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-Tyrosine est convertie en L-DOPA par une autre enzyme AAAH (tyrosine 3-hydroxylase) avec la tétrahydrobioptérine, L’O2 et le fer ferreux (Fe2+) comme cofacteurs. La L-DOPA est convertie en dopamine par l’enzyme aromatique l-acide aminé décarboxylase (AADC), avec le phosphate de pyridoxal comme cofacteur. La Dopamine elle-même est également utilisée comme précurseur dans la synthèse des neurotransmetteurs noradrénaline et épinéphrine. La Dopamine est convertie en norépinéphrine par l’enzyme dopamine β-hydroxylase (DBH), avec L’acide O2 et l-ascorbique comme cofacteurs., La norépinéphrine est convertie en épinéphrine par l’enzyme phényléthanolamine N-méthyltransférase (PNMT) avec la S-adénosyl-L-méthionine comme cofacteur.
LocationEdit
les Catécholamines sont produites principalement par les cellules chromaffines de la médullosurrénale et les fibres postganglionnaires du système nerveux sympathique., La Dopamine, qui agit comme un neurotransmetteur dans le système nerveux central, est en grande partie produite dans les corps cellulaires neuronaux dans deux zones du tronc cérébral: la région tegmentale ventrale et la substantia nigra, cette dernière contenant des neurones pigmentés en neuromélanine. Les corps cellulaires similaires pigmentés en neuromélanine du locus coeruleus produisent de la norépinéphrine., L’épinéphrine est produite dans de petits groupes de neurones dans le cerveau humain qui expriment son enzyme de synthèse, la phényléthanolamine N-méthyltransférase; ces neurones projettent à partir d’un noyau adjacent (ventrolatéral) à la zone postrema et à partir d’un noyau dans la région dorsale du tractus Solitaire.
biosynthèse
la Dopamine est la première catécholamine synthétisée à partir de la DOPA. À son tour, la noradrénaline et l’épinéphrine sont dérivées d’une modification métabolique supplémentaire de la dopamine., L’enzyme dopamine hydroxylase nécessite du cuivre comme cofacteur (non représenté dans le diagramme) et la DOPA décarboxylase nécessite du PLP (non représenté dans le diagramme). L’étape limite de vitesse dans la biosynthèse des catécholamines par la voie métabolique prédominante est l’hydroxylation de la L-tyrosine en L-DOPA.
la synthèse des catécholamines est inhibée par l’alpha-méthyl-P-tyrosine (AMPT), qui inhibe la tyrosine hydroxylase.
Les acides aminés phénylalanine et tyrosine sont des précurseurs des catécholamines. Les deux acides aminés se trouvent à des concentrations élevées dans le plasma sanguin et le cerveau., Chez les mammifères, la tyrosine peut être formée à partir de la phénylalanine alimentaire par l’enzyme phénylalanine hydroxylase, présente en grande quantité dans le foie. Des quantités insuffisantes de phénylalanine hydroxylase entraînent une phénylcétonurie, un trouble métabolique qui entraîne des déficits intellectuels à moins d’être traité par manipulation alimentaire. La synthèse des catécholamines est généralement considérée comme commençant par la tyrosine. L’enzyme tyrosine hydroxylase (TH) convertit l’acide aminé L-tyrosine en 3,4-dihydroxyphénylalanine (L-DOPA)., L’hydroxylation de la L-tyrosine par TH entraîne la formation du précurseur de la DA, La L-DOPA, qui est métabolisée par l’acide L-aminé aromatique décarboxylase (AADC; voir Cooper et al., 2002) à l’émetteur dopamine. Cette étape se produit si rapidement qu’il est difficile de mesurer la L-DOPA dans le cerveau sans d’abord inhiber L’AADC., Dans les neurones qui utilisent DA comme émetteur, la décarboxylation de la L-DOPA en dopamine est la dernière étape de la formation de l’émetteur; cependant, dans les neurones utilisant la noradrénaline (noradrénaline) ou l’épinéphrine (adrénaline) comme émetteurs, l’enzyme dopamine β-hydroxylase (DBH), qui convertit la dopamine en noradrénaline, est également présente. Dans d’autres neurones encore dans lesquels l’épinéphrine est l’émetteur, une troisième enzyme phényléthanolamine N-méthyltransférase (PNMT) convertit la noradrénaline en épinéphrine., Ainsi, une cellule qui utilise l’épinéphrine comme émetteur contient quatre enzymes (TH, AADC, DBH et PNMT), alors que les neurones de la noradrénaline ne contiennent que trois enzymes (dépourvues de PNMT) et les cellules de dopamine seulement deux (TH et AADC).
Dégradationmodifier
les catécholamines ont une demi-vie de quelques minutes lorsqu’elles circulent dans le sang. Ils peuvent être dégradés soit par méthylation par les catéchol-O-méthyltransférases (COMT), soit par désamination par les monoamine oxydases (MAO).
les IMAO se lient à la MAO, l’empêchant ainsi de décomposer les catécholamines et autres monoamines.,
le catabolisme des catécholamines est médié par deux enzymes principales: la catéchol-O-méthyltransférase (COMT) qui est présente dans la fente synaptique et le cytosol de la cellule et la monoamine oxydase (MAO) qui est située dans la membrane mitochondriale. Les deux enzymes nécessitent des cofacteurs: COMT utilise Mg2 + comme cofacteur tandis que MAO utilise FAD., La première étape du processus catabolique est médiée par le MAO ou le COMT qui dépend du tissu et de l’emplacement des catécholamines (par exemple, la dégradation des catécholamines dans la fente synaptique est médiée par le COMT car la MAO est une enzyme mitochondriale). Les étapes cataboliques suivantes de la voie impliquent l’alcool déshydrogénase, l’aldéhyde déshydrogénase et l’aldéhyde réductase. Le produit final de l’épinéphrine et de la noradrénaline est l’acide vanillylmandélique (AMV) qui est excrété dans l’urine. Le catabolisme de la Dopamine conduit à la production d’acide homovanillique (HVA).
