NORADRENALIN: FUNGSI DAN MEKANISME KERJA - NEUROPSIKOLOGI - 2025

The noradrenalin atau norepinefrin adalah bahan kimia yang menciptakan tubuh kita secara alami dan dapat bertindak sebagai hormon dan neurotransmiter. Bersama dengan dopamin dan adrenalin, itu termasuk dalam keluarga katekolamin; zat yang umumnya dikaitkan dengan stres fisik atau emosional.

Norepinefrin memiliki banyak fungsi. Sebagai hormon stres, tampaknya memengaruhi area otak di mana perhatian dan reaksi terhadap rangsangan dikendalikan. Disertai oleh adrenalin, ia bertanggung jawab untuk respons melawan atau lari dengan langsung meningkatkan detak jantung.

Molekul norepinefrin

Norepinefrin secara tradisional dikaitkan dengan motivasi, kewaspadaan dan terjaga, tingkat kesadaran, pengaturan tidur, nafsu makan, perilaku seksual dan agresif, pengawasan pembelajaran, memori dan mekanisme penghargaan. Namun, fungsi ini biasanya dilakukan dengan bantuan beberapa neurotransmitter lain seperti dopamin atau serotonin.

Di sisi lain, penurunan norepinefrin tampaknya menyebabkan tekanan darah rendah, bradikardia (detak jantung rendah), penurunan suhu tubuh, dan depresi.

Norepinefrin memberikan efeknya saat ia mengikat apa yang disebut "reseptor adrenergik" atau "reseptor noradrenergik". Jadi, bagian tubuh yang memproduksi norepinefrin atau tempat kerjanya disebut "noradrenergik".

Selain diproduksi di tubuh kita, norepinefrin dapat disuntikkan untuk tujuan terapeutik pada orang yang mengalami hipotensi ekstrem. Ada juga obat-obatan yang mengubah tingkat alami zat ini, seperti kokain dan amfetamin.

Perbedaan antara norepinefrin dan adrenalin

Struktur adrenalin

Adrenalin adalah hormon yang diproduksi oleh medula adrenal, yang merupakan inti dari kelenjar adrenal, yang terletak tepat di atas ginjal (dari situlah istilah itu berasal). Zat ini juga bertindak sebagai neurotransmitter di otak kita, tetapi tidak sepenting norepinefrin.

Mengenai strukturnya, adrenalin atau epinefrin mengandung gugus metil yang terikat pada nitrogennya. Di sisi lain, pada norepinefrin, alih-alih gugus metil, ia memiliki atom hidrogen.

Sintesis norepinefrin

Norepinefrin dibuat dalam sistem saraf simpatis dari asam amino yang disebut tirosin, yang dapat diperoleh langsung dari makanan dalam makanan seperti keju.

Namun, itu juga bisa diturunkan dari fenilalanin. Yang terakhir adalah salah satu asam amino esensial bagi manusia dan juga ditangkap melalui makanan. Secara khusus, ini ditemukan dalam makanan kaya protein seperti daging merah, telur, ikan, susu, asparagus, buncis, kacang tanah, dll.

Tirosin dikatalisis oleh enzim tirosin-hidroksilase (TH), yang mengubahnya menjadi levodopa (L-DOPA). Sebaliknya, senyawa AMPT (Alpha-Methyl-p-tyrosine) adalah enzim yang melakukan efek sebaliknya. Artinya, menghambat konversi tirosin menjadi L-DOPA; sehingga menghalangi produksi dopamin dan norepinefrin.

Kemudian L-DOPA diubah menjadi dopamin berkat aktivitas enzim DOPA dekarboksilase.

Banyak neurotransmitter disintesis di sitoplasma sel otak kita. Kemudian mereka disimpan dalam semacam tas kecil yang disebut "vesikula sinaptik". Namun, untuk sintesis norepinefrin, langkah terakhir terjadi di dalam vesikula ini.

Awalnya, vesikel penuh dengan dopamin. Di dalam vesikel terdapat enzim yang disebut dopamin-β-hidroksilase, yang bertanggung jawab untuk mengubah dopamin menjadi norepinefrin.

Pada vesikel ini juga terdapat senyawa asam fusarat, yang menghambat aktivitas enzim dopamin-β-hidroksilase untuk mengontrol produksi norepinefrin, dan yang tidak mempengaruhi jumlah dopamin yang dibutuhkan.

