Adrenalin - biológia
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
Antibiotikumok baktériumoktól
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
Milyen meleg túl meleg az élethez az óceán feneke mélyén?
adrenalin
0,10 mg kg −1 (kutya, IV) [2]
adrenalin (lat. hirdetés "és ren "Vese") is Epinefrin (FOGADÓ) (epi (gr.) "be"; nephros (Gr.): A "vese" nevű hormon a mellékvese medullájában képződő és stresszes helyzetekben a vérbe engedett hormon. Stresszhormonként az adrenalin közvetíti a pulzusszám növekedését, a vérnyomás emelkedését, a hörgők bővülését, a zsír lebontása (lipolízis), valamint a glükóz felszabadulása és bioszintézise révén az energiatartalékok gyors biztosítását. Ezenkívül szabályozza a véráramlást (centralizáció) és a gyomor-bélrendszeri aktivitást (gátlás). A központi idegrendszerben az adrenalin neurotranszmitterként fordul elő az adrenerg neuronokban (idegsejtekben). Az adrenalin a G-fehérjéhez kapcsolt receptorok, az adrenoreceptorok aktiválásával közvetíti hatásait.
Felfedezési történet
Az első bizonyítékot a mellékvese velőben előforduló és onnan a véráramba engedett anyagra, amelyet vas (III) -kloriddal lehet megfesteni, 1856-ban Alfred Vulpian francia fiziológus talált. George Oliver gyakorló orvos és Edward Albert Schäfer fiziológus 1893/94-ben megállapították, hogy ennek az anyagnak rendkívüli farmakológiai tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Władysław Szymonowicz és Napoleon Cybulski lengyel fiziológusok ugyanezt 1895-ben érték el.
John Jacob Abel, aki 1897-ben megpróbálta izolálni az anyagot, "epinefrin" nevet adott neki. Munkája ihlette, Jokichi Takamine japán-amerikai vegyész tiszta formában mutatta be őket, és a Parke, Davis & Co. Adrenalin néven forgalmazta őket. Bár Abel adrenalinja később kiderült, hogy izolációs műtárgy, az adrenalin elnevezést továbbra is az adrenalin szinonimájaként használják. [7] [8] 1904-ben kémiai szintézis következett. [9]
Az adrenalin volt az első hormon, amelyet előállítottak, és meghatározták annak szerkezetét. További adrenalin-kutatások a másik két endogén katekolaminhoz, a noradrenalinhoz és a dopaminhoz vezettek.
Bioszintézis és lebomlás
bioszintézis
Az adrenalin bioszintézise az L-tirozin vagy L-fenilalanin a-aminosavaiból indul ki. Ezeket hidroxilezzük L-DOPA-vá. Biológiailag aktív dopaminná történő dekarboxilezés után noradrenalinná váló enantioszelektív hidroxilezés megy végbe, amely a mellékveséből is felszabadulhat, és szimpatikus idegsejtekben transzmitterként is funkcionál. A -A noradrenalin metilezése végül az adrenalint szolgáltatja. Az adrenalin normális koncentrációja a vérben 100 ng/l alatt van (kb. 500 pmol/l).
A bioszintézis szabályozása
Az adrenalin bioszintézise és felszabadulása idegi ingerekkel, hormonokkal vagy gyógyszerekkel szabályozható. Az idegirritáció elősegíti az L-tirozin L-dopává és a dopamin átalakulását norepinefrinné. A kortizol, a mellékvese kéreg hormonja elősegíti a noradrenalin későbbi átalakulását adrenalinná.
Az adrenalin termelés negatív visszacsatolási mechanizmus révén is szabályozható. Az emelkedő adrenalinszint negatívan kapcsolódik az L-tirozin képződéséhez, így amikor az adrenalinszint emelkedik, az L-tirozin képződése lelassul.
Bontás
Kiadása után az adrenalin viszonylag gyorsan lebomlik. Az adrenalin plazma felezési ideje intravénás alkalmazás esetén csak egy-három perc. A katekol-O-metil-transzferáz (COMT) és a monoamin-oxidáz (MAO) enzimek különösen részt vesznek az adrenalin lebontásában. Az O-metilezéssel (COMT) képződött elsődleges bomlástermék metanephrin (lásd metanephrin) már nem rendelkezik jelentős biológiai aktivitással. A vanillin-mandulasav és a 3-metoxi-4-hidroxi-fenil-etilén-glikol (MOPEG) metabolizmusa további, különösen oxidatív, metabolikus folyamatok révén lehetséges a monoamin-oxidáz bevonásával. Ezek az anyagcseretermékek konjugált (pl. Szulfát formájában) és konjugálatlan formában választódnak ki a vizelettel.
