Catecolaminas

Las catecolaminas (también llamadas aminohormonas) son neurotransmisores que se vierten al torrente sanguíneo (además de a las hendiduras sinápticas, como corresponde a los neurotransmisores). Son un grupo de sustancias que incluyen la adrenalina, la noradrenalina y la dopamina, las cuales son sintetizadas a partir del aminoácido tirosina. Contienen un grupo catecol y un grupo amino.

Las catecolaminas pueden ser producidas en las glándulas suprarrenales, ejerciendo una función hormonal, o en las terminaciones nerviosas, por lo que se consideran neurotransmisores. El precursor de todos ellos es la tirosina, que se usa como fuente en las neuronas catecolaminérgicas (productoras de catecolaminas).

Las catecolaminas están asociadas al estrés y la obesidad.

Las catecolaminas se producen principalmente en las células cromafines de la médula adrenal y en las fibras postganglionares del Sistema nervioso simpático. La tirosina hidroxilasa (TH) se encuentra en todas las células que sintetizan catecolaminas y es la enzima de cantidad limitada en sus rutas biosintéticas. La TH es una oxidasa de acción combinada que usa el oxígeno molecular y la tirosina como sustratos y la biopterina como cofactor. Cataliza la adición de un grupo hidroxilo a la meta posición de la tirosina, formando de esta manera 3,4-dihidroxi-L-fenilalanina (L-dopa). A pesar de la disponibilidad de tirosina no limita ordinariamente la proporción de síntesis de aminas, el cofactor biopterina y el oxígeno podrían estar en concentraciones subsaturadas dentro de las neuronas que contienen catecolaminas, y de esta manera podrían representar un importantísimo papel en la regulación de la biosíntesis de la adrenalina. La siguiente reacción está catalizada por la DOPA descarboxilasa, que pasa L-Dopa a dopamina. Necesita piridoxal fosfato. El paso de dopamina a noradrenalina la cataliza la dopamina β-hidroxilasa, a partir de ascorbato y oxígeno. Por último, para que la noradrenalina pase a adrenalina se usa feniletanolamina N-metiltransferasa, que transfiere un grupo metilo de un donador (S-adonosilmetionina) hasta la adrenalina formante.

En condiciones normales, la concentración de tirosina es suficiente para mantener saturada la tirosina hidroxilasa. La tirosina hidroxilasa es un tetrámero, y una particularidad es que también puede hidroxilar la fenilalanina. La hidroxilación de fenilananina daría tirosina. Esto es útil con pacientes afectados por fenilcetonuria (que tiene deficiencia en la fenilananina hidroxilasa). La tirosina hidroxilasa podría ser un sustituyente. Cada subunidad pesa 60000 D.

La biosíntesis de catecolaminas es un proceso muy regulado. La regulación a largo plazo suele implicar la cantidad de enzimas reguladoras. Regula la cantidad de tirosina hidroxilasa, y la cantidad de dopamina β-hidroxilasa. A veces se necesitan cambios a corto plazo, y se regulan por mecanismos distintos:

La enzima que cataliza la etapa limitante de velocidad (tirosina hidroxilasa) es inhibida por Dopa y dopamina, porque compiten con la biopterina por los sitios de unión.

Regulación de la tirosina hidroxilasa por fosforilación.

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