Adrenalina

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Adrenalina
Nombre (IUPAC) sistemático
(R)-4-(1-hidroxi-2-(metilamino)etil)benceno-1,2-diol
Identificadores
Número CAS 51-43-4
Código ATC A01AD01
PubChem 838
DrugBank APRD00450
ChemSpider 5611
UNII YKH834O4BH
KEGG D00095
ChEBI 28918
Datos químicos
Fórmula C9H13NO3 
Peso mol. 183,204 g/mol
Oc1ccc(cc1O)[C@@H](O)CNC
InChI=1S/C9H13NO3/c1-10-5-9(13)6-2-3-7(11)8(12)4-6/h2-4,9-13H,5H2,1H3/t9-/m0/s1
Key: UCTWMZQNUQWSLP-VIFPVBQESA-N
Farmacocinética
Biodisponibilidad Nula (oral)
Metabolismo Sinápsis adrenérgica, Monoamino oxidasa y Catecol-O-Metil transferasa
Vida media 2 minutos
Excreción Orina
Datos clínicos
Cat. embarazo A (AU) No hay estudios en humanos. El fármaco solo debe utilizarse cuando los beneficios potenciales justifican los posibles riesgos para el feto. Queda a criterio del médico tratante. (EUA)
Estado legal S4 (AU) POM (UK) ℞-only (EUA)
Vías de adm. intravenosa, intramuscular, endotraqueal
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La adrenalina, también conocida como epinefrina por su Denominación Común Internacional (DCI), es una hormona y un neurotransmisor.[1]​ Incrementa la frecuencia cardíaca, contrae los vasos sanguíneos, dilata los conductos de aire, y participa en la reacción de lucha o huida del sistema nervioso simpático.[2]​ Químicamente, la adrenalina es una catecolamina, una monoamina producida sólo por las glándulas suprarrenales a partir de los aminoácidos fenilalanina y tirosina.

El término adrenalina se deriva de las raíces latinas ad- y renes que literalmente significa "junto al riñón", en referencia a la ubicación anatómica de la glándula suprarrenal en el riñón. Las raíces griegas epi y nephros tienen un significado similar, "sobre el riñón", y dan origen a epinefrina. El término epinefrina es usualmente abreviado a epi en la jerga médica.[3]​

Los extractos suprarrenales conteniendo adrenalina se obtuvieron por primera vez por el fisiólogo polaco Napoleon Cybulski en 1895. Estos extractos, que él llamó nadnerczyna, contenían epinefrina y otras catecolaminas.[4]​ El químico japonés Jokichi Takamine y su asistente Keizo Uenaka descubrieron independientemente la adrenalina en 1900.[5]​[6]​ En 1901, Takamine aisló y purificó con éxito la hormona de las glándulas suprarrenales de ovejas y bueyes.[7]​ La adrenalina fue por primera vez sintetizada en un laboratorio por Friedrich Stolz y Henry Drysdale Dakin, de forma independiente, en 1904.[6]​

Aplicaciones médicas

Ampolla de epinefrina, 1 mg

La epinefrina es usada para tratar una serie de afecciones incluyendo: paro cardiorrespiratorio, anafilaxia, y sangrado superficial.[8]​ Ha sido históricamente usada para tratar los broncoespasmos y la hipoglucemia, pero ahora se prefiere utilizar fármacos más selectivos, tales como el salbutamol y la dextrosa repectivamente.[8]​

Paro cardíaco

La adrenalina se usa como medicamento para tratar el paro cardíaco y otras arritmias cardíacas que resulten en un gasto cardíaco disminuido o ausente. La acción de la adrenalina consiste en el incremento de la resistencia periférica mediante la vasoconstricción receptor α1-dependiente y el incremento del gasto cardíaco mediante su unión a los receptores β1. Las concentraciones ACLS habituales para las inyecciones son de 1:10.000.

