Monoamiinit: mitä ne ovat ja miten ne toimivat?

Monoamiinien pääasiallisena ominaisuutena on se, että ne jakautuvat pitkittäin ja poikittain koko keskushermoston sekä lisäksi koko ääreishermoston alueelle. Periaatteessa ne ovat välittäjäaineita, joilla on erilaisia ​​hermoston toiminnan säätelyyn eli neuromodulaatioon liittyviä toimintoja.

Monoamiinit vastaanottavat ja vapauttavat synaptista materiaalia, joka sisältää tietoa jokaisesta monimutkaisesta toimesta, joita päivän mittaan teemme. Mikroskooppisesta koostaan ​​huolimatta nämä hermoston välittäjäaineet voivat säädellä niinkin tärkeitä ​​toimintoja kuin huomiokykyämme, tunnetilojamme sekä sisäelinten toimintoja.

Monoamiinit ja niiden toiminnot

Monoamiiniryhmään kuuluvien välittäjäaineiden säätely keskeytyy monissa psyykkisissä häiriöissä ja itse asiassa monet psykotrooppiset lääkkeet (jotka vaikuttavat muun muassa ihmisen käyttäytymiseen tai mielialaan) vaikuttavat yhteen tai useampaan välittäjäaineen synteesin, varastoinnin tai hajoamisen vaiheeseen.

Tässä mielessä jotkut masennuslääkkeet toimivat monoaminioksidaasin estäjinä (monoamiinioksidaasi-inhibiittorit eli MAO-estäjät) . Kyseessä on entsyymi, joka on välttämätön osa monoamiinien katabolismia.

Monoamiineja tuottavat useat eri järjestelmät aivojen hermosoluissa. Tämän vuoksi monoaminergisten neuronien tehtävänä on moduloida aivojen laajalle levinneiden alueiden toimintaa lisäämällä tai laskemalla tiettyjen aivojen toimintojen aktiivisuutta.

Monoamiinit ja niiden eri tyypit: katekoliamiinit ja indoliamiinit

Monoamiinit on jaettu kahteen alaluokkaan: katekoliamiineihin ja indoliamiineihin. Katekoliamiineista löytyy puolestaan ​​kolme hermoston välittäjäainetta: noradrenaliini, dopamiini ja adrenaliini. Indoliamiinien luokasta löytyy vain serotoniini.

Katekoliamiinit

Kaikki katekoliamiinit ovat peräisin tyrosiinin metaboliasta. Kaksi tärkeintä katekoliamiinin katabolismiin osallistuvaa entsyymiä ovat jo edellä mainittu monoaminioksidaasi (eli MAO), joka on läsnä hermojen päissä sekä katekoli-O-metyylitransferaasi (eli COMT), joka on läsnä kaikissa kudoksissa. Nämä kaksi entsyymiä ovat monien psykotrooppisten hoitojen tavoitteita.

Dopamiini (DA)

Dopamiini on hermoston välittäjäaine, jota syntetisoivat tietyt tyrosiinin hermosolut. Tyrosiini (4-hydroksifenyylialaniini) on yksi yleisimmästä aminohaposta ja ravinnosta saatavan proteiinin komponenteista. Se vaikuttaa lihaksen liikkeeseen, kudosten kasvuun sekä immuunijärjestelmän toimintaan.

Aivojen dopaminergiset verkot liittyvät läheisesti ihmisen toiminnalliseen käyttäytymiseen, kuten tutkimiseen, valppauteen ja hereillä oloon, nautinnon hakemiseen sekä rangaistuksen aktiiviseen välttämiseen. Matalaa dopaminergistä aktiivisuutta esiintyy melankolisissa masennuksissa, joille tunnusomaista on motorisen ja aloitteellisen aktiivisuuden väheneminen.

Päinvastoin taas nautintoa tarjoavat tuotteet ja toiminnot, kuten heroiini, kokaiini ja seksi aktivoivat tiettyjä dopaminergisiä järjestelmiä. Siksi dopamiinia lisäävät lääkkeet, kuten L-Dopa tai amfetamiini, lisäävät myös aggressiota, seksuaalista aktiivisuutta ja aloitekykyä.

Adrenaliini (A)

Adrenaliini, joka tunnetaan myös nimellä epinefriini, on yksi niistä moniarvoisista aineista, joita kehomme käyttää säätelemään erilaisia ​​prosesseja.

Adrenaliini on hormoni, koska se kulkee veren läpi päästäkseen elimistön eri alueille ja suorittaakseen tehtävänsä näissä kehon syrjäisimmissä nurkissa. Samalla se on kuitenkin myös hermoston välittäjäaine, mikä tarkoittaa käytännössä sitä, että se toimii välittäjänä neuronien välisessä viestinnässä.

