Οι μέχρι σήμερα

 

Οι μέχρι σήμερα "Ενώσεις του Μήνα"

 

---2006---

Υπερφθοροοκτανοϊκό οξύ (PFOA)

Ασπαρτάμη

Φυλλικό οξύ

Φθαλικός δι-(2-αιθυλoεξυλo) εστέρας (DEHP)

Δεκαμεθυλοκυκλοπεντασιλοξάνιο

Γενιπίνη

Ιματινίβη (Glivec)

Καψαϊκίνη

DDT

---2007---

Ρεσβερατρόλη

Ισιλίνη

Ελαιοευρωπεΐνη

Δενατόνιο (Bitrex)

ω-3 & ω-6 λιπαρά οξέα

Οκτανιτροκυβάνιο

cis-Διαμμινοδιχλωρολευκόχρυσος (Cisplatin)

Αβοβενζόνη

Εξαφθοριούχο θείο

Αφλατοξίνες

Εξασθενές χρώμιο

Τετραβρωμοδισφαινόλη-Α (TBBPA)

---2008---

Υπεροξείδιο του υδρογόνου

Ενώσεις τριβουτυλοκασσιτέρου

Τετραϋδροκανναβινόλη

Υπερχλωρικό οξύ και άλατά του

Τρενβολόνη (Τριενολόνη)

Εξαφθοριούχο ουράνιο

Μεθάνιο

Βαρύ ύδωρ

Θαλιδομίδη

Στεβιόλη και γλυκοζίτες της

Μελαμίνη

Ισοκυανικό μεθύλιο (MIC)

---2009---

Μεθαδόνη

Υδραζωτικό οξύ και άλατά του

Αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA)

Καφεΐνη

Νικοτίνη

Ινσουλίνη

'Οζον

Ακρυλαμίδιο

Οσελταμιβίρη (Tamiflu)

Παράγοντας Ενεργοποίησης Αιμοπεταλίων (PAF)

Ακετυλοσαλικυλικό οξύ (Ασπιρίνη)

Τριφθοριούχο χλώριο

---2010---

Διμεθυλοϋδράργυρος

Ουρικό οξύ

Βενζόλιο

Κινίνη

Αδρεναλίνη (Επινεφρίνη)

Διοξίνη (TCDD)

Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC)

Φερροκένιο

Ταξόλη (Πακλιταξέλη)

Μαγικό οξύ

Μεθανόλη

Διαιθυλαμίδιο του λυσεργικού οξέος (LSD)

---2011---

Χλωροφόρμιο

Διμεθυλοσουλφοξείδιο (DMSO)

Σύντομη Ιστορία της Χημείας (για το έτος Χημείας)

Διφθοριούχο ξένο

Αιθυλένιο

α-Τοκοφερόλη

Τρυγικό οξύ

Οξικό οξύ

Αμμωνία

Χλωριούχο νάτριο

---2012---

Γλυκόζη

Βενζο[a]πυρένιο

Μονοξείδιο του άνθρακα

Υποξείδιο του αζώτου

Πενικιλλίνη G

Στρυχνίνη

Νιτρογλυκερίνη

Υποχλωριώδες οξύ και άλατά του

---2013---

Βαρφαρίνη

Λυκοπένιο

5'-Αδενοσινο-τριφωσφορικό οξύ (ATP)

Αρτεμισινίνη

Καμφορά

Ακεταλδεΰδη

Μυρμηκικό οξύ

---2014---

Ανιλίνη

Διοξείδιο του άνθρακα

Οξείδιο του αργιλίου (Αλουμίνα)

L-Ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C)

Όξινο και ουδέτερο ανθρακικό νάτριο

---2015---

Θειικό οξύ

Βανιλίνη

L-DOPA (Λεβοντόπα)

Γλυκίνη

---2016---

Θειικό ασβέστιο

Υδροκυάνιο και κυανιούχα άλατα

Βορικό οξύ και βορικά άλατα

'Οξινο γλουταμικό νάτριο (MSG)

Η χημική ένωση του μήνα

 [Μάιος 2010]

 

Επιμέλεια σελίδας:

Θανάσης Βαλαβανίδης, Καθηγητής - Κωνσταντίνος Ευσταθίου, Καθηγητής

 

Φυσικoχημικές ιδιότητες [Αναφ. 1]:

Εμφάνιση: Λευκοί μικροί κρύσταλλοι, που σταδιακά αποκτούν ένα καφέ χρώμα κατά την έκθεσή τους στην ατμόσφαιρα

Μοριακός τύπος: C9H13ΝΟ3

Σχετική μοριακή μάζα: 183,21

Σημείο τήξης: 211-212ºC, 215ºC κατά την ταχεία θέρμανση (υπό αποσύνθεση)

Σημείο τήξης υδροχλωρικού άλατος: 157 ºC

Στροφική ικανότητα, [α]D25 = -50,0 έως -53,5º (σε HCl 0,6 M)

pKa (ως κατιοντικό οξύ): 8,55 [Αναφ. 1γ]

Ελαφρά διαλυτή στο νερό (<0,01 g/100 mL, στους 18ºC), διαλυτή σε διαλύματα ισχυρών οξέων και βάσεων. Τα άλατά της (π.χ. με HCl) είναι εξαιρετικά ευδιάλυτα στο νερό.

 

Αδρεναλίνη (Επινεφρίνη)

(R)-4-(1-υδροξυ-2-(μεθυλαμινο)αιθυλο) βενζολο-1,2-διόλη

Adrenaline (Epinephrine)

(R)-4-(1-hydroxy-2-(methylamino)ethyl) benzene-1,2-diol

 

Το μόριο-αγγελιαφόρος "κακών ειδήσεων" που ειδοποιεί και κινητοποιεί τον οργανισμό για άμυνα

 

Αδρεναλίνη, ορμόνη και νευροδιαβιβαστής

Η θέση των επινεφριδίων στους νεφρούς.

