Concepto de Catecolaminas
Las catecolaminas son cualesquiera aminas que ocurren naturalmente y funcionan como neurotransmisores y hormonas. Las catecolaminas son caracterizadas por un grupo catecol (un anillo de benzeno com dos grupos de hidróxilo) al cual está unido un grupo amina (que contiene azoto). Éstan son tan solubles en agua y el 50% circulan en la corriente sanguínea conectadas a proteínas plasmáticas. La dopamina, la epinefrina (adrenalina) y la norepinefrina (noradrenalina) son algunos ejemplos de catecolaminas.
Todas las catecolaminas son sintetizadas a partir del aminoácido L-tirosina de acuerdo con la siguiente secuencia: tirosina → (dihidroxifenilalanina) → dopamina → norepinefrina (noradrenalina) → epinefrina (adrenalina). Estos compuestos son sintetizados en el cerebro en la médula adrenal y por algunas fibras nerviosas simpáticas. La catecolamina es sintetizada por una célula nerviosa, o neurona, y es dependiente de las enzimas que están presentes en la célula. Por ejemplo, una neurona que tiene apenas las dos primeras enzimas (tirosina hidroxilasa y dopa descarboxilasa) utilizadas en la secuencia va a parar en la producción de dopamina y pasa a denominarse neurona dopaminérgico (es decir, con la estimulación éste libera dopamina en la sinapsis). En la médula suprarrenal la enzima que cataliza la transformación de norepinefrina a epinefrina es formada apenas en la presencia de elevadas concentraciones locales de glucocorticoides de córtex adrenal adyacente; las células cromafines en tejidos exteriores de la médula adrenal son incapaces de sintetizar la epinefrina.
La L-dopa es conocida por su papel en el tratamiento del síndrome de Parkinson, pero su importancia biológica se debe al hecho de ser un precursor de la dopamina, un neurotransmisor ampliamente distribuido en el sistema nervioso central, incluyendo los ganglios basales del cerebro (grupos de núcleos dentro de los hemisferios cerebrales que controlan colectivamente el tono muscular, inhiben el movimiento y controlan los temblores). Un déficit de dopamina en estos ganglios lleva al Parkinson, siendo que este déficit es por lo menos parcialmente aliviado por la administración de L-dopa.
En circunstancias normales la adrenalina es liberada en mayor cantidad que la norepinefrina, a partir de la médula adrenal. Sin embargo, la norepinefrina es liberada en mayor cantidad a partir del sistema nervioso simpático. En términos fisiológicos, una de las importantes acciones de las hormonas de la médula adrenal y del sistema nervioso simpático es iniciar una reacción generalizada de lucha, conflicto, discusión o una huída rápida. Esta respuesta, que puede ser desencadenada por una caída de presión arterial o por el dolor, lesión física, perturbación emocional abrupta o hipoglucemia, es caracterizada por un aumento de la frecuencia cardíaca (taquicardia), ansiedad, aumento de la transpiración, temblores y aumento de las concentraciones de glucosa en la sangre (debido a la glucogenolisis, o quiebra del glucógeno del hígado). Estas acciones de las catecolaminas ocurren en conjunto con otras respuestas neuronales y hormonales las situaciones de estrés tales como aumentos de la hormona adrenocorticotrófica (ACTH) y secreción de cortisol.
Además, las respuestas del tejido para diferentes catecolaminas dependen del hecho de que existen dos tipos principales de receptores adrenérgicos sobre la superficie de órganos y tejidos-objetivo. Los receptores son conocidos como alfa-adrenérgicos y receptores beta-adrenérgicos, o receptores alfa y beta-receptores, respectivamente. En general, la activación de los receptores alfa-adrenérgicos resulta en la constricción de los vasos sanguíneos, en la concentración de los músculos uterinos, en el relajamiento de los músculos intestinales y en la dilatación de las pupilas. Por otro lado, la activación de los receptores beta-adrenérgicos aumenta el ritmo cardíaco y estimula la contracción cardíaca (aumentando así el débito cardíaco), dilata los bronquios (aumentando así el flujo de aire hacia dentro y fuera de los pulmones), dilata también los vasos sanguíneos y relaja el útero. Las sustancias químicas que bloquean la activación de los receptores beta (bloqueadores beta), tales como el propranolol, muchas veces son dadas a pacientes con taquicardia, tensión arterial elevada o dolor torácica (angina de pecho). Estos medicamentos están contraindicados en enfermos con asma puesto que pueden empeorar la constricción bronquial.
Las catecolaminas desempeñan también un papel fundamental en el metabolismo de los nutrientes y en la producción de calor del cuerpo (termogénesis). Estos compuestos no estimulan apenas el consumo de oxígeno sino también el consumo de combustibles tales como la glucosa y los ácidos grasos libres, produciendo calor. Las catecolaminas estimulan también la glucogenólisis y la distribución de los triglicéridos que constituyen los lípidos de reserva del organismo, de ácidos grasos libres (lipólisis). Además de ello tienen también un papel fundamental en la regulación de la secreción de varias hormonas. Por ejemplo, la dopamina inhibe la secreción de la prolactina, la norepinefrina estimula la secreción de la hormona liberadora de la gonadotrofina y la epinefrina inhibe la secreción de la insulina por las células beta de las islotes de Langerhans del páncreas.