Bagaimana norepinefrin dipecah?

Ketika ada kelebihan norepinefrin di tombol terminal neuron, ia dihancurkan oleh monoamine oksidase tipe A (MAO-A). Ini adalah enzim yang mengubah norepinefrin menjadi zat tidak aktif (zat yang dihasilkan ini disebut metabolit).

Tujuannya adalah agar norepinefrin tidak terus bekerja di dalam tubuh, karena memiliki tingkat neurotransmitter yang tinggi dapat menimbulkan konsekuensi yang berbahaya.

Ini juga dapat didegradasi oleh enzim katekol-O-metil ditransfer (COMT), atau diubah menjadi adrenalin oleh enzim di medula adrenal yang disebut PNMT (Phenylethanolamine N-methyltransferase).

Metabolit utama yang muncul setelah degradasi ini adalah VMA (Vanillylmandelic acid) di pinggiran, dan MHPG (3-Methoxy-4-hydroxyphenylglycol) di sistem saraf pusat. Keduanya diekskresikan dalam urin, sehingga bisa dideteksi dalam tes.

Sistem noradrenergik dan bagian otak yang terlibat

Neuron noradrenergik berkurang di otak kita dan diatur dalam inti kecil. Inti terpenting adalah lokus coeruleus yang terletak di tonjolan punggung, meskipun juga ada di medula oblongata dan talamus.

Namun, mereka memproyeksikan ke banyak area lain di otak dan efeknya sangat kuat. Hampir semua wilayah otak menerima masukan dari neuron noradrenergik.

Akson neuron ini bekerja pada reseptor adrenergik di berbagai bagian sistem saraf, seperti: otak kecil, sumsum tulang belakang, talamus, hipotalamus, ganglia basal, hipokampus, amigdala, septum, atau neokorteks. Selain gyrus cingulate dan striatum.

Efek utama dari aktivasi neuron ini adalah peningkatan kapasitas kewaspadaan. Artinya, peningkatan perhatian untuk mendeteksi kejadian di lingkungan.

Inti adrenergik

Pada tahun 1964 Dahlström dan Fuxe mendefinisikan beberapa inti sel yang penting. Mereka menamakannya "A", yang berasal dari "aminergic". Mereka menggambarkan empat belas "zona A": tujuh yang pertama mengandung norepinefrin neurotransmitter, sedangkan tujuh lainnya mengandung dopamin.

Gugus noradrenergik A1 terletak di dekat nukleus retikuler lateral dan penting untuk mengontrol metabolisme cairan tubuh. Di sisi lain, grup A2 ditemukan di bagian batang otak yang disebut nukleus soliter. Sel-sel ini terlibat dalam respons stres dan pengendalian nafsu makan dan haus. Grup 4 dan 5 memproyeksikan terutama ke sumsum tulang belakang.

Bagaimanapun, lokus coeruleus adalah area yang paling penting; y berisi grup A6. Aktivitas tinggi nukleus coeruleus dikaitkan dengan kewaspadaan dan laju reaksi. Sebaliknya, obat yang menekan aktivitas area ini menghasilkan efek sedatif yang kuat.

Lepaskan dari otak

Di sisi lain, di luar otak, norepinefrin berfungsi sebagai neurotransmitter di ganglia simpatis yang terletak di dekat perut atau sumsum tulang belakang. Ia juga dilepaskan langsung ke dalam darah dari kelenjar adrenal, struktur di atas ginjal yang mengatur respons stres.

Reseptor noradrenergik

Ada berbagai jenis reseptor noradrenergik, yang dibedakan menurut kepekaannya terhadap senyawa tertentu. Reseptor ini juga disebut reseptor adrenergik, karena mereka cenderung menangkap adrenalin dan norepinefrin.

Dalam sistem saraf pusat, neuron mengandung reseptor adrenergik β1 dan β2, serta α1 dan α2. Keempat jenis reseptor ini juga ditemukan di berbagai organ selain otak. Jenis kelima, disebut reseptor β3, ditemukan di luar sistem saraf pusat, terutama di jaringan adiposa (lemak).

