Noradrenalina (norepinefryna) jest aktywnym hormonem oraz endogennym neuroprzekaźnikiem katecholaminowym. To mediator chemiczny uwalniany na noradrenergicznych zakończeniach nerwowych. Miejscem wytwarzania norepinefryny są pozazwojowe neurony adrenergiczne, komórki chromochłonne rdzenia nadnerczy oraz ośrodkowy układ nerwowy.
1. Funkcje
Noradrenalina bierze udział w procesach konsolidacji pamięci, wzmacnia przetwarzanie danych zmysłowych, zwiększa uwagę oraz poprawia formowanie i odzyskiwanie pamięci długotrwałej i roboczej. Norepinefryna wzmaga również zdolność mózgu do reagowania na sygnały wejściowe, ponieważ działa hamująco na pośrednią korę przedczołową w sytuacjach stresowych, poprzez obniżanie metabolizmu glukozy w obrębie tej struktury. Zbyt wysoka aktywność noradrenaliny niekiedy generuje pojawianie się traumatycznych, natrętnych wspomnień. Co istotne, regulowanie ośrodkowej aktywności noradrenergicznej może zachodzić przy pomocy mechanizmów serotoninergicznych. Jest to możliwe, ponieważ komórki nerwowe produkujące serotoninę unerwiają jądro miejsca sinawego, w którym wytwarzana jest noradrenalina.
Norepinefryna jest także głównym neuroprzekaźnikiem używanym przez współczulny układ nerwowy, odpowiadający szczególnie za mobilizację organizmu. Na działanie tego neurohormonu składa się: produkcja łez, rozszerzanie źrenic, wzrost ilości krwi pompowanej przez mięsień sercowy, modulowanie pracy układu odpornościowego, wzrost ciśnienia przez zwężenie naczyń krwionośnych, uwalnianie reniny w nerkach, wzmożona produkcja glukozy w wątrobie oraz intensyfikacja wychwytu tego cukru w tkance mięśniowej, zwiększone uwalnianie glukagonu w trzustce, wzrost lipolizy w komórkach tłuszczowych, oraz zmniejszenie aktywności trawiennej w jelitach i żołądku.
2. Receptory adrenergiczne
Noradrenalina pobudza zarówno układ alfa-, jak i beta-adrenergiczny. Wpływa na pobudzenie współczulnego układu nerwowego. Mechanizm ten zależny jest od bezpośredniego lub pośredniego aktywowania receptorów błonowych alfa1, alfa2 i beta1 (intensywniej stymuluje receptory alfa niż beta).
2.1. Receptory alfa-adrenergiczne
Aktywacja receptorów alfa1-adrenergicznych wywołuje skurcz naczyń żylnych i tętniczych, podnosi obciążenie następcze (opór naczyniowy) oraz skurczowe i rozkurczowe ciśnienie tętnicze, zmniejszając pojemność minutową serca. Udowodniono również wpływ noradrenaliny na aktywowanie fosfolipazy C z wewnątrzkomórkowym wytwarzaniem diacylogliceroli (DAG), inozytolo-1,4,5- trifosforanu (IP3) oraz innych fosforanów inozytolu. Ponadto stymulacja receptorów alfa-adrenergicznych spowalnia wydzielanie insuliny w trzustce, a także wywołuje skurcze mięśni gładkich macicy. Co więcej norepinefryna, działając na autoreceptory presynaptyczne alfa2, hamuje swoje wydzielanie na zasadzie sprzężenia zwrotnego oraz powoduje zmniejszenie wewnątrzkomórkowego wytwarzania cyklicznego adenozynomonofosforanu (cAMP).
2.2. Receptory beta-adrenergiczne
Aktywacja receptorów beta1-adrenergicznych daje dodatni efekt chrono- i inotropowy – zwiększa częstość i siłę skurczów mięśnia sercowego. Z uwagi na fakt, iż na drodze odruchowej stymulowany jest także nerw błędny, zmniejszeniu ulega częstotliwość rytmu serca. Skurcz naczyń krwionośnych powoduje wzrost oporu przepływu krwi, co objawia się słabszym ukrwieniem wątroby, mięśni szkieletowych oraz nerek. Ponadto noradrenalina, działając na receptory beta1, wywołuje wzrost wewnątrzkomórkowego wydzielania cAMP.
