Октопамин: Изомеры, свойства и рецепторы

Введение

Группа стереоизомеров

Изомер пара-октопамина

| tradename =
| pregnancy category =
| legal US = Запрещено к использованию в пищевых продуктах или добавках.
| legal status = Rx / Неконтролируемый / Запрещен Всемирным антидопинговым агентством
| routes of administration = Перорально

| bioavailability = 99,42%
| metabolism = p-гидроксиминдальная кислота; N-ацетилтрансферазы; фенилэтиламин N-метилтрансфераза
| elimination half life = 15 минут у насекомых. От 76 до 175 минут у человека
| excretion = До 93% потребленного октопамина выводится через мочевыводящие пути в течение 24 часов. Октопамин продавался под торговыми названиями, такими как Epirenor, Norden и Norfen, для использования в качестве симпатомиметического препарата, отпускаемого по рецепту.

Эффекты на клетки

Октопамин оказывает свое действие путем связывания и активации рецепторов, расположенных на поверхности клеток. Эти рецепторы в основном изучались у насекомых, где их можно разделить на отдельные типы: OctαR (альфа-адренергические аналоги), структурно и функционально похожи на норадренергические альфа-1 рецепторы у млекопитающих. Существует несколько подтипов рецептора OctαR. Например, у клопа-поцелуйника (Rhodnius prolixus) есть Octα1R, Octα2R. OctβR (бета-адренергические подобные), структурно и функционально похожи на норадренергические бета-рецепторы у млекопитающих. Существует несколько подтипов рецептора OctβR. Например, у плодовой мушки (Drosophila melanogaster) есть DmOctβ1R, DmOctβ2R и DmOctβ3R. OAMB. Разнообразие этого рецептора относительно мало изучено. Плодовая мушка (Drosophila melanogaster) имеет две различные изоформы, функционально отличающиеся друг от друга: OambK3 и OambAS. TyrR (смешанные рецепторы октопамина/тирамина), которые структурно и функционально похожи на норадренергические альфа-2 рецепторы у млекопитающих. Однако рецепторы класса TyrR обычно активируются тирамином сильнее, чем октопамином. У позвоночных специфических рецепторов к октопамину не выявлено. Октопамин слабо связывается с рецепторами норэпинефрина и эпинефрина, но неясно, имеет ли это какое-либо функциональное значение. Он связывается более прочно с рецепторами, ассоциированными с трацеаминами (TAAR), особенно с TAAR1. В слюнных железах осьминога было обнаружено, что он действует как нейротрансмиттер, нейрогормон и нейромодулятор у беспозвоночных. Хотя Эрспамер обнаружил его в природе и дал ему название, октопамин фактически существовал в течение многих лет как фармацевтический препарат. Он широко используется в поведении, требующем больших затрат энергии, у всех насекомых, ракообразных (крабов, лобстеров, раков) и пауков. Такое поведение включает модуляцию мышечного напряжения, полет, овуляцию и откладывание яиц, а также прыжки.

У беспозвоночных животных, не являющихся насекомыми

У лобстеров октопамин, по-видимому, частично направляет и координирует нейрогормоны в центральной нервной системе. Наблюдалось, что инъекция октопамина лобстерам и ракам вызывает разгибание конечностей и брюшка. У нематод октопамин содержится в высоких концентрациях у взрослых особей, снижая яйцекладку и перистальтику глотки, оказывая антагонистическое действие по отношению к серотонину. У моллюсков октопаминергические нервы могут присутствовать в сердце, с высокой концентрацией в нервной системе.