Adrenaliini toimii hormonina ja välittäjäaineena tilanteissa, joissa meidän on oltava valppaina ja aktivoituna. Toisin sanoen adrenaliini valmistaa meitä orgaanisesti reagoimaan tilanteisiin nopeasti. Elimistö lisää sen vapautumista erityisesti silloin, kun havaitsemme mahdollisia uhkatilanteita.

Tärkeimmät noradrenergiset hermosolut löytyvät sinertävästä aivotäplästä eli sinitumakkeesta (locus caeruleus) ja aivorungon ytimestä, joka heijastuu diffuusisti keskiaivoihin ja isoaivoihin. Näillä neuroneilla on tärkeä rooli muun muassa unen moduloinnissa.

Rotilla tehdyissä tutkimuksissa sinitumakkeen eli noradrenaliinihermosolujen sijainnin tuhoutuminen on johtanut pelon täydelliseen katoamiseen. Ihmisillä nonadrenaliinin väheneminen vaikuttaa uuden tiedon ja mielleyhtymien hankkimiseen. Toisaalta taas kofeiini, joka lisää noradrenaliinin määrää aivoissa, parantaa kykyämme suoriutua toistuvista, tylsistä ja palkitsemattomista tehtävistä.

Tyrosiinin annosteleminen masennuksesta kärsiville potilaille lisää noradrenaliinin eritystä. Tämän hoidon tiedetään parantavan masennuksen hedonista komponenttia.

Yhteenvetona voimme todeta, että noradrenaliini näyttää luovan suotuisan maaston sellaisille toiminnoille, kuten heräämiselle, oppimiselle, sosiaalisuudelle, emotionaalisten signaalien herkkyydelle sekä seksuaaliselle halulle. Päinvastoin taas niissä tapauksissa, kun noradrenaliinin synteesi tai vapautuminen keskeytyy, ihmisellä voi ilmaantua pidättyvyyttä, irtaantumista, laskenutta motivaatiota, masennusta sekä alhaista seksuaalista halua.

Indoliamiinit

Indoliamiinit ovat hermoston välittäjäaineita, jotka kuuluvat niin sanottuun indolien ryhmään. Tähän ryhmään kuuluvat serotoniini ja melatoniini.

Serotoniini

Sellaisten aivojen alueiden tuhoutuminen, joista löytyy merkittävä serotonergisten neuronien tiheys, johtaa käyttäytymisen refleksiivisen hallinnan estottomuuteen: eläin antaa tietä impulsseilleen riippumatta siitä, millaisia seurauksia ja vaikutuksia sen toiminnalla voi mahdollisesti olla.

Kun ruokaa kohti hakeutuvalle rotalle annetaan sähköisku, se lopettaa yrittämisen viimeistään 12 sähköiskun jälkeen. Alhaisella serotoniinitasolla se kuitenkin jaksaa jatkaa ruoan havittelua vielä 200 sähköiskun jälkeen.

Hiiret ja rotat pystyvät yleensä elämään yhdessä samassa häkissä ilman, että niiden välille syntyy ongelmia. Kuitenkin niissä tapauksissa, joissa serotoniinin tasot ovat epänormaalin alhaisia, rotat tappavat hiiret. Serotoniinin väheneminen johtaa myös seksuaalisen toiminnan estottomuuteen.

Ihmisillä epätavallisen alhaiset serotoniinien tasot liittyvät useimmissa tapauksissa impulsiiviseen, aggressiiviseen tai jopa erittäin väkivaltaiseen käyttäytymiseen. Tämä pätee erityisesti sellaisiin tapauksiin, joissa toteutettu itsemurhan tapa on ollut väkivaltainen.

Tohtori Markus Kruesin (Illinoisin yliopisto, Chicago) johtama tutkimusryhmä on havainnut, että ongelmallisilla lapsilla matalat serotoniinipitoisuudet olivat paras ennuste rikolliseen tai itsemurhaan painottuvan käyttäytymisen kannalta.

Melatoniini

Melatoniini on elimistössämme läsnä oleva hormoni, joka vaikuttaa unisykleihin sekä unen kestoon ja laatuun. Melatoniinin tuotanto ja vapautuminen aivoissa liittyy vuorokaudenaikaan: se lisääntyy pimeyden myötä ja vastaavasti taas vähenee valon myötä. Melatoniinin tuotanto vähenee biologisesti iän myötä.

Melatoniinia on saatavilla myös lisäravinteena. Yleensä melatoniinia voi ostaa tabletteina, jotka otetaan suun kautta pakkauksen mukana tulevan ohjeen mukaisesti. Suurin osa melatoniinia sisältävistä lisäravinteista valmistetaan laboratorioissa. Melatoniinia käytetään yleisesti erilaisten unihäiriöiden, kuten unettomuuden ja aikaeron myötä tuoman rasituksen eli jet lagin hoitoon.