Τα κύτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους στέλνοντας το ένα στο άλλο μικρομοριακές ενώσεις, που δρουν ως "μηνύματα", οι οποίες στη συνέχεια καταστρέφονται. Τα μηνύματα αυτά "ταξιδεύουν" ακόμη και σε απομακρυσμένα σημεία του σώματος μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, άλλα όμως απλά διαχέονται από ένα κύτταρο στο γειτονικό του. Το ανθρώπινο σώμα παράγει χιλιάδες τέτοια "μηνύματα" και ένα από αυτά είναι η αδρεναλίνη.

Η αδρεναλίνη (adrenaline) είναι μια ορμόνη που εκκρίνεται από τον μυελό των επινεφριδίων. Η αδρεναλίνη ενεργοποιεί τον μηχανισμό διάσπασης του γλυκογόνου που βρίσκεται στο ήπαρ και έτσι αυξάνει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, ενεργοποιεί τα ελεύθερα λιπαρά οξέα και προκαλεί μια μεγάλη ποικιλία αντιδράσεων στο καρδιαγγειακό και στο μυϊκό σύστημα. Αυτές οι δράσεις της αποβλέπουν κατά κύριο λόγο στην κινητοποίηση του οργανισμού για την αντιμετώπιση μιας έκτακτης ανάγκης ή μιας απειλής.

Η ονομασία της αδρεναλίνης προέρχεται από τις λατινικές λέξεις: ad (επί) και renes (νεφροί). Αν και η ουσία αυτή είναι γνωστή στο ευρύ κοινό ως "αδρεναλίνη", στην επιστημονική βιβλιογραφία χρησιμοποιείται κυρίως η ελληνικής προέλευσης ονομασία επινεφρίνη (epinephrine). Μαζί με την αδρεναλίνη εκκρίνεται και η νοραδρεναλίνηνορεπινεφρίνη), που έχει ουσιαστικά παρόμοια βιοχημική δράση. Ο χημικός τύπος της νοραδρεναλίνης είναι εκείνος της αδρεναλίνης, με αμινομάδα όμως αντί της μεθυλαμινομάδας [το πρόθημα νορ- δηλώνει την αμέσως προηγούμενη ένωση -κατά ένα άτομο άνθρακα μικρότερη- μιας ομόλογης σειράς (next lower homolog)].

Αριστερά: William Horatio Bates (1860-1931). Αμερικανός οφθαλμίατρος. Ο πρώτος που διαπίστωσε την ύπαρξη μιας ουσίας στα επινεφρίδια με αιμοστατικές ιδιότητες. Δεξιά: Napoleon Cybulski (1854-1919). Διάσημος Πολωνός φυσιολόγος, από τους πρωτεργάτες της ενδοκρινολογίας. Ο πρώτος που απομόνωσε και ταυτοποίησε την αδρεναλίνη.

Ο μυελός των επινεφριδίων παρουσιάζει αρκετές ομοιότητες με τους μεταγαγγλιακούς νευρώνες του συμπαθητικού νευρικού συστήματος. Και οι δύο είναι τα "εκτελεστικά όργανα" της συμπαθητικής μοίρας του αυτόνομου νευρικού συστήματος και έχουν την ικανότητα να συνθέτουν κατεχολαμίνες. Η διαφορά μεταξύ τους έγκειται στο ότι ενώ από τους μεταγαγγλιακούς νευρώνες οι κατεχολαμίνες εκκρίνονται κοντά στα όργανα στόχους ("μηνύματα κοντινών αποστάσεων"), από τον μυελό των επινεφριδίων οι κατεχολαμίνες (αδρεναλίνη, νοραδρεναλίνη) εκκρίνονται απ' ευθείας στην κυκλοφορία του αίματος ("μηνύματα μακρινών αποστάσεων").

Η αδρεναλίνη είναι η ορμόνη που βοηθά τον οργανισμό να ανταπεξέρχεται σε οξείες στρεσογόνες καταστάσεις. Bοηθά τον οργανισμό να κινητοποιήσει όλες τις ενεργειακές πηγές του σε περιπτώσεις έντονης δραστηριότητας, διεγείροντας το συμπαθητικό νευρικό σύστημα για κάποια επείγουσα ενέργεια κατά τη λεγόμενη "αντίδραση μάχης ή φυγής" (fight-or-flight response). 

Ερεθίσματα για την έκκριση της αδρεναλίνης αποτελούν ο φόβος, οι συγκινήσεις, οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, το ψύχος, η πτώση της πίεσης και η υπογλυκαιμία. Η αδρεναλίνη προετοιμάζει τον οργανισμό είτε να αντιμετωπίσει άμεσα το στρεσογόνο παράγοντα (αντίδραση "μάχης"), είτε να τον αποφύγει ταχέως (αντίδραση "φυγής") [Αναφ. 2].

 

Ιστορικό της ανακάλυψης της αδρεναλίνης

Η αδρεναλίνη είναι η πρώτη ορμόνη που απομονώθηκε. Το 1886, ο Αμερικανός οφθαλμίατρος William Horatio Bates δημοσίευσε στο περιοδικό New York Medical Journal την ανακάλυψη μιας ουσίας, η οποία παραγόταν στα επινεφρίδια και παρουσίαζε έντονη στυπτική και αιμοστατική δράση, ιδιότητα που την καθιστούσε ιδιαίτερα χρήσιμη στις χειρουργικές επεμβάσεις. Η ουσία αυτή ήταν η αδρεναλίνη [Αναφ. 3].

