Noradrénaline: fonctions et mécanisme d'action
La noradrénaline (NA) ou noradrénaline (NE) est une substance chimique que notre corps crée naturellement et peut agir en tant qu'hormone et neurotransmetteur.
Avec la dopamine et l'adrénaline, il appartient à la famille des catécholamines; les substances qui sont généralement associées à un stress physique ou émotionnel.
La noradrénaline a de multiples fonctions. En tant qu'hormone de stress, elle semble affecter les zones du cerveau où l'attention et les réactions aux stimuli sont contrôlées. Accompagné d'adrénaline, il est responsable de la réponse du combat ou du vol en augmentant directement la fréquence cardiaque.
Il était traditionnellement lié à la motivation, à la vigilance, au niveau de conscience, à la régulation du sommeil, à l'appétit, aux comportements sexuels et agressifs… Outre la supervision des mécanismes d'apprentissage, de mémorisation et de récompense. Cependant, ces fonctions sont généralement réalisées à l'aide d'un autre neurotransmetteur tel que la dopamine ou la sérotonine (Téllez Vargas, 2000).
En revanche, une diminution de la noradrénaline semble provoquer une hypotension artérielle, une bradycardie (faible rythme cardiaque), une baisse de la température corporelle et une dépression.
La noradrénaline exerce ses effets lorsqu'elle se lie aux «récepteurs adrénergiques» ou aux «récepteurs noradrénergiques». Ainsi, les parties du corps qui produisent la noradrénaline ou où elle agit s'appellent "noradrénergiques".
En plus d'être produite dans notre corps, la noradrénaline peut être injectée à des fins thérapeutiques chez les personnes souffrant d'hypotension extrême. Il existe également des médicaments qui modifient les niveaux naturels de cette substance, tels que la cocaïne et les amphétamines.
Le terme "noradrénaline" vient du latin et signifie "dans ou à côté des reins". Son synonyme "noradrénaline" est dérivé du préfixe chimique "nor-", ce qui indique qu'il s'agit du prochain homologue de l'épinéphrine (adrénaline). En effet, les structures chimiques de la noradrénaline et de l'adrénaline sont très similaires et ne varient que d'un atome.
Différences entre la noradrénaline et l'adrénaline
L'adrénaline est une hormone produite par la médullosurrénale, qui est le noyau des glandes surrénales. Ceux-ci sont situés juste au-dessus des reins (d'où vient le terme). Cette substance agit également comme neurotransmetteur dans notre cerveau, mais elle n’est pas aussi importante que la noradrénaline.
En ce qui concerne sa structure, l'adrénaline ou l'épinéphrine contient un groupe méthyle attaché à son azote. En revanche, en noradrénaline, au lieu d’un groupe méthyle, il possède un atome d’hydrogène.
Comment la noradrénaline est-elle synthétisée?
La noradrénaline est créée dans le système nerveux sympathique à partir d'un acide aminé appelé tyrosine, qui peut être acheté directement par l'alimentation dans des aliments tels que le fromage.
Cependant, il peut également être dérivé de la phénylalanine. Ce dernier est l'un des acides aminés essentiels pour l'homme et est également capturé par la nourriture. En particulier, on le trouve dans les aliments riches en protéines tels que la viande rouge, les œufs, le poisson, le lait, les asperges, les pois chiches, les arachides, etc.
La tyrosine est catalysée par l'enzyme tyrosine-hydroxylase (TH), qui la convertit en lévodopa (L-DOPA). En revanche, le composé AMPT (alpha-méthyl-p-tyrosine) est une enzyme qui fait le contraire. C'est-à-dire qu'il inhibe la conversion de la tyrosine en L-DOPA; bloquant donc la production de dopamine et de noradrénaline.
Ensuite, la L-DOPA est transformée en dopamine grâce à l'activité de l'enzyme DOPA décarboxylase.
