular Biology». Annals of the New York Academy of Sciences. 493: 342–350. doi:10.1111/j.1749-6632.1987.tb27217.x. PMID 3473965. S2CID 86229251.
- ↑ Eisenhofer, G.; Kopin, I. J.; Goldstein, D. S. (2004). «Catecholamine metabolism: a contemporary view with implications for physiology and medicine». Pharmacological Reviews. 3 (56): 331–349. doi:10.1124/pr.56.3.1. PMID 15317907. S2CID 12825309.
- ↑ Manor, I.; Tyano, S.; Mel, E.; Eisenberg, J.; Bachner-Melman, R.; Kotler, M.; Ebstein, R. P. (2002). «Family-Based and Association Studies of Monoamine Oxidase A and Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD): Preferential Transmission of the Long Promoter-Region Repeat and its Association with Impaired Performance on a Continuous Performance Test (TOVA)». Molecular Psychiatry. 7 (6): 626–632. doi:10.1038/sj.mp.4001037. PMID 12140786.
- ↑ Brunner, H. G. (1996). «MAOA Deficiency and Abnormal Behaviour: Perspectives on an Association». Ciba Foundation Symposium. Novartis Foundation Symposia. 194: 155–167. doi:10.1002/9780470514825.ch9. ISBN 9780470514825. PMID 8862875.
- ↑ Stewart, M. F.; Croft, J.; Reed, P.; New, J. P. (2006). «Acute intermittent porphyria and phaeochromocytoma: shared features». Journal of Clinical Pathology. 60 (8): 935–936. doi:10.1136/jcp.2005.032722. PMC 1994495. PMID 17660335.
- ↑ Estes, Mary (2016). Health assessment and physical examination (2nd ed.). Melbourne: Cengage. էջ 143. ISBN 9780170354844.
- ↑ «Catecholamines in Urine». webmd.com. Վերցված է 4 May 2017-ին.
- ↑ «Catecholamine Urine & Blood Tests». WebMD (անգլերեն). Վերցված է 2019-10-09-ին.
- ↑ «Catecholamines». labtestsonline.org (անգլերեն). Վերցված է 2019-10-09-ին.