Το 1895, η αδρεναλίνη απομονώθηκε και αναγνωρίσθηκε από τον Πολωνό φυσιολόγο Napoleon Cybulski. Επίσης, το 1897 η αδρεναλίνη ανακαλύφθηκε και απομονώθηκε ανεξάρτητα από τον Αμερικανό βιοχημικό John Jacob Abel. Το 1900 ο Ιάπωνας χημικός Jokichi Takamine (1854-1922) με τον βοηθό του Keizo Uenaka απομόνωσε αδρεναλίνη από αδένες αρνιών και βοοειδών. Για πρώτη φορά η αδρεναλίνη συντέθηκε στο εργαστήριο το 1904 από τον Γερμανό χημικό Friedrich Stolz (1860-1936) και τον 'Αγγλο χημικό Drysdale Dakin (1880 - 1952).

Από το 1906, η μεγάλη Γερμανική Φαρμακευτική εταιρεία Hoechst άρχισε την παραγωγή της κατά πολύ φθηνότερης συνθετικής αδρεναλίνης [Αναφ. 3γ].

 

Δομή και σύνθεση της αδρεναλίνης

Από χημική άποψη η αδρεναλίνη και η νοραδρεναλίνη ανήκουν στις κατεχολαμίνες, χημικές ενώσεις βιολογικά δραστικότατες που είναι υποκατεστημένα παράγωγα της κατεχόλης, γνωστής και ως πυροκατεχόλη, κατεχίνη και πυροκατεχίνη (1,2-διυδροξυβενζόλιο). Οι χημικοί τύποι της κατεχόλης και των κυριότερων κατεχολαμινών δίνονται παρακάτω:

Βιοσύνθεση της αδρεναλίνης. Η βιοσύνθεση των κατεχολαμινών ξεκινά από τα αμινοξέα φαινυλαλανίνη και τυροσίνη. Το τελευταίο στάδιό της, δηλαδή η μετατροπή της νοραδρεναλίνης σε αδρεναλίνη, πραγματοποιείται μόνο στον μυελό των επινεφριδίων, επειδή μόνο εκεί βρίσκεται το αντίστοιχο ένζυμο. Από τον μυελό των επινεφριδίων παράγεται αδρεναλίνη και νοραδρεναλίνη σε αναλογία περίπου 4:1. Συνοπτικά η βιοσύνθεση της αδρεναλίνης παρέχεται από το ακόλουθο σχήμα αντιδράσεων [Αναφ. 4]:

Χημική σύνθεση της αδρεναλίνης. Η ολική χημική σύνθεση της αδρεναλίνης στο εργαστήριο είναι αρκετά απλή. Η σύνθεση ξεκινά με την αντίδραση της κατεχόλης με χλωροακετυλοχλωρίδιο, ακολουθεί αντίδραση του χλωρακετυλοπαραγώγου με μεθυλαμίνη και αναγωγή της παραγόμενης κετόνης (αδρεναλόνη) για να παραχθεί ρακεμική αδρεναλίνη. Το ρακεμικό μίγμα μπορεί να διαχωριστεί με κλασματική κρυστάλλωση των αλάτων των επιμέρους εναντιομερών μορφών με L-(+)-τρυγικό οξύ (φυσικό τρυγικό οξύ).

In vivo ηλεκτροχημική παρακολούθηση κατεχολαμινών

Οι κατεχολαμίνες ως παράγωγα του 1,2-διυδροξυ-βενζολίου είναι από τις πλέον ηλεκτρενεργές (electroactive) οργανικές ενώσεις, δηλ. ανήκουν στις ενώσεις που μετέχουν άμεσα σε ηλεκτροδιακές αντιδράσεις οξειδούμενες ή αναγόμενες. Οι κατεχολαμίνες υπόκεινται σε ηλεκτροδιακές αντιδράσεις οξείδωσης προς τα αντίστοιχα παράγωγα της ο-κινόνης, σύμφωνα με το γενική ημιαντίδραση:

Η ηλεκτροδιακή αντίδραση είναι ταχύτατη και ηλεκτροχημικώς αντιστρεπτή, γεγονός το οποίο καθιστά πολύ εύκολη την ηλεκτροχημική ανίχνευση και μέτρηση (με βολταμμετρικές ή αμπερομετρικές τεχνικές) των κατεχολαμινών ακόμη και σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις (τυπικά μΜ έως και nM).

Στη φωτογραφία δείχνονται δύο μικροηλεκτρόδια να εγγίζουν ένα κύτταρο που έχει ληφθεί από επινεφρίδια βοδιού. Στην ίδια φωτογραφία φαίνεται και το άκρο ενός μικροσιφωνίου εισαγωγής αντιδραστηρίων. Στα ίδια κύτταρα παράγεται και νοραδρεναλίνη (νορεπινεφρίνη). Η διάμετρος των κυττάρων αυτών είναι περίπου 15 μm.

'Οταν τα κύτταρα διεγερθούν κατάλληλα, εκκρίνουν κυστίδια (vesicles) διαμέτρου 300 nm που περιέχουν κατεχολαμίνες σε συγκεντρώσεις 0,1-1 Μ και έτσι κάθε κυστίδιο περιέχει περίπου 1 έως 10 εκατομμύρια μόρια κατεχολαμινών. Με ηλεκτρόδια διαμέτρου περίπου 1 μm και με τη βοήθεια μικροσκοπίου και συστημάτων μικροχειρισμού μπορεί να πραγματοποιηθεί μέτρηση των κατεχολαμινών στο κύτταρο, όπως επίσης είναι δυνατός ο προσδιορισμός των επιμέρους θέσεων έκκρισης [Αναφ. 5].

