Catecolaminas

10.02.2020

Catechol-awhat? La mayoría probablemente solo haya escuchado la palabra 'catecolaminas' de pasada o durante una breve lección en la clase de ciencias hace años. Si bien el nombre suena confuso, las catecolaminas son parte integral del funcionamiento del cuerpo humano. Estas hormonas y neurotransmisores influyen en las respuestas al estrés, el estado de ánimo y la salud en general.

¿Qué son las catecolaminas?

Las catecolaminas son sustancias que funcionan como hormonas y neurotransmisores dependiendo de la ubicación en que se producen. Cuando son producidas por las glándulas suprarrenales, que son dos glándulas pequeñas ubicadas por encima de los riñones, funcionan como hormonas circulantes. Sin embargo, las catecolaminas también actúan como neurotransmisores si se sintetizan en el sistema nervioso o cuando se envían al cerebro desde las glándulas suprarrenales.

Catecolaminas: respuesta de lucha o huida

La respuesta de lucha o huida es una reacción fisiológica en respuesta al estrés, como una amenaza, ataque y otros peligros. Así es como nuestros ancestros antiguos evitaron o enfrentaron el peligro. Si bien nuestra sensación de peligro puede haber evolucionado a lo largo de los años, la respuesta de lucha o huida sigue siendo un componente importante de nuestra protección. Es conducido por las catecolaminas.

Esta respuesta prepara al cuerpo para luchar o huir ("luchar") después de experimentar estrés físico o emocional. Primero, las glándulas suprarrenales liberan una hormona llamada cortisol en la sangre, que estimula aún más la producción y liberación de catecolaminas como la adrenalina. La frecuencia cardíaca aumenta, la respiración se acelera, la transpiración es excesiva y el flujo sanguíneo se redirige desde funciones que no son vitales en este momento, como la digestión a los órganos principales como el corazón, el cerebro y los riñones.

Catecolaminas Primarias

Las catecolaminas son sustancias naturales que funcionan como hormonas y neurotransmisores dentro del cuerpo. Por lo tanto, hay muchas catecolaminas. Las catecolaminas primarias más comunes consisten en dopamina, epinefrina y norepinefrina. Cada uno es sintetizado por el aminoácido esencial, la tirosina, y se descomponen en ácido vanililmandélico (VMA), metanefrina y normetanefrina antes de excretarse por la micción. Todas las catecolaminas primarias tienen un papel único en el funcionamiento corporal.

Dopamina

La dopamina se produce en el mesencéfalo (sustancia negra y áreas tegmentales ventrales) a partir de tirosina. Es el precursor por el cual se forman las otras catecolaminas, noradrenalina y epinefrina. Junto con su influencia en la respuesta de lucha o huida, la dopamina como neurotransmisor se asocia con la motivación y el comportamiento de recompensa, las funciones ejecutivas y es fundamental para controlar el movimiento.

Norepinefrina

La noradrenalina se sintetiza por la dopamina. Se libera principalmente por neuronas noradrenérgicas y se almacena en el sistema nervioso simpático, donde actúa como neurotransmisor. La norepinefrina es la catecolamina clave para la excitación. Su trabajo es enviar mensajes al sistema nervioso simpático, que prepara al cerebro para responder al medio ambiente como en la respuesta de lucha o huida en casos de peligro.

Es importante regular el funcionamiento cognitivo como el enfoque, la atención, el estado de ánimo y la memoria. Físicamente, es esencial para permanecer despierto y alerta e incluso se ha relacionado con la función inmune. La falta de noradrenalina conduce a depresión, ansiedad, insomnio, fatiga y una capacidad de atención reducida.

Epinefrina

La mayoría reconoce la epinefrina como un medicamento utilizado para tratar reacciones alérgicas graves. Como catecolamina, la epinefrina proviene directamente de las glándulas suprarrenales, donde se almacena en cantidades mayores que su precursor, la noradrenalina. Una enzima llamada feniletanolamina N-metiltransferasa convierte la norepinefrina en epinefrina.

