Fármacos de la sangre
La adrenalina, también conocida como epinefrina por su Denominación Común Internacional (DCI), es unahormona y un neurotransmisor.1 Incrementa la frecuencia cardíaca, contrae los vasos sanguíneos, dilata los conductos de aire, y participa en la reacción de lucha o huida del sistema nervioso simpático.2 Químicamente, la adrenalina es una catecolamina, una monoamina producida sólo por las glándulas suprarrenales a partir de losaminoácidos fenilalanina y tirosina.
El término adrenalina se deriva de las raíces latinas ad- y renes que literalmente significa "junto al riñón", en referencia a la ubicación anatómica de la glándula suprarrenal en el riñón. Las raíces griegas epi y nephros tienen un significado similar, "sobre el riñón", y dan origen a epinefrina. El término epinefrina es usualmente abreviado aepi en la jerga médica.3
Los extractos suprarrenales conteniendo adrenalina se obtuvieron por primera vez por el fisiólogo polacoNapoleon Cybulski en 1895. Estos extractos, que él llamó nadnerczyna, contenían epinefrina y otras catecolaminas.4 El químico japonés Jokichi Takamine y su asistente Keizo Uenaka descubrieron independientemente la adrenalina en 1900.5 6 En 1901, Takamine aisló y purificó con éxito la hormona de las glándulas suprarrenales de ovejas y bueyes.7 La adrenalina fue por primera vez sintetizada en un laboratorio porFriedrich Stolz y Henry Drysdale Dakin, de forma independiente, en 1904.6
Aplicaciones médicas
La epinefrina es usada para tratar una serie de afecciones incluyendo: paro cardiorrespiratorio, anafilaxia, y sangrado superficial.8 Ha sido históricamente usada para tratar los broncoespasmos y la hipoglucemia, pero ahora se prefiere utilizar fármacos más selectivos, tales como el salbutamol y la dextrosa respectivamente.8
Paro cardíaco
La adrenalina se usa como medicamento para tratar el paro cardíaco y otras arritmias cardíacas que resulten en ungasto cardíaco disminuido o ausente. La acción de la adrenalina consiste en el incremento de la resistencia periférica mediante la vasoconstricción receptor α1-dependiente y el incremento del gasto cardíaco mediante su unión a los receptores β1. Las concentraciones ACLS habituales para las inyecciones son de 1:10.000.
Anafilaxia
Debido a sus efectos de dilatación en la vía aérea, la adrenalina es el fármaco de elección para tratar la anafilaxia. También es útil en el tratamiento de la septicemia. Los pacientes con alergia a proteínas9 sometidos a inmunoterapia pueden recibir un "enjuague" de adrenalina antes de que se administre el extracto alergénico, reduciendo así la respuesta inmune al alergénico administrado.10
Debido a las diversas expresiones de receptores α1 o β2, dependiendo del paciente, la administración de adrenalina puede elevar o reducir la presión sanguínea, dependiendo de que el aumento o disminución neta de la resistencia periférica permita balancear los efectos inotrópicos y cronotrópicos positivos de la adrenalina en el corazón, efectos que respectivamente incrementan la contractilidad y la frecuencia cardíaca.
Las concentraciones habituales para las inyecciones subcutáneas o intramusculares son de 1:1.000.