 

Χιουμοριστικά σκίτσα πάνω στην αντίδραση "μάχης ή φυγής" (fight-or-flight). Στο δεξί σκίτσο δείχνεται πώς σε κατάσταση άμεσου κινδύνου

ο άνθρωπος μπορεί να "ξεπεράσει" τις δυνάμεις του.

 

Walter Bradforf Cannon (1871-1945: Διάσημος Αμερικανός φυσιολόγος του Harvard. Το 1915 περιέγραψε την αντίδραση "μάχης ή φυγής[Αναφ. 6γ].

Αντίδραση "Μάχης ή Φυγής" - Βιολογική δράση της αδρεναλίνης στο ανθρώπινο σώμα

Η αδρεναλίνη είναι μια πολύ σημαντική ορμόνη και νευροδιαβιβαστής του ανθρώπινου οργανισμού. Βοηθά τον οργανισμό να κινητοποιήσει όλες τις πηγές ενέργειάς του σε περιπτώσεις έντονης δραστηριότητας ή κάποιας απειλής, διεγείροντας το συμπαθητικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας ένα είδος "γενικού συναγερμού", που χαρακτηριστικά ονομάζεται αντίδραση "μάχης ή φυγής" (fight-or-flight response) [Αναφ. 6].

Η αδρεναλίνη αυξάνει την παροχή της καρδιάς σε αίμα προκαλώντας ταχυκαρδία και αύξηση της συσταλτικότητας του μυοκαρδίου, επίσης αυξάνει τη συστολική αρτηριακή πίεση ("μεγάλη πίεση"), αλλά ελαττώνει τη διαστολική αρτηριακή πίεση ("μικρή πίεση"), λόγω της αγγειοδιαστολής που προκαλεί στους μυς. Σε αντίθεση, η νοραδρεναλίνη έχει αγγειοσυσπαστική δράση στα αγγεία του δέρματος και των σπλάγχνων και έτσι αυξάνει τόσο τη συστολική, όσο και τη διαστολική αρτηριακή πίεση [Αναφ. 7].

Η αδρεναλίνη αυξάνει το σάκχαρο του αίματος, επάγοντας τη διάσπαση του γλυκογόνου του ήπατος. Επίσης, ενισχύει τη λιπόλυση στον λιπώδη ιστό. Με τον τρόπο αυτό γίνονται διαθέσιμα τα απαραίτητα ενεργειακά αποθέματα για την άμεση κινητοποίηση του οργανισμού. Η επίδρασή της επεκτείνεται και στο κεντρικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας αίσθημα άγχους, άμβλυνση του αισθήματος του πόνου (ως αποτέλεσμα έκκρισης ενδορφινών), όπως και όξυνση των αντανακλαστικών. Επιπλέον προκαλεί διαστολή των βρόγχων, μυδρίαση (διαστολή της κόρης του οφθαλμού), τρόμο (τρέμουλο) και ανόρθωση των τριχών.

Η ποικιλία των αντιδράσεων που προκαλεί η αδρεναλίνη αποβλέπει στην αντιμετώπιση ενός "εχθρού" ή μιας απειλής. Για παράδειγμα, με τη μυδρίαση οξύνεται η όραση στο σκότος και περιορίζεται η πλευρική όραση (εστίαση στον "εχθρό"), ενώ η ανόρθωση των τριχών αυξάνει την ευαισθησία σε δονήσεις και τον όγκο του σώματος (στα ζώα) με την ελπίδα ότι θα φοβηθεί ο "εχθρός". Σε διανοητικό επίπεδο, η αδρεναλίνη περιορίζει τον ορθολογικό τρόπο σκέψης, επιτρέποντας έτσι την εκδήλωση περισσότερο πρωτόγονων αντιδράσεων, αφού κατά την αντίδραση "μάχης ή φυγής" υπάρχει συνήθως περισσότερη ανάγκη δράσης παρά σκέψης.

Αδρενεργικοί υποδοχείς. Ως ορμόνη η αδρεναλίνη δρα σχεδόν σε όλους τους ιστούς του σώματος, αλλά τα αποτελέσματα της δράσης της ποικίλουν και μάλιστα μπορεί να εμφανίζονται ως διαμετρικά αντίθετα, ανάλογα με τον τύπο του ιστού και τους αδρενεργικούς υποδοχείς (adrenergic receptors) που διαθέτει. Για παράδειγμα, η αδρεναλίνη χαλαρώνει τους λείους μυς των αεραγωγών, αλλά προκαλεί συστολή των λείων μυών των εσωτερικών τοιχωμάτων των περισσότερων τριχοειδών αιμοφόρων αγγείων (arteriols), γεγονός στο οποίο οφείλεται η αιμοστατική δράση της, που αποτελούσε -όπως προαναφέρθηκε- και την πρώτη εφαρμογή της ουσίας αυτής στην ιατρική.

Η νοραδρεναλίνη συνδέεται και ενεργοποιεί κυρίως τους α-υποδοχείς, ενώ η αδρεναλίνη συνδέεται και ενεργοποιεί και τους α- και τους β-υποδοχείς, δηλ. η αδρεναλίνη είναι ένας μη-εξειδικευμένος αγωνιστής όλων των αδρενεργικών υποδοχέων (α1, α2, β1, β2 και β3).