Comme décrit par Carlson (2006), de nombreux neurotransmetteurs sont synthétisés dans le cytoplasme des cellules de notre cerveau. Plus tard, ils sont stockés dans une sorte de minuscule sacs appelés "vésicules synaptiques". Cependant, pour la synthèse de noradrénaline, la dernière étape se passe dans ces vésicules.
À l'origine, les vésicules sont remplies de dopamine. À l'intérieur des vésicules, il existe une enzyme appelée dopamine-β-hydroxylase, responsable de la conversion de la dopamine en noradrénaline.
Dans ces vésicules, il y a également le composé d'acide fusarique, qui inhibe l'activité de l'enzyme dopamine-β-hydroxylase pour contrôler la production de noradrénaline et qui n'affecte pas la quantité de dopamine nécessaire.
Comment la noradrénaline est-elle dégradée?
Lorsqu'il y a un excès de noradrénaline dans le bouton terminal des neurones, il est détruit par la monoamine oxydase de type A (MAO-A). C'est une enzyme qui convertit la noradrénaline en une substance inactive (cette substance résultante est appelée métabolite).
L'objectif est que la noradrénaline ne soit plus efficace dans le corps, car des niveaux élevés de ce neurotransmetteur pourraient avoir des conséquences dangereuses.
Il peut également être décomposé par l'enzyme catéchol-O-méthyle transfectée (COMT) ou converti en adrénaline par une enzyme existante de la médullosurrénale appelée PNMT (phényléthanolamine N-méthyltransférase).
Les principaux métabolites produits après cette dégradation sont le VMA (acide vanillylmandélique) à la périphérie et le MHPG (3-méthoxy-4-hydroxyphénylglycol) dans le système nerveux central. Les deux sont excrétés dans l'urine, ils peuvent donc être détectés lors d'un test.
Système noradrénergique et parties du cerveau impliquées
Les neurones de type noradrénergique sont réduits dans notre cerveau et sont organisés en petits noyaux. Le noyau le plus important est le locus coeruleus situé dans la protubérance dorsale. Bien qu'ils existent aussi dans la médulla et le thalamus. Cependant, ils se projettent dans de nombreuses autres régions du cerveau et leurs effets sont très puissants. Pratiquement toutes les régions du cerveau reçoivent les informations des neurones noradrénergiques.
Les axones de ces neurones agissent sur les récepteurs adrénergiques de diverses parties du système nerveux, telles que: le cervelet, la moelle épinière, le thalamus, l'hypothalamus, les noyaux gris centraux, l'hippocampe, l'amygdala, le septum ou le néocortex (Carlson, 2006). En plus du virage cingulaire et du corps rainuré.
L'effet principal de l'activation de ces neurones est l'augmentation de la capacité de surveillance. C'est-à-dire une augmentation de l'attention pour détecter des événements dans l'environnement.
En 1964, Dahlström et Fuxe ont défini plusieurs noyaux cellulaires importants. Ils les appelaient "A", ce qui vient de "aminergic". Ils ont décrit quatorze "zones A": les sept premières contiennent le neurotransmetteur noradrénaline, tandis que les suivantes contiennent de la dopamine.
Le groupe noradrénergique A1 est situé près du noyau réticulaire latéral et est essentiel au contrôle du métabolisme des fluides corporels. D'autre part, le groupe A2, est situé dans une partie du tronc cérébral appelée noyau solitaire. Ces cellules participent aux réponses au stress et au contrôle de l'appétit et de la soif. Les groupes 4 et 5 se projettent principalement sur la moelle épinière.
Cependant, le locus coeruleus est la zone la plus importante. et il contient le groupe A6. Une activité élevée du noyau coeruleus est associée à la vigilance et à la vitesse de réaction. En revanche, un médicament qui supprime l'activité de cette zone produit un puissant effet sédatif.
