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., A L-tirosina é convertida em L-DOPA por outra enzima AAAH (tirosina 3-hidroxilase) com tetrahidrobiopterina, O2, e ferro ferro ferroso (Fe2+) como cofactores. O L-DOPA é convertido em dopamina pela enzima aromática L-aminoácido descarboxilase (AADC), com o fosfato piridoxal como cofactor. A própria dopamina é também utilizada como precursora na síntese dos neurotransmissores norepinefrina e epinefrina. A dopamina é convertida em norepinefrina pela enzima dopamina β-hidroxilase (DBH), com O2 e ácido L-ascórbico como cofactores., A norepinefrina é convertida em epinefrina pela enzima feniletanolamina n-metiltransferase (PNMT) com S-adenosil-L-Metionina Como cofactor.
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as catecolaminas são produzidas principalmente pelas células de cromafina da medula supra-renal e pelas fibras pós-ganglionárias do sistema nervoso simpático., A dopamina, que atua como um neurotransmissor no sistema nervoso central, é produzida em grande parte em corpos celulares neuronais em duas áreas do tronco cerebral: a área tegmental ventral e a substância nigra, a última das quais contém neurônios pigmentados neuromelanina. Os corpos das células pigmentadas da neuromelanina do locus coeruleus produzem norepinefrina., A adrenalina é produzida em pequenos grupos de neurônios no cérebro humano, que exprimem a sua síntese de enzimas, phenylethanolamine N-metiltransferase; estes neurônios projeto a partir de um núcleo que é adjacente (ventrolateral) para a área postrema e a partir de um núcleo na região dorsal do trato solitário.a dopamina é a primeira catecolamina sintetizada a partir da DOPA. Por sua vez, norepinefrina e epinefrina são derivados de uma maior modificação metabólica da dopamina., A enzima dopamina hidroxilase requer cobre como cofactor (não mostrado no diagrama) e a DOPA descarboxilase requer PLP (não mostrado no diagrama). O passo limitante da taxa na biossíntese da catecolamina através da via metabólica predominante é a hidroxilação da L-tirosina A L-DOPA.a síntese da catecolamina é inibida pela alfa-metil-p-tirosina (AMPT), que inibe a tirosina hidroxilase.os aminoácidos fenilalanina e tirosina são precursores das catecolaminas. Ambos os aminoácidos são encontrados em altas concentrações no plasma sanguíneo e no cérebro., Em mamíferos, a tirosina pode ser formada a partir da fenilalanina dietética pela enzima fenilalanina hidroxilase, encontrada em grandes quantidades no fígado. Quantidades insuficientes de fenilalanina hidroxilase resultam em fenilcetonúria, um distúrbio metabólico que leva a déficits intelectuais, a menos que tratados por manipulação dietética. A síntese das catecolaminas é geralmente considerada como começando com a tirosina. A enzima tirosina hidroxilase (TH) converte o aminoácido L-tirosina em 3,4-dihidroxifenilalanina (L-DOPA)., The hydroxylation of L-tyrosine by TH results in the formation of the DA precursor L-DOPA, which is metabolized by aromatic L-amino acid decarboxylase (AADC; see Cooper et al., 2002) para o transmissor dopamina. Este passo ocorre tão rapidamente que é difícil medir L-DOPA no cérebro sem primeiro inibir AADC., Em neurônios que usam DA como o transmissor, a descarboxilação da L-DOPA para que a dopamina é a etapa final da formação do transmissor; no entanto, esses neurônios usando a norepinefrina (noradrenalina) ou epinefrina (adrenalina) como transmissores, a enzima dopamina β-hydroxylase (DAP), que converte a dopamina para produzir a noradrenalina, também está presente. Em outros neurônios nos quais a epinefrina é o transmissor, uma terceira enzima feniletanolamina n-metiltransferase (PNMT) converte norepinefrina em epinefrina., Assim, uma célula que usa epinefrina como seu transmissor contém quatro enzimas (TH, AADC, DBH, e PNMT), enquanto os neurônios norepinefrina contêm apenas três enzimas (sem PNMT) e as células de dopamina apenas duas (TH e AADC).as catecolaminas têm uma semi-vida de alguns minutos quando circulam no sangue. Podem ser degradados quer por metilação por catecol-o-metiltransferases (COMT) quer por desaminação por monoaminoxidases (MAO).os Mao ligam-se à MAO, impedindo-a assim de decompor catecolaminas e outras monoaminas.,
o Catabolismo das catecolaminas é mediada por dois principais enzimas: catecol-O-metiltransferase (COMT), que está presente na fenda sináptica e citosol da célula e inibidores da monoamina oxidase (MAO), que está localizada na membrana mitocondrial. Ambas as enzimas requerem cofactores: a COMT usa Mg2+ como cofactor, enquanto a MAO usa FAD., O primeiro passo do processo catabólico é mediado pela MAO ou pela COMT, que depende do tecido e da localização das catecolaminas (por exemplo, a degradação das catecolaminas na fenda sináptica é mediada pela COMT porque a MAO é uma enzima mitocondrial). Os passos catabólicos seguintes na Via envolvem álcool desidrogenase, aldeído desidrogenase e aldeído redutase. O produto final da epinefrina e norepinefrina é o ácido vanililmandélico (VMA), que é excretado na urina. O catabolismo dopamínico conduz à produção de ácido homovanílico (HVA).
