Fisiologia e biofisica - midollare del surrene

Metabolismo delle catecolammine

Per ovviare all'inconveniente della rapida degradazione delle catecolammine, viene stimolata la loro sintesi ex novo. Questo avviene attraverso l'azione dell'enzima tirosin idrossilasi, che viene attivato una volta che l'adrenalina è stata liberata. Questo meccanismo di autoregolazione permette di mantenere costante la presenza di neuromediatore.

Una volta prodotte, le catecolammine vengono metabolizzate. Infatti, una volta che hanno svolto la loro funzione specifica, non è più necessaria la loro presenza. Al contrario, la loro permanenza potrebbe essere controproducente. Un esempio simile è l'acetilcolina, che se non venisse metabolizzata a livello dei muscoli, causerebbe una contrazione muscolare continua.

Se c'è bisogno dell'attività delle catecolammine, lo stimolo persiste fino a che vengono prodotti nuovi neuromediatori. Le catecolammine vengono degradate da due enzimi:

1. Catecolmetiltransferasi (COMT)
2. Monoamminoossidasi (MAO)

L'adrenalina viene degradata dalla COMT a metepinefrina.

E poi per mezzo della MAO all'acido idrossimandelico. La noradrenalina invece è degradata dalla COMT a normetepinefrina e poi per mezzo della MAO all'acido idrossimandelico. La dopamina infine è degradata dai due enzimi a acido omovanillico.

Le CA sono depositate in granuli di 1 nm di diametro contenenti: CA, ATP in rapporto di 1:4; calcio, magnesio. La superficie interna delle membrane di questi granuli contiene dopamina beta idrossilasi e ATPasi. La loro secrezione aumenta con l'esercizio fisico, la severa glicemia e in relazione a eventi stressanti. Ad esempio un evento stressante come l'anossia o un intervento chirurgico portano ad una depolarizzazione delle fibre pregangliari, una liberazione di ioni Ca2+ con successiva liberazione dell'acetilcolina che va a stimolare la biosintesi dell'adrenalina.

Nel sangue le CA circolano legate all'albumina e ad altre proteine a bassa affinità ed alta capacità. I loro effetti terminano

rapidamente: a causa dell'alta attività catabolizzante, ma anche perché c'è un alto REUPTAKE1 (=recupero) dalle terminazioni nervose da cui sono esse stesse state liberate o delle ammine circolanti nel sangue. Spesso la quantità di neuromediatore liberato è in eccesso rispetto all'effettivo bisogno della cellula quindi esiste questo meccanismo che evita sprechi recuperando quota delle CA inutilizzate che sono degradate a metaboliti dalla MAO o dalla COMT per essere nuovamente utilizzate. Questo sistema di autorregolazione richiede energia, è saturabile e sodio dipendente. La MAO essenzialmente è quindi un enzima regolatore che degradando la N. o la DA ne regola la concentrazione, distrugge le ammine ingerite e metabolizza le CA circolanti ed i metaboliti. Il REAPTAKE(2) si ha anche nei tessuti extraneuronali. La COMT si trova nella frazione solubile degli omogenati di rene e fegato. Nell'uomo il 74% dell'A. è

degradata dalla COMT e solo il 27% dalla MAO.I RECETTORI

Vi sono vari tipi di recettori (alfa1 e 2 beta1 e 2)che sono distribuiti in tutto il corpo con concentrazioni differenti,la cui denominazione è in esclusiva relazione della funzione es. dilatatoria o vasocostrittiva. In farmacologia la classificazione dei recettori in sottogruppi invece si basa sulle relative potenze di una serie di agonistiadrenergici mediante prove sperimentali al termine delle quali si valuta l'effetto ed in base ad esso si effettua una classificazione.

In ogni organo o distretto corporeo quindi sono presenti tutte e 4 le classi di recettori ma con una concentrazione differente, da cui deriva un risposta differente. Ad esempio l'A ha effetto vasodilatatore sul cuore e i bronchi (tant'è vero che si parla di iniezione intracardiaca di A. e non di N.), la N. è vasodilatatrice delle a. coronarie, i muscoli infine subiscono influenze diverse a seconda del distretto di cui fanno parte.

Ad esempio sesomministriamo A. ed andiamo a misurare la pressione noteremo che essa aumenta, tuttavia questo fenomenonon è indice di un'azione vasocostrittiva sull'intero sistema circolatorio: essendo infatti presenti tutti i recettori vi è una duplice azione (vasodilatatrice e vasocostrittiva) che a seconda della concentrazione maggiore dei recettori che provocano vasocostrizione porta ad un generale aumento della pressione. - Recettori alfa2: si trovano nelle terminazioni presinaptiche e quando attivati inibiscono la liberazione di NA. Sono presenti anche a livello postsinaptico insieme ai recettori alfa1 nel tessuto adiposo e in quello muscolare liscio. - Gli effetti degli alfa1 recettori dipendono dall'aumentata disponibilità di ioni Ca++ intracellulari. Gli alfa2 inibiscono l'attività dell'adenilato ciclasi con minore formazione di cAMP; gli alfa1 invece attivano la fosforilazione ed il sistema dell'IP3. I beta 1 e 2 inveceaumentano l'attività dell'adenilato ciclasi.