Catecholamine

Catecholamine aktivieren den Sympathikus und sorgen damit für erhöhte Energiebereitstellung. Foto: iStock.com/fotomy

Definition & Biosynthese

Catecholamine sind biogene Amine, die als Gemeinsamkeit eine Dihydroxystruktur am Phenylring aufweisen. Die Biosynthese der Catecholamine Noradrenalin und Adrenalin geht von der Aminosäure Tyrosin aus (siehe Abbildung), die selber wiederum aus der essentiellen Aminosäure Phenylalanin im Körper aufgebaut werden kann.

Bei der Biosynthese (Abb.1) sind folgende Enzyme beteiligt:

  1. Tyrosin-3-Monooxygenase,
  2. DOPA-Decarboxylase,
  3. Dopamin-ß-Monooxygenase 
  4. Phenylethanolamin-N-Methyltransferase

Die Synthese zum Noradrenalin erfolgt sowohl in den Vesikeln der Nervenendigungen von Neuronen, die Noradrenalin als Neurotransmitter freisetzen, als auch im Nebennierenmark. Die Synthese von Adrenalin (durch eine Methylierung des Stickstoffatoms von Norandrenalin) dagegen können nur Zellen des Nebennierenmarks, da nur sie das Enzym Phenylethanolamin-N-Methyltransferase besitzen.

 

 

Abb. 1 Biosynthese der Catecholamine: Phenylalanin (1), Tyrosin (2), Dopa (3), Dopamin (4), Noradrenalin (5), Adrenalin (6)

Bedeutung als Dopingmittel

Von den Catecholaminen steht nur Adrenalin namentlich auf der Dopingliste der WADA und zwar unter der Gruppe S6 Stimulanzien mit dem Zusatz, dass lokale Anwendungen (z.B. in Nasensprays oder Augentropfen) erlaubt sind. Ein möglicher Dopingmissbrauch mit Adrenalin ist bisher allerdings nicht bekannt geworden.

Wirkung

Die Catecholamine Adrenalin und Noradrenalin aktivieren bzw. hemmen über alpha- und beta-Rezeptoren die Zielzellen. Die Freisetzung der Catecholamine ist Folge einer Sympathikus-Aktivierung und ihre Wirkungen auf die verschiedenen Organe können wie folgt zusammengefasst werden:

BronchienErweiterung der Blutgefäße, verbesserte Atmung
FettgewebeFettabbau und Fettsäure-Freisetzung
HerzFrequenz-Erhöhung, Schlagkraft-Erhöhung, Blutdruck-Anstieg
LeberGlycogen-Abbau, Clucose-Freisetzung
Magen-Darm-TraktVerengung der Blutgefäße
SkelettmuskelErhöhung der Durchblutung, Glykogen-Abbau
ZNSAntrieb, Aufmerksamkeit

 

Eine Sympathikus-Aktivierung des vegetativen Nervensystems ist eine Reaktion des Körpers, um höchste Leistungsfähigkeit herzustellen, wie es bei Kampf oder Flucht erforderlich ist. Der Organismus muss folglich eine erhöhte Energiebereitstellung gewährleisten. Hierzu gehören eine erhöhte Sauerstoffversorgung der Muskelzellen (bessere Atmung, erhöhter Bluttransport) sowie eine verbesserte Bereitstellung von Energieträgern wie Glucose und Freien Fettsäuren (Glycogen-Abbau, Glucose-Freisetzung und Fett-Abbau).

Institut für Biochemie der Deutschen Sporthochschule Köln, letzte Aktualisierung 27.08.2013