Nadbubrežna srž i kateholamini

Nadbubrežna srž predstavlja mjesto gdje se simpatički nervni podsticaj pretvara u hormonski signal koji cirkulacijom stiže do udaljenih tkiva. Hromafine ćelije oslobađaju adrenalin i noradrenalin, pa odgovor obuhvata srce, krvne sudove i metaboličke rezerve. Razlikovanje neposredne nervne stimulacije od cirkulišućeg hormona objašnjava kako organizam istovremeno podešava dostavu kiseonika i dostupnost energetskih supstrata.

Nervna veza i oslobađanje

Hromafine ćelije funkcijski odgovaraju prilagođenim simpatičkim postganglijskim ćelijama, ali oslobođeni kateholamini ulaze u krv umjesto da ostanu samo u lokalnoj neuroefektornoj vezi. Preganglijska vlakna dopremaju acetilholin. On preko nikotinskih receptora depolarizuje ćeliju, otvara naponski zavisne kalcijumske kanale i podstiče egzocitozu sekretornih granula.

Ovaj slijed povezuje akcijske potencijale u nervu sa promjenom citosolnog Ca2+ u endokrinoj ćeliji. Hormon potom djeluje na tkivo koje može biti udaljeno od mjesta oslobađanja. Brzina odgovora zavisi od nervnog pokretanja, protoka krvi, receptora i uklanjanja hormona. Zato hormonski put nije potpuno odvojen od autonomnog nervnog sistema.

Srž dominantno oslobađa adrenalin, uz doprinos noradrenalina. Odnos nije fiksan u svim uslovima. Noradrenalin se, pored toga, oslobađa iz brojnih simpatičkih nervnih završetaka. Mjesto nastanka i način dopremanja signala zato treba razlikovati od samog naziva molekula: noradrenalin može učestvovati i u lokalnoj nervnoj i u endokrinoj komunikaciji.

Sinteza i veza sa korom

Početni supstrat je tirozin. Preko DOPA i dopamina nastaje noradrenalin, a metilacijom noradrenalina adrenalin. Tirozin-hidroksilaza predstavlja važan kontrolni korak početka sinteze. Različiti koraci odvijaju se u citosolu i sekretornim granulama, pa je za funkciju potrebna i organizacija prenosa supstrata između ćelijskih prostora.

Enzim PNMT učestvuje u pretvaranju noradrenalina u adrenalin. Kortizol koji iz kore dospijeva prema srži podstiče njegovu raspoloživost. Tako anatomski odnos kore i srži doprinosi funkcionalnoj saradnji dviju različitih stresnih osovina. Brzi simpatički i sporiji steroidni odgovor nisu zato potpuno nezavisni procesi.

Kateholamini se čuvaju u sekretornim granulama do signala za oslobađanje. Njihova razgradnja uključuje enzime COMT i MAO, uz dalju preradu i izlučivanje metabolita. Uklanjanje ograničava trajanje cirkulišućeg signala. Iz trajanja jednog efekta ne treba izvoditi univerzalno vrijeme djelovanja svih kateholamina u svakom tkivu.

Receptor određuje efekat

Adrenalin i noradrenalin djeluju na adrenergičke receptore povezane sa G-proteinima. Podtipovi receptora imaju različit odnos prema hormonima i različite unutrašnje signalne puteve. Beta receptori mogu povećati cAMP, alfa2 receptori ga mogu smanjiti, dok alfa1 put uključuje druge glasnike povezane sa fosfolipazom C i kalcijumom. Zajednički naziv kateholamin zato ne određuje jedan jedini ćelijski odgovor.

U srcu beta-adrenergički uticaj povećava frekvenciju i kontraktilnost. U brojnim vaskularnim područjima alfa-adrenergički uticaj povećava otpor, dok beta-adrenergički uticaj može pogodovati relaksaciji u odgovarajućim područjima. Konačni odgovor zavisi od rasporeda receptora, njihove osjetljivosti i koncentracije hormona. Adrenalin ne mora zato uvijek izazvati isti smjer promjene ukupnog perifernog otpora.

Noradrenalin tipično ima izraženiji sistemski vazokonstriktorni doprinos, dok adrenalin može snažnije povezati srčanu stimulaciju sa metaboličkim i određenim vazodilatatornim odgovorima. Ove razlike služe razumijevanju mehanizma. Nisu apsolutna pravila odvojena od doze, tkiva, refleksnih odgovora i fiziološkog stanja.

Gorivo, protok i integracija

Adrenalin podstiče mobilizaciju energetskih supstrata. Jetrena glikogenoliza doprinosi raspoloživosti glukoze u krvi, dok mobilizacija masti povećava dostupnost masnih kiselina. Odgovor tako usklađuje pumpanje srca i metaboličke potrebe aktivnih tkiva. Ne radi se samo o „stresnom hormonu” koji mijenja osjećaj budnosti.

Neposredna simpatička inervacija i srž mogu djelovati istovremeno. Nervni završeci brzo mijenjaju pojedinačni organ, a cirkulišući kateholamini proširuju signal na više tkiva. Dio efekata se preklapa, ali dopremanje signala i vremenski tok nisu isti. Takav dvostruki put doprinosi koordinisanom odgovoru pri naporu ili drugim zahtjevnim stanjima.

Zapamti

• Preganglijski acetilholin povezuje nervnu aktivnost sa Ca2+-zavisnom egzocitozom.
• Kortizol podstiče PNMT i time povezuje koru sa stvaranjem adrenalina u srži.
• Efekat kateholamina zavisi od receptornog podtipa, tkiva i koncentracije.