Rol bijniermerg in acute stressrespons

[egos]

De acute stressrespons verloopt in eerste instantie via sympathische zenuwvezels vanuit de hypothalamus. In. de uiteinden van de sympathische zenuwvezels worden de neurotransmitters adrenaline en noradrenaline losgelaten.
 
Deze neurotransmitters zorgen voor de aanloop naar de flight or fight reactie van het lichaam, door in rap tempo allerlei lichamelijk processen in gang te zetten.
 
Vraag: hoe gaat het nu verder?
Zorgt adrenaline in het bijniermerg (ontstaan uit sympathisch weefsel) voor de productie van adrenaline en noradrenaline (zijn het nog steeds neurotransmitters of zijn het nu hormonen?). Waarom is deze stap eigenlijk nodig.
Zorgt noradrenaline voor de stimulering van alle andere organen in de fight or flight reactie?

[egos]

Is misschien zo dat de sympathische eindvezels via noradrenaline direct de fight en flightreactie oproepen en daarnaast de bijniermerg stimuleren tot de afgifte van adrenaline om de fiight,-en flightreactie te versterken?

[Beresteyn]

Hormonen vs. neurotransmitters
Hormonen zijn moleculen die indirect kunnen signaleren doordat ze afgegeven worden aan het bloed. Neurotransmitters zijn moleculen die gebruikt worden voor directe signalering tussen neuronen, meestal verloopt dat via fysiek contact met de adrenerge receptoren in de synaptische spleet. De naamgeving is dus grotendeels afhankelijk van de locatie waar het molecuul zich bevindt, en niet zozeer van de functie.
 
Het klopt niet helemaal 100%, maar adrenaline fungeert in de meeste gevallen als hormoon en noradrenaline als neurotransmitter. Adrenaline wordt dus afgegeven door de bijnieren en noradrenaline wordt afgegeven door neuronen. 
Maar het exacte plaatje zit wat complexer in elkaar. Zo wordt noradrenaline ook door de bijnieren afgegeven als hormoon. Om je er een beeld bij te geven: de ratio adrenaline : noradrenaline is daarbij ongeveer 9:1. En zo is adrenaline bijvoorbeeld aanwezig als neurotransmitter in het neurale weefsel van de retina, maar let op: adrenaline wordt hier slechts in sporenhoeveelheden waargenomen.
 
Een ander voorbeeld van een dergelijk molecuul dat fungeert als hormoon en neurotransmitter is corticotropin-releasing hormone (CRH). Dit hormoon wordt geproduceerd door de hypothalamus als trage reactie op stress ((nor)adrenaline zorgt voor de snelle reactie binnen enkele seconden tot minuten). CRH wordt dan afgegeven in de hypofysepoortader afgegeven, vandaar de benaming als hormoon. Maar eigenlijk fungeert CRH als quasi-neurotransmitter die signaleert naar de naburige hypofyse. Deze zorgt uiteindelijk voor de productie van cortisol die o.a. voor het verhogen van de metabolisme en het immuunsysteem stil legt om zoveel mogelijk energie ter beschikking stelt aan het lichaam om de fight-or-flight respons te faciliteren.
 
Verloop fight-or-flight respons
Globaal gebeurt het volgende. Er wordt angst geregistreerd in de amygdala, die triggert vervolgens een neuronale respons in het sympathische zenuwstelsel. De zenuwen eindigen overal door het lichaam. Een zenuw die de bijnieren direct innerveert via preganglionische sympathische zenuwen, zal deze de hormonen adrenaline en noradrenaline produceren (in 9:1 ratio). Deze zullen perifeer signaleren. En alle andere zenuwen zullen voornamelijk neurotransmitter noradrenaline produceren, die via synaptische spleten signaleren. Adrenaline kan ook als neurotransmitter afgegeven worden, maar dit komt slechts in kleine hoeveelheden voor en daarvoor mag je de rol van neurotransmitter adrenaline verwaarlozen. Downstream zorgen de signalen gezamenlijk voor allerlei lichamelijke reacties op de stress respons.
 

Zorgt adrenaline in het bijniermerg [..] voor de productie van adrenaline en noradrenaline (zijn het nog steeds neurotransmitters of zijn het nu hormonen)?

Nee. De moleculen reguleren niet hun eigen productie. Dit hangt volledig af van de stress stimuli die aanwezig zijn in het
autonome zenuwstelsel. Zodra deze stimuli weg zijn, zal er minder adrenaline en noradrenaline geproduceerd en afgegeven worden. Het bijniermerg geeft de moleculen af aan het bloed, dus in dit geval noemen we het dan hormonen.
 

