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Neurotrasmissione catecolaminergica

Le catecolamine derivano tutte da un unico precursore, il catecolo. Le catecolamine sono:

• Dopamina
• Noradrenalina
• Adrenalina
• Isoproterenolo

Le catecolamine sono responsabili della regolazione di: frequenza cardiaca, contrazione cardiaca, resistenza dei vasi sanguigni, resistenza dei bronchioli, rilascio di insulina e metabolismo dei grassi.

Biosintesi delle catecolamine

Fenilalanina: Amminoacidi essenziali da assumere con la dieta.

• Enzima: Tirosina idrossilasi

Tirosina: Reazione lenta, fattore limitante la sintesi delle catecolamine. Substrato di PKA, PKC e CaM.

• Tappa limitante della reazione: enzima inibito dai livelli di catecolamine prodotte.

DOPA (dipende dall’attività neuronale).

• Enzima: DOPA carbossilasi
• Enzima non selettivo e presente anche in neuroni non-adrenergici.

Dopamina

• Enzima: Dopamina idrossilasi
• Enzima: Feniletanolamina N-metil transferasi

Noradrenalina

• Localizzato a livello della midollare del surrene; espressione regolata da ormoni steroidei.

Adrenalina

Immagazzinamento delle catecolamine

Nel terminale nervoso le catecolamine sono presenti in forma libera nel citoplasma o internalizzate all’interno delle vescicole sinaptiche VMAT-2. Le due forme (vescicolare e libera) sono in equilibrio fra loro.

Trasportatori vescicolari delle catecolamine

L’energia per il trasporto delle catecolamine viene recuperata da un gradiente elettrochimico di ioni H⁺ generato da pompe protoniche vescicolari.

• La pompa protonica genera un gradiente di concentrazione di ioni H⁺ (pH intravescicolare 5.5) e un potenziale di membrana di 60 mV (interno positivo).
• Il trasportatore lega le catecolamine che si trovano nel citoplasma in forma non ionizzata e le trasloca nelle vescicole, dove per il pH acido, il gruppo amminico viene protonato. In tale stato non possono attraversare la membrana.
• Le catecolamine vengono rilasciate in seguito all’arrivo del potenziale d’azione e aumento di calcio intracellulare.

Meccanismi di rilascio delle catecolamine e il riciclo delle vescicole sinaptiche

Farmaci che influenzano la sintesi ed il rilascio delle catecolamine

• Metirosina: Inibitore della tirosina-idrossilasi, modifica la liberazione di sodio effetto ipotensivo.
• Metiltirosina: Feocromocitoma, inibitore della DOPA decarbossilasi.
• Carbidopa: Effetto ipotensivo, associazione con L-DOPA e Metildopa per il trattamento del morbo di Parkinson aumenta così la quota di farmaco (L-DOPA) che raggiunge il SNC.

Metildopa: È captata