У насекомых, не относящихся к Drosophila

У насекомых октопамин высвобождается ограниченным числом нейронов, но оказывает широкое воздействие на центральный мозг, все органы чувств и несколько ненейронных тканей. В торакальных ганглиях октопамин преимущественно высвобождается нейронами DUM (дорсальная непарная медиана) и VUM (вентральная непарная медиана), которые воздействуют октопамином на нервные, мышечные и периферические структуры. Эти нейроны играют важную роль в реализации энергозатратных двигательных реакций, таких как прыжки, вызванные испугом, и полёт. Например, нейрон DUMeti саранчи высвобождает октопамин на мышцу-разгибатель голени, увеличивая мышечное напряжение и скорость расслабления. Эти действия способствуют эффективному сокращению мышц ног при прыжках. У медоносных пчёл октопамин играет ключевую роль в обучении и памяти. У светлячков высвобождение октопамина приводит к генерации света в световом органе. У личинок восточного армейского червя октопамин оказывает иммуностимулирующее действие, повышая выживаемость в популяциях с высокой плотностью. Веспа-изумрудница жалит таракана-хозяина в головном ганглии (мозге) для своих личинок. Яд блокирует рецепторы октопамина, и таракан перестаёт проявлять нормальные реакции избегания, вместо этого чрезмерно ухаживает за собой. Он становится покорным, и оса ведёт его к своему гнезду, тянув за антенну, как за поводок.

Позвоночные

У позвоночных октопамин замещает норадреналин в симпатических нейронах при хроническом применении ингибиторов моноаминоксидазы. Он может быть причиной часто встречающегося побочного эффекта – ортостатической гипотензии при приеме этих препаратов, хотя существуют данные, указывающие на то, что этот эффект опосредован повышенным уровнем N-ацетилсеротонина. В одном исследовании было отмечено, что октопамин может быть важным амином, влияющим на терапевтическое действие ингибиторов, таких как ингибиторы моноаминоксидазы, особенно учитывая значительное повышение уровня октопамина, наблюдаемое у животных, получавших этот ингибитор. Октопамин был достоверно обнаружен в образцах мочи млекопитающих, включая людей, крыс и кроликов, принимавших ингибиторы моноаминоксидазы. Очень небольшое количество октопамина также было найдено в некоторых тканях животных. Было установлено, что в организме кролика сердце и почки содержат наибольшие концентрации октопамина. Октопамин выводится с мочой на 93% в течение 24 часов после образования в организме кролика как побочный продукт ипрониазида. У млекопитающих октопамин может стимулировать высвобождение жира из адипоцитов (жировых клеток), что привело к его рекламе в интернете как средства для похудения. Однако высвобожденный жир, вероятно, быстро усваивается другими клетками, и нет доказательств того, что октопамин способствует снижению веса. Октопамин также может значительно повышать артериальное давление в сочетании с другими стимуляторами, как это происходит в некоторых добавках для похудения. Всемирное антидопинговое агентство включило октопамин в список запрещенных веществ для использования во время соревнований, классифицировав его как "специфический стимулятор" в Запрещенном списке 2019 года.

Инсектициды

Октопаминовый рецептор является мишенью для инсектицидов, так как его блокирование приводит к снижению уровня циклического аденозинмонофосфата (cAMP). Эфирные масла могут обладать подобным нейроинсектицидным эффектом, и этот механизм октопаминового рецептора естественным образом используется растениями, содержащими активные инсектицидные фитохимические вещества.

млекопитающие

Октопамин — один из четырех основных эндогенных агонистов человеческого рецептора, ассоциированного со следовыми аминами 1, наряду с 3-йодтиронамином, дофамином и тирамином.

Беспозвоночные

Октопамин связывается с соответствующими рецепторами, сопряженными с G-белком (GPCR), для запуска пути передачи клеточного сигнала. Определено как минимум три группы октопаминовых GPCR. OctαR (рецепторы OCTOPAMINE1) более тесно связаны с α-адренергическими рецепторами, а OctβR (рецепторы OCTOPAMINE2) – с β-адренергическими рецепторами. Рецепторы октопамина/тирамина (включая Oct TyrR) могут связываться с обоими лигандами и демонстрируют специфическое связывание в зависимости от агониста. Oct TyrR входит как в группы генов ОКТОПАМИНОВЫХ, так и в группы генов ТИРАМИНОВЫХ рецепторов.

У насекомых

Октопамин выполняет функцию, аналогичную норэпинефрину у насекомых, и вовлечен в регуляцию агрессии у беспозвоночных, оказывая различное влияние на разные виды. Исследования показали, что снижение уровня нейромедиатора октопамина и блокирование синтеза тирамин-бета-гидроксилазы (фермента, который превращает тирамин в октопамин) уменьшает агрессию у дрозофилы, не оказывая влияния на другие формы поведения.