Anafilaxia

Debido a sus efectos de dilatación en la vía aérea, la adrenalina es el fármaco de elección para tratar la anafilaxia. También es útil en el tratamiento de la septicemia. Los pacientes con alergia a proteínas[9]​ sometidos a inmunoterapia pueden recibir un "enjuague" de adrenalina antes de que se administre el extracto alergénico, reduciendo así la respuesta inmune al alergénico administrado.[10]​

Debido a las diversas expresiones de receptores α1 o β2, dependiendo del paciente, la administración de adrenalina puede elevar o reducir la presión sanguínea, dependiendo de que el aumento o disminución neta de la resistencia periférica permita balancear los efectos inotrópicos y cronotrópicos positivos de la adrenalina en el corazón, efectos que respectivamente incrementan la contractilidad y la frecuencia cardíaca.

Las concentraciones habituales para las inyecciones subcutáneas o intramusculares son de 1:1.000.

Laringotraqueobronquitis

La epinefrina racémica ha sido históricamente usada para el tratamiento de laringotraqueobronquitis.[11]​[12]​ La epinefrina racémica es una mezcla 1:1 de los isómeros dextrógiro (D) y levógiro (L) de la epinefrina.[13]​ La forma L es el componente activo.[13]​ La epinefrina racémica funciona a través de la estimulación de los receptores adrenérgicos-α en las vías respiratorias resultando en la vasoconstricción de la mucosa y una disminución en las edemas subglóticas, y a través de la estimulación de los receptores adrenérgicos-β resultando en la relajación del músculo liso bronquial.[12]​

En anestésicos locales

La epinefrina se añade a una serie de anestésicos locales inyectables, tales como la bupivacaína y lidocaína, como un vasoconstrictor que permite retardar la absorción y por lo tanto prolongar la acción del agente anestésico. Algunos de los efectos adversos del uso de anestésicos locales, tales como la aprensión, taquicardia y temblores, podrían deberse a la acción de la epinefrina.[14]​

Autoinyectores

La epinefrina está disponible en sistemas de auto-administración (autoinyectores). El principio activo de medicamentos como EpiPen, Anapen, y Twinject es la epinefrina. Los Twinjects contienen una segunda dosis de epinefrina en una jeringa y aguja separadas dentro del cuerpo del auntoinyector.

Aun cuando estos nombres son marcas registradas, el uso común de los términos está derivando hacia la referencia genérica a cualquier autoinyector de epinefrina.

A efectos de monitorizar el estado de conservación de la epinefrina frente a una posible desnaturalización (por agresiones lumínicas, térmicas,...), los autoinyectores disponen de una ventana transparente que permite realizar la observación visual de la transparencia del líquido. Los usuarios de autoinyectores deben realizar la comprobación visual diariamente, así como reemplazarlos cada 18 meses (coincidiendo con el plazo de caducidad o vida útil del componente activo).

Efectos adversos

Posibles reacciones adversas a la epinefrina son palpitaciones, taquicardias, arritmias cardíacas, ansiedad, cefaleas, temblores, hipertensión, y edema pulmonar agudo.[15]​

Su uso está contraindicado en pacientes en tratamiento con β-bloqueadores no-selectivos, debido a que la interacción podría resultar en una hipertensión severa e incluso en una hemorragia cerebral.[16]​ Aunque comúnmente se cree que la administración de epinefrina puede causar un fallo cardiaco por estrechar las arterias coronarias, este no es el caso. Las arterias coronarias tienen solamente receptores β2, que provocan una vasodilatación en presencia de epinefrina.[17]​ Sin embargo, no está probado definitivamente que la administración de dosis altas de epinefrina mejore la supervivencia o la incidencia de secuelas neurológicas en víctimas adultas de un paro cardíaco.[18]​

Medición en fluidos biológicos

La epinefrina puede ser cuantificada en la sangre, plasma o suero como ayuda diagnóstica para monitorear la administración terapéutica o para identificar el agente causante en una posible víctima de envenenamiento. Las concentraciones de epinefrina endógena en el plasma en un adulto en reposo son normalmente menores de 10 ng/L, pero pueden subir 10 veces durante el ejercicio y 50 veces o más durante periodos de estrés. Los pacientes con feocromocitoma tienen normalmente niveles de epinefrina en el plasma de 1.000-10.000 ng/L. La administración parenteral de epinefrina para el cuidado intensivo en pacientes con afecciones cardiacas puede llevar a concentraciones de 10.000 a 100.000 ng/L.[19]​[20]​

Mecanismo de acción

Véase también: Receptor adrenérgico

Como hormona, la epinefrina actúa en casi todos los tejidos del cuerpo. Sus acciones varían según el tipo de tejido y la expresión de los distintos receptores adrenérgicos en cada tejido. Por ejemplo, la epinefrina causa la relajación del músculo liso en las vías respiratorias pero causa contracciones en el músculo liso de las arteriolas.

