L’épinéphrine, également connue sous le nom d’adrénaline , est une hormone responsable de la réaction de » combat ou de fuite » chez les mammifères. Chimiquement, elle mobilise le système de défense de l’organisme, en induisant la libération dans le sang de grandes quantités de glucose provenant des réserves du foie et des muscles. Cette poussée d’énergie est la fameuse « poussée d’adrénaline » que l’on ressent lorsqu’on est effrayé ou excité. Dans certains tissus, l’épinéphrine agit également comme un neurotransmetteur, transmettant des signaux entre des cellules nerveuses adjacentes.
L’épinéphrine (voir figure 1) est synthétisée en plusieurs étapes à partir de la phénylalanine ou de la tyrosine (deux acides aminés). Deux groupes hydroxyles adjacents sont placés sur le cycle aromatique, conduisant à la structure cyclique appelée catéchol. Ces hydroxylations forment l’intermédiaire L-dopa, qui est à son tour converti en dopamine (un neurotransmetteur), en norépinéphrine (également un neurotransmetteur), et enfin en épinéphrine. L’épinéphrine constitue, avec la norépinéphrine et la dopamine, la famille des amines biogènes appelées catécholamines.
Les signaux nerveux envoyés à la glande surrénale activent la conversion des réserves de norépinéphrine en épinéphrine et sa libération dans le sang. La réaction de combat ou de fuite comprend une augmentation de la glycémie, une vasoconstriction accrue dans certaines parties du corps et une accélération du rythme cardiaque. Au niveau cellulaire, l’épinéphrine se lie aux cellules hépatiques et musculaires au niveau de récepteurs spécifiques situés sur la surface extérieure des membranes cellulaires. Un tel récepteur active ensuite une série de réactions enzymatiques à l’intérieur de la cellule, aboutissant à la synthèse de grandes quantités d’adénosine monophosphate cyclique (AMPc). L’épinéphrine ne pouvant traverser la membrane cellulaire, son signal hormonal est transmis à l’intérieur de la cellule par l’AMPc, qui agit comme un second messager (l’épinéphrine étant le premier messager). L’AMPc déclenche une cascade d’enzymes, principalement des kinases qui placent un groupe phosphate sur des sites spécifiques d’autres protéines ou enzymes. Ces phosphorylations servent à activer (ou dans certains cas à inhiber) des réactions enzymatiques. Le résultat final est l’activation de la glycogène phosphorylase, une enzyme qui décompose le glycogène en ses unités de glucose, et la libération du glucose dans la circulation sanguine.
L’action de neurotransmetteur de l’épinéphrine se termine par la recapture dans le neurone qui l’a libérée, ou la décomposition en métabolites inactifs par les enzymes catéchol-O-méthyl transférase (COMT) et monoamine oxydase (MAO). Les effets du second messager à l’intérieur de la cellule sont terminés par des enzymes qui décomposent l’AMPc, et par des phosphatases qui inversent l’action des kinases en éliminant les phosphates.
L’épinéphrine agit également à une étape cruciale de régulation de la synthèse des acides gras. L’activité de la première enzyme de la synthèse des acides gras, l’acétyl-coenzyme A (AcCoA) carboxylase, est régulée par la phosphorylation . L’enzyme phosphorylée est inactive (et la synthèse ultérieure des acides gras est interrompue), tandis que l’enzyme déphosphorylée est active. L’épinéphrine, par l’intermédiaire du second messager AMPc, empêche la déphosphorylation de l’AcCoA carboxylase, la rendant inactive et stoppant la synthèse des acides gras. En effet, lors de la réaction de combat ou de fuite, l’organisme a besoin de libérer de l’énergie sous forme de glucose et d’acides gras plutôt que de stocker de l’énergie sous forme de glycogène ou de graisse.
Cliniquement, l’épinéphrine joue un rôle salvateur en contrant les effets du choc anaphylactique. Les histamines libérées en grande quantité lors de l’exposition du corps à un allergène (piqûres d’abeilles chez certains individus, par exemple) peuvent resserrer les muscles lisses, y compris ceux des voies respiratoires. L’épinéphrine fait le contraire : Elle détend les muscles lisses, mais au niveau de récepteurs différents. Ses effets sur le muscle cardiaque (augmentation du rythme cardiaque) peuvent être utilisés pour sauver la vie d’un patient dont le cœur s’est arrêté. L’épinéphrine est également utilisée en association avec des anesthésiques locaux tels que la lidocaïne. En resserrant les vaisseaux sanguins près du site d’injection, elle empêche l’anesthésique de se diffuser loin du site.