Hatások
Az adrenalin egy stresszhormon, és mint ilyen megteremti az előfeltételeket az energiatartalékok gyors biztosításához, amelyeknek feltételezhetően biztosítaniuk kell a túlélést veszélyes helyzetekben (harc vagy menekülés). Ezeket a hatásokat a szubcelluláris szinten közvetítik a G-fehérjéhez kapcsolt adrenoreceptorok aktiválása révén.
Szív-és érrendszer
Különösen fontos az adrenalin hatása a szív- és érrendszerre. Ide tartozik többek között. a központi vérmennyiség növekedése, amely az α1-adrenoreceptorok aktiválása révén a kis erek, különösen a bőr és a vesék összehúzódása révén következik be. Ugyanakkor megfigyelhető a központi és az izmokat ellátó erek β2-adrenoreceptor által közvetített tágulása.
A β1 adrenoreceptorok aktiválása megnövekedett pulzusszámhoz (pozitív kronotróp hatás), felgyorsult ingerületvezetéshez (pozitív dromotropikus hatás), fokozott kontraktilitáshoz (pozitív inotropikus hatás) és az ingerküszöb csökkenéséhez (pozitív batmotropikus hatás) vezet. Ezek a hatások javítják a szívteljesítményt, és a kis erek összehúzódásával elősegítik a vérnyomás növekedését. Alfa-blokkolókkal történő előkezelés után azonban az adrenalin paradox, terápiásán alkalmazott vérnyomáscsökkenéshez vezet (adrenalin-megfordulás). Nagyon alacsony adrenalin-dózis ([10]
A krónikusan megemelkedett adrenalinszint társult a szív hipertrófiájával.
Sima izmok, légzés, gyomor-bél traktus, húgyhólyag
A kardiovaszkuláris rendszer fent említett funkciója mellett fokozódik a légzés és a felesleges folyamatok ideiglenes inaktiválása, mint pl. B. az emésztés a fontos adrenalin stresszhormon-funkciójának összefüggésében. A β-adrenoreceptorok aktiválásával az adrenalin a simaizmok ellazulásához vezet. Ennek például a gyomor-bél traktus immobilizációja (a perisztaltika gátlása) és a hörgők tágulása a légzés megkönnyítése érdekében (β2 adrenoreceptorok). Az adrenalin a méh relaxációját is okozhatja terhes nőknél a β2 adrenoreceptorokon keresztül. Másrészt az adrenalin közvetítheti a simaizmok összehúzódását azokban a szervekben, amelyek túlnyomórészt α1-adrenoreceptorokat expresszálnak. Például az adrenalin miatt a húgyhólyag záróizom összehúzódik.
Az energiatartalékok mozgósítása
Az adrenalin felszabadulása a mellékveséből a test saját energiaforrásainak mobilizálásához vezet a zsírbontás (lipolízis) növelésével. Ezt a lipolízist a hormonérzékeny lipáz β-adrenoceptor által közvetített (főleg β3-adrenoceptor) aktivációja katalizálja. Az adrenalinszint növekedése új glükóz felszabadulásához és képződéséhez, és ezáltal a vércukorszint emelkedéséhez is vezet (β2 adrenoreceptorok). Ezt a hatást fokozza az inzulintermelés α2-adrenoreceptor-mediált gátlása és a glükagon β-adrenoreceptor-mediált felszabadulása. Az adrenalin növeli a glükóz felvételét az izmokban. Az adrenalin az energiafelhasználás növekedéséhez is vezet (főleg β2-adrenoreceptorok). [10]
Központi idegrendszer
A megfigyelt központi idegi hatások, mint a stresszhormonok, reflektívnek tekinthetők, mivel a mellékvesében képződő adrenalin nem képes átjutni a vér-agy gáton. Ettől függetlenül a központi idegrendszer egyes idegsejtjeiben a helyben termelt adrenalin neurotranszmitterként detektálható. Ezek az idegsejtek különösen a reticularis superficialis ventrolateralis területén fordulnak elő. Ezen adrenerg neuronok pontos funkciója még nem ismert, de a központi vérnyomás-szabályozásban és a baroreceptor reflexben szerepet játszik. [11]
Egyéb hatások
Az adrenalin felszabadulása vagy az adrenalin helyi alkalmazása eredményeként verejtéktermelés, libadombok (pilomotoros reflex) és pupilla dilatáció (mydriasis) figyelhetők meg. Szájszárazságot is kap. Az adrenalin a véralvadásban és a fibrinolízisben is szerepet játszik.