En revanche, en dehors du cerveau, la noradrénaline joue le rôle de neurotransmetteur dans les ganglions sympathiques situés près de l’abdomen ou de la moelle épinière. Il est également libéré directement dans le sang par les glandes surrénales, structures situées au-dessus des reins qui régulent les réponses au stress.
Récepteurs noradrénergiques
Il existe différents types de récepteurs noradrénergiques, qui se distinguent par leur sensibilité à certains composés. Ces récepteurs sont également appelés adrénergiques, car ils ont tendance à capter à la fois l'adrénaline et la noradrénaline.
Dans le système nerveux central, les neurones contiennent les récepteurs adrénergiques β1 et β2, ainsi que α1 et α2. Ces quatre types de récepteurs se retrouvent également dans plusieurs organes distincts du cerveau. Un cinquième type, appelé récepteur β3, se trouve en dehors du système nerveux central, principalement dans les tissus adipeux (graisses).
Tous ces récepteurs ont à la fois des effets excitateurs et inhibiteurs. Par exemple, le récepteur α2 a généralement un effet net de diminution de la noradrenaline libérée (inhibiteur). Alors que le reste des récepteurs produisent normalement des effets excitateurs observables.
Quelles fonctions sont associées à la norépinéphrine?
La noradrénaline est liée à une grande variété de fonctions. Mais surtout, il est lié à un état d’activation physique et mentale qui nous prépare à réagir aux événements de notre environnement. C'est-à-dire qu'il déclenche les réponses au combat ou au vol.
Ainsi, il permet au corps de réagir de manière appropriée aux situations de stress en augmentant la fréquence cardiaque, la tension artérielle, la dilatation des pupilles et l’élargissement des voies respiratoires.
En outre, il provoque un rétrécissement des vaisseaux sanguins dans les organes non essentiels. Autrement dit, il réduit le flux sanguin vers le système gastro-intestinal; bloquant la motilité gastro-intestinale. Comme s'il inhibe la vidange de la vessie. Cela se produit parce que notre organisme établit des priorités et suppose qu'il est plus important de consacrer de l'énergie à se défendre d'un danger que de l'excrétion des déchets.
Il est possible de détailler davantage les effets de cette substance en fonction de la partie du système nerveux dans laquelle elle agit.
Dans le système nerveux sympathique
C'est le principal neurotransmetteur du système nerveux sympathique et consiste en une série de ganglions. Les ganglions de la chaîne sympathique sont situés à côté de la moelle épinière, dans la poitrine et dans l'abdomen. Ceux-ci établissent des connexions avec une grande variété d'organes tels que les yeux, les glandes salivaires, le cœur, les poumons, l'estomac, les reins, la vessie, les organes reproducteurs ... ainsi que les glandes surrénales.
La noradrénaline a pour objectif de modifier l’activité des organes afin qu’ils favorisent le plus possible une réaction rapide du corps à certains événements. Les effets sympathiques seraient:
- Augmentation de la quantité de sang pompé par le coeur.
- Agit dans les artères, provoquant une augmentation de la pression artérielle par la constriction des vaisseaux sanguins.
- Brûlez rapidement les calories dans le tissu adipeux pour générer de la chaleur corporelle. Il favorise également la lipolyse, un processus qui transforme les graisses en sources d'énergie pour les muscles et autres tissus.
- Augmentation de l'humidité oculaire et dilatation des pupilles.
- Effets complexes sur le système immunitaire (certains processus semblent s’activer alors que d’autres sont désactivés).
- Augmentation de la production de glucose par son action sur le foie. Rappelez-vous que le glucose est la principale source d'énergie de l'organisme.
- Dans le pancréas, la noradrénaline favorise la libération d'une hormone appelée glucagon. Cela potentialise la production de glucose par le foie.
- Cela facilite que les muscles squelettiques obtiennent le glucose nécessaire pour agir.
- Dans les reins, il libère de la rénine et retient le sodium dans le sang.
