Noradrenalina - neuroprzekaźnik i hormon

Noradrenalina jest neuroprzekaźnikiem, ale i hormonem. Wywiera ona złożone działania zarówno na czynność samego mózgowia, jak i noradrenalina wpływa na wiele różnorodnych procesów w organizmie, takich jak wzrost ciśnienia krwi i stymulacja rozkładu tkanki tłuszczowego. Noradrenalina i jej wpływ na poszczególne, związane z nią receptory, jest tak znaczny, że wiedzę o nich wykorzystują lekarze – leki wpływające na układ noradrenergiczny stosowane są w leczeniu zarówno nadciśnienia, jak i depresji.

Spis treści

1. Noradrenalina: budowa chemiczna i synteza
2. Noradrenalina: efekty zależne są od typu pobudzanych receptorów
3. Noradrenalina: działania norepinefryny w układzie nerwowym
4. Noradrenalina: działanie na poszczególne narządy organizmu
5. Noradrenalina: zastosowanie norepinefryny i wpływu na receptory adrenergiczne w medycynie

Noradrenalina (nazywana również norepinefryną) w ludzkim organizmie pełni przede wszystkim funkcję jednego z głównych neuroprzekaźników w układzie nerwowym, związek ten – wydzielany przed nadnercza – odgrywa również rolę w organizmie jako jeden z hormonów. Nazwa tej cząsteczki wzięła się zresztą właśnie od nadnerczy – słowo noradrenalina wywodzi się od łacińskiego terminu, który tłumaczyć można jako "w okolicy nerek".

Noradrenalinę spotkać można w strukturach ośrodkowego układu nerwowego, gdzie jest ona wydzielana przez tzw. neurony noradrenergiczne. Neuroprzekaźnik ten odgrywa jednak ważną rolą również i w samym układzie autonomicznym – obok adrenaliny, noradrenalina stanowi bowiem podstawowy neuroprzekaźnik we współczulnym układzie nerwowym.

Noradrenalina: budowa chemiczna i synteza

Norepinefryna klasyfikowana jest jako jedna z amin katecholowych (monoamin). Powstaje ona w złożonym cyklu przemian, w których pierwotnym substratem jest aminokwas tyrozyna. Pierwszym produktem, powstającym w złożonej syntezie noradrenaliny, jest L-DOPA. Z tego związku powstaje z kolei dopamina, która – w reakcji katalizowanej przez enzym β-hydroksylazę dopaminową – przekształcana jest właśnie do noradrenaliny.

Noradrenalina: efekty zależne są od typu pobudzanych receptorów

Nie można powiedzieć, że norepinefryna działa zawsze w dokładnie taki sam sposób. Otóż efekty pobudzenia komórek przez noradrenalinę ściśle uzależnione są od tego, z jakim dokładnie receptorem noradrenergicznym substancja ta się zwiąże. Receptorów noradrenergicznych wyróżnia się co najmniej pięć i są nimi receptory:

• α1: receptory znajdujące się głównie w mięśniach gładkich, których pobudzenie prowadzi do skurczu tego typu komórek mięśniowych,
• α2: receptory presynaptyczne (znajdujące się na zakończeniu presynaptycznym synapsy, czyli tym, które uwalnia neuroprzekaźniki do szczeliny synaptycznej), w których przypadku przyłączenie się do nich noradrenaliny prowadzi do zahamowania dalszego uwalniania noradrenaliny lub i innych neuroprzekaźników z danego zakończenia presynaptycznego,
• β1: głównym miejscem, w którym znajdują się te receptory, są komórki mięśnia sercowego, pobudzenie ich prowadzi m.in. do wzrostu częstości akcji serca, ale i do zwiększenia kurczliwości kardiomiocytów,
• β2: receptor obecny na komórkach mięśniowych gładkich znajdujących się w oskrzelach, przewodzie pokarmowym czy w obrębie naczyń krwionośnych, stymulacja tych receptorów doprowadza do rozkurczu mięśni; pobudzenie receptorów β2 prowadzi również do aktywacji enzymu fosforylazy glikogenu, co skutkuje wystąpieniem glikogenolizy,
• β3: rodzaj receptorów noradrenergicznych znajdujących się przede wszystkim w komórkach tkanki tłuszczowej, pobudzenie ich przez noradrenalinę doprowadza do wystąpienia lipolizy (czyli rozkładu tkanki tłuszczowej).

Noradrenalina: działania norepinefryny w układzie nerwowym

Ogólnie noradrenalinę – podobnie zresztą jak adrenalinę – traktować można jako jedną z podstawowych substancji, która mobilizuje organizm do gotowości i sprawia, że jest on gotowy do podejmowania różnorodnych wyzwań. Odmienne są jednak funkcje norepinefryny w strukturach układu nerwowego, a inne w obrębie pozostałych narządów ludzkiego organizmu.

