Monoammine

Le monoammine,  dette anche ammine biogene, sono neurotrasmettitori che contengono un gruppo amminico collegato ad un anello aromatico tramite una catena a due atomi di carbonio (-CH2-CH2-). Modulando in modo reversibile i circuiti primari di elaborazione delle informazioni, le monoammine, regolano e cambiano le funzioni delle reti cerebrali e possono alterare in modo reversibile gli stati cerebrali, come coscienza, emozioni e movimenti.

Le monoammine, in quanto motori delle normali operazioni cerebrali motorie e sensoriali, svolgono un ruolo essenziale nella patogenesi delle malattie neuropsichiatriche. Le molecole dei neurotrasmettitori vengono rilasciate nella sinapsi, dove agiscono direttamente sui canali recettoriali nella membrana cellulare producendo una rapida apertura di questi canali per brevi periodi, su una scala temporale di millisecondi e ciò induce un rapido cambiamento nell’attività elettrica dei neuroni.

Come i neurotrasmettitori, i neuromodulatori si legano ai recettori della membrana cellulare, ma questi recettori sono generalmente collegati alle proteine ​​G che attivano cascate di segnali intracellulari, con effetti sull’attività elettrica dei neuroni che durano secondi, minuti, ore, giorni o settimane.

I neuromodulatori hanno un’ampia varietà di effetti a livello molecolare, tra cui la modulazione dei canali ionici e dei recettori e i cambiamenti nella sintesi proteica, nell’attività enzimatica e nella trascrizione genetica. A differenza delle altre due categorie di sostanze neuroattive, i neuroormoni circolano nel sangue o nell’emolinfa e quindi agiscono a livello globale all’interno dell’organismo.

Le monoammine sono neuromodulatori derivati ​​da singoli amminoacidi infatti, ad esempio, la dopamina e l’octopamina derivano dall’aminoacido tirosina, mentre la serotonina deriva dal triptofano.  Nel cervello dei vertebrati, le monoammine mediano una varietà di funzioni del sistema nervoso centrale, come il controllo motorio, la cognizione, le emozioni, l’elaborazione della memoria e la modulazione endocrina.

Le disfunzioni nella neurotrasmissione delle monoammine, in particolare della dopamina e della serotonina, sono implicate in molti disturbi neurologici e neuropsichiatrici, tra cui la malattia di Parkinson e la schizofrenia

Tipi di monoammine

Le monoammine si dividono, a seconda della loro struttura in imidazolammine che derivano dall’anello imidazolico a cinque membri C3H4N2 come l’istamina, catecolamine derivanti dall’amminoacido tirosina come adrenalina, dopamina e noradrenalina e indolamine, composti indolici sostituiti che contengono un gruppo amminico  come serotonina, melatonina, triptamina la cui struttura chimica è definita da un indolo, un anello benzenico e pirrolico fuso, e un gruppo 2-amminoetile nel secondo carbonio e  bufotenina derivato della triptamina  correlato al neurotrasmettitore serotonina .

L’istamina è un’ammina vasoattiva prodotta dalla decarbossilazione dell’amminoacido istidina e svolge un ruolo in varie malattie fisiologiche e neurologiche, come la sclerosi multipla e il morbo di Alzheimer e funziona come un neurotrasmettitore nel cervello, influenzando il ciclo sonno-veglia.

Le catecolamine agiscono sia come neurotrasmettitori che come ormoni vitali per il mantenimento dell’omeostasi attraverso il sistema nervoso autonomo. Le catecolamine sono tra le prime molecole a mostrare una risposta ai fattori di stress e sono cruciali nello stimolare l’azione in risposta a una minaccia percepita. Inoltre, le catecolamine sono coinvolte nel controllo di molti processi metabolici, come la liberazione di acidi grassi liberi dal tessuto adiposo o la secrezione di ormoni.

Le indolammine sono monoammine biogene che esercitano i loro effetti legandosi a recettori specifici nel sistema nervoso centrale, influenzando l’attività neuronale e segnalando a cascata. Le indolamine sono vitali per il mantenimento dell’omeostasi e gli squilibri nei loro livelli sono stati implicati in vari disturbi neurologici e psichiatrici.