Semua reseptor ini memiliki efek rangsang dan penghambatan. Misalnya, reseptor α2 umumnya memiliki efek bersih untuk menurunkan norepinefrin yang dilepaskan (penghambatan). Sementara reseptor lainnya biasanya menghasilkan efek rangsang yang dapat diamati.

fitur

Norepinefrin dikaitkan dengan berbagai macam fungsi. Tetapi di atas segalanya itu terkait dengan keadaan aktivasi fisik dan mental, yang mempersiapkan kita untuk bereaksi terhadap peristiwa di lingkungan kita. Artinya, itu memicu respons pertarungan atau lari.

Dengan demikian, ini memungkinkan tubuh untuk merespons situasi stres secara memadai melalui peningkatan detak jantung, peningkatan tekanan darah, pelebaran pupil, dan pelebaran saluran udara.

Selain itu, menyebabkan penyempitan pembuluh darah di organ non esensial. Artinya, mengurangi aliran darah ke sistem gastrointestinal, menghalangi motilitas gastrointestinal, serta menghambat pengosongan kandung kemih. Hal ini terjadi karena tubuh kita menetapkan prioritas, dan menganggap bahwa lebih penting mencurahkan energi untuk bertahan dari bahaya daripada membuang limbah.

Efek zat ini dapat dirinci lebih lanjut sesuai dengan bagian sistem saraf tempat ia bekerja.

-Fungsi dalam sistem saraf simpatik

Ini adalah neurotransmitter utama dari sistem saraf simpatis, dan terdiri dari serangkaian ganglia. Ganglia dari rantai simpatis terletak di sebelah sumsum tulang belakang, di dada dan di perut.

Ini menjalin hubungan dengan berbagai macam organ seperti mata, kelenjar ludah, jantung, paru-paru, perut, ginjal, kandung kemih, organ reproduksi … Serta kelenjar adrenal.

Tujuan norepinefrin adalah untuk memodifikasi aktivitas organ-organ sehingga mereka dapat mendorong reaksi cepat tubuh terhadap peristiwa tertentu sebanyak mungkin. Efek bagusnya adalah:

- Peningkatan jumlah darah yang dipompa oleh jantung.

- Bekerja pada arteri, menyebabkan peningkatan tekanan darah melalui penyempitan pembuluh darah.

- Cepat membakar kalori di jaringan adiposa untuk menghasilkan panas tubuh. Ini juga mempromosikan lipolisis, suatu proses yang mengubah lemak menjadi sumber energi untuk otot dan jaringan lain.

- Peningkatan kelembaban mata dan pelebaran pupil.

- Efek kompleks pada sistem kekebalan (beberapa proses tampaknya diaktifkan sementara yang lain dinonaktifkan).

- Peningkatan produksi glukosa melalui aksinya di hati. Ingatlah bahwa glukosa adalah sumber energi utama tubuh.

- Di pankreas, norepinefrin mendorong pelepasan hormon yang disebut glukagon. Ini meningkatkan produksi glukosa oleh hati.

- Memfasilitasi otot rangka menangkap glukosa yang diperlukan untuk bertindak.

- Di ginjal, ia melepaskan renin dan menahan natrium di dalam darah.

- Mengurangi aktivitas sistem gastrointestinal. Secara khusus, ini menurunkan aliran darah ke area itu, dan menghambat mobilitas saluran cerna, serta pelepasan zat pencernaan.

Efek ini dapat diatasi dalam sistem saraf parasimpatis dengan zat yang disebut asetilkolin. Ia memiliki fungsi yang berlawanan: mengurangi detak jantung, menumbuhkan keadaan relaksasi, meningkatkan motilitas usus, meningkatkan pencernaan, membantu buang air kecil, kontraksi pupil, dll.

Fungsi dalam sistem saraf pusat

Neuron noradrenergik di otak terutama meningkatkan keadaan gairah dan kesiapan untuk bertindak. Struktur utama yang bertanggung jawab untuk "mobilisasi" sistem saraf pusat kita adalah lokus coeruleus, yang berperan serta dalam efek berikut:

- Meningkatkan kewaspadaan, keadaan di mana kita lebih memperhatikan lingkungan kita dan siap menanggapi peristiwa apa pun.

- Peningkatan perhatian dan konsentrasi.