La epinefrina actúa uniéndose a una variedad de receptores adrenérgicos. La adrenalina es un agonista no selectivo de todos los receptores adrenérgicos, incluyendo los receptores α1, α2, β1, β2, y β3.[16]​ La unión de la epinefrina a estos receptores origina una serie de cambios metabólicos. La unión con los receptores adrenérgicos α inhibe la secreción de insulina en el páncreas; estimula la glucogenolisis en el hígado y el músculo; y estimula la glucólisis en el músculo.[21]​ La unión con los receptores adrenérgicos β provoca la secreción de glucagón en el páncreas, acrecienta la secreción de la hormona adrenocorticotropa (ACTH) en la glándula pituitaria e incrementa la lipólisis en el tejido adiposo. Juntos, estos efectos llevan a un incremento de la glucemia y de la concentración de ácidos grasos en la sangre, proporcionando sustratos para la producción de energía dentro de las células de todo el cuerpo.[21]​ La adrenalina es el activador más potente de los receptores α, es 2 a 10 veces más activa que la noradrenalina y más de 100 veces más potente que el isoproterenol.

Además de los cambios metabólicos, la epinefrina también lleva a amplias interacciones a través de todos los sistemas de órganos.

Respuestas fisiológicas a la epinefrina por órgano
Órgano Efectos
Corazón Incrementa la frecuencia cardiaca
Pulmones Incrementa la frecuencia respiratoria
Casi todos los tejidos Vasoconstricción o vasodilatación
Hígado Estimula la glucogenolisis
N/A, sistémico Incrementa la lipólisis
N/A, sistémico Contracciones musculares

Biosíntesis y regulación

La adrenalina es sintetizada en la médula de la glándula suprarrenal en una ruta enzimática que convierte el aminoácido tirosina en una serie de intermediarios y, finalmente, en adrenalina. La tirosina es primero oxidada para obtener levodopa, que posteriormente se descarboxila para dar dopamina. La oxidación de esta molécula proporciona norepinefrina que luego es metilada para dar epinefrina.

La adrenalina también es sintetizada al metilarse la amina distal primaria de la norepinefrina por la acción de la enzima feniletanolamina N-metiltransferasa (PNMT) en el citosol de las neuronas adrenérgicas y células de la médula adrenal (llamadas células cromafínicas). La PNMT sólo se encuentra en el citosol de las células de la médula suprarrenal. La PNMT usa la S-adenosilmetionina como cofactor para donar el grupo metilo a la norepinefrina, creando adrenalina.

La biosíntesis de la adrenalina implica una serie de reacciones enzimáticas

Para que la norepinefrina sirva como sustrato de la PNMT en el citosol, primero debe ser trasladada fuera de los gránulos de las células cromafínicas a través del intercambiador catecolaminas-H+ VMAT1. El VMAT1 también es responsable de transportar la recién sintetizada adrenalina de vuelta del citosol a los gránulos de las células cromafínicas, desde donde es liberada fuera de la célula.

En las células hepáticas, la adrenalina se une al receptor adrenérgico β, que cambia de conformación y ayuda a las Gs, un tipo de proteína G, a transformar el GDP en GTP. Esta proteína G trimérica se disocia en subunidades alfa y beta/gamma. Las Gs alfa se unen a la adenilciclasa, convirtiendo el ATP en AMP cíclico. El AMP cíclico se une a una subunidad reguladora de la proteína quinasa A y la proteína quinasa A fosforila la fosforilasa quinasa. Mientras tanto, las Gs beta/gamma se unen al canal de calcio, lo que permite la entrada de los iones de calcio al citoplasma. Los iones de calcio se unen a las proteínas calmodulinas, una proteína presente en todas las células eucariotas, que luego se unen a la fosforilasa quinasa y completan su activación. La fosforilasa quinasa fosforila la glucógeno fosforilasa, que luego fosforila el glucógeno y lo convierte en glucosa-6-fosfato.