Zorgt noradrenaline voor de stimulering van alle andere organen in de fight or flight reactie?

Of het alle organen betreft weet ik niet, daar zou je lijstjes van  moeten kunnen vinden. Enkele voorbeelden van organen waar noradrenaline in ieder geval effect op heeft zijn in ieder geval het hart- en vaatstelsel, immuunsysteem, spijsverteringsstelsel, vetweefsel, alvleesklier, lever, nieren…
 

Is misschien zo dat de sympathische eindvezels via noradrenaline direct de fight en flightreactie oproepen en daarnaast de bijniermerg stimuleren tot de afgifte van adrenaline om de fiight,-en flightreactie te versterken?

Nee, zoals ik al eerder zei worden de bijnieren direct geïnnerveerd door preganglionische sympathische zenuwen. Wel is het zo dat (nor)adrenaline vrijwel direct voor een reactie op de fight-or-flight respons veroorzaken, bij hormonen als cortisol en dergelijke duurt dit dus langer.

[egos]

Een zenuw die de bijnieren direct innerveert via preganglionische sympathische zenuwen, zal deze de hormonen adrenaline en noradrenaline produceren (in 9:1 ratio). Deze zullen perifeer signaleren. En alle andere zenuwen zullen voornamelijk neurotransmitter noradrenaline produceren, die via synaptische spleten signaleren.
 
 

 
 
 
Welke neurotransmitter(s) zal vanuit het preganglionisch sympathisch neuron dan het bijniermerg innerveren?
 

 
Nee. De moleculen reguleren niet hun eigen productie.

 
Dat zou betekenen dat noradrenaline als neurotransmitter niet in het presynaptisch neuron actief kan zijn. 
 
 

Nee, zoals ik al eerder zei worden de bijnieren direct geïnnerveerd door preganglionische sympathische zenuwen. Wel is het zo dat (nor)adrenaline vrijwel direct voor een reactie op de fight-or-flight respons veroorzaken, bij hormonen als cortisol en dergelijke duurt dit dus langer.

 
 
Als adrenaline uit het bijniermerg de fight en flightreactie niet versterkt, wat is dan de rol van adrenaline?  

[egos]

Ik vond deze video.

 
Hierin komt de rol van adrenaline aan bod. 5.19-6.35min

[Beresteyn]

Het bijniermerg bevat speciale cellen, genaamd chromaffin cellen, die geïnnerveerd worden door preganglionische zenuwen. Anders dan de meeste andere organen, want daar is meestal sprake van een ganglion en daarna een postganglionische zenuw. Deze preganglionische zenuwen komen voort uit het wervelkolom. De axonen van deze zenuw verlaat de kolom (oranje lijn) en passeren de naburige chain ganglia (gele cirkels) zonder te synapteren in de cellen die daar liggen. Aangekomen in de chromaffin cellen zullen de neuronen wel synapteren en daarbij wordt acetylcholine afgegeven. Hierdoor worden de chromaffin cellen geactiveerd om de hormonen te produceren en af te geven aan het bloed. Zie onderstaande afbeelding voor een visuele weergave. Overigens is het eigenlijk incorrect om te spreken over 'preganglionische' neuronen, aangezien er überhaupt geen ganglion betrokken is bij deze zenuw, maar je vindt deze terminologie wel terug in de literatuur.
 

medullaimage.gif (7.58 KiB) 2884 keer bekeken

 

Dat zou betekenen dat noradrenaline als neurotransmitter niet in het presynaptisch neuron actief kan zijn. 

Ik snap niet zo goed welke richten je op wil? Je vraag was of adrenaline in het bijniermerg voor de productie van adrenaline en noradrenaline zorgt. Het antwoord daarop is nee. De bijniermerg reageert daarvoor alleen op stimuli die uitkomen in de chromaffin cellen.
Noradrenaline kan wel de hypothalamus activeren om CRH te produceren en af te geven, waardoor na een cascade van signaalverwerking de cortex van de bijnieren wordt gestimuleerd om cortisol te produceren en af te geven. 
 

Als adrenaline uit het bijniermerg de fight en flightreactie niet versterkt, wat is dan de rol van adrenaline?  

Adrenaline en noradrenaline uit het bijniermerg stimuleren de fight-or-flight response. En ze zullen deze respons ook blijven stimuleren zolang hiervoor signalen komen vanuit de amygdala. Maar in je vraag suggereerde je dat noradrenaline het bijniermerg stimuleert tot de afgifte van adrenaline. Dat klopt niet.
 
