NORADRENALINE: FUNCTIES EN WERKINGSMECHANISME - NEUROPSYCHOLOGIE - 2026

De noradrenaline of norepinephrine is een chemische stof die ons lichaam op natuurlijke wijze aanmaakt en die kan werken als hormoon en neurotransmitter. Samen met dopamine en adrenaline behoort het tot de catecholaminefamilie; stoffen die over het algemeen worden geassocieerd met fysieke of emotionele stress.

Norepinephrine heeft meerdere functies. Als stresshormoon lijkt het hersengebieden te beïnvloeden waar de aandacht en reacties op stimuli worden gecontroleerd. Begeleid door adrenaline, is het verantwoordelijk voor de vecht- of vluchtreactie door de hartslag direct te verhogen.

Norepinefrine molecuul

Norepinephrine wordt traditioneel in verband gebracht met motivatie, alertheid en waakzaamheid, bewustzijnsniveau, regulering van slaap, eetlust, seksueel en agressief gedrag, toezicht op leren, geheugen en beloningsmechanismen. Deze functies worden echter meestal uitgevoerd met behulp van een andere neurotransmitter, zoals dopamine of serotonine.

Aan de andere kant lijkt een afname van noradrenaline een lage bloeddruk, bradycardie (lage hartslag), een afname van de lichaamstemperatuur en depressie te veroorzaken.

Norepinefrine oefent zijn effecten uit wanneer het zich bindt aan zogenaamde "adrenerge receptoren" of "noradrenerge receptoren". De delen van het lichaam die norepinefrine produceren of waar het werkt, worden dus "noradrenerge" genoemd.

Noradrenaline wordt niet alleen in ons lichaam geproduceerd, maar kan ook voor therapeutische doeleinden worden geïnjecteerd bij mensen met extreme hypotensie. Er zijn ook medicijnen die de natuurlijke niveaus van deze stof veranderen, zoals cocaïne en amfetamine.

Verschillen tussen noradrenaline en adrenaline

Structuur van adrenaline

Adrenaline is een hormoon dat wordt geproduceerd door het bijniermerg, de kern van de bijnieren, die zich net boven de nieren bevinden (daar komt de term vandaan). Deze stof werkt ook als een neurotransmitter in onze hersenen, maar is niet zo belangrijk als norepinefrine.

Wat betreft de structuur, adrenaline of epinefrine bevat een methylgroep die aan zijn stikstof is gehecht. Aan de andere kant heeft norepinephrine in plaats van een methylgroep een waterstofatoom.

Synthese van norepinefrine

Norepinephrine wordt in het sympathische zenuwstelsel aangemaakt uit een aminozuur genaamd tyrosine, dat rechtstreeks kan worden verkregen uit het dieet in voedingsmiddelen zoals kaas.

Het kan echter ook worden afgeleid van fenylalanine. Dit laatste is een van de essentiële aminozuren voor de mens en wordt ook via voedsel opgevangen. Het wordt met name aangetroffen in eiwitrijk voedsel zoals rood vlees, eieren, vis, melk, asperges, kikkererwten, pinda's, enz.

Tyrosine wordt gekatalyseerd door het enzym tyrosine-hydroxylase (TH), dat het omzet in levodopa (L-DOPA). In plaats daarvan is de verbinding AMPT (Alpha-Methyl-p-tyrosine) een enzym dat het tegenovergestelde effect heeft. Dat wil zeggen, het remt de omzetting van tyrosine in L-DOPA; waardoor de productie van zowel dopamine als norepinefrine wordt geblokkeerd.

Vervolgens wordt L-DOPA omgezet in dopamine dankzij de activiteit van het enzym DOPA decarboxylase.

Veel neurotransmitters worden aangemaakt in het cytoplasma van onze hersencellen. Later worden ze opgeslagen in een soort kleine zakjes genaamd "synaptische blaasjes". Voor de synthese van norepinephrine vindt de laatste stap echter plaats in deze blaasjes.

Oorspronkelijk zitten de blaasjes vol met dopamine. In de blaasjes bevindt zich een enzym genaamd dopamine-β-hydroxylase, dat verantwoordelijk is voor het omzetten van dopamine in norepinefrine.

In deze blaasjes zit ook de verbinding fusaarzuur, die de activiteit remt van het enzym dopamine-β-hydroxylase om de productie van norepinefrine te regelen, en die geen invloed heeft op de benodigde hoeveelheid dopamine.