Regulación

Los principales desencadenantes fisiológicos de la liberación de adrenalina son las tensiones, tales como las amenazas físicas, las emociones intensas, los ruidos, las luces brillantes y la alta temperatura ambiental. Todos estos estímulos se procesan en el sistema nervioso central.[22]​

La hormona adrenocorticotropa (ACTH) y el sistema nervioso simpático estimulan la síntesis de los precursores de adrenalina al incrementar la actividad de la tirosina hidroxilasa y dopamina beta-hidroxilasa, dos enzimas claves involucradas en la síntesis de catecolaminas. La ACTH también estimula a la corteza suprarrenal para que libere cortisol, lo que incrementa la expresión de PNMT en las células cromafínicas, intensificando la síntesis de adrenalina. Esto se hace con frecuencia en respuesta al estrés. El sistema nervioso simpático, actuando a través de los nervios esplácnicos que llegan a la médula suprarrenal, estimula la liberación de adrenalina. La acetilcolina liberada por las fibras simpáticas preganglionares de estos nervios actúan en los receptores nicotínicos, causando la despolarización celular y una entrada de calcio a través de los canales de calcio voltaje-dependientes. El calcio provoca la exocitosis de los gránulos cromafínicos y así libera la adrenalina (y noradrenalina) hacia el torrente sanguíneo.

La adrenalina (como también la noradrenalina) ejerce una retroalimentación negativa para regular a la baja su propia síntesis en los receptores presinápticos adrenérgicos α2. Niveles anormalmente altos de adrenalina pueden provocar una variedad de afecciones, tales como el feocromocitoma y otros tumores de los ganglios simpáticos.

Su acción finaliza con su recaptación en las terminaciones nerviosas, la dilución y la degradación metabólica por monoamino oxidasas y catecol-O-metil transferasas.

Síntesis química

La epinefrina puede sintetizarse mediante la reacción de catecol con cloruro de cloroacetilo, seguido por la adición de metilamina para obtener la cetona, que se reduce al compuesto deseado. La mezcla racémica puede separarse usando ácido tartárico. La adrenalina natural es el esteroisómero (R)-(-)-L-adrenalina.

Representación de las reacciones químicas para la síntesis de adrenalina.

Para el aislamiento desde las glándulas suprarrenales de animales (inglés):

  • J. Takamine, J. Soc. Chem. Ind., 20, 746 (1901).
  • J. B. Aldrich, Am. J. Physiol., 5, 457 (1901).

Producción sintética (inglés):

  • A. F. Stolz, Chem. Ber., 37, 4149 (1904).
  • K. R. Payne, Ind. Chem. Chem. Manuf., 37, 523 (1961).
  • H. Loewe, Arzneimittel-Forsch., 4, 583 (1954).
  • Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 152814 (1903).
  • Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 157300 (1903).
  • Farbenwerke Meister Lucins & Bruning in Hochst a.M., DE 222451 (1908).
  • Tullar, B. F. (1948). «The resolution of dl-arterenol». Journal of the American hemical Society 70 (6): 2067. PMID 18863798. doi:10.1021/ja01186a024. 
  • D. Flacher, Z. Physiol. Chem., 58, 189 (1908).

