Fonctions de noradrénaline et mécanisme d'action

Le noradrénaline (NA) ou norépinéphrine (NE), est un produit chimique que notre corps crée naturellement et qui peut agir comme hormones et neurotransmetteurs.

Avec la dopamine et l'adrénaline, il appartient à la famille des catécholamines. substances généralement associées à un stress physique ou émotionnel.

La noradrénaline a de multiples fonctions. En tant qu'hormone de stress, elle semble affecter les zones du cerveau où l'attention et les réactions aux stimuli sont contrôlées. Accompagné d'adrénaline, il est responsable de la réaction de combat ou de vol, augmentant directement la fréquence cardiaque.

Il a été traditionnellement associée à la motivation, la vigilance et l'éveil, la conscience, le sommeil de régulation, l'appétit, le comportement sexuel et agressif ... ainsi que des mécanismes de suivi de l'apprentissage, la mémoire et la récompense. Cependant, ces fonctions sont généralement effectuées avec l'aide d'un autre neurotransmetteur dopamine ou la sérotonine (Tellez Vargas, 2000).

En revanche, une diminution de la noradrénaline semble entraîner une pression artérielle basse, une bradycardie (fréquence cardiaque basse), une diminution de la température corporelle et une dépression.

La noradrénaline exerce ses effets lorsqu'elle se lie aux "récepteurs adrénergiques" ou "récepteurs noradrénergiques". Ainsi, les parties du corps qui produisent la noradrénaline ou où elle agit sont appelées "noradrénergiques".

En plus d'être produite dans notre corps, la noradrénaline peut être injectée à des fins thérapeutiques chez les personnes présentant une hypotension extrême. Il existe également des médicaments qui modifient les niveaux naturels de cette substance, tels que la cocaïne et les amphétamines.

Le terme "noradrénaline" vient du latin et signifie "dans ou près des reins". Synonyme « norépinéphrine » est dérivé du préfixe chimique « normale », indiquant qu'il est l'homologue suivant l'épinéphrine (adrénaline). En effet, les structures chimiques de la noradrénaline et de l'adrénaline sont très similaires, ne variant que d'un atome.

Différences entre noradrénaline et adrénaline

L'adrénaline est une hormone produite par la médullosurrénale, qui est le noyau des glandes surrénales. Ceux-ci sont situés juste au-dessus des reins (d'où le terme vient). Cette substance agit également comme un neurotransmetteur dans notre cerveau, mais ce n'est pas aussi important que la noradrénaline.

Quant à sa structure, l'adrénaline ou l'épinéphrine contient un groupe méthyle attaché à son azote. En revanche, dans la noradrénaline, au lieu d'un groupe méthyle, elle possède un atome d'hydrogène.

Comment la noradrénaline est-elle synthétisée?

La noradrénaline est créée dans le système nerveux sympathique à partir d'un acide aminé appelé tyrosine, qui peut être acheté directement dans le régime alimentaire dans des aliments tels que le fromage.

Cependant, il peut également être dérivé de la phénylalanine. Ce dernier est l'un des acides aminés essentiels pour l'homme et est également capturé par les aliments. Plus précisément, il se trouve dans les aliments riches en protéines tels que la viande rouge, les œufs, le poisson, le lait, les asperges, les pois chiches, les arachides, etc.

La tyrosine est catalysée par l'enzyme tyrosine-hydroxylase (TH), qui la convertit en lévodopa (L-DOPA). En revanche, le composé AMPT (alpha-méthyl-p-tyrosine) est une enzyme qui fait le contraire. C'est-à-dire qu'il inhibe la conversion de la tyrosine en L-DOPA; bloquant donc la production de dopamine et de noradrénaline.

Ensuite, la L-DOPA est transformée en dopamine grâce à l'activité de l'enzyme DOPA décarboxylase.