Αγωνιστές και ανταγωνιστές

Αγωνιστής (agonist) είναι ένα φάρμακο που συνδέεται με τον υποδοχέα ενός κυττάρου και προκαλεί μια φυσιολογική απόκριση εκ μέρους του. 'Ενας αγωνιστής συχνά μιμείται τη δράση μιας φυσικής (ενδογενώς παραγόμενης) ουσίας. Αντίθετη δράση με τον αγωνιστή έχει ο ανταγωνιστής (antagonist), ο οποίος είναι μια ουσία που συνδέεται με τον ίδιο υποδοχέα παρεμποδίζοντας τη σύνδεση με τον αγωνιστή, αποκλείοντας έτσι την εκδήλωση της δράσης του. Συχνά οι ανταγωνιστές αναφέρονται ως "blockers". Οι δράσεις των αγωνιστών και των ανταγωνιστών αποτελούν βασικά αντικείμενα μελέτης της Φαρμακολογίας, της βιολογικής επιστήμης που μελετά τα φάρμακα και ασχολείται με τη βιολογική τους δράση.

Στο σχήμα αριστερά δείχνεται ένα "ηλεκτρομηχανικό ισοδύναμο" της δράσης αγωνιστή - ανταγωνιστή σε ένα υποδοχέα. Η σύνδεση του αγωνιστή με τον υποδοχέα ενεργοποιεί το ηλεκτρικό κύκλωμα (φυσιολογική απόκριση, μια αλληλουχία βιοχημικών αντιδράσεων), ενώ η σύνδεση του ανταγωνιστή με τον υποδοχέα "μπλοκάρει" την ενεργοποίηση του κυκλώματος

 

Βίντεο

Αριστερά: Διαδικασία διέγερσης ενός β-αδρενεργικού υποδοχέα ηπατικού κυττάρου. Η σύνδεση της αδρεναλίνης οδηγεί στη διάσταση του ετεροτριμερούς συμπλόκου της πρωτεΐνης G (μεταγωγός εξωτερικών "μηνυμάτων" στο εσωτερικό του κυττάρου), τμήμα της οποίας (Gs) ενεργοποιεί το ένζυμο αδενυλική κυκλάση, το οποίο καταλύει τη μετατροπή της 5'-τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) σε κυκλική 3',5'-μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP). Η cAMP δρα ως δεύτερο ενδοκυτταρικό "μήνυμα" που ενεργοποιεί μια σειρά άλλων ενζύμων, που οδηγούν σε μια σειρά βιοχημικών διεργασιών.

Μέσον: Τυπική μορφή και θέση ενός αδρενεργικού υποδοχέα (εδώ β2-υποδοχέας) στη μεμβράνη ενός κυττάρου.

Δεξια: Βίντεο από το YouTube στο οποίο παρουσιάζεται ο μηχανισμός δράσης της αδρεναλίνης σε ηπατικά κύτταρα.

 

Η σύνδεση της αδρεναλίνης με τους α-υποδοχείς προκαλεί ένα αριθμό μεταβολικών αλλαγών. Παρεμποδίζει την έκκριση ινσουλίνης από το πάγκρεας, ενεργοποιεί την γλυκογενόλυση (διάσπαση του γλυκογόνου προς γλυκόζη) στο ήπαρ και τους μυς καθώς και τη γλυκόλυση στους μυς (βλέπε: "Χημική ένωση του μήνα: Ινσουλίνη"). Ακόμη προκαλεί συστολή των λείων μυών με αποτέλεσμα τη μείωση της αιμάτωσης ορισμένων τμημάτων του οργανισμού. Αυτό καθιστά το δέρμα ωχρό καθώς δέχεται λιγότερο αίμα και είναι γνωστές οι εκφράσεις "κιτρίνισε" ή "του κόπηκε το αίμα" από τον φόβο. Η δράση αυτή περιορίζει την απώλεια σωματικής θερμότητας, όπως και την απώλεια αίματος σε ενδεχόμενο τραυματισμού.

Η σύνδεση της αδρεναλίνης με τους β-υποδοχείς προκαλεί έκκριση γλυκογόνου στο πάγκρεας και της αδρενοκορτικοτροπίνης (ACTH) από την υπόφυση. Ακόμη, ενισχύει τη λιπόλυση στους λιπώδης ιστούς. Διευρύνει τα αιμοφόρα αγγεία -σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει κατά τη σύνδεσή της με τους α-υποδοχείς- και αυξάνει τον ρυθμό της καρδιακής λειτουργίας, δηλ. προκαλεί ταχυπαλμία. 'Ετσι, στους μυς φθάνει περισσότερο αίμα για αποτελεσματικότερη λειτουργία τους.

'Ολες αυτές οι λειτουργίες αυξάνουν τη γλυκόζη και τα λιπαρά οξέα στο αίμα, παρέχοντας έτσι μεγάλες ποσότητες ενέργειας άμεσα διαθέσιμης κυρίως στα μυϊκά κύτταρα, ενώ συγχρόνως ορισμένα συστήματα (πεπτικό, ουροποιητικό σύστημα), που δεν είναι απαραίτητα στην αντίδραση κατά της απειλής, υπολειτουργούν ή διακόπτουν τελείως τη λειτουργία τους, έτσι π.χ. κανείς σε κατάσταση έντασης δεν αισθάνεται πείνα.

Μετά τη δράση της η αδρεναλίνη, όπως και οι άλλες κατεχολαμίνες, υπόκειται σε ενζυματική οξείδωση (μέσω της μονοαμινοξειδάσης) και ο οργανισμός απαλλάσσεται σύντομα από αυτήν [Αναφ. 7δ].