kémia
Kémiai adrenalin (R.) -1- (3,4-dihidroxifenil) -2- (N-metilamino) etanol a katekolaminok csoportjába tartozik, amely magában foglalja a noradrenalint és a dopamint is. Az adrenalin hatékony formája (eutomer) sztereokémiai (R.) Konfiguráció [(R.) -Adrenalin vagy (-) - adrenalin]. (R.) - Az adrenalin 20-50-szer hatékonyabb, mintS.) -Adrenalin. [12]
szintézis
Az irodalomban [13] számos eljárást írnak le az adrenalin szintézisére. A klasszikus szintézisfolyamat három lépésből áll: katekol (1) klór-ecetsav-kloriddal (2) - 3,4-dihidroxi-ω-klór-acetofenon (3) acilezett. A reakció közvetetten megfelel a Friedel-Crafts acilezésnek, az előnyös út ennek ellenére az észter intermedieren keresztül vezet, és így Fries átrendeződést tartalmaz. A klór-acetofenon metil-aminnal történő aminálásával az adrenalont kapjuk (4); az ezt követő redukció racém adrenalint (5.). A racemát felosztása aR.,3R.) - Borkősav lehetséges.
Alternatív megoldásként a 3,4-dimetoxi-benzaldehidet hidrogén-cianiddal is reagáltathatjuk cianohidrinné, amelynek oxidációjával nitriloketont kapunk. A katalitikus redukció egy aminoketont hoz létre, annak szelíd -A metilezés után a szekunder amin keletkezik. Ezután az adrenalint a fenil-éter funkcióinak hidrolízisével, redukcióval és felbontással nyerik.
stabilitás
Mint minden katekolamin, az adrenalin is érzékeny az oxidációra. Az adrenalin oxidációjának egyik terméke az adrenokróm. Az oxidációhoz ezüst (I) -oxidot (Ag2O) lehet használni. Az adrenalin oxidációját vizes oldatban vas- és jodidionok nyomai is katalizálhatják. Antioxidánsok, mint pl B. Az aszkorbinsav és a nátrium-metabiszulfit lelassíthatja az adrenokróm képződését. Az oxidáció sebessége az oldat pH-jától is függ. Az enyhén savas pH-érték az optimális stabilitás.
Adrenalin, mint drog
alkalmazási területek
Az orvostudományban az adrenalint elsősorban sürgősségi gyógyszerként alkalmazzák a szívmegállás és az anafilaxiás sokk kardiopulmonális újraélesztésére. Különböző dózisformákban kapható, és receptre van szükség.
Sürgősségi orvoslás
A sürgősségi orvostudományban történő alkalmazásra az adrenalint intravénásan, alternatív módon intraosseousan vagy nagyon ritkán intracardialisan adják be. Az Európai Újjáélesztési Tanács jelenlegi ajánlásai szerint az adrenalin adása az újraélesztés során standardként javasolt, bár emberen nincs olyan placebo-kontrollos vizsgálat, amely igazolná az adrenalin használatának túlélési előnyeit. [14]
Az adrenalin másik fő alkalmazási területe az orvostudományban a keringési sokk, például anafilaxiás reakciók vagy szepszis esetén. Az anafilaxiás reakciókat és a sokkot adrenalin intravénás beadásával is kezelik. Ha akut sokkos esemény során nem lehet vénás hozzáférést létrehozni, az adrenalin intramuszkulárisan is beadható. A múltban súlyos allergiás reakciókban szenvedő betegeknél (pl. Fenyegetett fulladás a glottikus ödéma duzzanata miatt) előretöltött adrenalin-fecskendők állnak rendelkezésre, amelyeket azután az érintett személy beadhat az allergéneknek való kitettség után a tünetek megjelenésével.
Kardiopulmonalis újraélesztés és sokk esetén az adrenalin központosító hatása áll az előtérben. Az α1 adrenoreceptorok aktiválása összehúzza a bőr és a vesék kis ereit, míg a nagy központi erek kitágulnak. Ily módon az adrenalin állítólag növeli a koszorúér és az agy perfúziós nyomását.
