La epinefrina, también conocida como adrenalina , es una hormona responsable de la reacción de «lucha o huida» en los mamíferos. Desde el punto de vista químico, moviliza el sistema de defensa del organismo, induciendo la liberación en la sangre de grandes cantidades de glucosa procedentes de las reservas del hígado y los músculos. Esta explosión de energía es el conocido «subidón de adrenalina» que se experimenta cuando se está asustado o excitado. En algunos tejidos, la epinefrina también actúa como neurotransmisor, transmitiendo señales entre células nerviosas adyacentes.
La epinefrina (véase la figura 1) se sintetiza en varios pasos a partir de la fenilalanina o la tirosina (ambos aminoácidos). Se colocan dos grupos hidroxilos adyacentes en el anillo aromático, dando lugar a la estructura de anillo denominada catecol. Estas hidroxilaciones forman el intermediario L-dopa, que a su vez se convierte en dopamina (un neurotransmisor), norepinefrina (también un neurotransmisor) y finalmente epinefrina. La epinefrina, junto con la norepinefrina y la dopamina, forman la familia de las aminas biógenas llamadas catecolaminas.
Las señales nerviosas que llegan a la glándula suprarrenal activan la conversión de las reservas de norepinefrina en epinefrina y su liberación en el torrente sanguíneo. La reacción de lucha o huida incluye un aumento de la glucosa en sangre, un aumento de la vasoconstricción en ciertas partes del cuerpo y un aumento del ritmo cardíaco. A nivel celular, la epinefrina se une a las células hepáticas y musculares en receptores específicos situados en la superficie exterior de las membranas celulares. Dicho receptor activa entonces una serie de reacciones enzimáticas en el interior de la célula, que culminan en la síntesis de grandes cantidades de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). La epinefrina no puede atravesar la membrana celular, por lo que su señal hormonal se transmite dentro de la célula a través del AMPc, que actúa como segundo mensajero (la epinefrina es el primer mensajero). El AMPc pone en marcha una cascada de enzimas, principalmente quinasas, que colocan un grupo fosfato en sitios específicos de otras proteínas o enzimas. Estas fosforilaciones sirven para activar (o en algunos casos inhibir) reacciones enzimáticas. El resultado final es la activación de la glucógeno fosforilasa, una enzima que descompone el glucógeno en sus unidades de glucosa, y la liberación de glucosa en el torrente sanguíneo.
La acción neurotransmisora de la epinefrina se termina por la recaptación en la neurona que la liberó, o la descomposición en metabolitos inactivos por las enzimas catecol-O-metil transferasa (COMT) y monoamino oxidasa (MAO). Los efectos del segundo mensajero en el interior de la célula son terminados por las enzimas que descomponen el AMPc, y por las fosfatasas que invierten la acción de las quinasas eliminando los fosfatos.
La epinefrina también actúa en un paso regulador crucial en la síntesis de ácidos grasos. La actividad de la primera enzima en la síntesis de ácidos grasos, la acetil-coenzima A (AcCoA) carboxilasa, está regulada por la fosforilación . La enzima fosforilada es inactiva (y la posterior síntesis de ácidos grasos se detiene), mientras que la enzima desfosforilada es activa. La epinefrina, a través del segundo mensajero AMPc, impide la desfosforilación de la AcCoA carboxilasa, haciéndola inactiva y deteniendo la síntesis de ácidos grasos. De hecho, durante la reacción de lucha o huida, el organismo necesita liberar energía en forma de glucosa y ácidos grasos en lugar de almacenar energía como glucógeno o grasa.
Clínicamente, la epinefrina desempeña un papel vital para contrarrestar los efectos del shock anafiláctico. Las histaminas liberadas en grandes cantidades tras la exposición del cuerpo a un alérgeno (picaduras de abeja en ciertos individuos, por ejemplo) pueden contraer el músculo liso, incluido el de las vías respiratorias. La epinefrina hace lo contrario: Relaja el músculo liso, aunque en diferentes receptores. Sus efectos sobre el músculo cardíaco (aumento de la frecuencia cardíaca) pueden utilizarse como medida de salvamento cuando el corazón de un paciente se ha detenido. La epinefrina también se utiliza junto con anestésicos locales como la lidocaína. Al constreñir los vasos sanguíneos cerca del lugar de la inyección, impide que el anestésico se difunda fuera del lugar.