In humans, catecholamines (shown in yellow) are derived from the amino acid L-phenylalanine.
L-Phenylalanine is converted into L-tyrosine by an aromatic amino acid hydroxylase (AAAH) enzyme (phenylalanine 4-hydroxylase), with molecular oxygen (O2) and tetrahydrobiopterin as cofactors., La L-tirosina se convierte en L-DOPA por otra enzima aaah (tirosina 3-hidroxilasa) con tetrahidrobiopterina, O2 y hierro ferroso (Fe2+) como cofactores. La L-DOPA se convierte en dopamina por la enzima aromática L-aminoácido descarboxilasa (AADC), con fosfato de piridoxal como cofactor. La dopamina en sí también se utiliza como precursor en la síntesis de los neurotransmisores norepinefrina y epinefrina. La dopamina se convierte en norepinefrina por la enzima dopamina β-hidroxilasa (DBH), con O2 y ácido L-ascórbico como cofactores., La norepinefrina se convierte en epinefrina por la enzima feniletanolamina n-metiltransferasa (PNMT) con S-adenosil-L-metionina como cofactor.
LocationEdit
las Catecolaminas son producidos principalmente por las células cromafines de la médula adrenal y las fibras posganglionares del sistema nervioso simpático., La dopamina, que actúa como neurotransmisor en el sistema nervioso central, se produce en gran medida en los cuerpos celulares neuronales en dos áreas del tronco cerebral: el área tegmental ventral y la sustancia negra, la última de las cuales contiene neuronas pigmentadas por neuromelanina. Los cuerpos celulares pigmentados con neuromelanina del locus coeruleus producen norepinefrina., La epinefrina se produce en pequeños grupos de neuronas en el cerebro humano que expresan su enzima sintetizadora, la feniletanolamina n-metiltransferasa; estas neuronas se proyectan desde un núcleo adyacente (ventrolateral) al área postrema y desde un núcleo en la región dorsal del tracto solitario.
BiosynthesisEdit
La dopamina es la primera catecolamina sintetizada a partir de la DOPA. A su vez, la norepinefrina y la epinefrina se derivan de la modificación metabólica adicional de la dopamina., La enzima dopamina hidroxilasa requiere cobre como cofactor (no se muestra en el diagrama) y la DOPA descarboxilasa requiere PLP (no se muestra en el diagrama). El paso limitante de la tasa en la biosíntesis de catecolaminas a través de la vía metabólica predominante es la hidroxilación de L-tirosina a L-DOPA.
la síntesis de catecolaminas es inhibida por la alfa-metil-P-tirosina (AMPT), que inhibe la tirosina hidroxilasa.
Los aminoácidos fenilalanina y tirosina son precursores de las catecolaminas. Ambos aminoácidos se encuentran en altas concentraciones en el plasma sanguíneo y el cerebro., En los mamíferos, la tirosina se puede formar a partir de la fenilalanina dietética por la enzima fenilalanina hidroxilasa, que se encuentra en grandes cantidades en el hígado. Cantidades insuficientes de fenilalanina hidroxilasa dan lugar a fenilcetonuria, un trastorno metabólico que conduce a déficits intelectuales a menos que se trate mediante manipulación dietética. La síntesis de catecolaminas generalmente se considera que comienza con tirosina. La enzima tirosina hidroxilasa (TH) convierte el aminoácido L-tirosina en 3,4-dihidroxifenilalanina (L-DOPA)., La hidroxilación de la L-tirosina por th resulta en la formación del precursor DA L-DOPA, que es metabolizado por la L-aminoácido aromático descarboxilasa (AADC; ver Cooper et al., 2002) al transmisor dopamina. Este paso ocurre tan rápidamente que es difícil medir la L-DOPA en el cerebro sin inhibir primero el AADC., En las neuronas que usan DA como transmisor, la descarboxilación de L-DOPA a dopamina es el paso final en la formación del transmisor; sin embargo, en aquellas neuronas que usan norepinefrina (noradrenalina) o epinefrina (adrenalina) como transmisores, la enzima dopamina β-hidroxilasa (DBH), que convierte la dopamina para producir norepinefrina, también está presente. En otras neuronas en las que la epinefrina es el transmisor, una tercera enzima feniletanolamina n-metiltransferasa (PNMT) convierte la norepinefrina en epinefrina., Por lo tanto, una célula que usa epinefrina como su transmisor contiene cuatro enzimas (TH, AADC, DBH y PNMT), mientras que las neuronas de norepinefrina contienen solo tres enzimas (que carecen de PNMT) y las células de dopamina solo dos (TH y AADC).
Degradacióneditar
las catecolaminas tienen una vida media de unos pocos minutos cuando circulan en la sangre. Pueden degradarse por metilación por catecol-o-metiltransferasas (COMT) o por desaminación por monoaminooxidasas (MAO).
los IMAO se unen a la MAO, evitando así que descomponga catecolaminas y otras monoaminas.,
el catabolismo de las catecolaminas está mediado por dos enzimas principales: catecol-o-metiltransferasa (COMT) que está presente en la hendidura sináptica y citosol de la célula y monoamino oxidasa (MAO) que se encuentra en la membrana mitocondrial. Ambas enzimas requieren cofactores: COMT utiliza Mg2 + como cofactor, mientras que MAO utiliza FAD., El primer paso del proceso catabólico está mediado por la MAO o la COMT, que depende del tejido y la ubicación de las catecolaminas (por ejemplo, la degradación de las catecolaminas en la hendidura sináptica está mediada por la COMT porque la MAO es una enzima mitocondrial). Los siguientes pasos catabólicos en la vía implican alcohol deshidrogenasa, aldehído deshidrogenasa y aldehído reductasa. El producto final de la epinefrina y la norepinefrina es el ácido vainillilmandélico (VMA) que se excreta en la orina. El catabolismo de la dopamina conduce a la producción de ácido homovanílico (HVA).