- Réduit l'activité du système gastro-intestinal. Plus précisément, il diminue le flux sanguin dans cette région et inhibe la mobilité gastro-intestinale, ainsi que la libération de substances digestives.
Ces effets peuvent être neutralisés dans le système nerveux parasympathique avec une substance appelée acétylcholine. Cela a des fonctions opposées: il réduit la fréquence cardiaque, favorise un état de relaxation, augmente la motilité intestinale, favorise la digestion, favorise la miction, la contraction des pupilles, etc.
Dans le système nerveux central
Les neurones noradrénergiques du cerveau favorisent principalement un état d’alerte et de préparation à l’action. La structure principale responsable de la "mobilisation" de notre système nerveux central est le locus coeruleus, qui participe aux effets suivants:
- Augmenter la surveillance, état dans lequel nous sommes plus attentifs à notre environnement et prêts à réagir à tout événement.
- Augmentation de l'attention et de la concentration.
- Améliore le traitement des stimuli sensoriels.
- En conséquence, une libération plus importante de noradrénaline favorise la mémoire. Plus précisément, cela augmente la capacité de stocker des souvenirs et d’apprendre; ainsi que récupérer des données déjà stockées. Cela améliore également la mémoire de travail.
- Cela réduit les temps de réaction, c'est-à-dire qu'il faut beaucoup moins de temps pour traiter les stimuli et donner une réponse.
- Augmente l'agitation et l'anxiété.
Pendant le sommeil, moins de noradrénaline est libérée. Les niveaux restent stables pendant la veillée et augmentent beaucoup plus face à des situations désagréables, stressantes ou dangereuses.
Par exemple, des douleurs, une distension de la vessie, la chaleur, le froid ou des difficultés respiratoires entraînent une augmentation de la noradrénaline. Bien que les états de peur ou de douleur intense soient liés à des niveaux d'activité très élevés du locus coeruleus et, par conséquent, à une plus grande quantité de noradrénaline.
Utilisation thérapeutique de la noradrénaline
Il existe une grande variété de médicaments dont les effets affectent les systèmes noradrénergiques de tout notre corps. Ils sont principalement utilisés pour les problèmes cardiovasculaires et certaines conditions psychiatriques.
Il existe des médicaments sympathomimétiques, ou également appelés agonistes adrénergiques, qui imitent ou potentialisent certains des effets de la noradrénaline existante. En revanche, les médicaments sympatholytiques (ou antagonistes adrénergiques) exercent l'effet inverse.
La noradrénaline elle-même serait sympathomimétique et peut être administrée directement par injection intraveineuse en cas d'hypotension grave.
Par ailleurs, les médicaments inhibiteurs de la noradrénaline peuvent être axés sur le blocage des récepteurs bêta. Ils sont utilisés pour traiter l'hypertension artérielle, l'arythmie cardiaque ou l'insuffisance cardiaque, le glaucome, l'angine de poitrine ou le syndrome de Marfan.
Cependant, son utilisation est de plus en plus limitée car il a des effets secondaires graves, principalement pour les diabétiques.
Il existe également des médicaments qui bloquent les récepteurs alpha, qui ont des utilisations très variées car leurs effets sont un peu plus complexes. Ils peuvent être utilisés pour détendre les muscles de la vessie dans certaines conditions telles que l’expulsion de calculs dans la vessie.
Les inhibiteurs des récepteurs alpha 1 sont également utiles pour des troubles tels que l’anxiété généralisée, le trouble panique et le trouble de stress post-traumatique.
Bien que ceux qui bloquent les récepteurs alpha 2, ils ont un dernier effet potentialisateur de la noradrénaline. Ils ont été largement utilisés pour traiter la dépression, car on pensait traditionnellement que ces patients présentaient de faibles taux de noradrénaline.
Les médicaments qui augmentent les niveaux de noradrénaline ont également été utilisés chez les patients présentant un trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention. Principalement le méthylphénidate, qui augmente également la quantité de dopamine.