Tel que décrit par Carlson (2006), de nombreux neurotransmetteurs sont synthétisés dans le cytoplasme des cellules de notre cerveau. Plus tard, ils sont stockés dans une sorte de minuscule sac appelé "vésicules synaptiques". Cependant, pour la synthèse de noradrénaline, la dernière étape se produit à l'intérieur de ces vésicules.

À l'origine, les vésicules sont remplies de dopamine. À l'intérieur des vésicules, il y a une enzyme appelée dopamine-β-hydroxylase, responsable de la conversion de la dopamine en noradrénaline.

Dans ces vésicules également qu'il existe composé d'acide fusarique qui inhibe l'activité de la β-hydroxylase enzyme pour contrôler la production de la noradrénaline, et qui ne modifie pas la quantité de dopamine-nécessaire de la dopamine.

Comment la noradrénaline est-elle dégradée?

Lorsqu'il y a un excès de noradrénaline dans le bouton terminal des neurones, il est détruit par la monoamine-oxydase de type A (MAO-A). C'est une enzyme qui convertit la noradrénaline en une substance inactive (cette substance résultante s'appelle le métabolite).

Le but est que la noradrénaline n’a plus d’effet sur le corps, car des taux élevés de ce neurotransmetteur pourraient avoir des conséquences dangereuses.

Il peut également être dégradé par l'enzyme catéchol-O-méthyl (COMT) transfectée, ou converti en adrénaline par une enzyme existante dans la médullosurrénale appelée PNMT (phényléthanolamine N-méthyltransférase).

Les principaux métabolites résultant après cette dégradation sont VMA (vanillyl acide mandélique) dans la périphérie, et MHPG (3-méthoxy-4-hydroxyphénylglycol) dans le système nerveux central.Les deux sont excrétés dans l'urine et peuvent donc être détectés lors d'un test.

Système noradrénergique et parties du cerveau impliquées

Les neurones de type noradrénergique sont réduits dans notre cerveau et sont organisés en petits noyaux. Le noyau le plus important est le locus coeruleus situé dans la protubérance dorsale. Bien qu'ils existent aussi dans la médulla et le thalamus. Cependant, ils se projettent dans de nombreuses autres zones du cerveau et leurs effets sont très puissants. Pratiquement toutes les régions du cerveau reçoivent des afférences des neurones noradrénergiques.

Les axones de ces neurones agissent sur les récepteurs adrénergiques dans diverses parties du système nerveux, tels que le cervelet, la moelle épinière, le thalamus, l'hypothalamus, les noyaux gris centraux, l'hippocampe, l'amygdale, le septum, ou néocortex (Carlson, 2006). En plus du virage cingulaire et du corps rainuré.

L'effet principal de l'activation de ces neurones est l'augmentation de la capacité de surveillance. C'est-à-dire une attention accrue pour détecter les événements dans l'environnement.

En 1964, Dahlström et Fuxe ont défini plusieurs noyaux cellulaires importants. Ils les ont appelés "A", qui vient de "aminérgico". Ils ont décrit quatorze "zones A": les sept premières contiennent le neurotransmetteur noradrénaline, tandis que la suivante contient de la dopamine.

Le groupe noradrénergique A1 est situé près du noyau réticulaire latéral et est essentiel pour contrôler le métabolisme des fluides corporels. En revanche, le groupe A2 est situé dans une partie du tronc cérébral appelée noyau solitaire. Ces cellules participent aux réactions au stress et au contrôle de l'appétit et de la soif. Les groupes 4 et 5 se projettent principalement sur la moelle épinière.

Cependant, le locus coeruleus est la zone la plus importante; et il contient le groupe A6. Une activité élevée du noyau coeruleus est associée à la vigilance et à la vitesse de réaction. En revanche, un médicament qui supprime l'activité de cette zone produit un fort effet sédatif.