Globaal samengevat:
Adrenaline & noradrenaline → stimuleren fight-or-flight response.
Cortisol → Bloedglucose levels verhogen om de fight-or-flight response energetisch te faciliteren.
Afname van stimuli uit de amygdala, verhoogde activiteit parasympathisch zenuwstelsel, handhaving homeostase & negatieve feedback loops → inhiberen fight-or-flight response.
 
En wat in de video besproken werd: sympathisch zenuwstelsel wordt geactiveerd → signaal naar bijniermerg → bijniermerg geeft hormoon adrenaline (en uiteraard een deel noradrenaline) af → stimulatie van fight-or-flight response. Maar realiseer je dat adrenaline noch noradrenaline enige positieve feedback hebben en hun eigen productie stimuleren; dat klopt niet en daarom waren mijn twee reacties aangaande die vragen eenduidig 'nee'. Ik hoop dat het duidelijker is nu.

[egos]

 

Ik hoop dat het duidelijker is nu.

 
Langzaam komen de puntjes op de i.
 
Ik heb e.e.a. samengebundeld in een overzicht, dat zeker niet helemaal compleet is, omdat er neuraal en hormonaal veel meer speelt dan in een schematisch overzicht samen te vatten is. Het gaat echter om de grote lijn en in dit geval m.n. over de rol die de neurotransmitters vanuit de sympathische zenuwuiteinden op het bijniermerg hebben en de rol die het bijniermerg vervolgens uitoefent op het stimuleren van de F-F-reactie in de acute stressrespons.
Blijft voor mij de vraag, waarom het lichaam de bijniermerg met adrenaline en noradrenaline extra nodig heeft voor het stimuleren van de F-F-reactie, daar het sympathische zenuwstelsel o.i.v. noradrenaline deze reactie al (veel sneller) geïnitieerd heeft?
 
Uit jouw jouw bijdrage in mijn topic over de homeostase na een acute stressreactie ben ik verder tot de conclusie gekomen, dat
1. noradrenaline en acetylcholine door 4 mechanismen uit de synaptische spleet worden verwijderd:
a. Reuptake door het presynspatisch neuron
b. Enzymen die de neurotransmitters afbreken
c. Pompjes in de eindvoetjes van astrocyten nemen de neurotransmitters op. Gebruiken ze zelf of geven ze terug aan de blaasjes in het presynaptisch neuron.
 
2. Het parasympathisch zenuwstelsel mede zorgt voor het herstel naar de homeostase

[Beresteyn]

De signalering via neurotransmitter noradrenaline gaat inderdaad sneller, aangezien de betreffende organen daarbij direct geïnnerveerd worden. Het sympathische zenuwstelsel kan ten tijde van acute stress signalen sturen binnen enkele millisecondes, maar het bijniermerg reageert iets trager. Wat dat betreft zou je inderdaad denken dat we genoeg zouden hebben aan alleen directe zenuwen via neurotransmitter noradrenaline. Het punt is alleen dat noradrenaline voornamelijk aan α receptoren stimuleert en tot bepaalde hoogte ook β receptoren, daar waar adrenaline relatief aspecifiek is (stimuleert α als β receptoren in ongeveer gelijke mate). Belangrijkste functie van neurotransmitter noradrenaline is de vasoconstrictie van bloedvaten en het verhogen van de inotropie, waardoor het hart harder z'n best gaat doen en ook harder gaat contraheren. Dat geeft het gevoel in je borst dat het hart aan het bonsen is. Anyway, dat is het eerste wat gebeurt. Het bijniermerg reageert dus iets trager, maar zodra deze het hormoon adrenaline (en deels noradrenaline) afgeeft aan het bloed wordt de acute stressreactie systemisch. Adrenaline is zoals gezegd vrij aspecifiek, wat inhoudt dat het overal in het lichaam verschillende adrenerge receptoren kan stimuleren. Afhankelijk van welk orgaan daarmee gesignaleerd wordt, krijgt men een bepaalde reactie. Adrenaline en noradrenaline hebben spelen dus verschillende rollen, maar dienen hetzelfde doel.
 
Schema ziet er, wat mij betreft, goed uit voor een globaal overzicht. Ben alleen ietwat kritisch over het woordje 'alle' in de zin van 'alle andere organen' onder noradrenaline. Ik kan dat niet bevestigen noch ontkennen.
 
Voor het laatste gebruik ik zelf onderstaande afbeelding. Realiseer je dat het postsynaptische neuron ook aan 'reuptake' kan doen.
 

NE syn-release.gif (21.08 KiB) 2879 keer bekeken