Laringitis (crup)
La epinefrina racémica ha sido históricamente usada para el tratamiento de laringitis.11 12 La epinefrina racémica es una mezcla 1:1 de los isómeros dextrógiro (D) y levógiro (L) de la epinefrina.13 La forma L es el componente activo.13 La epinefrina racémica funciona a través de la estimulación de los receptores adrenérgicos-α en las vías respiratorias resultando en la vasoconstricción de la mucosa y una disminución en las edemas subglóticas, y a través de la estimulación de los receptores adrenérgicos-β resultando en la relajación del músculo liso bronquial.12
En anestésicos locales
La epinefrina se añade a una serie de anestésicos locales inyectables, tales como la bupivacaína y lidocaína, como un vasoconstrictor que permite retardar la absorción y por lo tanto prolongar la acción del agente anestésico. Algunos de los efectos adversos del uso de anestésicos locales, tales como la aprensión, taquicardia y temblores, podrían deberse a la acción de la epinefrina.14
Autoinyectores
La epinefrina está disponible en sistemas de autoadministración (autoinyectores). Estos dispositivos se presentan en dos formatos según su contenido de adrenalina: 0,15 mg (150 mcg) y 0,3 mg (300 mcg). El de 0,15 mg está destinado a niños de hasta 35 kg de peso, y los de 0,3 mg a niños de más peso, adolescentes y adultos. Están presentes en los mercados de cada país bajo distintas marcas comerciales.
A efectos de monitorizar el estado de conservación de la epinefrina frente a una posible desnaturalización (por agresiones lumínicas, térmicas,...), los autoinyectores disponen de una ventana transparente que permite realizar la observación visual de la transparencia del líquido. Los usuarios de autoinyectores deben realizar la comprobación visual diariamente, así como reemplazarlos cada 18 meses (coincidiendo con el plazo de caducidad o vida útil del componente activo).
Efectos adversos
Posibles reacciones adversas a la epinefrina son palpitaciones, taquicardias, arritmias cardíacas, ansiedad, cefaleas, temblores,hipertensión, y edema pulmonar agudo.15
Su uso está contraindicado en pacientes en tratamiento con β-bloqueadores no-selectivos, debido a que la interacción podría resultar en una hipertensión severa e incluso en una hemorragia cerebral.16 Aunque comúnmente se cree que la administración de epinefrina puede causar un fallo cardiaco por estrechar las arterias coronarias, este no es el caso. Las arterias coronarias tienen solamente receptores β2, que provocan una vasodilatación en presencia de epinefrina.17 Sin embargo, no está probado definitivamente que la administración de dosis altas de epinefrina mejore la supervivencia o la incidencia de secuelas neurológicas en víctimas adultas de un paro cardíaco.18
Medición en fluidos biológicos
La epinefrina puede ser cuantificada en la sangre, plasma o suero como ayuda diagnóstica para monitorear la administración terapéutica o para identificar el agente causante en una posible víctima de envenenamiento. Las concentraciones de epinefrina endógena en el plasma en un adulto en reposo son normalmente menores de 10 ng/L, pero pueden subir 10 veces durante el ejercicio y 50 veces o más durante periodos de estrés. Los pacientes con feocromocitoma tienen normalmente niveles de epinefrina en el plasma de 1.000-10.000 ng/L. La administración parenteral de epinefrina para el cuidado intensivo en pacientes con afecciones cardiacas puede llevar a concentraciones de 10.000 a 100.000 ng/L.19 20
Mecanismo de acción
Véase también: Receptor adrenérgico
Como hormona, la epinefrina actúa en casi todos los tejidos del cuerpo. Sus acciones varían según el tipo de tejido y la expresión de los distintos receptores adrenérgicos en cada tejido. Por ejemplo, la epinefrina causa la relajación del músculo liso en las vías respiratorias pero causa contracciones en el músculo liso de lasarteriolas.
La epinefrina actúa uniéndose a una variedad de receptores adrenérgicos. La adrenalina es un agonista no selectivo de todos los receptores adrenérgicos, incluyendo los receptores α1, α2, β1, β2, y β3.16 La unión de la epinefrina a estos receptores origina una serie de cambios metabólicos. La unión con los receptores adrenérgicos α inhibe la secreción de insulina en el páncreas; estimula la glucogenolisis en el hígado y el músculo; y estimula la glucólisis en el músculo.21 La unión con los receptores adrenérgicos β provoca la secreción de glucagón en el páncreas, acrecienta la secreción de la hormona adrenocorticotropa (ACTH) en la glándula pituitaria e incrementa la lipólisis en el tejido adiposo. Juntos, estos efectos llevan a un incremento de la glucemia y de la concentración de ácidos grasos en la sangre, proporcionando sustratos para la producción de energía dentro de las células de todo el cuerpo.21 La adrenalina es el activador más potente de los receptores α, es 2 a 10 veces más activa que la noradrenalina y más de 100 veces más potente que el isoproterenol.