Hoe wordt norepinephrine afgebroken?

Wanneer er een teveel aan norepinefrine in de terminale knop van neuronen zit, wordt het vernietigd door monoamineoxidase type A (MAO-A). Het is een enzym dat norepinefrine omzet in een inactieve stof (deze resulterende stof wordt een metaboliet genoemd).

Het doel is dat noradrenaline niet blijft werken in het lichaam, aangezien het hebben van hoge niveaus van deze neurotransmitter gevaarlijke gevolgen kan hebben.

Het kan ook worden afgebroken door het enzym catechol-O-methyl overgedragen (COMT), of omgezet in adrenaline door een enzym in het bijniermerg genaamd PNMT (fenylethanolamine N-methyltransferase).

De belangrijkste metabolieten die ontstaan ​​na deze afbraak zijn VMA (vanillylamandelzuur) in de periferie en MHPG (3-methoxy-4-hydroxyfenylglycol) in het centrale zenuwstelsel. Beiden worden uitgescheiden in de urine, zodat ze in een test kunnen worden opgespoord.

Noradrenergisch systeem en betrokken delen van de hersenen

Noradrenerge neuronen zijn in onze hersenen verminderd en zijn georganiseerd in kleine kernen. De belangrijkste kern is de locus coeruleus die zich in het dorsale uitsteeksel bevindt, hoewel deze ook voorkomt in de medulla oblongata en de thalamus.

Ze projecteren echter in veel andere delen van de hersenen en hun effecten zijn zeer krachtig. Vrijwel alle delen van de hersenen ontvangen input van noradrenerge neuronen.

De axonen van deze neuronen werken op adrenerge receptoren in verschillende delen van het zenuwstelsel, zoals: het cerebellum, het ruggenmerg, thalamus, hypothalamus, basale ganglia, hippocampus, amygdala, septum of neocortex. Naast de cingulate gyrus en het striatum.

Het belangrijkste effect van de activering van deze neuronen is de toename van het waakzaamheidsvermogen. Dat wil zeggen, een toename van de aandacht voor het detecteren van gebeurtenissen in de omgeving.

Adrenerge kernen

In 1964 definieerden Dahlström en Fuxe verschillende belangrijke celkernen. Ze noemden ze "A", wat afkomstig is van "aminerge". Ze beschreven veertien "A-zones": de eerste zeven bevatten de neurotransmitter noradrenaline, terwijl de volgende zeven dopamine bevatten.

De A1 noradrenerge groep bevindt zich nabij de laterale reticulaire kern en is essentieel voor het reguleren van het lichaamsvloeistofmetabolisme. Aan de andere kant wordt groep A2 gevonden in een deel van de hersenstam dat de solitaire kern wordt genoemd. Deze cellen zijn betrokken bij stressreacties en het beheersen van eetlust en dorst. Groepen 4 en 5 projecteren voornamelijk op het ruggenmerg.

De locus coeruleus is echter het belangrijkste gebied; y bevat groep A6. Hoge activiteit van de nucleus coeruleus wordt geassocieerd met alertheid en reactiesnelheid. Een medicijn daarentegen dat de activiteit van dit gebied onderdrukt, produceert een sterk kalmerend effect.

Laat uit de hersenen komen

Aan de andere kant functioneert noradrenaline buiten de hersenen als een neurotransmitter in de sympathische ganglia die zich nabij de buik of het ruggenmerg bevinden. Het wordt ook rechtstreeks in het bloed afgegeven vanuit de bijnieren, structuren boven de nieren die stressreacties reguleren.

Noradrenerge receptoren

Er zijn verschillende soorten noradrenerge receptoren, die worden onderscheiden op basis van hun gevoeligheid voor bepaalde verbindingen. Deze receptoren worden ook adrenerge receptoren genoemd, omdat ze de neiging hebben zowel adrenaline als norepinefrine op te vangen.

In het centrale zenuwstelsel bevatten neuronen adrenerge receptoren β1 en β2, en α1 en α2. Deze vier soorten receptoren worden ook in andere organen dan de hersenen aangetroffen. Een vijfde type, de β3-receptor, wordt buiten het centrale zenuwstelsel aangetroffen, voornamelijk in vetweefsel.