D'autre part, en dehors du cerveau, fonctionne comme un norépinéphrine des neurotransmetteurs dans le sympathique situé à proximité des ganglions de la moelle épinière ou l'abdomen. Il est également libéré directement dans le sang par les glandes surrénales, structures situées au-dessus des reins, qui régulent les réactions au stress.

Récepteurs noradrénergiques

Il existe différents types de récepteurs noradrénergiques, qui se distinguent par leur sensibilité à certains composés. Ces récepteurs sont également appelés adrénergiques, car ils ont tendance à capturer à la fois l'adrénaline et la norépinéphrine.

Dans le système nerveux central, les neurones contiennent des récepteurs adrénergiques β1 et β2 et α1 et α2. Ces quatre types de récepteurs se retrouvent également dans plusieurs organes distincts du cerveau. Un cinquième type, appelé récepteur β3, se trouve en dehors du système nerveux central, principalement dans le tissu adipeux (graisse).

Tous ces récepteurs ont des effets à la fois excitateurs et inhibiteurs. Par exemple, le récepteur α2 a généralement un effet net de diminution de la norépinéphrine (inhibitrice) libérée. Alors que le reste des récepteurs produisent normalement des effets excitateurs observables.

Quelles sont les fonctions associées à la norépinéphrine?

La noradrénaline est liée à une grande variété de fonctions. Mais surtout, elle est liée à un état d’activation physique et mentale qui nous prépare à réagir aux événements de notre environnement. En d'autres termes, il déclenche les réponses de combat ou de vol.

Ainsi, il permet au corps de réagir de façon appropriée au stress grâce à une augmentation du rythme cardiaque, augmentation de la pression artérielle, la dilatation des pupilles, et l'élargissement des voies respiratoires.

En outre, il provoque un rétrécissement des vaisseaux sanguins dans les organes non essentiels. C'est-à-dire qu'il réduit le flux sanguin vers le système gastro-intestinal; bloquant la motilité gastro-intestinale. Comme cela empêche la vidange de la vessie. Ceci est parce que notre corps fixe les priorités, et censé être plus important de consacrer de l'énergie pour repousser un danger que l'excrétion des déchets.

Il est possible de détailler davantage les effets de cette substance en fonction de la partie du système nerveux dans laquelle elle agit.

Dans le système nerveux sympathique

Il est le principal neurotransmetteur du système nerveux sympathique et consiste en une série de ganglions. Les ganglions de la chaîne sympathique sont situés à côté de la moelle épinière, dans la poitrine et dans l'abdomen. Ils établissent des liens avec divers organes tels que les yeux, les glandes salivaires, le cœur, les poumons, l'estomac, les reins, la vessie, les organes reproducteurs ... Comme les glandes surrénales.

L'objectif de la noradrénaline est de modifier l'activité des organes afin qu'ils favorisent autant que possible une réaction rapide du corps à certains événements. Les effets sympathiques seraient:

- Augmentation de la quantité de sang pompée par le cœur.

- Agit dans les artères, provoquant une augmentation de la pression sanguine par la constriction des vaisseaux sanguins.

- Brûler rapidement des calories dans le tissu adipeux pour générer de la chaleur corporelle.Il favorise également la lipolyse, un processus qui transforme les graisses en sources d'énergie pour les muscles et autres tissus.

- Augmentation de l’humidité oculaire et dilatation des pupilles.

- Effets complexes sur le système immunitaire (certains processus semblent s'activer tandis que d'autres sont désactivés).

- Augmentation de la production de glucose par son action sur le foie. Rappelez-vous que le glucose est la principale source d'énergie du corps.

- Dans le pancréas, la noradrénaline favorise la libération d'une hormone appelée glucagon. Cela potentialise la production de glucose par le foie.

- Facilite les muscles squelettiques à obtenir le glucose nécessaire pour agir.

- Dans les reins, il libère de la rénine et retient le sodium dans le sang.

- Réduit l'activité du système gastro-intestinal. Plus précisément, il diminue le flux sanguin dans cette zone et inhibe la mobilité gastro-intestinale, ainsi que la libération de substances digestives.

