В каких продуктах содержится катехоламины

В каких продуктах содержится катехоламины Какую роль в нашем организме играют нейромедиаторы и как дефицит питательных веществ, которые должны поступать с едой, способен вызывать нейрохимические проблемы — раздражительность, депрессию и усталость? Об этом рассказывают в книге «Биохакинг. Руководство по раскрытию потенциала организма» практикующий врач Олли Совиярви и эксперт по питанию Яакко Халметоя. Публикуем полезный (и вполне безопасный) отрывок.

Современная нейробиология основана на изучении структуры нейронов и нервной системы. Нейроанатомические исследования, которые проводил еще Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852–1934), заложили основу для нейронной теории, согласно которой нервная система состоит из отдельных нейронов. И только в 1950-х эту теорию смогли подтвердить при помощи электронного микроскопа: нейроны действительно были отдельными — и связанными между собой посредством синапсов.

Нейромедиаторы — это молекулы-посланники, передающие, ускоряющие и (если нужно) блокирующие сигналы между нейронами. Кроме нейромедиаторов мозг содержит большое количество различных нейропептидов (молекул-посланников, влияющих на функции нервной системы). Нейромедиаторы упакованы в пузырьки (везикулы), которые движутся от одного нейрона к другому через специальные интерфейсы — синапсы. Влияние нейромедиатора может проявиться быстро или медленно, в зависимости от механизма передачи. Ключевое значение для выработки нейромедиаторов имеют нутриенты. Многие нейромедиаторы образуются из аминокислот, содержащихся в пище. Дефицит нутриентов способен вызывать нейрохимические проблемы — трудности с обучением и вниманием, депрессию и иные расстройства.

Ключевые системы нейромедиаторов

Нейромедиаторы влияют на наши мысли и чувства. Дисбаланс нейромедиаторов может проявляться разными психологическими расстройствами. Баланс между основными нейромедиаторами (серотонин, дофамин, ГАМК и ацетилхолин) можно субъективно оценить с помощью теста на характерный тип личности, разработанного американским врачом Эриком Р. Браверманом.

Уровни нейромедиаторов (норадреналин, дофамин, серотонин) можно измерить на практике посредством анализов на продукты их метаболизма в крови или моче. Показательный пример изучения баланса нейромедиаторов — анализ мочи на органические кислоты (в частности, на ванилилминдальную кислоту, конечный продукт обмена норадреналина и адрена-лина. — Прим. науч. ред.), что дает представление об общем балансе нейромедиаторов в организме. Однако следует отметить, что значительное выделение нейромедиаторов происходит в кишечнике и анализ не дифференцирует нейромедиаторы из центральной нервной системы. Есть методы измерения нейромедиаторов центральной нервной системы напрямую, но они не общедоступны.

Аминокислота	Функция	Максимальная концентрация
Аланин	Ингибирующая, успокаивающая (тормозящая)	Морские водоросли, желатин, яйцо, индейка, говядина
Аспарагиновая кислота	Стимулирующая (активирующая)	Изолят соевого протеина, палтус, яичный белок, спаржа
ГАМК	Ингибирующая, успокаивающая	Ферментированные продукты, чай, помидор, скумбрия
Глутаминовая кислота	Стимулирующая	Изолят соевого протеина, соевый соус, творог, льняное семя
Глицин	Ингибирующая, успокаивающая	Желатин, свинина, говядина, потроха
Таурин	Ингибирующая, успокаивающая	Скумбрия, куриная печень, речные раки, рыба, ягненок

Серотонин

Серотонин — моноаминовый нейромедиатор мозга (и кишечника). Биохимически серотонин — это производное от триптофана. Приблизительно 90% серотонина находится в кишечнике, где он регулирует перистальтику. Остальной образуется в вырабатывающих серотонин нейронах ЦНС. Серотонин обладает выраженным влиянием на настроение, аппетит, сон, память и обучение. Многочисленные рецепторы серотонина находятся в различных органах. Самые известные — это семейства рецепторов 5-ГТ1 и 5-ГТ2.

