Norepinefrina

Norepinefrina (NE), juga dipanggil noradrenalina (NA), merupakan satu bahan kimia organik di bawah keluarga katekolamina yang berfungsi di dalam otak dan badan sebagai kedua-dua hormon dan neurotransmitter. Nama "noradrenalina" (daripada ad Latin bermaksud "dekat", dan ren bermaksud "buah pinggang") lebih biasa digunakan di United Kingdom, manakala "norepinefrina" (daripada bahasa Yunani Purba ἐπῐ́ (epí) bermaksud "ke atas", dan νεφρός ( nephrós) bermaksud "buah pinggang") biasanya lebih disyorkan penggunaannya di Amerika Syarikat.^[2] "Norepinefrina" juga merupakan nama bukan dagangan antarabangsa yang diberikan kepada ubat.^[3] Tidak kira nama mana yang digunakan untuk bahan itu sendiri, bahagian badan yang menghasilkan atau terjejas olehnya dirujuk sebagai noradrenergik.

Norepinefrina

Formula rangka noradrenalina
Model bola dan batang kepada bentuk zwiterion noradrenalina yang dijumpai dalam struktur hablur[1]
Data klinikal
Nama lain	NE, NA, Noradrenalina, (R)-(–)-Norepinefrina, l-1-(3,4-Dihidroksifenil)-2-aminoetanol
Data fisiologi
Sumber tisu	lokus seruleus; sistem saraf simpatetik; medula adrenal
Tisu sasaran	seluruh sistem
Reseptor	α1, α2, β1, β3
Agonis	dadah simpatomimitik, klonidina, isoprenalina
Antagonis	Ubat antimurung trisiklik, penghalang beta, antipsikotik
Pelopor	dopamina
Biosintesis	dopamin β-monooksigenase
Metabolisme	MAO-A; COMT
Pengecam
Nama IUPAC (R)-4-(2-amino-1-hidroksietil)benzena-1,2-diol
Nombor CAS	51-41-2 Y
PubChem CID	439260
IUPHAR/BPS	505
DrugBank	DB00368
ChemSpider	388394
UNII	X4W3ENH1CV
KEGG	C00547
ChEBI	CHEBI:18357
ChEMBL	ChEMBL1437
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5023378
ECHA InfoCard	100.000.088
Data kimia dan fizikal
Formula	C8H11NO3
Jisim molar	169.18 g·mol−1
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
SMILES NC[C@H](O)c1cc(O)c(O)cc1
InChI InChI=1S/C8H11NO3/c9-4-8(12)5-1-2-6(10)7(11)3-5/h1-3,8,10-12H,4,9H2/t8-/m0/s1 Key:SFLSHLFXELFNJZ-QMMMGPOBSA-N

Fungsi umum norepinefrina adalah untuk menggerakkan otak dan badan supaya bertindak. Perembesan norepinefrina paling rendah semasa tidur, meningkat semasa terjaga, dan mencapai tahap yang lebih tinggi semasa menghadapi situasi tekanan atau bahaya, yakni tindak balas lawan atau lari. Di dalam otak, norepinefrina meningkatkan keghairahan dan kewaspadaan, menggalakkan keberjagaan, meningkatkan pembentukan dan pengingatan semula memori, serta menumpukan perhatian; ia juga meningkatkan rasa keresahan dan kebimbangan. Di bahagian lain badan, norepinefrina meningkatkan kadar denyutan jantung dan tekanan darah, mencetuskan pembebasan glukosa daripada simpanan tenaga, meningkatkan aliran darah ke otot rangka, mengurangkan aliran darah ke sistem gastrousus, dan menghalang pengosongan pundi kencing dan kemotilan gastrousus .

Di dalam otak, noradrenalina dihasilkan dalam nukleus yang kecil namun memberikan kesan yang kuat pada kawasan otak yang lain. Nukleus yang paling penting ialah lokus seruleus yang terletak di pons. Di luar otak, norepinefrina digunakan sebagai neurotransmiter oleh ganglion simpatetik yang terletak berhampiran saraf tunjang atau di dalam perut, serta sel Merkel yang terletak di dalam kulit. Ia juga dilepaskan terus ke dalam aliran darah oleh kelenjar adrenal. Tidak kira bagaimana dan di mana ia dikeluarkan, norepinefrina bertindak pada sel sasaran dengan mengikat dan mengaktifkan reseptor adrenergik yang terletak pada permukaan sel.