Αδρενεργικοί υποδοχείς [Αναφ. 7γ]

Αδρενεργικός υποδοχέας

Αγωνιστές και σχετική δραστικότητά τους

Επιλεκτική δράση αγωνιστών

α1

νοραδρεναλίνη > αδρεναλίνη >> ισοπρεναλίνη

Συστολή λείων μυών: συστολή αιμοφόρων αγγείων του δέρματος, πεπτικού συστήματος, νεφρών, εγκεφάλου. Συστολή σφικτήρα ουρητήρα, μήτρας (κατά την εγκυμοσύνη), ανόρθωση τριχών, εφίδρωση, μυδρίαση

α2

αδρεναλίνη => νοραδρεναλίνη >> ισοπρεναλίνη

Σύσφιξη λείων μυών, αναστολή δράσης νευροδιαβιβαστών: αναστολή έκκρισης ινσουλίνης, διάσπαση γλυκογόνου προς γλυκόζη στο ήπαρ, συστολή μυών πεπτικού συστήματος, περιορισμός επικοινωνίας μεταξύ των νευρώνων

β1

ισοπρεναλίνη > αδρεναλίνη = νοραδρεναλίνη

Συστολή καρδιακού μυός: ενίσχυση καρδιακής λειτουργίας, ταχυπαλμία, ενίσχυση έκκρισης του ενζύμου ρενίνη ενζύμου που ρυθμίζει την αρτηριακή πίεση, ενισχύει τη λιπόλυση στους λιπώδεις ιστούς

β2

ισοπρεναλίνη > αδρεναλίνη >> νοραδρεναλίνη

Χαλάρωση λείων μυών: βρογχοδιασταλτική δράση, ενίσχυση λιπόλυσης, διαστολή αρτηριών σκελετικών μυών, συστολή σφικτήρων πεπτικού συστήματος, πύκνωση σιέλου, αντιισταμινική δράση, ενίσχυση έκκρισης ρενίνης

β3

ισοπρεναλίνη = νοραδρεναλίνη >> αδρεναλίνη

Ενίσχυση της λιπόλυσης, απώλεια βάρους, τρόμος (τρέμουλο μυών)

 

Συμπαθητικομιμητικά φάρμακα. Πολλά φάρμακα χρησιμοποιούνται στη θεραπευτική μιμούμενα τη δράση των κατεχολαμινών στους αντίστοιχους υποδοχείς διεγείροντας τη λειτουργία οργάνων, τα οποία κανονικά ελέγχονται από το συμπαθητικό νευρικό σύστημα. Τα φάρμακα αυτά αναφέρονται ως αδρενεργικοί αγωνιστές ή συμπαθητικομιμητικά φάρμακα. Τυπικά συμπαθητικομιμητικά φάρμακα είναι η ισοπρεναλίνη, η τερμπουταλίνη και η σαλμπουταμόλη (ελαφρά τροποποιημένα μόρια αδρεναλίνης), τα οποία συνδέονται και ενεργοποιούν τους β-υποδοχείς και χρησιμοποιούνται σε μορφή σπρέι ή άλλων μορφών για την αντιμετώπιση του άσθματος, της βρογχίτιδας, της χαμηλής αρτηριακής πίεσης, της βραδυκαρδίας, των καρδιακών ανακοπών, ακόμη και των πρόωρων τοκετών. Η φαινυλεφρίνη ενεργοποιεί τους α1-αδρενεργικούς υποδοχείς και χρησιμοποιείται ως αποσυμφορητικό της ρινικής κοιλότητας, όπως και από τους οφθαλμιάτρους για πρόκληση μυδρίασης προκειμένου να να εξετασθεί ο βυθός του ματιού.

Τυπικό συμπαθητικομιμητικό φάρμακο φυσικής προέλευσης είναι η εφεδρίνη. Οι ουσίες αυτές κατά καιρούς έχουν χρησιμοποιηθεί από αθλητές αθλημάτων που απαιτούν αντοχή και φυσικά η χρήση τους από αθλητές απαγορεύεται ή υπόκειται σε αυστηρούς περιορισμούς, εφόσον συντρέχουν ιατρικοί λόγοι [Αναφ. 8].

 

Η αδρεναλίνη ως φάρμακο [Αναφ. 9]

Η αδρεναλίνη (επινεφρίνη) χρησιμοποιείται και ως φάρμακο σε επείγουσες καταστάσεις, όπου είναι απαραίτητη η "επιστράτευση" και των τελευταίων αποθεμάτων ζωτικότητας του οργανισμού. Τυπικά, χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις βραδυκαρδίας, πτώσης της αρτηριακής πίεσης (collapsus) και καρδιακής ανακοπής. Με ένεση αδρεναλίνης στενεύει ο αυλός των αιμοφόρων αγγείων στους μυς και έτσι κυκλοφορεί περισσότερο αίμα στην καρδιά, γεγονός που επιταχύνει τους παλμούς της. Επέρχεται έτσι επαναφορά της καρδιακής λειτουργίας, αλλά η καρδιά υπερδραστηριοποιείται και θα πρέπει να επανέλθει σταδιακά σε ηρεμία με άλλα μέσα.

Παρά το ότι η αδρεναλίνη προετοιμάζει το σώμα για την υψηλές αποδόσεις, έμμεσα εξασθενίζει το ανοσοποιητικό σύστημα. Η ιδιότητα αυτή χρησιμοποιείται για τη θεραπεία οξέων επεισοδίων αναφυλαξίας, η οποία είναι αποτέλεσμα απόκρισης του σώματος σε κάθε είδος αλλεργικής αντίδρασης. Στο εμπόριο διατίθενται αυτόματες ενέσεις (auto-injectors) αδρεναλίνης κατάλληλες για άμεση χορήγηση αδρεναλίνης σε τέτοιες περιπτώσεις, που συχνά φέρουν προληπτικά μαζί τους εκδρομείς και κατασκηνωτές στην ύπαιθρο.