Синтез: Триптофан⇒5-ГТФ⇒Серотонин

Типичные проблемы, вызванные дефицитом серотонина, — тревожность, депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР). Проблемы с кишечником — запор и нарушение перистальтики. Скорректировать дефицит серотонина могут помочь изменения в рационе.

Продукты питания, стимулирующие выработку серотонина:

Фрукты и овощи: банан, киви, слива, папайя, финик, помидор.
Продукты животного происхождения: индейка и курица, различные виды рыбы, яйца, сыр.
Орехи и семена: какао, миндаль, кунжут.

Стимуляторы серотонина: кальций, рыбий жир, 5-ГТФ, магний, мелатонин ночью, пассифлора, пиридоксин или витамин В6, SAM-e, зверобой, триптофан, цинк.

В худшем случае чрезмерно высокий уровень серотонина в организме может привести к злокачественному серотониновому синдрому (интоксикации). Как правило, это следствие передозировки или сочетания лекарственных веществ, повышающих серотонинергическую передачу. Симптомами этого синдрома могут быть ажитация, диарея, повышенная температура тела, тошнота и повышенное артериальное давление.

Ацетилхолин

Ацетилхолин — это сложный эфир уксусной кислоты и холина. Ацетилхолин активирует мышцы и запускает мышечные сокращения через никотиновые рецепторы. Он действует как нейромедиатор мозговой пластичности и памяти через мускариновые рецепторы в центральной нервной системе и в мозге. К примеру, болезнь Альцгеймера сопровождается тяжелыми холинергическими (выработка ацетилхолина) расстройствами.

Ацетилхолин играет ключевую роль в восприятии различных внешних стимулов, а также отвечает за наблюдательность. Это тактильные, слуховые и визуальные стимулы.

Синтез: Ацетат ⇒ Холин ⇒ Ацетилхолин

Ацетилхолин также влияет на передачу сенсорной информации от таламуса в определенные части коры. Поскольку ацетилхолин регулирует «скорость» мозга и частоту электрических сигналов, недостаточный уровень ацетилхолина может вызывать проблемы с памятью, заторможенность движения, перепады настроения, трудности с обучением и абстрактным мышлением.

Продукты питания, стимулирующие выработку ацетилхолина

Овощи и фрукты: брокколи; брюссельская капуста; огурец; салат; цукини.
Продукты животного происхождения: яйца (особенно желток); говяжья печень / печень ягненка; говядина; свинина; йогурт; креветки; лосось и другая жирная рыба.
Орехи и семена: кедровые орехи; миндаль; лесной орех; орех макадамия.

Стимуляторы ацетилхолина: холин; фосфатидилхолин; фосфатидилсерин; ацетил-L-карнитин; ДГК (докозагексаеновая кислота); тиамин (витамин B1); пантотеновая кислота (витамин B5); метилкобаламин (витамин B12); таурин; гинкго билоба; корейский женьшень.

Слишком высокий уровень ацетилхолина в организме может привести к холинергическому кризу. Частая причина этого — дисфункция расщепляющего ацетилхолин
фермента по причине воздействия нервного газа (зарина), отравления органофосфатом или передозировки препаратом ацетил- холинэстеразы. Симптомы холинергического криза — мышечный паралич, серьезное затруднение дыхания, а также повышенные потливость и слюноотделение.

Дофамин

Дофамин — нейромедиатор из семейства катехоламинов и фенэтиламинов. Дофамин биохимически синтезируется из тирозина через последующую стадию L-диоксифенилаланина. В мозге есть несколько разных дофаминовых систем, преимущественно с вознаграждающими и мотивирующими паттернами поведения.
Поэтому неудивительно, что препараты, стимулирующие выработку дофамина, и такие стимуляторы, как кокаин, амфетамин, алкоголь и никотин, вызывают
привыкание. Другие дофаминовые системы — это регуляция моторики и секреция гормонов.