- Meningkatkan pemrosesan rangsangan sensorik.

- Sebagai akibatnya, pelepasan norepinefrin yang lebih besar mendukung memori. Secara khusus, ini meningkatkan kemampuan untuk menyimpan ingatan dan belajar; serta memulihkan data yang sudah disimpan. Ini juga meningkatkan memori kerja.

- Ini mengurangi waktu reaksi, yaitu, kita membutuhkan lebih sedikit waktu untuk memproses rangsangan dan mengeluarkan respons.

- Meningkatkan kegelisahan dan kecemasan.

Lebih sedikit norepinefrin dilepaskan saat tidur. Levelnya tetap stabil selama terjaga, dan naik jauh lebih tinggi dalam situasi yang tidak menyenangkan, penuh tekanan, atau berbahaya.

Misalnya, nyeri, kembung, panas, dingin, atau sesak napas menyebabkan peningkatan norepinefrin. Meskipun keadaan ketakutan atau rasa sakit yang hebat terkait dengan aktivitas lokus coeruleus yang sangat tinggi, dan, oleh karena itu, jumlah norepinefrin yang lebih tinggi.

Penggunaan terapeutik norepinefrin

Ada berbagai macam obat yang efeknya mempengaruhi sistem noradrenergik di seluruh tubuh kita. Mereka terutama digunakan untuk masalah kardiovaskular dan kondisi kejiwaan tertentu.

Obat simpatomimetik

Ada obat simpatomimetik, atau disebut juga agonis adrenergik, yang meniru atau memperkuat beberapa efek norepinefrin yang ada. Sebaliknya, obat simpatolitik (atau antagonis adrenergik) memberikan efek sebaliknya.

Norepinefrin sendiri bersifat simpatomimetik, dan dapat diberikan langsung melalui injeksi intravena pada hipotensi berat.

Penghambat norepinefrin

Di sisi lain, obat penghambat norepinefrin dapat berfokus pada pemblokiran reseptor beta. Mereka digunakan untuk mengobati tekanan darah tinggi, aritmia jantung atau gagal jantung, glaukoma, angina pektoris, atau sindrom Marfan.

Namun, penggunaannya semakin terbatas karena memiliki efek samping yang serius, terutama bagi penderita diabetes.

Penghambat reseptor alfa

Ada juga obat-obatan yang memblokir reseptor alfa, yang memiliki berbagai macam kegunaan karena efeknya agak lebih kompleks. Mereka dapat digunakan untuk mengendurkan otot kandung kemih dalam kondisi tertentu seperti pengeluaran batu di kandung kemih.

Terutama penghambat reseptor alfa 1 juga berguna untuk gangguan seperti kecemasan umum, gangguan panik dan gangguan stres pasca trauma.

Sementara mereka yang memblokir reseptor alfa 2 memiliki efek akhir peningkat norepinefrin. Mereka telah digunakan secara luas untuk mengobati depresi, karena pasien ini secara tradisional dianggap memiliki tingkat norepinefrin yang rendah.

Obat yang meningkatkan tingkat norepinefrin

Obat yang meningkatkan kadar norepinefrin juga telah digunakan pada pasien dengan gangguan attention deficit hyperactivity. Terutama methylphenidate, yang juga meningkatkan jumlah dopamin.

Referensi

1. Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Edisi ke-8 Madrid: Pearson. hlm: 129-130.
2. Cox, S. (nd). Norepinefrin. Diperoleh pada 23 November 2016, dari RICE University.
3. Dahlstroem A, Fuxe K (1964). «Bukti keberadaan neuron yang mengandung monoamine di sistem saraf pusat. I. Demonstrasi monoamina dalam badan sel neuron batang otak ”. Acta Physiologica Scandinavica. Suplemen. 232 (Tambahan 232): 1–55.
4. Noradrenalin (norepinefrin). (23 April 2014). Diperoleh dari Netdoctor.
5. Norepinefrin. (sf). Diperoleh pada 23 November 2016, dari Wikipedia.
6. Prokopova, I. (2009). . Ceskoslovenska fysiologie / Ustredni ustav biologicky, 59 (2), 51-58.
7. Téllez Vargas, J. (2000). Norepinefrin. Perannya dalam depresi. Jurnal Psikiatri Kolombia, 1: 59-73.