Ces effets peuvent être contrecarrés dans le système nerveux parasympathique avec une substance appelée acétylcholine. Il a les fonctions opposées: il réduit le rythme cardiaque, favorise un état de relaxation, augmente la motilité intestinale favorisant la digestion, favorise la miction, la contraction des pupilles, etc.

Dans le système nerveux central

Les neurones noradrénergiques du cerveau favorisent principalement l'état d'éveil et la préparation à l'action. La principale structure responsable de la "mobilisation" de notre système nerveux central est le locus coeruleus, qui participe aux effets suivants:

- Augmenter la surveillance, un état dans lequel nous sommes plus attentifs à notre environnement et prêts à répondre à tout événement.

- Augmentation de l'attention et de la concentration.

- Améliore le traitement des stimuli sensoriels.

- En conséquence, une libération plus importante de noradrénaline favorise la mémoire. Plus précisément, cela augmente la capacité de stocker des souvenirs et d'apprendre; ainsi que récupérer des données déjà stockées. Cela améliore également la mémoire de travail.

- Cela réduit les temps de réaction, c’est-à-dire qu’il faut beaucoup moins de temps pour traiter les stimuli et émettre une réponse.

- Augmente l'agitation et l'anxiété.

Pendant le sommeil, moins de noradrénaline est libérée. Les niveaux restent stables pendant la veillée et montent beaucoup plus en présence de situations désagréables, stressantes ou dangereuses.

Par exemple, la douleur, la distension de la vessie, la chaleur, le froid ou des difficultés respiratoires entraînent une augmentation de la noradrénaline. Bien que les états de peur ou de douleur intense soient liés à des niveaux très élevés d'activité du locus coeruleus et, par conséquent, à une plus grande quantité de noradrénaline.

Usage thérapeutique de la norépinéphrine

Il existe une grande variété de médicaments dont les effets affectent les systèmes noradrénergiques de notre corps entier. Ils sont principalement utilisés pour les problèmes cardiovasculaires et certaines conditions psychiatriques.

Il existe des médicaments sympathomimétiques, ou encore appelés agonistes adrénergiques, qui imitent ou potentialisent certains des effets de la norépinéphrine existante. En revanche, les médicaments sympatholytiques (ou antagonistes adrénergiques) exercent l'effet inverse.

La noradrénaline elle-même serait sympathomimétique et peut être administrée directement par injection intraveineuse en cas d’hypotension sévère.

Par ailleurs, les médicaments inhibiteurs de la norépinéphrine peuvent se concentrer sur le blocage des récepteurs bêta. Ils sont utilisés pour traiter l'hypertension artérielle, l'arythmie cardiaque ou l'insuffisance cardiaque, le glaucome, l'angine de poitrine ou le syndrome de Marfan.

Cependant, son utilisation est de plus en plus limitée car elle entraîne de graves effets secondaires, principalement chez les diabétiques.

Il existe également des médicaments qui bloquent les récepteurs alpha, qui ont une grande variété d'utilisations car leurs effets sont un peu plus complexes. Ils peuvent être utilisés pour détendre les muscles de la vessie dans certaines conditions telles que l'expulsion de pierres dans la vessie.

Principalement, les inhibiteurs des récepteurs alpha 1 sont également utiles pour des troubles tels que l'anxiété généralisée, le trouble panique et le trouble de stress post-traumatique.

Alors que ceux qui bloquent les récepteurs alpha 2, ils ont un effet potentialisateur final de la noradrénaline. Ils ont été largement utilisés pour traiter la dépression, car on pensait traditionnellement que ces patients présentaient de faibles taux de noradrénaline.

Des médicaments qui augmentent les taux de norépinéphrine ont également été utilisés chez les patients présentant un trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention. Principalement le méthylphénidate, qui augmente également la quantité de dopamine.

Références

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