Además de los cambios metabólicos, la epinefrina también lleva a amplias interacciones a través de todos los sistemas de órganos.
| Órgano | Efectos |
|---|---|
| Corazón | Incrementa la frecuencia cardiaca |
| Pulmones | Incrementa la frecuencia respiratoria |
| Casi todos los tejidos | Vasoconstricción o vasodilatación |
| Hígado | Estimula la glucogenolisis |
| N/A, sistémico | Incrementa la lipólisis |
| N/A, sistémico | Contracciones musculares |
Biosíntesis y regulación
La adrenalina es sintetizada en la médula de la glándula suprarrenal en una ruta enzimática que convierte elaminoácido tirosina en una serie de intermediarios y, finalmente, en adrenalina. La tirosina es primero oxidada para obtener levodopa, que posteriormente se descarboxila para dar dopamina. La oxidación de esta molécula proporciona norepinefrina que luego es metilada para dar epinefrina.
La adrenalina también es sintetizada al metilarse la amina distal primaria de la norepinefrina por la acción de la enzima feniletanolamina N-metiltransferasa (PNMT) en el citosol de las neuronas adrenérgicas y células de la médula adrenal (llamadas células cromafínicas). La PNMT sólo se encuentra en el citosol de las células de la médula suprarrenal. La PNMT usa la S-adenosilmetionina como cofactor para donar el grupo metilo a la norepinefrina, creando adrenalina.
Para que la norepinefrina sirva como sustrato de la PNM en el citosol, primero debe ser trasladada fuera de los gránulos de las células cromafínicas a través del intercambiador catecolaminas-H+ VMAT1. El VMAT1 también es responsable de transportar la recién sintetizada adrenalina de vuelta del citosol a los gránulos de las células cromafínicas, desde donde es liberada fuera de la célula.
En las células hepáticas, la adrenalina se une al receptor adrenérgico β, que cambia de conformación y ayuda a las G, un tipo de proteína G, a transformar el GDP en GTP. Esta proteína G trimérica se disocia en subunidades alfa y beta/gamma. Las G alfa se unen a la adenilciclasa, convirtiendo el ATP en AMP cíclico. El AMP cíclico se une a una subunidad reguladora de la proteína quinasa A y la proteína quinasa A fosforila la fosforilasa quinasa. Mientras tanto, las G beta/gamma se unen al canal de calcio, lo que permite la entrada de los iones de calcio al citoplasma. Los iones de calcio se unen a las proteínas calmodulinas, una proteína presente en todas las células eucariotas, que luego se unen a la fosforilasa quinasa y completan su activación. La fosforilasa quinasa fosforila la glucógeno fosforilasa, que luego fosforila el glucógeno y lo convierte en glucosa-6-fosfato.
Regulación
Los principales desencadenantes fisiológicos de la liberación de adrenalina son las tensiones, tales como las amenazas físicas, las emociones intensas, los ruidos, las luces brillantes y la alta temperatura ambiental. Todos estos estímulos se procesan en el sistema nervioso central.22
La hormona adrenocorticotropa (ACTH) y el sistema nervioso simpático estimulan la síntesis de los precursores de adrenalina al incrementar la actividad de la tirosina hidroxilasa y dopamina beta-hidroxilasa, dos enzimas claves involucradas en la síntesis de catecolaminas. La ACTH también estimula a la corteza suprarrenal para que libere cortisol, lo que incrementa la expresión de PNMT en las células cromafínicas, intensificando la síntesis de adrenalina. Esto se hace con frecuencia en respuesta al estrés. El sistema nervioso simpático, actuando a través de los nervios esplácnicos que llegan a lamédula suprarrenal, estimula la liberación de adrenalina. La acetilcolina liberada por las fibras simpáticas preganglionares de estos nervios actúan en los receptores nicotínicos, causando la despolarización celular y una entrada de calcio a través de los canales de calcio voltaje-dependientes. El calcio provoca la exocitosis de los gránulos cromafínicos y así libera la adrenalina (y noradrenalina) hacia el torrente sanguíneo.