La epinefrina es fundamental para aumentar el gasto cardíaco y regular los niveles de glucosa en sangre porque aumenta el flujo sanguíneo al hígado, el corazón y los músculos. Una deficiencia de epinefrina puede causar mareos, ansiedad, hiperactividad, fatiga porque está involucrada en el metabolismo, la frecuencia cardíaca, el apetito, el sueño, el aprendizaje y la función respiratoria.

Catecolaminas y estado de ánimo

Debido a que son neurotransmisores, tienen un profundo impacto en el estado de ánimo. La razón es bastante simple. Para evitar el peligro, la liberación de catecolaminas, particularmente dopamina y noradrenalina, aumenta la ansiedad. Los cambios de humor son un precursor para comunicar que algo está mal (es decir, una amenaza) y se deben tomar medidas para garantizar la seguridad.

Estos efectos psicológicos son muy normales, incluso esperados, pero la exposición prolongada a las catecolaminas puede ser perjudicial. Por ejemplo, los investigadores del Instituto Nacional de Salud Mental (2004) han establecido un vínculo entre los genes involucrados en la depresión y los genes responsables de la producción y el metabolismo de catecolaminas. La disminución de los precursores de las catecolaminas está relacionada con el bajo estado de ánimo y el potencial de retraso psicomotor.

La depresión no es el único trastorno del estado de ánimo relevante para ellos. Los síntomas de la esquizofrenia se alinean con alteraciones en los niveles de catecolaminas. Los esquizofrénicos experimentan un estado constante de hiperestimulación de los sistemas neuronales en la ubicación de las catecolaminas cerebrales que se sintetizan. Los medicamentos dirigidos a tratar el trastorno están destinados a reducir la cantidad de noradrenalina que contribuye a la hiperactividad (Hornykiewicz, 1982). Además, los episodios maníacos como se observan en el trastorno bipolar están asociados con la liberación de cantidades extremas de noradrenalina.

Cómo las catecolaminas influyen en la cognición

Las tres catecolaminas primarias están involucradas en los procesos de pensamiento de orden superior denominados funcionamiento ejecutivo. El objetivo de la función ejecutiva es lograr comportamientos dirigidos por objetivos. Sin ellos, no podríamos aplicar la toma de decisiones adecuada. Atención, memoria de trabajo y flexibilidad cognitiva son las funciones ejecutivas más dependientes de la liberación de catecolaminas. La dopamina y la noradrenalina están especialmente implicadas. Suceden para estimular la corteza prefrontal del cerebro, que es la ubicación que controla estas funciones ejecutivas:

  • Atención: el proceso cognitivo de enfocar la conciencia en información seleccionada e ignorar estímulos irrelevantes
  • Memoria de trabajo: almacenamiento y manipulación de información.
  • Flexibilidad cognitiva: la capacidad de pensar simultáneamente sobre múltiples conceptos o cambiar entre conceptos

El papel que juegan las catecolaminas en la atención está respaldado por estudios en sujetos diagnosticados con trastorno por déficit de atención e hiperactividad y enfermedad de Parkinson. Los pacientes muestran déficit de atención mientras poseen bajas cantidades de dopamina o exhiben actividad dopaminérgica anormal (Clark et al., 1987). Otras funciones ejecutivas también dependen de las mismas áreas del cerebro.

Catecolaminas en ejercicio

El ejercicio , aunque es bueno para el cuerpo, induce estrés físico que desencadena la liberación de catecolaminas de las glándulas suprarrenales. Las catecolaminas, la epinefrina, la noradrenalina y la dopamina son necesarias para potenciar la actividad muscular necesaria para el ejercicio porque aumentan la actividad metabólica.

Foto de Anupam Mahapatra en Unsplash

Al hacer ejercicio, las catecolaminas también:

  • Mejora el flujo sanguíneo a los músculos a través de la vasodilatación
  • Aumentar la presión arterial
  • Aumentar la tasa de contracción muscular.
  • Hacer más energía disponible
  • Contribuir a la liberación de hormonas.