С изменениями уровня дофамина во многом связаны такие заболевания, как болезнь Паркинсона, шизофрения, СДВГ и синдром беспокойных ног (СБН). Помимо мозга и центральной нервной системы, дофамин влияет и на другие части организма — пищеварительную систему, кровеносные сосуды и иммунную систему.

Синтез: Фенилаланин ⇒Тирозин ⇒ L-диоксифенилаланин ⇒ Дофамин ⇒ Норадреналин ⇒ Адреналин

Дофамин влияет на вырабатывающие его нейроны, которых в мозге человека порядка 400 тысяч. Особенно существенно его влияние на мотивацию и когнитивную деятельность. Что любопытно, как слишком низкий, так и слишком высокий уровень дофамина ухудшают память. Как и в случае серотонина, у дофамина есть несколько рецепторов. Из них глубже всего изучались и считаются наиболее значимыми рецепторы D1–D5. Количество рецепторов D1 существенно превосходит число всех остальных.

Типичные проблемы, вызванные дефицитом дофамина, — перепады настроения, депрессия, социальное отчуждение, плохая наблюдательность, хроническая усталость и низкий уровень физической энергии.

Продукты, стимулирующие выработку дофамина:

Овощи и фрукты: авокадо, банан.
Продукты животного происхождения: индейка и курица; творог и сыр рикотта; яйца; свинина; утка.
Орехи и семена: грецкий орех; миндаль; мукуна жгучая; кунжут; тыквенные семечки.

Стимуляторы дофамина: фенилаланин; тирозин; метионин; родиола розовая; пиридоксин (витамин B6); витамины группы В; фосфатидилсерин; гинкго билоба.

Слишком высокий уровень дофамина в организме может приводить к синдрому дисрегуляции дофамина. Помимо пациентов с шизофренией, этот синдром был обнаружен и у страдающих болезнью Паркинсона, принимавших L-диоксифенилаланин в слишком высокой дозировке. Симптомы синдрома дисрегуляции включают в себя патологическую игроманию, гиперсексуальность, компульсивное переедание и агрессивность.

ГАМК

ГАМК, или гамма-аминобутировая кислота, — главный ингибирующий нейромедиатор нервной системы. ГАМК вырабатывается во всем мозге. Она влияет на частоту успокаивающих тета-волн мозга. ГАМК не преодолевает гематоэнцефалический барьер (кровь — мозг), а синтезируется в мозге из глута- миновой кислоты с помощью активной формы витамина (пироксидал-5-фосфат). В свою очередь, ГАМК расщепляется до глутамата — стимулирующего нейромедиатора.

Синтез: Глутаминовая кислота ⇒ Глутамат ⇒ ГАМК

Есть две категории ГАМК-рецепторов. На ГАМКА-рецепторы влияют, например, успокаивающие производные диазепама. Алкоголь, как и ощущение боли, преимущественно влияет на ГАМКВ-рецепторы. Роль нейромедиатора ГАМК особенно важна в развитии мозга у детей.

У людей, страдающих дефицитом ГАМК, часто бывают проблемы со стрессоустойчивостью, тревожность, депрессия, чувство вины, а также обсессивно-компульсивные расстройства.

Продукты, стимулирующие выработку ГАМК

Овощи и фрукты: банан; брокколи; апельсиновые и другие цитрусовые; шпинат.
Продукты животного происхождения: говяжья печень; скумбрия; палтус.
Орехи, семена и т. п.: миндаль; грецкий орех; бурый рис и рисовые отруби; овес.

Стимуляторы ГАМК: инозитол; ГАМК; глутаминовая кислота; мелатонин (ночью); тиамин (витамин B1); ниацинамид (витамин B3); пиридоксин; валериана; пассифлора 200–1000 мг

Слишком высокий уровень ГАМК в организме может вызывать множество неврологических и психиатрических симптомов: потеря памяти, ажитация, конвульсии, галлюцинации и нарушение когнитивных функций. Он чаще всего бывает вызван передозировкой препаратов, ингибирующих обратный захват ГАМК.