La adrenalina (como también la noradrenalina) ejerce una retroalimentación negativa para regular a la baja su propia síntesis en los receptores presinápticos adrenérgicos α2. Niveles anormalmente altos de adrenalina pueden provocar una variedad de afecciones, tales como el feocromocitoma y otros tumores de los ganglios simpáticos.
Su acción finaliza con su recaptación en las terminaciones nerviosas, la dilución y la degradación metabólica por monoamino oxidasas y catecol-O-metil transferasas.
Síntesis química
La epinefrina puede sintetizarse mediante la reacción de catecol con cloruro de cloroacetilo, seguido por la adición de metilamina para obtener la cetona, que se reduce al compuesto deseado. La mezcla racémica puede separarse usando ácido tartárico. La adrenalina natural es el esteroisómero (R)-(-)-L-adrenalina.
Para el aislamiento desde las glándulas suprarrenales de animales (inglés):
- J. Takamine, J. Soc. Chem. Ind., 20, 746 (1901).
- J. B. Aldrich, Am. J. Physiol., 5, 457 (1901).
Producción sintética (inglés):
- A. F. Stolz, Chem. Ber., 37, 4149 (1904).
- K. R. Payne, Ind. Chem. Chem. Manuf., 37, 523 (1961).
- H. Loewe, Arzneimittel-Forsch., 4, 583 (1954).
- Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 152814 (1903).
- Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 157300 (1903).
- Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 222451 (1908).
- Tullar, B. F. (1948). «The resolution of dl-arterenol». Journal of the American hemical Society 70 (6): 2067. doi:10.1021/ja01186a024. PMID 18863798.
- D. Flacher, Z. Physiol. Chem., 58, 189 (1908).
Etimología
Aunque fuera de los Estados Unidos se nombra de manera habitual como adrenalina, el USAN y la Denominación Común Internacional (DCI) para este fármaco esepinefrina porque adrenaline se parece demasiado a la marca adrenalin (sin la e final) comercializada por Parke, Davis & Co., la cual se encuentra registrada en los Estados Unidos.
La adrenalina, también conocida como epinefrina, es una de esas sustancias polivalentes que nuestro cuerpo utiliza para regular diferentes procesos corporales. Es una hormona, ya que viaja a través de la sangre para llegar a diferentes zonas del organismo y cumplir su tarea en los rincones más recónditos de este, pero también es un neurotransmisor, lo que significa que actúa como intermediaria en la comunicación entre las neuronas que se establece en los espacios sinápticos.
A continuación puedes leer las principales características de la adrenalina y las funciones que cumple en nuestro cerebro y más allá de este.
¿Dónde se encuentra la adrenalina?
La adrenalina es producida por nuestro cuerpo, concretamente en las glándulas suprarrenales, que se encuentran encima de los riñones. Sin embargo, también puede ser sintetizada en los laboratorios para crear fármacos administrados en casos de emergencia médica.
Adrenalina: la sustancia de la activación
Es cierto que la adrenalina cumple muchas funciones, pero eso no significa que no podamos reconocer un patrón más o menos claro en los diferentes efectos que esta tiene sobre nosotros. Este patrón puede ser resumido en lo siguiente: la adrenalina es la hormona y el neurotransmisor de las situaciones en las que tenemos que estar alerta y activados.