Légzőszervi megbetegedések
További gyógyszerként történő alkalmazásra akut állapotban Szublglottikus gégegyulladás ("Pseudo-Krupp"), az adrenalin inhalációs oldatként kapható (InfectoKrupp Inhal ®). 2002-ig adrenalint tartalmazó inhalációs készítményeket is engedélyeztek a bronchiális asztma akut kezelésére Németországban. Amikor a CFC-tilalom hatályba lépett, ezeket kivonták a piacról. Az adrenalin-készítmények inhalációs alkalmazása asztmás panaszok akut kezelésére ezért kívül esik a gyógyszerek hatósági engedélyében, és megfelel a címkén kívüli használatnak.
Az adrenalin légzőszervi megbetegedésekben történő alkalmazása bronchiális relaxációs hatásán alapul, amelyet a β2 adrenoreceptorok aktiválása közvetít. A felszívódás utáni szisztémás mellékhatásokat azonban el kell fogadni.
Helyi érszűkület
Az adrenalin felhasználható vérerek helyi szűkítésére is vérzés esetén. Ezt az anyagot vazokonstriktív adalékként is alkalmazzák a helyi érzéstelenítőkben annak megakadályozása érdekében, hogy meghosszabbítsák azok hatékonyságát.
Az érösszehúzó hatást a boksz vágásainak lezárására is alkalmazzák. Ez az érszűkítő hatás a kis erek α1-adrenoreceptorainak aktiválásán és a későbbi szűkületen alapul.
Ellenméreg
Az adrenalin a második választott gyógyszer a béta-blokkolók mérgezésében, és akkor alkalmazható, ha nincs specifikus béta-agonista. [15] Ehhez a sürgősségi alkalmazáshoz azonban nincs gyógyszerengedély sem; az alkalmazás megfelel a címkén kívüli felhasználásnak.
Mellékhatások
Az adrenalin mellékhatásai nagyrészt megfelelnek fő hatásainak, és stresszhormonként betöltött jelentőségének köszönhetők. Az adrenalin a kis erek, különösen a bőr és a vesék összehúzódásához vezet, együtt jár a vérnyomás emelkedésével és - főleg lokálisan alkalmazva - alkalmi nekrózissal. Szisztémás alkalmazás esetén a szív mellékhatásai, mint pl B. szívelégtelenség, angina pectoris rohamok, miokardiális infarktus, tachycardialis aritmiák a kamrai fibrillációig és szívmegállásig az előtérben. Ezért alkalmazása részben ellentmondásos. Az adrenalin szisztémás használata emellett a vércukorszint emelkedéséhez (hiperglikémia), a káliumszint csökkenéséhez (hipokalaemia), metabolikus acidózishoz és a magnézium koncentráció csökkenéséhez (hipomagneszémia) vezethet. Ezenkívül mydriasis, vizelési nehézségek, nyáladzás, izzadás, a végtagok egyidejű hidegérzetével, hányinger, hányás, szédülés és fejfájás figyelhető meg. Az adrenalin használatának pszichológiai mellékhatásai lehetnek nyugtalanság, idegesség, szorongás, hallucinációk, görcsök, sőt pszichózisok.
Interakciók
Egyes inhalációs anesztetikumok, amelyek érzékenyítik a szívet a katekolaminokra, az adrenalin szívre gyakorolt fokozott hatásához vezetnek, ezáltal fokozva a szívelégtelenség, az angina pectoris rohamok, a szívrohamok és a tachycardiac arrhythmias kockázatát.
Az adrenalin hatásait és mellékhatásait növelhetjük az adrenalin lebomlásának gátlásával vagy az (nor-) adrenalin felszabadulásának növelésével is. Ez különösen megfigyelhető MAO-gátlók, levodopa, L-tiroxin, teofillin, triciklusos antidepresszánsok és reserpin egyidejű alkalmazásakor.
Az adrenalin viszont gátolja az alfa-blokkolók vérnyomáscsökkentő és a béta-blokkolók szívhatásait. Mivel az adrenalin növeli a vércukorszintet, az orális antidiabetikus gyógyszerek hatékonysága csökken.
adagolás
Az adrenalint intravénásan adják oldatként. Az ampullák koncentrációja tipikusan 1 mg/ml (más néven 1: 1 000 adrenalinoldat vagy 0,1% adrenalinoldat). Használat előtt általában 1: 10 arányban 0,9% -os nátrium-klorid-oldattal hígítjuk (akkor 1: 10 000 adrenalin oldatnak vagy 0,01% adrenalin oldatnak nevezzük). Az újraélesztési dózis 1 mg 3-5 percenként. [16] Endobronchalis (elavult) alkalmazás esetén a hígítás általában 3: 10 0,9% -os nátrium-klorid-oldattal.