Норэпинефрин: нейромедиатор и гормон стресса¶
Норэпинефрин (норадреналин, лат. noradrenalinum) — биогенный амин из группы катехоламинов, выполняющий в организме человека и животных двойную функцию: нейромедиатора центральной и периферической нервной системы и гормона мозгового вещества надпочечников. По химическому строению представляет собой 4-(2-амино-1-гидроксиэтил)бензол-1,2-диол; молекулярная формула C₈H₁₁NO₃, молярная масса 169,18 г/моль. Норэпинефрин отличается от адреналина отсутствием метильной группы при аминогруппе, что определяет различия в их действии на разные типы адренорецепторов.
¶История открытия
В 1895 году польский физиолог Наполеон Цыбульский выделил из мозгового вещества надпочечников вещество, названное им «надпочечниковой субстанцией», которое позже оказалось смесью адреналина и норэпинефрина. В 1901 году японский химик Дзёкити Такаминэ получил гормон в кристаллическом виде и дал ему название «адреналин». Американский фармаколог Уолтер Кэннон в 1920–1930-х годах изучал роль симпатической нервной системы и ввёл понятие «симпатин» — предполагаемого медиатора, которым, как выяснилось позднее, был именно норэпинефрин. В 1946 году шведский физиолог Ульф фон Эйлер доказал, что норэпинефрин является основным нейромедиатором симпатических нервных окончаний; за эту работу он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1970 году.
¶Синтез и метаболизм
Норэпинефрин синтезируется из аминокислоты тирозина в несколько этапов:
- Тирозин превращается в L-ДОФА под действием тирозингидроксилазы (лимитирующая стадия).
- L-ДОФА декарбоксилируется в дофамин.
- Дофамин в везикулах окисляется до норэпинефрина ферментом дофамин-β-гидроксилазой.
В мозговом веществе надпочечников норэпинефрин дополнительно метилируется в адреналин. Разрушается медиатор преимущественно ферментами моноаминоксидазой (МАО) и катехол-О-метилтрансферазой (КОМТ), а также путём обратного захвата в пресинаптическое окончание.
¶Физиологические эффекты
Действие норэпинефрина реализуется через адренорецепторы:
| Тип рецептора | Основной эффект |
|---|---|
| α₁ | Сужение сосудов, повышение артериального давления, мидриаз |
| α₂ | Отрицательная обратная связь, снижение высвобождения медиатора |
| β₁ | Усиление сердечных сокращений, повышение проводимости |
| β₂ | Расширение бронхов, вазодилатация в скелетных мышцах |
Ключевые системные реакции включают повышение артериального давления, увеличение частоты сердечных сокращений, расширение зрачков, усиление потоотделения, мобилизацию глюкозы и жирных кислот. В отличие от адреналина, норэпинефрин сильнее влияет на периферическое сосудистое сопротивление и слабее — на метаболизм.
¶Роль в центральной нервной системе
В головном мозге норэпинефрин вырабатывается нейронами голубого пятна (locus coeruleus) — компактного ядра в области моста. Аксоны этих нейронов проецируются практически во все отделы коры, гиппокамп, миндалину и спинной мозг. Медиатор участвует в регуляции:
- уровня бодрствования и цикла сон–бодрствование;
- внимания и концентрации;
- реакции на стресс и тревогу;
- формирования памяти и эмоционального подкрепления;
- болевой чувствительности (нисходящий антиноцицептивный контроль).
Дисфункция норадренергической системы связывается с депрессией, тревожными расстройствами, синдромом дефицита внимания и гиперактивности, болезнью Паркинсона.
¶Клиническое применение
В медицине норэпинефрин (в виде соли — норэпинефрина гидротартрата) применяется как лекарственное средство при острой гипотензии, септическом и кардиогенном шоке, а также при остановке сердца. Препарат вводится внутривенно капельно под контролем артериального давления, поскольку экстравазация вызывает некроз тканей. Дозируется в расчёте на массу тела.
Кроме того, норэпинефрин используется как диагностический агент в неврологии и офтальмологии. Его метаболиты (ванилилминдальная кислота, норметанефрин) определяются в моче и плазме для диагностики феохромоцитомы и нейробластомы.
¶Фармакология и препараты, влияющие на обмен
Ряд психотропных средств изменяет концентрацию норэпинефрина в синапсах:
- Трициклические антидепрессанты блокируют обратный захват медиатора.
- Ингибиторы МАО препятствуют разрушению норэпинефрина.
- Симпатомиметики (амфетамин, эфедрин) стимулируют высвобождение медиатора.
- α- и β-адреноблокаторы ослабляют эффекты норэпинефрина на рецепторы.
Ингибиторы обратного захвата норэпинефрина (например, атомоксетин) применяются при СДВГ. Отдельные препараты этой группы в России отпускаются по рецепту и подлежат предметно-количественному учёту.
¶Норэпинефрин в организме при стрессе
При остром стрессе симпатоадреналовая система выбрасывает норэпинефрин и адреналин в кровь, обеспечивая реакцию «бей или беги». Уровень медиатора в плазме может возрастать в несколько раз, что сопровождается тахикардией, гипертензией, гипергликемией и усилением кровотока в мышцах. Хронический стресс приводит к истощению запасов катехоламинов и нарушению регуляции.
¶Методы определения
Лабораторная оценка норадренергической активности проводится путём измерения концентрации норэпинефрина и его метаболитов в плазме крови, суточной моче и спинномозговой жидкости. Используются методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с электрохимической или масс-спектрометрической детекцией. Референсные значения зависят от метода и лаборатории.
¶Источники
- Физиология человека / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько.
- Биохимия: учебник для вузов / под ред. Е. С. Северина.
- Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics.
- Cannon W. B. The Wisdom of the Body.
- von Euler U. S. Noradrenaline: Chemistry, Physiology, Pharmacology and Clinical Aspects.