W ośrodkowym układzie nerwowym największe skupiska ciał neuronów adrenergicznych (czyli tych komórek nerwowych, które produkują noradrenalinę) znajdują się w miejscu sinawym, które zlokalizowane jest w części mózgowia, którą jest most. Neurony te skierowują jednak swoje zakończenia nerwowe (aksony) do licznych obszarów układu nerwowego, w których to znajdują się receptory adrenergiczne – połączenie się norepinefryny z tymi receptorami doprowadza właśnie do pojawiania się efektów działania tego neuroprzekaźnika. Z miejsca sinawego aksony kierowane są do takich struktur, jak np. wzgórze, ciało migdałowate czy podwzgórze, zakończenia neuronów adrenergicznych kierowane są również ku korze mózgu, prążkowiu czy do ośrodków w rdzeniu kręgowym.

Działań noradrenaliny na układ nerwowy wyróżnia się co najmniej kilka, jako najważniejsze można podać wpływ tej substancji na:

• zwiększenie uwagi i stopnia czujności,
• wzmaganie procesów zapamiętywania nowych informacji, ale i sprzyjanie przypominaniu sobie wcześniej zapamiętanych informacji,
• poprawienie zdolności koncentracyjnych.

Noradrenalina: działanie na poszczególne narządy organizmu

Reakcje, które pojawiają się w organizmie pod wpływem noradrenaliny, zasadniczo stanowią typowe odzwierciedlenie funkcji układu współczulnego, czyli tej części autonomicznego układu nerwowego, której zadaniem jest mobilizacja organizmu i wprawianie go w stan gotowości do walki czy ucieczki. Pośród różnych zjawisk, które pojawiają się pod wpływem stymulacji narządów przez noradrenalinę, wymienić można:

• wzrost ciśnienia tętniczego krwi (poprzez obkurczanie naczyń krwionośnych),
• zwiększenie poziomu glukozy we krwi (dochodzi do tego na drodze kilku różnych mechanizmów, zwiększenie zawartości glukozy we krwi zachodzi na skutek wspominanej już wcześniej zwiększonej aktywności fosforylazy glikogenu, ale i przez to, że pod wpływem noradrenaliny trzustka zwiększa wydzielanie glukagonu),
• rozszerzenie źrenicy,
• zwiększenie uwalniania reniny przez nerki, a także retencję sodu w organizmie,
• nasilenie rozkładu tkanki tłuszczowej,
• spowolnienie perystaltyki w przewodzie pokarmowym oraz zmniejszenie dopływu krwi do struktur zaangażowanych w trawienie pokarmów (redystrybucja krwi ma w tym przypadku na celu przemieszczanie jej chociażby do mięśni, serca czy do mózgu – czyli do tych struktur, które są najistotniejsze w przypadku konieczności mobilizacji organizmu do działania).

Noradrenalina: zastosowanie norepinefryny i wpływu na receptory adrenergiczne w medycynie

Noradrenalina sama bywa stosowana jako lek, wskazana jest ona głównie w stanach zagrożenia życia. Podstawowym tego rodzaju wskazaniem do podania noradrenaliny jest wstrząs septyczny. W przebiegu tej jednostki, na skutek uogólnionego rozszerzenia naczyń krwionośnych, dochodzi do spadku ciśnienia tętniczego, w związku z czym podanie pacjentowi noradrenaliny (której działaniem jest przecież obkurczanie ścian naczyń tętniczych) doprowadza do wzrostu ciśnienia krwi.

Medycyna wykorzystuje jednak w leczeniu różnych schorzeń nie tylko samą noradrenalinę, ale i preparaty, które wpływają na receptory noradrenergiczne. Jako przykłady można tutaj podać:

• preparaty z grupy beta-mimetyków: leki te (takie jak salbutamol czy fenoterol) stosowane są m.in. u pacjentów z astmą i ich stosowanie – poprzez rozluźnienie komórek mięśniowych w drogach oddechowych – doprowadza do rozszerzenia oskrzeli,
• środki z grupy beta-blokerów (np. metoprolol, bisoprolol): blokery receptorów β-adrenergicznych znajdują zastosowanie m.in. u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym, ale i u chorych z zaburzeniami rytmu serca (np. z migotaniem przedsionków),
• leki z grupy alfa-blokerów (np. doksazosyna): środki te znajdują wykorzystanie, podobnie jak beta-blokery, w leczeniu nadciśnienia tętniczego, ale i u pacjentów z przerostem gruczołu krokowego,
• preparaty z grupy alfa-agonistów: leki pobudzające receptory α2-adrenergiczne (czyli te receptory, których stymulacja prowadzi do zmniejszenia uwalniania noradrenaliny z komórek nerwowych) stosowane mogą być w leczeniu nadciśnienia – przykładem takiego leku może być metyldopa, który jest jednym z podstawowych preparatów hipotensyjnych stosowanych u ciężarnych pacjentek.

Preparaty wpływające na przekaźnictwo noradrenergiczne w układzie nerwowym odgrywają również dużą rolę w psychiatrii. Jako przykład zastosowania tych leków można podać chociażby leczenie depresji – u pacjentów cierpiących na to schorzenie wykorzystywane bywają bowiem np. leki z grupy SNRI (inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny i noradrenaliny). Preparaty zwiększające uwalnianie noradrenaliny (takie jak np. pochodne amfetaminy czy metylofenidat) stosowane bywają w przypadku ADHD, w którym występujące deficyty koncentracji i uwagi mogą być teoretycznie związane z niedoborami noradrenaliny w strukturach ośrodkowego układu nerwowego.