Резюме по нейромедиаторам

Фармацевтическая промышленность давно и успешно разрабатывает аналоги нейромедиаторов. Считается, что многие неврологические и психиатрические заболевания вызваны дисбалансом в системах нейромедиаторов (например, моноаминовая гипотеза) , поэтому необходимы препараты, меняющие уровень различных нейромедиаторов в организме.

Пример таких препаратов — СИОЗС, применяемые в лечении депрессии (серотонин), производные диазепама (ГАМК), подавляющие тревожность, блокаторы холинэстеразы, действующие как миорелаксанты и облегчающие симптомы болезни Альцгеймера (ацетилхолин), и нейролептики, также применяемые в лечении болезни Паркинсона (дофамин). Объединяет эти препараты их непосредственное воздействие на рецепторы каждой из систем нейромедиаторов по всему организму, что может легко привести к развитию побочных эффектов. Индивидуальные варианты мета- болизма человека (например, генетические варианты системы CYP450 в печени) представляют сложность для применения препаратов.

Медицинское вмешательство на стадии синтеза нейромедиатора может минимизировать ненужные побочные эффекты, поддерживая механизм внутренней регуляции организма. Например, вместо стимуляции дофаминового рецептора напрямую (L-диоксифенилаланин и дофамин) гораздо безопаснее стимулировать ранние стадии синтеза дофамина (фенилаланин и тирозин). Имея дело с синтезом нейромедиаторов, крайне важно определить так называемую лимитирующую стадию. Например, в случае с дофамином эта стадия включает в себя конверсию тирозина посредством тирозингидроксилазы в L-диоксифенилаланин и далее в дофамин.

Когда вы определите свой баланс нейромедиаторов с помощью опросников и лабораторных анализов, полученные результаты вам пригодятся — вы сможете
скорректировать диету, определиться с пищевыми добавками, упражнениями и другими факторами, влияющие на мозг. Это и называется «умный биохакинг», который основан на самостоятельной оценке и коррекции выявленного дисбаланса.

Следует отметить, что в случае с нейромедиаторами «чем больше, тем лучше» редко бывает правильной терапевтической дозировкой. Например, как слишком низкий, так и слишком высокий уровень дофамина нарушает функцию рабочей памяти.У каждого есть свой собственный оптимальный баланс нейромедиаторов. После анализов требуются дополнительные самостоятельные эксперименты. Стоит подчеркнуть, что прямое воздействие на нейромедиаторы автоматически не принесет в вашу жизнь счастье, умиротворение или радость. Ум — сложная структура, требующая комплексного подхода (например, посредством медитации, психотерапии и других методов, описанных в этой книге).

Отрывок предоставлен для публикации издательством “Альпина Паблишер”.

Источник

Катехоламины представляют собой группу соединений, которые имеют структурное сходство с тирозином. К ним относятся нейротрансмиттеры и гормоны. По этой причине катехоламины чрезвычайно важны для внутренней регуляции функций организма и функционирования нервной системы.

Какие соединения относятся к катехоламинам? Какова их роль в организме человека?

Что такое катехоламины

Катехоламины, обнаруживаемые в организме человека, являются в основном нейротрансмиттерами, то есть веществами, ответственными за передачу информации между нервными клетками.

Они имеют структуру моноаминов и образуются в организме из тирозина, который является одной из аминокислот. Катехоламины нельзя получить с пищей, организм должен синтезировать их самостоятельно из белков.

Наиболее важные вещества, относящиеся к катехоламинам:

адреналин;
норадреналин;
допамин.

Эти соединения в основном вырабатываются медуллярными клетками надпочечников и ганглиями симпатической нервной системы. Дофамин является активным нейромедиатором в центральной нервной системе и в значительной степени синтезируется в стволе мозга.

Катехоламины — водорастворимые химические соединения. Они могут транспортироваться с кровью в растворенном виде в плазме. Благодаря этому адреналин может проникать в различные органы организма, выполняя гормональную функцию.

Многие стимулирующие препараты являются аналогами катехоламинов. Например, в эту группу входят производные амфетамина.