Pelbagai ubat penting dari segi perubatan berfungsi dengan mengubah tindakan sistem noradrenalina. Noradrenalina sendiri digunakan secara meluas sebagai ubat suntikan untuk rawatan tekanan darah rendah yang kritikal. Perangsang sering meningkat, menggalak, atau bertindak sebagai agonis norepinefrina. Dadah seperti kokain dan metilfenidat bertindak sebagai perencat pengambilan semula norepinefrina, seperti juga beberapa ubat antidepresan yang terdapat dalam kelas SNRI. Salah satu ubat yang lebih ketara dalam kelas perangsang ialah amfetamina, yang bertindak sebagai analog, perencat pengambilan semula dan agen kepada dopamin dan norepinefrina yang meningkatkan jumlah isyarat katekolamina global di seluruh sistem saraf dengan mengembalikan pengangkut dalam sinaps. penghalang beta, yang menentang beberapa kesan noradrenalina dengan menyekat reseptornya, kerap digunakan untuk merawat glaukoma, migrain dan pelbagai masalah kardiovaskular. Penyekat alfa, yang menentang satu kumpulan kesan-kesan noradrenalin yang berbeza, digunakan untuk merawat beberapa keadaan kardiovaskular dan psikiatri. Agonis alfa-2 selalunya mempunyai kesan penenang dan biasanya digunakan sebagai penambah bius dalam pembedahan, serta dalam rawatan pergantungan dadah atau alkohol . Atas sebab yang masih tidak jelas, beberapa ubat Alpha-2, seperti guanfasina, juga telah terbukti berkesan dalam rawatan gangguan kecemasan dan ADHD. Banyak ubat psikiatri yang penting memberi kesan kuat pada sistem noradrenalina di otak, mengakibatkan kesan sampingan yang mungkin membantu atau memudaratkan.

Struktur

Norepinefrina ialah katekolamina dan feniletilamina.^[4] Strukturnya berbeza daripada epinefrina hanya kerana epinefrina mempunyai kumpulan metil yang melekat pada nitrogennya, manakala kumpulan metil digantikan dengan atom hidrogen pada norepinefrina.^[4] Awalan nor- diterbitkan sebagai singkatan daripada perkataan "normal", digunakan untuk menunjukkan sebatian ternyahmetil.^[5] Norepinefrina terdiri daripada bahagian katekol (cincin benzena dengan dua kumpulan hidroksil yang bersebelahan dalam kedudukan meta-para), dan rantai sisi etilamina yang terdiri daripada kumpulan hidroksil yang terikat dalam kedudukan benzil.^[6][7]

Norepinephrine structure

Epinephrine structure

Catechol structure

Mekanisme biokimia

Biosintesis

Laluan-laluan biosintesis katekolamina dan amina surih pada otak manusia[8][9][10] L-Fenilalanina L-Tirosina L-DOPA Epinefrina Fenetilamina p-Tiramina Dopamina Norepinefrina N-Metilfenetilamina N-Metiltiramina p-Oktopamin Sinefrina 3-Metoksitiramina AADC AADC AADC laluan utama PNMT PNMT PNMT PNMT AAAH AAAH otak CYP2D6 laluan minor COMT DBH DBH Norepinefrina disintesis dari dopamin di dalam badan manusia melalui enzim dopamin β-hidroksilase (DBH).

Norepinefrina disintesis daripada asid amino tirosina oleh satu siri langkah berenzim dalam medula adrenal dan neuron pascaganglion pada sistem saraf simpatetik. Walaupun penukaran tirosina kepada dopamin berlaku terutamanya dalam sitoplasma, penukaran dopamin kepada norepinefrina leh dopamin β-monooksgenase berlaku terutamanya di dalam vesikel neurotransmiter.^[11] Laluan metabolik terlibat ialah:

Fenilalanina → Tirosina → L-DOPA → Dopamina → Norepinefrina ^[11]

Oleh itu, prekursor langsung norepinefrina ialah dopamina, yang disintesis secara tidak langsung daripada asid amino penting yakni fenilalanina atau asid amino tidak penting yakni tirosina.^[11] Asid-asid amino tersebut terdapat dalam hampir setiap protein, maka disediakan melalui pengambilan makanan yang mengandungi protein, dan tirosina adalah asid amino yang paling kerap ditemui.

Fenilalanina ditukar kepada tirosina oleh enzim fenilalanina hidroksilase, dengan molekul oksigen (O₂) dan tetrahidrobiopterina sebagai kofaktor. Tirosina ditukar kepada L-DOPA oleh enzim tirosina hidroksilase, dengan tetrahidrobiopterina, O₂, dan mungkin besi ferus (Fe²⁺) sebagai kofaktor.^[11] Penukaran tirosina kepada L -DOPA dihalang oleh analog tirosina yakni metirosina. L-DOPA ditukar kepada dopamin oleh enzim Dekarboksilase asid L-amino aromatik (juga dikenali sebagai DOPA dekarboksilase), dengan piridoksal fosfat sebagai kofactor.^[11] Dopamin kemudiannya ditukar kepada norepinefrina oleh enzim dopamin β-monooksgenase (dahulunya dikenali sebagai dopamin β-hidroksilase ), dengan O₂ dan asid askorbik sebagai kofaktor. ^[11]

Norepinefrina sendiri boleh terus ditukar kepada epinefrina oleh enzim feniletanolamina N-metiltransferase dengan S-adenosil-L-metionina sebagai kofaktor.^[11]

Degradasi

Dalam haiwan mamalia, norepinefrina dengan cepatnya terdegradasi kepada pelbagai metabolit. Langkah awal dalam pecahan boleh dimangkinkan oleh salah satu enzim monoamina oksidase (terutamanya monoamina oksidase A ) atau COMT.^[12] Dari situ, pecahan boleh diteruskan melalui pelbagai laluan. Produk akhir utama adalah sama ada asid vanililmandelik atau bentuk konjugasi MHPG, yang kedua-duanya dianggap tidak aktif secara biologi dan dikumuhkan melalui air kencing.^[13]

Degradasi norepinefrina.^[13] Enzim termetabolik ditunjukkan dalam kotak.