Katecholamine

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 18. November 2016
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Katecholamine sind biogene Amine und übernehmen als Neurotransmitter und Hormone wichtige Aufgaben. Die bekanntesten Stoffe aus dieser Gruppe sind die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin. Bei Unterfunktionen des Nebennierenmarks stellt sich eine Unterversorgung mit Katecholaminen ein, die mit Ohnmachtsanfällen einhergeht.

Inhaltsverzeichnis

Was sind Katecholamine?

Katecholamine sind sind biogene Amine, die insbesondere als Neurotransmitter in Erscheinung treten. Sie stammen aus den endokrinen Drüsen des Nebennierenmarks und werden unter Beteiligung des sympathischen Nervensystems hergestellt. Sie binden an die sogenannten Alpha- und Beta-Rezeptoren und zeigen eine anregende Wirkung auf den Kreislauf. Die bekanntesten Vertreter dieser Gruppe sind die Stresshormone Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin.

Katecholamine haben als Stresshormone wegen ihrer Bindung an die Alpha- und Beta-Rezeptoren eine prompte Wirksamkeit. Das unterscheidet sie von Glukokortikoiden wie Cortisol, die bei plötzlichem Kurzzeitstress nicht ausreichend schnell zur Wirkung kommen. Adrenalin war das erste Hormon, das extrahiert, erforscht und künstlich hergestellt wurde. Katecholamine werden von vielen Medikamenten nachgeahmt und dienen in der Intensivmedizin der Behandlung von Schockzuständen und allergischen Reaktionen.

Anatomie & Aufbau

Die Katecholamine sind an Biosynthesen beteiligt. Die Biosynthese dieser Stoffe ereignet sich im Nebennierenmark und in den catecholaminergen Nervenzellen. Die Aminosäure Tyrosin wird hier durch das Enzym Tyrosinhydroxylase zuerst zu Levodopa umgebaut. Aus diesem Levodopa macht die aromatische L-Aminosäure Decarboxylase das Dopamin. In der Dopamin-beta-Hydroxylase wird Dopamin bei Bedarf zu Noradrenalin umgewandelt.

Noradrenalin kann durch eine Methylierung zu Adrenalin werden. Diese letzte Umwandlung wird von der Phenylethanolamin-N-Methyltransferase katalysiert. Katecholamine können auch inaktiviert werden. Diese Inaktivierung entspricht einer Aufnahme in die Zellen und einem Abbau der Stoffe durch Catechol-O-Methyltransferase oder Monoaminoxidase. Die Katecholamine stimulieren durch ihre Struktur die Alpha-1- und Beta-Rezeptoren am Herzen, an den Bronchien, im Magen-Darm-Trakt und in den Blutgefäßen.

Funktion & Aufgaben

Katecholamine werden im Nebennierenmark durch Einwirken des sympathischen Nervensystems ausgeschüttet. Sie sollen bei plötzlichem Stress das Überleben sichern. Evolutionsbedingt gehören Flucht und Kampf zu den wichtigsten Überlebensstrategien. Für beide Strategien benötigt der Körper ein Übermaß an Energie. Diese Energie wird durch Katecholamine zur Verfügung gestellt. Sie zeigen Auswirkungen auf den Kreislauf, wirken stabilisierend und befähigen den Menschen dazu, über seine Grenzen hinauszugehen.

Katecholamine dezentralisieren und sorgen damit dafür, dass das Herz und die inneren Organe auch bei Blutverlusten noch mit Blut versorgt werden. Alle Katecholamine wirken auf G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Diese Rezeptoren sind entweder Adreno- oder Dopamin-Rezeptoren und liegen sowohl im Gefäßsystem als auch in den inneren Organen. Zwischen den Wirkungen von einzelnen Katecholaminen bestehen erhebliche Unterschiede. Während manche von ihnen die Rezeptoren stimulieren, blockieren andere bestimmte Rezeptoren. Noradrenalin blockiert so zum Beispiel die abermalige Ausschüttung von Katecholaminen. Adrenalin steigert dagegen den Blutdruck und die Herzfrequenz. Noradrenalin steigert ausschließlich den Blutdruck und zeigt kaum Auswirkungen auf die Frequenz.

Dopamin beeinflusst wiederum die Kontraktionskraft des Herzens positiv. Die Stimulierung von dopaminergen Rezeptoren hebt somit die renale, zerebrale und mesenteriale Durchblutung an. Bei der Stimulierung von Beta-2-Rezeptoren steigert sich dagegen der Stoffwechsel, der Gefäßwiderstand senkt sich und die Bronchien und Gefäße werden erweitert. Die Stimulierung der Beta-1-Rezeptoren am Herzen lässt wiederum die Herzkraft, die Herzfrequenz und die Erregbarkeit des Herzens zunehmen. Die Magen-Darm-Bewegungen werden durch Katecholamine in der Regel gedrosselt. Die Auswirkungen von Katecholaminen sind also zahlreiche und betreffen das Nervensystem im selben Maß wie das Stoffwechselsystem, das Blutsystem und das Herz-Kreislauf-System.

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Krankheiten

Eine seltene Erkrankung im Zusammenhang mit Katecholaminen ist das Phäochromozytom. Dabei bildet sich ein hormonproduzierender Tumor des Nebennierenmarks. Davon zu unterscheiden ist das Paragangliom. Hierbei handelt es sich um einen hormonproduzierenden Tumor des sympathischen Grenzstrangs in der Wirbelsäule. Beide Tumorerkrankungen können ähnliche Symptome hervorrufen, denn bei beiden produziert das Nebennierenmark vermehrt Adrenalin und Noradrenalin. Seltener kommt es auch zu einer Überproduktion von Dopamin.

Aufgrund der kreislaufstimulierenden Wirkung der Stresshormone stellt sich Bluthochdruck ein. Herzjagen und Schweißausbrüche zählen zu den verbreitetsten Symptomen. Auch Kopfschmerzen, Zittern und Gewichtsverlust kommen bei dieser Erkrankung vor. Innere Unruhe und Panik stellen sich ein. Durch den gestiegenen Adrenalinspiegel steigt außerdem der Blutzucker an und kann nach gewisser Zeit die Zuckerkrankheit als Folgeerkrankung begünstigen. In den meisten Fällen sind hormonproduzierende Tumore gutartig. Die Tumore kommen vor allem im Rahmen verschiedener Erbkrankheiten vor, so zum Beispiel im Rahmen des Hippel-Lindau-Syndroms.

Etwas häufiger als hormonproduzierende Tumore des Nebennierenmarks kommen Unterfunktionen der Nebennieren vor. Solche Unterfunktionen können sich zum Beispiel nach einer Operation im Bereich der Nieren einstellen. Sobald der Körper zu wenig Katecholamine herstellt, kann der Blutdruck nur noch mit Schwierigkeiten aufrecht erhalten werden. Schwindelattacken mit Ohnmachtsanfällen stellen sich ein. Etwas Ähnliches geschieht im Rahmen des Waterhouse-Friedrichsen-Syndroms. Dabei handelt es sich um einen vollständigen Ausfall der Nebennieren, dem eine Pneumokokken- oder Meningokokken-Infektion vorausgeht.

Während hormonproduzierende Tumore in der Regel operativ entfernt werden, behandelt der Arzt Unterfunktionen des Nebennierenmarks durch die Gabe von Katecholaminen. Auch im Bereich der Notfallmedizin spielt die Gabe von Katecholaminen eine Rolle und kann hier zum Beispiel nach einer Reanimation erforderlich werden.

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