Al deze receptoren hebben zowel prikkelende als remmende effecten. De α2-receptor heeft bijvoorbeeld over het algemeen een netto-effect van het verlagen van afgegeven norepinefrine (remmend). Terwijl de rest van de receptoren normaal gesproken waarneembare prikkelende effecten produceren.

Kenmerken

Norepinephrine wordt geassocieerd met een breed scala aan functies. Maar bovenal is het gekoppeld aan een toestand van fysieke en mentale activering, die ons voorbereidt om te reageren op gebeurtenissen in onze omgeving. Dat wil zeggen, het triggert de vecht- of vluchtreacties.

Het stelt het lichaam dus in staat adequaat te reageren op stressvolle situaties door een verhoogde hartslag, verhoogde bloeddruk, verwijding van de pupillen en verwijding van de luchtwegen.

Bovendien veroorzaakt het de vernauwing van bloedvaten in niet-essentiële organen. Dat wil zeggen, het vermindert de bloedstroom naar het gastro-intestinale systeem, blokkeert de gastro-intestinale motiliteit en remt het ledigen van de blaas. Dit gebeurt omdat ons lichaam prioriteiten stelt en ervan uitgaat dat het belangrijker is om energie te besteden om ons tegen een gevaar te verdedigen dan om afvalstoffen uit te scheiden.

De effecten van deze stof kunnen verder worden gedetailleerd op basis van het deel van het zenuwstelsel waarin het werkt.

-Functies in het sympathische zenuwstelsel

Het is de belangrijkste neurotransmitter van het sympathische zenuwstelsel en bestaat uit een reeks ganglia. De ganglia van de sympathische ketting bevinden zich naast het ruggenmerg, in de borst en in de buik.

Deze leggen verbindingen met een grote verscheidenheid aan organen zoals de ogen, speekselklieren, hart, longen, maag, nieren, blaas, voortplantingsorganen … Evenals de bijnieren.

Het doel van norepinephrine is om de activiteit van de organen te wijzigen, zodat ze zoveel mogelijk een snelle reactie van het lichaam op bepaalde gebeurtenissen bevorderen. De leuke effecten zouden zijn:

- Verhoging van de hoeveelheid bloed die door het hart wordt rondgepompt.

- Het werkt in op de slagaders en veroorzaakt een verhoging van de bloeddruk door vernauwing van de bloedvaten.

- Verbrand snel calorieën in vetweefsel om lichaamswarmte te genereren. Het bevordert ook lipolyse, een proces dat vet omzet in energiebronnen voor spieren en andere weefsels.

- Verhoging van de oculaire vochtigheid en verwijding van de pupillen.

- Complexe effecten op het immuunsysteem (sommige processen lijken geactiveerd en andere gedeactiveerd).

- Verhoogde glucoseproductie door zijn werking in de lever. Onthoud dat glucose de belangrijkste energiebron van het lichaam is.

- In de alvleesklier bevordert noradrenaline de afgifte van het hormoon glucagon. Dit bevordert de aanmaak van glucose door de lever.

- Vergemakkelijkt de skeletspieren om de glucose op te nemen die nodig is om te handelen.

- In de nieren geeft het renine af en houdt het natrium in het bloed vast.

- Vermindert de activiteit van het gastro-intestinale systeem. Concreet vermindert het de bloedstroom naar dat gebied en remt het de gastro-intestinale mobiliteit, evenals de afgifte van spijsverteringssubstanties.

Deze effecten kunnen in het parasympathische zenuwstelsel worden tegengegaan met een stof die acetylcholine wordt genoemd. Het heeft de tegenovergestelde functies: het verlaagt de hartslag, bevordert een staat van ontspanning, verhoogt de darmmotiliteit, bevordert de spijsvertering, bevordert het plassen, samentrekking van de pupillen, enz.

Functies in het centrale zenuwstelsel

Noradrenerge neuronen in de hersenen bevorderen voornamelijk een toestand van alertheid en bereidheid tot actie. De belangrijkste structuur die verantwoordelijk is voor de "mobilisatie" van ons centrale zenuwstelsel is de locus coeruleus, die deelneemt aan de volgende effecten:

- Verhoogt de waakzaamheid, een toestand waarin we meer aandacht hebben voor onze omgeving en bereid zijn om op elke gebeurtenis te reageren.

- Verhoogde aandacht en concentratie.

- Verbetert de verwerking van sensorische prikkels.