Catecolaminas y Bienestar Cardiovascular

Las catecolaminas tienen un efecto directo sobre el sistema cardiovascular a través de los receptores beta 1 y beta 2, los principales receptores adrenérgicos en los tejidos cardíacos responsables de comunicar las señales al sistema nervioso. Las catecolaminas se liberan en períodos de alto estrés y las patologías cardíacas se consideran estresores potenciales. Un aumento en las catecolaminas acelera la progresión de la insuficiencia cardíaca y empeora el daño de la isquemia miocárdica. A medida que el corazón almacena catecolaminas, la presión arterial aumenta y la frecuencia cardíaca puede aumentar demasiado.

Catecolaminas y trastornos neurodegenerativos

Los trastornos neurodegenerativos son afecciones que provocan la degeneración de las neuronas (es decir, las células nerviosas) en el cerebro. La enfermedad de Parkinson es el principal trastorno neurodegenerativo afectado por las catecolaminas. En el Parkinson, el daño a las neuronas causa una fuerte disminución en los niveles de dopamina, lo que afecta el movimiento y genera síntomas como temblores, rigidez muscular, inestabilidad postural y bradicinesia. Los estudios sugieren que las neuronas que contienen catecolaminas son frágiles en estos pacientes (Sawada et al., 2013). Con la dopamina como catecolamina, la destrucción de las neuronas apoya que las catecolaminas contribuyan a las manifestaciones de enfermedades de trastornos neurodegenerativos simplemente debido a la neurodegeneración de las neuronas catecolaminérgicas y dopaminérgicas.

Prueba de los niveles de catecolaminas del cuerpo

Ciertos síntomas como una frecuencia cardíaca alta, dificultad para dormir, temblores, sudoración excesiva, presión arterial elevada y dolores de cabeza podrían ser indicativos de un desequilibrio en los niveles de catecolaminas. Un profesional médico puede evaluar los niveles de dopamina, epinefrina, norepinefrina y sus metabolitos metanefrina y normetanefrina a través de la orina o la sangre.

Los niveles de catecolaminas varían a lo largo del día. Una prueba de catecolaminas en orina es óptima, ya que mide la cantidad de catecolaminas durante un período de 24 horas para medir estas fluctuaciones. La prueba de orina implica orinar en un recipiente provisto por un médico y luego almacenar el recipiente en un lugar fresco y seco en el refrigerador. La prueba de catecolaminas en la sangre requiere una extracción de sangre. A diferencia de la prueba de orina de 24 horas, la prueba de sangre solo mide los niveles en ese momento exacto en lugar de todo el día.

¿Qué significan los niveles elevados de catecolaminas?

Los síntomas que incluyen dolores de cabeza, presión arterial alta, pérdida de conciencia, ansiedad, náuseas y vómitos y sudoración excesiva son signos de catecolaminas elevadas. Los niveles elevados pueden indicar la presencia de tumores raros; el más común es el feocromocitoma. Los tumores de feocromocitoma se desarrollan dentro de la glándula suprarrenal. Aunque no son malignos, pueden ser fatales sin tratamiento para extirpar quirúrgicamente el tumor. Otros tumores raros caracterizados por niveles elevados de catecolaminas son los tumores de paraganglioma que crecen fuera de la glándula suprarrenal y los tumores cancerosos de neuroblastoma que se originan en las células nerviosas del cerebro.

Niveles bajos de catecolaminas

Si bien los niveles bajos de catecolaminas no suelen ser tan siniestros como los niveles elevados, aún tienen el potencial de causar síntomas incómodos. Los síntomas asociados con bajas catecolaminas son:

  • Fatiga
  • Depresión
  • Mareo
  • Insomnio
  • Insuficiencia suprarrenal
  • Ansiedad
  • Niebla del cerebro

Siempre es aconsejable consultar a un profesional médico sobre cualquier síntoma nuevo.