La adrenalina nos prepara para las situaciones en las que necesitamos estar especialmente activados tanto física como psicológicamente. Es por eso que se puede decir que la adrenalina desencadena mecanismos de supervivencia que se ponen en marcha en situaciones de emergencia, como aquellas en las que se percibe peligro o se tiene que reaccionar de manera rápida.
Diferentes mecanismos de activación
La adrenalina no actúa globalmente activando nuestro organismo, ya que no existe un único "resorte" que nos ponga en ese estado de alerta. En vez de eso, va a diferentes partes del cuerpo para producir diferentes efectos que, en su interacción unos con otros y con el resto de funciones vitales, tienen como consecuencia la activación.
Los procesos de puesta en alerta más importantes que la adrenalina desencadena al ser segregada en cantidades relativamente altas son estos:
1. Dilata las pupilas
Hace que las pupilas se dilaten, para que así entre más luz y seamos más conscientes de lo que pasa a nuestro alrededor.
2. Dilata los vasos sanguíneos
Gracias a la adrenalina, los vasos sanguíneos más relacionados con los órganos vitales se ensanchan, mientras que los que son más finos y están próximos a la capa externa de la piel se comprimen (dándonos un aspecto algo pálido), ya que no son tan importantes y en situaciones de peligro podrían llegar a romperse. El resultado es un aumento de la presión sanguínea.
3. Moviliza el glucógeno
La liberación de adrenalina está relacionada con la descomposición del glucógeno, que es la energía que queda reservada en los músculos y otras partes del cuerpo para aquellos momentos más demandantes físicamente. La consecuencia de esto es que la concentración de glucosa en sangre lista para ser quemada (por ejemplo en caso de peligro inminente) aumenta.
4. Aumenta el ritmo cardíaco
Consigue que el ritmo cardíaco se vuelva más rápido para que podamos hacer frente a grandes esfuerzos de manera más fácil. Al bombear más sangre, nuestros músculos están mejor abastecidos de oxígeno, por lo que pueden realizar mayores esfuerzos.
5. Frena el movimiento de los intestinos
Ralentiza el movimiento intestinal, ya que consume una energía que no es tan necesaria en momentos de alerta. Una forma de garantizar que la energía se concentre en los músculos.
6. Aumenta el ritmo en que respiramos
La adrenalina aumenta el ritmo con el que inspiramos y expiramos, para oxigenar mejor la sangre y rendir más físicamente.
La adrenalina tiene efectos fisiológicos y psicológicos
Igual que ocurre con todas las hormonas y neurotransmisores, no se puede decir que la adrenalina tenga efectos sólo en la dimensión "racional" de nuestra psique, al igual que no los tiene exclusivamente en nuestra parte más emocional.
Las funciones que cumple son tanto fisiológicas (como la regulación de la presión arterial o del ritmo respiratorio y la dilatación de las pupilas) como psicológicas (mantenernos en alerta y ser más sensibles ante cualquier estímulo), ya que ambos dominios se solapan.
Los excesos de adrenalina también se pagan
Un exceso de adrenalina no sale gratis para nuestro organismo. Los desajustes al alza en los niveles de esta sustancia pueden generar hipertensión, dolor de cabeza, aumento de temperatura y síntomas asociados a los desórdenes de ansiedad o estrés crónico, como las náuseas, los temblores o los problemas para dormir. Además, los picos de adrenalina pueden hacer que la visión se vuelva más borrosa, ya que incrementan la presión en los ojos.
Esto es algo que deberíamos tener en cuenta a la hora de valorar la calidad de nuestro estilo de vida. Estar todo el día muy activos puede resultar más o menos productivo según la persona y el contexto, pero seguro que no es saludable. El cuerpo necesita descansar y es por ello que debemos hacer caso a las señales que nuestro cuerpo nos envía en forma de cansancio y sueño.
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