Metabolismo de las Catecolaminas

Dentro de los neurotransmisores de mayor importancia que trabajan en el sistema nerviosos simpático se

encuentran las catecolaminas las cuales se caracterizan por estar compuestas por un anillo catecol (3,4

dihidroxifenil) y una cadena lateral amino (R-NH2). Formando este grupo de compuestos tenemos a la

adrenalina, noradrenalina y la dopamina, las cuales se asocian a una gran variedad de receptores provocando a

su vez diversidad de efectos en el organismo. Una vez las catecolaminas son liberadas en la terminal nerviosa o

el torente sangineo su actividad es limitada ya que la vida media de éstas se ve regulada por procesos de

receptación celular y degradación enzimática.

Entender este proceso de degradación es sumamente importante ya que nos permite comprender como una

anormalidad de la regularidad del sistema ya sea por defecto o exceso puede dar origen a enfermedades

neurológicas, además de que nos permite comprender como una acción específica de un fármaco a determinado

nivel del proceso es capaz de corregir el problema y cuál es la razón de la aparición de los efectos secundarios

del mismo. Incluso los distintos productos de desechos generados por el sistema son utilizados como métodos

diagnósticos en la detección de enfermedades asociadas con trastornos de la degradación o liberación del

neurotransmisor como en es el caso de tumores de la glándula adrenal.

El proceso de terminación de la función de estos neurotrasmisores se lleva a cabo por dos grandes vías las

cuales son:

A) La degradación enzimática

B) La recaptación tisular

En el proceso de degradación enzimática intervienen dos enzimas las cuales son: la monoaminooxidasa (MAO)

y la catecol-o-metiltransferasa (COMT). La MAO es una enzima que lleva a cabo la desaminacion oxidativa de

las catecolaminas utilizando al oxigeno como aceptor de electrones dando como resultado un aldehído y yn

amonio. La MAO posee en el ser humano dos isoformas las cuales son la MAO-A y la MAO-B ambas se

encuentran distribuidas en el sistema nervioso central pero la primera podemos encontrarla en otros órganos de

nuestra economía como son el hígado, tracto gastrointestinal y placenta mientras que la segunda la encontramos

libre en la circulación. Además de su diferente ubicación ambas isoformas presentan diferencias de

especificidad por el sustrato donde la MAO-A degrada principalmente adrenalina, noradrenalina y serotonina

mientras que la MAO-B degrada la feniletilamina mientras que la dopamina es degradada por ambas.

La desaminación de las catecolaminas se da de la siguiente manera:

Los compuestos obtenidos de estas reacciones son inestables y en el segundo paso del proceso pasan a formar

alcoholes más estables o metabolitos ácidos. Estos compuestos pueden tomar una de dos direcciones la

oxidación o la reducción. La oxidación se lleva a cabo por la aldehído deshidrogenasa (AD) mientras que la

reducción se lleva a cabo por la aldehído reductasa (AR).

OH OH CH3

HO NH2 HO NH2 HO NH

HO HO HO

Dopamina Noradrenalina Adrenalina

MAO MAO

OH

HO HO

O

O

HO HO

3,4 Dihidroxifenilacetaldehido 3,4 Dihidrixifenilglicoaldehido

(DOPAL) (DOPEGAL)

DOPAL DOPEGAL

AD AR AD AR

OH OH

HO OH HO OH HO OH HO OH

O O

HO HO HO HO

Acido 3,4 3,4 dihidroxifeniletanol 3,4 dihidroximandélico 3,4 dihidroxifenilglicol Dihidroxifeniacético (DOPET) (DHMA) (DHPG) (DOPAC)

Por otra parte a deferencia de la MAO la COMT no se encuentra en las neuronas noradrenérgicas, ésta podemos

encontrarla en las glándulas suprarrenales y muchos otros tipo de tejidos. Esta enzimas es capaz de degradar las

catecolaminas al añadirles un grupo metil el cual es transferido desde la S-adenosilmetionina, de esta forma

cataliza la conversión de la adrenalina y la noradrenalina a nivel periférico en metaepinefrina y

normetaepinefrina respectivamente.

Además gracias a la COMT se pueden obtener los productos finales del metabolismo de adrenalina y la

noradrenalina al catalizar la reacción por el cual se pasa de 3,4 dihidroxifenilglicol (DHPG) a 3-metoxi-4-

hidroxifenilglicol (MHPG) y el paso del ácido 3,4 dihidroximandélico (DHMA) al ác. vanilmandélico (VMA).

OH OH CH3

HO NH2 HO NH

FNMT

HO HO

Noradrenalina Adrenalina

COMT COMT

OH OH CH3

O NH2 O NH

HO HO

Metanorepinefrina Metaepinefrina

OH OH

HO OH O OH

COMT

HO HO

(DPHG) OH ( MHPG) OH

HO OH O OH

O COMT O

HO HO

(DHMA) (VMA)

La COMT también contribuye a la degradación de la dopamina esta es la responsable de la degradación del

DOPAC a ácido homovalínico (HVA) y la conversión de dopamina a 3-metoxitiramina que posteriormente

será convertida por la acción de la MAO y una aldehído deshidrogenasa en HVA.

La COMT es una enzima muy impotante para la degradación de la actividad de las catecolaminas a nivel

periférico, incluso esta también tiene como sustrato a levodopa que es administrada como tratamiento

farmacológico a los pacientes que padecen de la Enfermedad de Parkinson, los efectos de dicho medicamento

disminuye por la actividad de la COMT sobre ella por ello es necesario la aplicación de inhibidores de la

COMT en conjunto con esta sustancia.

El segundo mecanismo mencionado a través del cual se produce la terminación de la acción del neurotransmisor

es la receptación tisular. Esta consiste en la absorción celular del neurotransmisor por mrdio de un trasportador.

Este puede ser llevado a cabo tanto por células neuronales como extraneuronales.

En base al lugar donde se lleva a cabo y las características de cada transporte este se divide en dos grupos:

A) Captación intraneuronal o captación tipo 1: este esun transporte de alta afinidad y esteroespecifico (-),

competitivo y fácilmente saturable. El tipo de trasportador de esta via es el traspotador de norepinefrina

(NET) el cual posee 12 dominios transmembrana y pertenece la familia de transportadores de Na + y Cl-.

En algunos estados patológicos como la hipercalemia, cambio de pH o la presencia de

simpaticomiméticos indirectos el gradiente del neurotranmisor se altera produciendo la salida de éste al

espacio extracelular.

B) Captación extraneuronal o captación tipo 2: presenta un sistema de baja afinidad y no es

esteroespecifico, no competitivo y presenta saturación con menor facilidad que la vía anterior. La

molecula transportadora utilizada es el transportador vesicular monoamina (VMAT) el cual se ve

inhibido por metabolitos metilados.

Una vez el neurotransmisor entra nuevamente a la célula puede ser degradado por la vía enzimática o ingresa a

vesículas de almacenamiento donde quedará disponible para una nueva liberación.