Istamina

L’istamina o β-(4-immidazolil)etilammina è un’ammina a basso peso molecolare sintetizzata dalla l -istidina dall’istidina decarbossilasi ed è coinvolta nelle risposte allergiche e nella regolazione della secrezione acida gastrica oltre al suo ruolo nel sistema nervoso centrale.

istamina
istamina

È costituita da un anello imidazolico attaccato a una catena di etilammina. In soluzione acquosa, l’anello imidazolico dell’istamina esiste in due forme tautomeriche , identificate da quale dei due atomi di azoto è protonato.

Nonostante che l’istamina sia una sostanza molto attiva dal punto di vista fisiologico, in condizioni normali, in vivo non manifesta alcun sintomo nocivo in quanto nell’organismo è presente in forma praticamente intatta legata nei tessuti ai mastociti e nel sangue ai polinucleati basofili.

Quando però, in seguito all’azione di svariati fattori (sviluppo fetale, rigenerazione tissutale, ferite, scottature, infezioni, somministrazione di farmaci, raggi X), l’istamina viene messa in libertà in grandi quantità dai punti di deposito che la legano, allora si hanno manifestazioni patologiche simili nella sintomatologia a quelle che si verificano nei fenomeni allergici e anafilattici.

Adrenalina

Tra le più note delle monoammine vi è l’adrenalina, una catecolamina che stimola i recettori presenti nel sistema simpatico per rilassare la muscolatura liscia associata ai bronchi e all’iride. L’adrenalina o epinefrina è un mediatore chimico tipico della classe dei vertebrati, un ormone e un neurotrasmettitore che appartiene a una classe di sostanze definite catecolammine, contenendo nella propria struttura sia un gruppo amminico che un orto-diidrossi-benzene: il nome I.U.P.A.C. è (R)-4-(1-idrossi-2-(metilammino)etil)benzen-1,2-diolo.

adrenalina
adrenalina

La secrezione dell’adrenalina nel sangue induce una serie di risposte che preparano l’organismo a “lottare o fuggire”. Il nostro organismo è continuamente sottoposto a stimoli dall’esterno, alcuni piacevoli altri addirittura pericolosi. Per questo motivo lungo l’evoluzione si è sviluppato un sistema che ci permette di monitorare costantemente il pericolo e di farci reagire rapidamente per sottrarci ad esso.

La centralina di controllo è il sistema nervoso, deputato a mettere in atto gli schemi difensivi del nostro organismo. Il messaggio che bussa alle porte delle cellule per comunicare l’imminente pericolo è condotto appunto dall’adrenalina, ma può essere portato a destinazione solo se sulle cellule è presenta una controparte a riceverla, il recettore adrenergico.

lottare o fuggire
lottare o fuggire

Quando questo è stimolato dall’adrenalina, passa il messaggio all’interno delle cellule attivando delle molecole chiamate proteine G. La risposta del nostro organismo alla produzione di adrenalina comprende un aumento della pressione sanguigna, un aumento della frequenza e della gittata cardiaca oltre a alcuni effetti caratteristici sui muscoli lisci, che provocano il rilassamento di alcuni e la contrazione di altri.

La conseguenza maggiore, da un punto di vista biochimico, è un’accelerazione della velocità di demolizione del glicogeno nei muscoli con produzione di acido lattico e, secondariamente nel fegato con produzione di glucosio che passa nel sangue.

Serotonina

La serotonina, detta ormone del buonumore è un neurotrasmettitore monoamminico presente nel sangue, nel tratto gastrointestinale e nel sistema nervoso centrale e deriva dalla triptammina contenendo un anello indolico in cui, in posizione 3 è presente il gruppo amminico -CH2CH2NH2.

serotonina
serotonina

Rispetto alla triptammina la serotonina presenta un gruppo -OH in posizione 5 ed è detta 5-idrossitriptammina (5-HT). È la sostanza chimica che aiuta, tra l’altro, a dormire, mangiare e digerire. La serotonina aiuta anche a ridurre la depressione, regolare l’ansia, guarire le ferite, mantenere la salute delle ossa

Poiché coinvolge molti processi corporei, avere quantità inadeguate del neurotrasmettitore può portare a problemi sia psicologici che fisiologici. Alcuni sintomi associati alla carenza di serotonina possono essere raggruppati nelle seguenti categorie:

Psicologici: disturbo d’ansia e di panico, depressione, aggressività, scarso controllo degli impulsi, insonnia, irritabilità, bassa autostima, disturbi alimentari, disturbo ossessivo-compulsivo
Cognitivo: scarsa memoria e affaticamento
Fisiologico: voglia di carboidrati, aumento di peso non intenzionale, nausea, problemi digestivi, scarso appetito

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