Катехоламины — воздействие на организм

Уровень катехоламинов в организме повышается в стрессовых ситуациях. Эти вещества ответственны за запуск реакции «бей или беги». Под их влиянием, в ответ на стрессовые воздействия организм готовится к значительным физическим нагрузкам. Этот механизм развился у наших предков, которым приходилось охотиться и бороться за выживание.

Повышение концентрации катехоламинов может быть вызвано психологическими ситуациями или стрессовыми факторами окружающей среды, такими как усиление звука или интенсивное освещение.

Повышение уровня катехоламинов в организме вызывает:

повышение артериального давления;
увеличение сердечного ритма;
повышение уровня глюкозы в крови.

Катехоламины как нейротрансмиттеры

Норадреналин и дофамин — катехоламины, которые действуют в центральной нервной системе как нейротрансмиттеры. Это означает, что они являются химическими веществами, высвобождаемыми нейронами для передачи сигналов другим нервным клеткам.

Дофамин (допамин)

Дофамин активен в мозге, где он выполняет несколько различных функций.

Одна из них — роль фактора, стимулирующего премиальный центр. Таким образом, дофамин участвует в механизме мотивации, который управляет нашим поведением. Многие вызывающие привыкание вещества активизируют выброс дофамина в мозг, стимулируя тем самым центр вознаграждения. Такие соединения включают некоторые лекарства. Этот механизм участвует в зависимости.
Другая роль допамина заключается в участии в передаче нервов, отвечающих за моторный контроль организма.

Во время болезни Паркинсона наблюдается снижение концентрации этого нейромедиатора в мозге. Эффект дефицита дофамина в этом расстройстве заключается в ригидности мышц и треморе.

На форумах в интернете допамин часто описывается как химическое вещество, ответственное за чувство удовольствия. Однако с научной точки зрения это вещество является прежде всего мотивационным. Это означает, что оно управляет поведением организма, что приближает его к достижению своей цели. Дофамин отвечает за приятное чувство удовлетворения от успеха.

Дофамин

Норадреналин

Норадреналин является нейротрансмиттером, ответственным за мобилизацию мозга и тела для действия. Концентрация норадреналина снижается во время сна и повышается в стрессовых или опасных ситуациях. В последнем случае норадреналин работает в мозге, стимулируя и повышая настороженность. Положительно влияя на память и концентрацию, он в то же время отвечает за тревожные реакции.

Норадреналин в нервной системе также действует периферически, т. е. на все тело, а не только на мозг и психику. Его повышенная концентрация усиливает частоту сердечных сокращений, артериальное давление и стимулирует выброс глюкозы в кровоток.

Кроме норадреналин увеличивает приток крови к скелетным мышцам, одновременно уменьшая приток крови к пищеварительной системе.

Катехоламины как гормоны: адреналин

Адреналин играет в организме роль гормона. Это означает, что это соединение вырабатывается организмом, а затем выделяется в кровь. Гормоны, блуждая по кровотоку, попадают в разные ткани.

Адреналин, попадая в клетки организма, вызывает метаболические изменения. Это приводит к таким эффектам, как ускорение работы сердца, расширение зрачков и активный транспорт сахара в органы тела. Адреналин также стимулирует кровоток в мышцах.

Механизм действия этого гормона основан на связывании его молекул с альфа- и бета-рецепторами на поверхности клеточных мембран.

Адреналин обычно вырабатывается как надпочечниками, так и небольшим количеством нейронов в продолговатом мозге. В нервной системе он также может действовать как нейротрансмиттер (как норадреналин и дофамин), участвуя в регуляции висцеральных функций. Он регулирует, среди прочего, дыхание.

Нейромедиаторы

Катехоламины как лекарства

Из всех катехоламинов, напрямую в качестве лекарственного средства, используемого в медицине, присутствует только адреналин. Другие препараты содержат производные основных катехоламинов.

Адреналин

Он применяется главным образом в случаях остановки сердца, хотя есть и другие области, где без него сложно обойтись.

Если адреналин используется в случаях анафилактического шока, остановки сердца и кардиогенного шока, то дает целый ряд эффектов:

стимулирует сократительную способность миокарда;
улучшает проводимость раздражителей в сердце;
повышает эффективность электрической дефибрилляции.

