Katecholaminy jsou sympatomimetické hormony typu „bojuj nebo uteč“, které se uvolňují z nadledvinek v reakci na stres. Jsou součástí sympatického nervového systému.
Nazývají se katecholaminy, protože obsahují katecholovou skupinu a jsou odvozeny od aminokyseliny tyrosinu. Některé z nich jsou biogenní aminy. Katecholaminy jsou rozpustné ve vodě a z 50 % jsou vázány na plazmatické bílkoviny, takže cirkulují v krevním oběhu.
Nejrozšířenějšími katecholaminy jsou epinefrin (adrenalin), noradrenalin (noradrenalin) a dopamin, které jsou produkovány fenylalaninem a tyrosinem. Tyrosin vzniká z fenylalaninu hydroxylací enzymem fenylalaninhydroxylázou (tyrosin je také přijímán přímo z bílkovin ve stravě). Tyrosin je pak posílán do neuronů vylučujících katecholamin. Zde se mnoha druhy reakcí přeměňuje na dopamin, noradrenalin a nakonec na adrenalin. Katecholaminy jsou hormony, které uvolňují nadledvinky ve stresových situacích, jako je psychický stres nebo nízká hladina cukru v krvi.
Katecholaminy jsou produkovány především chromafinními buňkami dřeně nadledvin a postgangliovými vlákny sympatického nervového systému. Dopamin, který působí jako neurotransmiter v centrálním nervovém systému, je z velké části produkován v tělech neuronálních buněk ve dvou oblastech mozkového kmene: substantia nigra a ventrální tegmentální oblasti.
Dopamin byl prvním syntetizovaným katecholaminem. Norepinefrin a epinefrin jsou zase odvozeny z dalších modifikací dopaminu.
Syntézu katecholaminů inhibuje alfa-metyltyrosin tím, že inhibuje tyrosin-3 monooxygenázu.
Dva katecholaminy, noradrenalin a dopamin, působí jako neurotransmitery v centrální nervové soustavě a jako hormony v krevním oběhu. Katecholamin norepinefrin je neurotransmiterem periferního sympatického nervového systému, ale je přítomen i v krvi (většinou prostřednictvím „přelévání“ ze synapsí sympatického systému).
Vysoká hladina katecholaminů v krvi je spojena se stresem, který může být vyvolán psychickými reakcemi nebo stresory z prostředí, jako je zvýšená hladina zvuku, intenzivní světlo nebo nízká hladina cukru v krvi.
Extrémně vysoké hladiny katecholaminů (známé také jako katecholaminová toxicita) se mohou objevit při traumatu centrálního nervového systému v důsledku stimulace a/nebo poškození jader v mozkovém kmeni, zejména jader ovlivňujících sympatický nervový systém. V urgentní medicíně je tento výskyt obecně znám jako katecholaminový dumping.
Extrémně vysoké hladiny katecholaminů mohou být také způsobeny neuroendokrinními nádory ve dřeni nadledvin, což je léčitelné onemocnění známé jako feochromocytom.
Katecholaminy způsobují obecné fyziologické změny, které připravují tělo na fyzickou aktivitu (reakce „bojuj nebo uteč“). Mezi typické účinky patří zvýšení srdeční frekvence, krevního tlaku, hladiny glukózy v krvi a celková reakce sympatického nervového systému. Některé léky, jako například tolkapon (centrální inhibitor COMT), zvyšují hladiny všech katecholaminů.
Katecholaminy mají odlišnou strukturu benzenového kruhu se dvěma hydroxylovými skupinami, mezilehlým ethylovým řetězcem a koncovou aminovou skupinou.
Jejich poločas rozpadu v krvi je přibližně několik minut.
Monoaminooxidáza (MAO) je hlavní enzym zodpovědný za odbourávání katecholaminů.
Metamfetamin a MAOI se vážou, aby MAO inhibovaly svůj účinek odbourávání katecholaminů. To je především důvod, proč mají účinky amfetaminů delší životnost než účinky kokainu a dalších látek. Amfetaminy nejenže způsobují uvolňování dopaminu, adrenalinu a noradrenalinu do krevního oběhu, ale také je tam dlouho udržují v činnosti.