- Als gevolg hiervan bevordert een grotere afgifte van norepinefrine het geheugen. Concreet vergroot het de mogelijkheid om herinneringen op te slaan en te leren; evenals het herstellen van reeds opgeslagen gegevens. Het verbetert ook het werkgeheugen.

- Het verkort de reactietijd, dat wil zeggen, het kost ons veel minder tijd om prikkels te verwerken en een reactie te geven.

- Verhoogt rusteloosheid en angst.

Tijdens de slaap komt er minder norepinefrine vrij. De niveaus blijven stabiel tijdens het wakker zijn en stijgen veel hoger in onaangename, stressvolle of gevaarlijke situaties.

Pijn, uitzetting van de blaas, hitte, koude of kortademigheid veroorzaken bijvoorbeeld toename van norepinefrine. Hoewel angsttoestanden of intense pijn verband houden met zeer hoge niveaus van activiteit van de locus coeruleus, en dus met een hogere hoeveelheid norepinefrine.

Therapeutisch gebruik van norepinefrine

Er is een grote verscheidenheid aan medicijnen waarvan de effecten de noradrenerge systemen in ons lichaam beïnvloeden. Ze worden voornamelijk gebruikt bij cardiovasculaire problemen en bepaalde psychiatrische aandoeningen.

Sympathomimetische geneesmiddelen

Er zijn sympathicomimetische geneesmiddelen, of ook wel adrenerge agonisten genoemd, die sommige van de bestaande noradrenaline-effecten nabootsen of versterken. Sympatholytische geneesmiddelen (of adrenerge antagonisten) daarentegen hebben het tegenovergestelde effect.

Norepinefrine zelf zou sympathicomimetisch zijn en kan bij ernstige hypotensie direct via intraveneuze injectie worden toegediend.

Norepinefrine-remmers

Aan de andere kant kunnen norepinefrine-remmers zich richten op het blokkeren van bèta-receptoren. Ze worden gebruikt om hoge bloeddruk, hartritmestoornissen of hartfalen, glaucoom, angina pectoris of het Marfan-syndroom te behandelen.

Het gebruik ervan wordt echter steeds beperkter omdat het ernstige bijwerkingen heeft, vooral bij diabetici.

Alfa-receptorblokkers

Er zijn ook medicijnen die alfa-receptoren blokkeren, die een breed scala aan toepassingen hebben omdat hun effecten wat complexer zijn. Ze kunnen worden gebruikt om de blaasspieren te ontspannen in bepaalde omstandigheden, zoals het uitdrijven van stenen in de blaas.

Hoofdzakelijk alfa-1-receptorremmers zijn ook bruikbaar bij aandoeningen zoals gegeneraliseerde angststoornis, paniekstoornis en posttraumatische stressstoornis.

Terwijl degenen die alfa 2-receptoren blokkeren een uiteindelijk norepinefrine-versterkend effect hebben. Ze zijn op grote schaal gebruikt om depressie te behandelen, omdat van oudsher werd gedacht dat deze patiënten lage norepinefrinewaarden hadden.

Geneesmiddelen die het niveau van noradrenaline verhogen

Geneesmiddelen die de norepinefrinewaarden verhogen, zijn ook gebruikt bij patiënten met Attention Deficit Hyperactivity Disorder. Voornamelijk methylfenidaat, dat ook de hoeveelheid dopamine verhoogt.

Referenties

1. Carlson, NR (2006). Fysiologie van gedrag 8e Ed. Madrid: Pearson. pp: 129-130.
2. Cox, S. (nd). Norepinephrine. Opgehaald op 23 november 2016, van RICE University.
3. Dahlstroem A, Fuxe K (1964). «Bewijs voor het bestaan ​​van monoamine-bevattende neuronen in het centrale zenuwstelsel. I. Demonstratie van monoamines in de cellichamen van hersenstamneuronen ”. Acta Physiologica Scandinavica. Supplementum. 232 (supplement 232): 1-55.
4. Noradrenaline (norepinefrine). (23 april 2014). Verkregen van Netdoctor.
5. Norepinephrine. (sf). Opgehaald op 23 november 2016, van Wikipedia.
6. Prokopova, I. (2009). . Ceskoslovenska fysiologie / Ustredni ustav biologicky, 59 (2), 51-58.
7. Téllez Vargas, J. (2000). Norepinephrine. Zijn rol bij depressie. Colombian Journal of Psychiatry, 1: 59-73.