Etimología

Aunque fuera de los Estados Unidos se nombra de manera habitual como adrenalina, el USAN y la Denominación Común Internacional (DCI) para este fármaco es epinefrina porque adrenaline se parece demasiado a la marca adrenalin (sin la e final) comercializada por Parke, Davis & Co., la cual se encuentra registrada en los Estados Unidos.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Berecek Kh, B. M.; Brody, M. J. (1982). «Evidence for a neurotransmitter role for epinephrine derived from the adrenal medulla». Am J Physiol 242 (4): H593-H601. PMID 6278965. 
  2. ↑ Cannon, W. B. (1929). American Journal of Physiology 89: 84-107. Plantilla:Full
  3. ↑ Gail Askew and Marilyn Smith-Stoner. (2001). The Pharmacy Assistant (Clinical Allied Heathcare Series). Clifton Park, NY: Thomson Delmar Learning. pp. 4-6. ISBN 0-89262-438-8. 
  4. ↑ «Polish Thread in the History of Circulatory Physiology». Consultado el 24 de abril de 2011. 
  5. ↑ Yamashima T (2003). «Jokichi Takamine (1854–1922), the samurai chemist, and his work on adrenalin». J Med Biogr 11 (2): 95-102. PMID 12717538. 
  6. ↑ a b Bennett M (1999). «One hundred years of adrenaline: the discovery of autoreceptors». Clin Auton Res 9 (3): 145-59. PMID 10454061. doi:10.1007/BF02281628. 
  7. ↑ Takamine J (1901). «The isolation of the active principle of the suprarenal gland». The Journal of Physiology (Great Britain: Cambridge University Press). pp. xxix-xxx. 
  8. ↑ a b «Epinephrine». The American Society of Health-System Pharmacists. Consultado el 3 de abril de 2011. 
  9. ↑ Sicherer, Scott H. (2006). Understanding and Managing Your Child's Food Allergy. Baltimore: The Johns Hopkins University Press. ISBN 0801884918. 
  10. ↑ «Asthma Causes, Types, Symptoms, Treatment, Medication, Facts and the Link to Allergies by MedicineNet.com». 
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  12. ↑ a b Thomas LP, Friedland LR (1998). «The cost-effective use of nebulized racemic epinephrine in the treatment of crup». American Journal of Emergency Medicine 16 (1): 87-89. PMID 9451322. doi:10.1016/S0735-6757(98)90073-0. 
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  15. ↑ About.com - "The Definition of Epinephrine"
  16. ↑ a b Shen, Howard (2008). Illustrated Pharmacology Memory Cards: PharMnemonics. Minireview. p. 4. ISBN 1-59541-101-1. 
  17. ↑ Sun, D; Huang, A; Mital, S; Kichuk, MR; Marboe, CC; Addonizio, LJ; Michler, RE; Koller, A et al. (2002). «Norepinephrine elicits beta2-receptor-mediated dilation of isolated human coronary arterioles». Circulation 106 (5): 550-5. PMID 12147535. doi:10.1161/01.CIR.0000023896.70583.9F. 
  18. ↑ Stiell, I. G.; Hebert, P. C.; Weitzman, B. N.; Wells, G. A.; Raman, S.; Stark, R. M.; Higginson, L. A. J.; Ahuja, J. et al. (1992). «High-Dose Epinephrine in Adult Cardiac Arrest». New England Journal of Medicine 327 (15): 1045. PMID 1522840. doi:10.1056/NEJM199210083271502. 
  19. ↑ Raymondos, K.; Panning, B.; Leuwer, M.; Brechelt, G.; Korte, T.; Niehaus, M.; Tebbenjohanns, J.; Piepenbrock, S. (2000). «Absorption and hemodynamic effects of airway administration of adrenaline in patients with severe cardiac disease». Ann. Intern. Med. 132 (10): 800-803. PMID 10819703. 
  20. ↑ Baselt, R. (2008). Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man (8th edición). Foster City, CA: Biomedical Publications. pp. 545-547. ISBN 0962652377. 
  21. ↑ a b Sabyasachi Sircar (2007). Medical Physiology. Thieme Publishing Group. p. 536. ISBN 3-13-144061-9. 
  22. ↑ Nelson, L.; Cox, M. (2004). Lehninger Principles of Biochemstry (4th edición). New York: Freeman. p. 908. ISBN 0716743396. 

Bibliografía

  • Aronson JK (2005). "Where name and image meet" - the argument for "adrenaline". British Medical Journal 320, 506-9.
  • Bennett M (2006). "One hundred years of adrenaline: the discovery of autoreceptors". Clin Auton Res 9 (3): 145-59. PMID 10454061.
  • Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep (2005). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach. Philadelphia, PA: Elsevier/Saunders. ISBN 1-4160-2328-3.
  • Yamashima T (2006). "Jokichi Takamine (1854-1922), the samurai chemist, and his work on adrenalin". J Med Biogr 11 (2): 95-102. PMID 12717538.

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