ยากลุ่มคาเตโคลามีน

ยากลุ่มคาเตโคลามีนเป็นสารกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกที่สร้างขึ้นจากโครงสร้างคาเตโคล-เอมีน ซึ่งรวมถึงสารสื่อประสาทภายในร่างกายอย่างนอร์เอพิเนฟริน, เอพิเนฟริน และโดปามีน รวมถึงยาโดบูทามีนซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ ยาเหล่านี้ออกฤทธิ์ต่อตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิกเพื่อเพิ่มการบีบตัวและอัตราการเต้นของหัวใจ และปรับการทำงานของหลอดเลือด โดยเป็นยาเพิ่มการบีบตัวของหัวใจ (positive inotropes) ต้นแบบที่ใช้สำหรับการพยุงระบบไหลเวียนโลหิตในภาวะวิกฤต

Definition

คาเตโคลามีนเป็นสารประกอบที่มีนิวเคลียสคาเตโคล (วงแหวนเบนซีนที่มีหมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ติดกัน) และสายโซ่ข้างเอมีน ในฐานะยา สารเหล่านี้ออกฤทธิ์เป็นสารกระตุ้น (agonists) ที่ตัวรับอะดรีเนอร์จิกและ/หรือโดปามิเนอร์จิก ทำให้เกิดผลต่อหัวใจและหลอดเลือดที่ขึ้นกับขนาดยาและชนิดย่อยของตัวรับ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเภสัชวิทยาของยากลุ่มคาเตโคลามีน: โครงสร้างทางเคมีที่ใช้ร่วมกัน, ตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิกที่ยาออกฤทธิ์ผ่าน, และวิธีที่การเลือกจับกับตัวรับส่งผลต่อหัวใจและหลอดเลือด หัวข้อนี้ถือว่ากลุ่มยานี้เป็นหัวข้อเภสัชวิทยาอ้างอิงและไม่มีข้อมูลการให้ยาหรือคำแนะนำการรักษาเฉพาะบุคคล

Core questions

• โครงสร้างคาเตโคลกำหนดการจับกับตัวรับและการเผาผลาญโดย catechol-O-methyltransferase และ monoamine oxidase ได้อย่างไร?
• ความสามารถในการจับกับตัวรับอัลฟ่า, เบต้า-1, เบต้า-2 และโดปามิเนอร์จิกที่แตกต่างกันของคาเตโคลามีนแต่ละชนิดอธิบายลักษณะทางหัวใจและหลอดเลือดที่แตกต่างกันได้อย่างไร?
• เหตุใดการกระตุ้นอะดรีเนอร์จิกอย่างต่อเนื่องจึงนำไปสู่การลดความไวและการลดจำนวนของตัวรับในหัวใจที่ล้มเหลว?

Key concepts

• นิวเคลียสคาเตโคลและสายโซ่ข้างเอมีน
• การกระตุ้นตัวรับเบต้า-1 และการเพิ่มการบีบตัว/อัตราการเต้นของหัวใจ
• การหดตัวของหลอดเลือดที่เกิดจากอัลฟ่า-1 และการขยายตัวของหลอดเลือดที่เกิดจากเบต้า-2
• ผลของตัวรับโดปามิเนอร์จิก
• การลดความไวและการลดจำนวนของตัวรับ
• ครึ่งชีวิตสั้นและการเผาผลาญโดย COMT และ MAO

Mechanisms

คาเตโคลามีนจับกับตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิกที่เชื่อมโยงกับโปรตีน G การกระตุ้นเบต้า-1 จะกระตุ้น Gs เพิ่ม cyclic AMP และกิจกรรมของโปรตีนไคเนส A ซึ่งจะเพิ่มการเข้าของแคลเซียมผ่านช่อง L-type และเร่งการหมุนเวียนของแคลเซียม ทำให้เกิดแรงบีบตัวที่มากขึ้นและอัตราการเต้นของหัวใจที่เร็วขึ้น การกระตุ้นอัลฟ่า-1 ทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือดผ่าน Gq และ phospholipase C ในขณะที่การกระตุ้นเบต้า-2 ทำให้เกิดการขยายตัวของหลอดเลือด ความสมดุลของความสามารถในการจับกับตัวรับเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละสาร — เอพิเนฟรินจับกับตัวรับอัลฟ่าและเบต้า, นอร์เอพิเนฟรินส่วนใหญ่จับกับอัลฟ่าและเบต้า-1 โดยมีเบต้า-2 น้อย, โดปามีนเพิ่มผลต่อโดปามิเนอร์จิก, และโดบูทามีนเป็นสารกระตุ้นเบต้า-1 ที่ค่อนข้างจำเพาะเจาะจง โครงสร้างคาเตโคลทำให้สารเหล่านี้เป็นสารตั้งต้นสำหรับ catechol-O-methyltransferase และ monoamine oxidase ทำให้มีระยะเวลาการออกฤทธิ์สั้น การกระตุ้นอะดรีเนอร์จิกเรื้อรัง เช่น ในภาวะหัวใจล้มเหลว นำไปสู่การลดความไวและการลดจำนวนของตัวรับเบต้า ซึ่งจำกัดประโยชน์ในระยะยาว