3. Synteza
Synteza noradrenaliny zachodzi na drodze hydroksylacji i dekarboksylacji tyrozyny. Enzym rozkładający fenyloalaninę do tego aminokwasu jest obecny w wątrobie. Dalsza konwersja tyrozyny do DOPA (3,4-dihydroksyfenyloalaniny), a następnie do dopaminy, katalizowana jest przez hydroksylazy tyrozyny i dekarboksylazy DOPA. Neuroprzekaźnik ten transportowany jest do pęcherzyków ziarnistych, w których enzym β-hydroksylaza dopaminy (DBH) katalizuje przemianę dopaminy do noradrenaliny .
4. Magazynowanie i uwalnianie
Noradrenalina jest magazynowana w kolbkach synaptycznych wytwarzających ją komórek nerwowych, w drobnych pęcherzykach ziarnistych. Tam ulega związaniu z adenozyno-5′-trifosforanem (ATP) oraz proteiną – chromograniną A. Uwalniana jest na drodze egzocytozy z zakończeń nerwowych do szczeliny synaptycznej. Pierwszym etapem tego procesu jest depolaryzacja błon komórkowych neuronów. W wyniku tego zjawiska otwierają się kanały wapniowe, w zależności od napięcia. Kolejno jony wapnia przedostają się do komórki, a ich wnikanie do aksoplazmy wzrasta pod wpływem impulsu nerwowego. Pęcherzyki synaptyczne zawierające noradrenalinę przyłączają się do miejsc w błonie synaptycznej. Są one tak zlokalizowane przy szczelinie synaptycznej, by uwalniać swoją zawartość w momencie otwarcia kanału, w którego wyniku jony wapniowe przedostają się do zakończenia nerwowego. Następnie pęcherzyk ulega endocytozie i wraca do środka zakończenia, pokrywając się błoną endosomalną. Związki obecne w nowo powstałych pęcherzykach pobierają noradrenalinę z cytozolu i znów przyłączają się do błony presynaptycznej. Neuroprzekaźnik ten poprzez wpływ na receptory presynaptyczne może hamować swoje uwalnianie z zakończeń nerwowych. Inhibicja zwrotna odbywa się za pomocą receptorów alfa 2, które blokują cyklazę adenylową i zapobiegają otwieraniu się kanałów wapniowych.
Wzrost wydzielania noradrenaliny jest możliwy dzięki aktywacji jądra miejsca sinawego, będącego nadrzędnym ośrodkiem nerwowym, sprawującym kontrolę nad funkcjonowaniem ośrodkowego układu noradrenergicznego. Komórki nerwowe tej struktury wysyłają drogi projekcyjne do hipokampa, ciała migdałowatego oraz jądra przykomorowego. Aktywacja tych neuronów powoduje intensyfikację wydzielania noradrenaliny w licznych strukturach nerwowych, w wyniku czego można zaobserwować stan wzmożonego pobudzenia, występującego przy reakcjach stresowych. Długotrwałe stymulowanie tego układu zwiększa syntezę norepinefryny. Wzmożona aktywność komórek nerwowych jądra miejsca sinawego generuje wzrost czujności, a jej spadek objawia się sennością i promuje sen wolnofalowy. Noradrenalina hamuje postsynaptyczną aktywność w docelowych komórkach nerwowych, co powoduje wzrost reaktywności na bodźce pobudzające i hamujące.
5. Metabolizm
Noradrenalina jest metabolizowana do biologicznie nieaktywnych substancji, na drodze metylacji i oksydacji. Reakcje te katalizowane są przez enzymy: COMT i MAO. Produkty tych przemian, a także niewielkie ilości nieprzekształconej noradrenaliny, są wydalane wraz z moczem. Część norepinefryny jest stale przekształcana do nieaktywnych pochodnych deaminowych, kwasu 3,4-dihydroksymigdałowego (DOMA) i adekwatnego do niego glikolu. Dzieję się to przy udziale wewnątrzkomórkowej MAO. Produkty te są kolejno konwertowane do 3-metoksy-4-hydroksyfenyloglikolu (MHPG) i kwasu wanilinomigdałowego (VMA).
6. Podsumowanie