Адреналин иногда назначается, для подавления поверхностного кровотечения: он обладает способностью локально сужать кровеносные сосуды. Этот эффект может также использоваться при астме, когда другие методы лечения неэффективны.

Этот катехоламин вводится внутривенно, инъекцией в мышцы, ингаляцией или подкожным введением. Общие побочные эффекты, возникающие после приема адреналина, включают тремор, беспокойство и потоотделение. Также может возникнуть учащенное сердцебиение и высокое кровяное давление.

Леводопа

Структуру катехоламинов также имеет леводопа. Это вещество является предшественником дофамина. Лекарство используется для лечения болезни Паркинсона.

Терапевтический механизм этого катехоламина довольно интересен: преодолевая гематоэнцефалический барьер, он превращается в дофамин. Благодаря этому Леводопа увеличивает концентрацию этого нейротрансмиттера в черном веществе мозга, уменьшая симптомы заболевания.

Изопреналин

Изопреналин — другой препарат, который относится к катехоламинам. Это синтетическое производное адреналина, не встречающееся в организме в естественных условиях.

Это вещество используется для лечения брадикардии (замедления сердечного ритма), блокады сердца и редко в случаях астмы.

Распад катехоламинов в организме человека

Период полураспада катехоламинов в крови человека составляет всего несколько минут. За его расщепление ответственны процессы метилирования с использованием катехол-О-метилтрансфераз (СОМТ) или дезаминирования моноаминоксидазами (МАО).

В медицине используются препараты, основывающие свое терапевтическое действие на блокировании моноаминоксидаз (МАО). Группа этих веществ известна как ингибиторы МАО. Они используются в качестве лекарств, повышающих концентрацию нейротрансмиттеров в мозге у людей с депрессией.

Их второе применение заключается в повышении эффективности лечения болезни Паркинсона с использованием леводопы. Они блокируют распад этого лекарства в крови.

Химическая формула нейромедиаторов

Причины высокого уровня катехоламинов в организме

В нашем организме, кроме моментов их повышенного высвобождения, связанных, например, со стрессом, уровень катехоламинов в крови остается низким. Постоянные высокие уровни катехоламинов могут быть связаны с наличием раковых заболеваний, относящихся к типам, которые увеличивают их выработку. Поэтому катехоламины могут служить онкомаркерами в диагностике опухолей.

Значительно повышенные уровни катехоламинов могут быть вызваны нейроэндокринными опухолями в мозговом веществе надпочечников. Увеличение концентрации этих веществ также наблюдается в случае других изменений:

феохромоцитома;
нейробластома;
ганглион (ганглионеврома).

Другой причиной высокого уровня катехоламинов может быть синдром Бруннера, который проявляется дефицитом моноаминоксидазы А (МАО-А). Это фермент, ответственный за расщепление катехоламинов в организме. Его недостаток значительно увеличивает количество нейротрансмиттеров в крови.

Источники

Адреналин (DB00668) – информация об активном веществе. (ang.). DrugBank.
Fitzgerald, P. A. (2011).”Глава 11. Медулла надпочечников и параганглии”. In Gardner, D. G.; Shoback, D. (eds.). Greenspan’s Базовая и клиническая эндокринология Гринспена (9-е изд.). New York: McGraw-Hill. Retrieved October 26, 2011.
Purves, D.; Augustine, G. J.; Fitzpatrick, D.; Hall, W. C.; LaMantia, A. S.; McNamara, J. O.; White, L. E., eds. (2008). Нейронаука (4-е изд.). Sinauer Associates. pp. 137–138. ISBN 978-0-87893-697-7.
«Катехоламины». Health Library. San Diego, CA: University of California..
Puglisi-Allegra S, Ventura R (June 2012). «Префронтальная / аккумальная катехоламиновая система обрабатывает высокую мотивационную значимость». Front. Behav. Neurosci. 6: 31

Поделиться ссылкой:

Источник