Clinical relevance

คาเตโคลามีนเป็นสารอ้างอิงสำหรับการทำความเข้าใจเภสัชวิทยาของอะดรีเนอร์จิกและการพยุงระบบไหลเวียนโลหิตในภาวะวิกฤต และการทดลองเปรียบเทียบยาเหล่านี้เป็นข้อมูลสำคัญในการตีความหลักฐาน ตัวอย่างเช่น การทดลอง SOAP II เปรียบเทียบโดปามีนและนอร์เอพิเนฟรินในฐานะยาเพิ่มความดันโลหิต (vasopressors) ตัวแรกในภาวะช็อก และมีการอ้างอิงอย่างกว้างขวางในการประเมินยาเหล่านี้ ข้อมูลนี้อธิบายกลไกและหลักฐาน และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจรักษาเฉพาะบุคคล; ไม่มีข้อมูลการให้ยา

Evidence & guidelines

การทดลองแบบสุ่ม SOAP II (De Backer และคณะ, 2010) เป็นการศึกษาเปรียบเทียบที่สำคัญของโดปามีนเทียบกับนอร์เอพิเนฟรินในภาวะช็อก และมักถูกอ้างอิงเมื่อมีการกล่าวถึงยาเหล่านี้ การทบทวนระบบอะดรีเนอร์จิกในภาวะหัวใจล้มเหลวจัดให้คาเตโคลามีนอยู่ในพยาธิสรีรวิทยาที่กว้างขึ้นของการกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติก แหล่งข้อมูลเหล่านี้ถูกอ้างอิงเพื่อเป็นแนวทางและไม่ได้นำเสนอซ้ำเป็นคำแนะนำ

History

การออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาของสารสกัดจากต่อมหมวกไตได้รับการอธิบายในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 และเอพิเนฟรินเป็นหนึ่งในฮอร์โมนกลุ่มแรกที่ถูกแยกและสังเคราะห์ การเสนอของ Raymond Ahlquist ในปี 1948 เกี่ยวกับตัวรับอะดรีเนอร์จิกอัลฟ่าและเบต้าที่แตกต่างกันได้ให้กรอบแนวคิดในการทำความเข้าใจว่าทำไมคาเตโคลามีนที่แตกต่างกันจึงให้ผลที่แตกต่างกัน และการโคลนระดับโมเลกุลและการจำแนกลักษณะของตัวรับอะดรีเนอร์จิกในภายหลังได้ปรับปรุงภาพรวมนั้นและอธิบายการออกฤทธิ์ของยาที่จำเพาะเจาะจงต่อชนิดย่อย

Debates

คาเตโคลามีนชนิดใดที่เหมาะสมกว่าในการใช้เป็นยาเพิ่มความดันโลหิตตัวแรกในภาวะช็อก?

หลักฐานจากการทดลองเปรียบเทียบทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเมื่อใช้โดปามีนเทียบกับนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งทำให้การอภิปรายเปลี่ยนไปให้ความสำคัญกับนอร์เอพิเนฟรินในหลายสถานการณ์ แม้ว่าคำถามนี้ยังคงขึ้นอยู่กับบริบทและในที่นี้ถือเป็นเพียงประเด็นในการประเมินหลักฐานเท่านั้น

Key figures

• Raymond Ahlquist
• Robert Lefkowitz

Seminal works

• de-backer-2010
• lymperopoulos-2013

Frequently asked questions

อะไรทำให้ยาเป็นคาเตโคลามีน?

ในทางเคมี คาเตโคลามีนมีวงแหวนคาเตโคล (วงแหวนเบนซีนที่มีหมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ติดกัน) บวกกับสายโซ่ข้างเอมีน นอร์เอพิเนฟริน, เอพิเนฟริน, โดปามีน และโดบูทามีนซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ มีโครงสร้างนี้ร่วมกันและออกฤทธิ์ต่อตัวรับอะดรีเนอร์จิกและโดปามิเนอร์จิก

เหตุใดคาเตโคลามีนจึงมีระยะเวลาการออกฤทธิ์สั้นมาก?

โครงสร้างคาเตโคลทำให้เป็นสารตั้งต้นที่รวดเร็วสำหรับเอนไซม์ catechol-O-methyltransferase และ monoamine oxidase ซึ่งจะสลายยาอย่างรวดเร็ว ดังนั้นผลของยาจึงสั้นและโดยทั่วไปจะให้โดยการให้ยาทางหลอดเลือดดำอย่างต่อเนื่องในการดูแลผู้ป่วยวิกฤต