Αδρεναλίνη χορηγείται στους πάσχοντες από βρογχικό άσθμα για τη διαστολή των αεραγωγών των πνευμόνων (βρογχοδιασταλτικό), γεγονός που καθιστά την αναπνοή τους ευκολότερη.

Η συσταλτική δράση επί των αγγείων του δέρματος την καθιστά ισχυρό αιμοστατικό παράγοντας (π.χ. για ρινορραγίες). Η αδρεναλίνη χρησιμοποιείται σε διαλύματα αναισθητικών ουσιών για να επιβραδύνει την απορρόφησή τους, έτσι ώστε να παραταθεί η αναισθητική δράση τους. 

Στην οφθαλμιατρική η αδρεναλίνη χρησιμοποιείται για τη μείωση της εσωτερικής πίεσης του οφθαλμού και για τη θεραπεία του γλαυκώματος.

Παράπλευρες αντιδράσεις από τη λήψη αδρεναλίνης. Τα αρνητικά φαινόμενα από τη λήψη της αδρεναλίνης είναι: ταχυπαλμία και καρδιακή αρρυθμία, άγχος, πονοκέφαλος, τρεμούλιασμα, αύξηση της αρτηριακής πίεσης και η πιθανότητα πρόκλησης οξέος πνευμονικού οιδήματος. Επειδή η αδρεναλίνη αναστέλλει την έκκριση ινσουλίνης, οι πάσχοντες από διαβήτη μπορεί να χρειαστούν επιπλέον ποσότητες ινσουλίνης ή άλλη υπογλυκαιμική θεραπεία.

 

Έτοιμες για χρήση ενέσεις αδρεναλίνης (επινεφρίνης) χρησιμοποιούνται για την άμεση αντιμετώπιση αναφυλακτικών επεισοδίων (π.χ. από το τσίμπιμα μιας σφήκας),

που θα μπορούσαν να είναι μοιραία σε ορισμένα ευαίσθητα άτομα. Η χορηγούμενη ποσότητα χορηγείται αποκλειστικά ενδομυικώς και είναι μόλις 0,15 έως 0,5 mg/ένεση.

 

Η αδρεναλίνη ως εξαρτησιογόνος ουσία [Αναφ. 10]

Η αδρεναλίνη είναι μια ουσία που αλλάζει τη διάθεση και τον τρόπο σκέψης. 'Οπως και στην περίπτωση του αλκοόλ, των απαγορευμένων φαρμακευτικών ουσιών και των ναρκωτικών, η αδρεναλίνη "ανταμείβει" και ανακουφίζει το σώμα από πόνους (με την έκλυση ενδορφινών) και γεγονός το οποίο δημιουργεί ένα είδος εξάρτησης. 'Οπως σε όλες τις περιπτώσεις εξαρτησιογόνων ουσιών, ο οργανισμός αναπτύσσει αργά ή γρήγορα μια ανοχή προς την αδρεναλίνη, με αποτέλεσμα να "αναζητεί" όλο και πιο συχνές και πιο μεγάλες "δόσεις" της και τελικά ο οργανισμός καθίσταται "αδρεναλινοεξαρτώμενος" (adrenaline junkie).

Σε αντίθεση με τις παράνομα διακινούμενες ψυχοδραστικές ουσίες, για την αδρεναλίνη δεν υπάρχει κάποιος περιορισμός στη διάθεσή της. Ωστόσο, και αν ακόμη υπήρχε δεν θα είχε κάποια ιδιαίτερη πρακτική σημασία, δεδομένου ότι η ουσία αυτή δημιουργείται από το ίδιο το σώμα σε καταστάσεις έντασης. 'Οσοι εμφανίζουν κάποια εξάρτηση από την αδρεναλίνη δεν έχουν παρά από μόνοι τους να δημιουργήσουν καταστάσεις έντασης, που θα μπορούσαν να προκαλέσουν άγχος ή ακόμη και να τρομοκρατήσουν κάποιον "ασυνήθιστο" στην αδρεναλίνη οργανισμό. Οι καταστάσεις αυτές δημιουργούν ένα είδος ευφορίας, όπως και μια αίσθηση επιτυχίας και οδηγούν σε συμπεριφορές, τις οποίες άλλοι μπορεί να θεωρήσουν από ακατανόητες έως και παράλογες. Αυτή η ψυχοσωματική κατάσταση είναι γνωστή ως "έκρηξη" αδρεναλίνης (adrenaline rush).

Συχνά οι εθισμένοι στην αδρεναλίνη γίνονται εριστικοί και απολαμβάνουν σχεδόν επιδεικτικά το να θέτουν τη ζωή τους σε κίνδυνο, ο οποίος μπορεί να επεκταθεί και σε ανύποπτα άτομα του άμεσου περιβάλλοντός τους (π.χ. με επικίνδυνη οδήγηση αυτοκινήτου, εμπλοκή σε διενέξεις). Στις περιπτώσεις αυτές θα πρέπει να αναζητηθεί ψυχολογική και ενδεχομένως ιατρική υποστήριξη.

Κάποιες πρακτικές συμβουλές για τη μείωση της εξάρτησης από την αδρεναλίνη:

- Υγιεινές φυσικές και ακίνδυνες δραστηριότητες: Η τακτική άσκηση "καίει" το περίσσευμα της αδρεναλίνης.

- Αντοχή στην απογοήτευση. Εξάσκηση στην ηρεμία και ανοχή στις αντιξοότητες της ζωής.

- Εκμάθηση "τεχνικών απεμπλοκής". Εφαρμογή της στρατηγικής του να αφεθούν τα πράγματα να "κυλίσουν" μόνα τους.

- Επιβράδυνση των ρυθμών. Εφαρμογή χαλαρότερου προγράμματος δραστηριοτήτων και υποχρεώσεων, περιθώρια για "αναπνοή".

