Cosa sono le catecolamine
Le
catecolamine sono composti chimici (come
dopamina,
noradrenalina e
adrenalina) che presentano un gruppo aminico correlato ad un gruppo catecolico. Sono sostanze sintetizzate dalle cellule
cromaffini della midollare del
surrene, ma anche dal
sistema nervoso centrale e dalle terminazioni nervose simpatiche.
Dal punto di vista embriologico, sembrano derivare tutte dalla cresta neurale.
Gli effetti che producono sono diversi in base al recettore periferico che viene chiamato ad attivarsi una volta avvenuta l’interazione con la catecolamina interessata.
Funzioni delle catecolamine
Le
catecolamine sono
ormoni rilasciati nel torrente circolatorio in risposta a
stress fisici o emotivi. La loro
funzione è quella di
aiutare la trasmissione degli impulsi nervosi verso il
cervello, incrementando la disponibilità di
glucosio e di
acidi grassi per incentivare la produzione di
energia.
Le
catecolamine fanno dilatare i
bronchioli e le
pupille.
Catecolamine plasmatiche
Dopo aver assolto la loro funzione, le
catecolamine si inattivano. La forma inattiva della
dopamina è l’
acido omovanilico (
HVA), la
norepinefrina si trasforma in
normetanefrina e
acido vanilmandelico (VMA) e l’epinefrina diventa
metanefrina e
VMA.
Catecolamine urinarie
Sia gli
ormoni che i loro
metaboliti vengono escreti nell’
urina.
Normalmente, le catecolamine e i loro metaboliti sono presenti nell’urina in piccole concentrazioni fluttuanti che aumentano durante e subito dopo l’esposizione allo stress.
I
feocromocitomi e altri tipi di
tumori neuroendocrini possono produrre grandi quantità di
catecolamine, con conseguente aumento di questi ormoni e dei loro metaboliti nel sangue e nell’urina. Ciò può provocare
ipertensione persistente ed episodica grave, con forte
mal di testa.
Altri sintomi associati a questo fenomeno sono:
Le catecolamine urinarie e plasmatiche possono essere di supporto nel determinare la presenza di feocromocitoma.
Il
test delle catecolamine plasmatiche misura la concentrazione degli ormoni presenti nel sangue al momento del prelievo, mentre l’
esame su urina misura la quantità di ormoni escreta nelle 24 ore.
Dove si trovano le catecolamine
Nell’uomo, le
catecolamine si trovano principalmente nella
porzione midollare del surrene (nella quale c’è una maggiore presenza di
adrenalina), nelle terminazioni più periferiche del
sistema nervoso simpatico (in cui vi è una maggiore concentrazione di noradrenalina) e nel
sistema nervoso centrale (in cui, invece, ci sono maggiori concentrazioni di dopamina e noradrenalina).
Catecolamine alte
Concentrazioni elevate di queste sostanze all’interno del sangue possono
causare situazioni di
stress.
Elevati valori possono presentarsi dopo dei traumi che hanno colpito il sistema nervoso centrale per via di una stimolazione o un danno nei confronti dei nuclei del tronco encefalico (ammasso di catecolamina).
Le catecolamine derivano dall’amminoacido tirosina e non sono in grado di attraversare entrambi gli strati fosfolipidici della membrana plasmatica cellulare e, di conseguenza, hanno bisogno di recettori. La classe di recettori che viene utilizzata più di frequente è quella dei recettori con proteine G, che hanno la capacità di inviare la trasduzione di segnale anche senza la presenza delle code tirosin-chinasiche.
Disturbi correlati con le catecolamine
Esistono numerosi disturbi che coinvolgono le catecolamine, tra cui:
- il neuroblastoma: è il secondo tumore solido più comune nell'infanzia (dopo i tumori cerebrali). Generalmente, produce catecolamine. I metaboliti della catecolamina, acido vanililmandelico e acido omovanillico possono essere misurati quantitativamente nelle urine come test per la malattia
- il feocromocitoma: è un tumore benigno derivato dalla porzione midollare del surrene o dai paragangli simpatici. Il tumore secerne adrenalina e norepinefrina. Queste catecolamine causano attacchi di ipertensione, mal di testa, nausea, vomito, sudorazione, pallore e grave apprensione
- la chemodectina: è un altro tumore benigno del sistema dei chemorecettori, i tipi più comuni sono il tumore del corpo carotideo e il tumore del glomus jugulare. Conosciuto anche come paraganglioma di non cromatina
- la sindrome familiare del paraganglioma: è un'insolita malattia familiare caratterizzata da tumori benigni a crescita lenta, paragangliomi, tumori del glomo o chemodectomi, prevalentemente nella regione della testa e del collo. Il gene per la malattia è sul cromosoma 11q23. I tumori possono causare gonfiori locali, lesioni del nervo cranico o coinvolgimento della base del cranio e possono causare disfonia, perdita dell'udito, disfagia, tinnito, dolore, tosse persistente e debolezza delle spalle (a causa di invasione del tumore sui nervi del cranio). Tutti gli individui con paragangliomi ereditari ereditano il gene della malattia dal padre. Ciò è coerente con l'impronta genomica: il gene derivato dalla madre è inattivato durante l'oogenesi e può essere riattivato solo durante la spermatogenesi
- il deficit di dopamina-idrossalasi: è una forma congenita di grave ipotensione ortostatica causata dalla completa assenza dell'enzima dopamina-β-idrossalasi. Durante l'infanzia sono comuni l’intolleranza all’esercizio fisico, l'affaticamento e gli episodi di sincope (svenimento). I sintomi dell'ipotensione ortostatica peggiorano nella tarda adolescenza e nella prima età adulta
- la carenza di dopamina-β-idrossalasi
- il deficit di tetraidrobiopterina: è un difetto genetico degli enzimi necessari per la sintesi di catecolamine, con conseguente carenza di neurotrasmettitori. I sintomi iniziano tra i 2 e gli 8 mesi di età e includono instabilità della temperatura corporea, difficoltà di deglutizione, ipersalivazione, pupille dilatate, ptosi delle palpebre, ridotta mobilità, sonnolenza e irritabilità.