Μερικές δραστηριότητες και χόμπι που οδηγούν σε "έκρηξη" αδρεναλίνης (adrenaline rush).

 

4.          

Βιβλιογραφία - Πηγές από το Διαδίκτυο

  1. (α) Merck Index, 12th ed, σελ. 3657. (β) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Chemistry and Pharmacy Department): "Molecule of the Month: Adrenaline". (γ) Long WJ, Brooks AE, Biazzo W (Agilent Technologies): "Application Note: Analysis of Polar Compounds Using 100% Aqueous Mobile Phases with Agilent ZORBAX Eclipse Plus Phenyl-Hexyl and Other ZORBAX Phenyl Columns" (αρχείο PDF, 415 KB).

  2. (α) Wikipedia: "Epinephrine". (β) Medical Discoveries: "Epinephrine". (γ) Carmichael SW (Mayo Clinic and Mayo Foundation): "A history of the adrenal medulla". (δ) WorldOfMolecules.com: "The epinephrine molecule".

  3. (α) Wikipedia: "William Bates". (β) Bates WH (www.central-fixation.com): "The use of extract of suprarenal capsule in the eye", Medical Journal: 647-650, 1896. (γ) Sneader W: "The discovery and synthesis of epinephrine", Drug News Perspect. 14(8):491-494, 2001 (Pubmed).

  4. (α) Goodall C, Kirshner N: "Biosynthesis of adrenaline and noradrenaline in vitro", J Biol Chem., 226(1):213-221, 1957 (αρχείο PDF 494 KB). (β)  Flatmark T: "Catecholamines biosynthesis and physiological regulation in neuroendocrine cells", Acta Physiol 168(1):1-17, 2000 (PubMed). (γ) World Intellectual Property Organization (WIPO): "Processes for the preparation of epinephrine" (WO/2009/004593).

  5. (α) Pihel K, Schroeder TJ, Wightman RM: "Rapid and selective cyclic voltammetric measurements of epinephrine and norepinephrine as a method to measure secretion from single bovine adrenal medullary cells", Analytical Chemistry, 66(24):4532-4536, 1994 (Abstract). (β) Schroeder TJ, Jankowski JA, Senyshyn J, Holz RW, Wightman RM: "Zones of exocytotic release on bovine adrenal medullary cells in culture", J Biol Chem., 269(25):17215-17220, 1994 (PubMed). (γ) Suaud-Chagny M.-F, Steinberg R, Mermet C, Biziere K, Gonon F: "In Vivo Voltammetric Monitoring of Catecholamine Metabolism in the A1 and A2 Regions of the Rat Medulla Oblongata", Journal of Neurochemistry, 47(4):1141-1147, 2006 (αρχείο PDF, 707 KB). (δ) Mermet C, Gonon F: "In vivo voltammetric monitoring of noradrenaline release and catecholamine metabolism in the hypothalamic paraventricular nucleus", Neuroscience, 19(3):829-838, 1986 (PubMed).

  6. (α) ChangingMinds.com: "Fight-or-Flight Reaction". (β) Wikipedia: "Fight-or-Flight". (γ) Lescouflair E (HarvardSquareLibrary.com: "Notable Americans): "Walter Bradford Cannon: Experiments Physiologist".

  7. (α) Jones B (eHow.com): "Adrenal Glands Guide". (β) Buzzle.com: "Effects of epinephrine". (γ) Wikipedia: "Adrenergic receptor". (δ) Axelrod J: "Metabolism of Epinephrine and Other Sympathomimetic Amines", Physiological Reviews, 39:751-776, 1959 (αρχείο PDF, 2,7 MB). (ε) University of Kentucky Medical Center: "Adrenergic Pharmacology". (στ) Protein Data Bank: "Molecule of the Month: Adrenergic receptors" (αρχείο PDF, 235 KB).

  8. (α) Wikipedia: "Sympathomimetic drug". (β) Wikipedia: "Isoprenaline". (γ) Wikipedia: "Terbutaline". (δ) Wikipedia: "Salbutamol", (ε) Wikipedia: "Phenylephrine", (στ) Wikipedia: "Ephedrine".

  9. (α) MedLine Plus (NIH): "Epinephrine injection". (β) Drugs.com: "Epinephrine injection". (γ) EpiPen.com: "About EpiPen Auto-injector". (δ) MedicineNet.com: "Epinephrine auto-injector, Epi E-Z Pen, Epipen Glossary of Terms".

10. (α) Harkleroad ΙΑ (Paradise Valley Community College): "Adrenaline addiction: Hormonal rush creates chemical dependancy linked to health risks" (April 2006). (β) Scott E (About.com): "What is an adrenaline junkie? What can you do if you are one?". (γ) Newport J (AddictionInfo.org): "Are You an Adrenalin Junkie?".

 

 

Αποποίηση ευθυνών: Έχει καταβληθεί κάθε προσπάθεια για να εξασφαλισθεί η ορθότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνονται σε αυτή τη σελίδα, ωστόσο ο έχων την επιμέλεια της σελίδας αυτής και το Τμήμα Χημείας δεν αναλαμβάνουν τη νομική ευθύνη για τυχόν σφάλματα, παραλείψεις ή ανακριβείς πληροφορίες. Επιπλέον, το Τμήμα Χημείας δεν εγγυάται την ορθότητα των αναφερόμενων σε εξωτερικές ιστοσελίδες, ούτε η αναφορά μέσω συνδέσμων (links) στις ιστοσελίδες αυτές, υποδηλώνει ότι το Τμήμα Χημείας επικυρώνει ή καθ' οιονδήποτε τρόπο αποδέχεται το περιεχόμενό τους.