Funkcije dopamina i mehanizam djelovanja



dopamin je neurotransmiter proizveden širokim izborom životinja, uključujući i kralješnjaka i beskralježnjaka.

To je najvažniji neurotransmiter središnjeg živčanog sustava sisavaca i sudjeluje u regulaciji različitih funkcija kao što su motoričko ponašanje, raspoloženje ili afektivnost.

Nastaje u središnjem živčanom sustavu, odnosno u mozgu životinja, i dio je tvari poznatih kao kateholamini..

Katekolamini su skupina neurotransmitera koji se oslobađaju u krvotok i uključuju tri glavne tvari: adrenalin, noradrenalin i dopamin..

Ove tri tvari sintetiziraju se iz aminokiseline tirozina i mogu se proizvesti u nadbubrežnim žlijezdama (strukture bubrega) ili u živčanim završecima neurona..

Dopamin se stvara u više dijelova mozga, osobito u supstanciji nigra, i ispunjava funkcije neurotransmisije u središnjem živčanom sustavu, aktivirajući pet vrsta dopaminergičkih receptora: D1, D2, D3, D4 i D5.

U svakoj regiji mozga dopamin je odgovoran za obavljanje više različitih funkcija.

Najvažniji su: motorički pokreti, regulacija izlučivanja prolaktina, aktivacija sustava užitka, sudjelovanje u regulaciji sna i raspoloženja te aktivacija kognitivnih procesa.

Dopaminergički sustav

Tisuće dopaminergičkih neurona prisutni su u mozgu, to jest, dopaminskim kemikalijama.

Činjenica da je ovaj neurotransmiter tako obilan i tako raspoređen među više neuronskih regija, doveo je do pojave dopaminergičkih sustava.

Ovi sustavi daju ime različitim vezama dopamina u različitim dijelovima mozga, kao i aktivnostima i funkcijama koje obavlja svaki od njih..

Na taj način dopamin i njegove projekcije mogu se grupirati u 3 glavna sustava.

1. Ultra kratki sustavi

To čini dvije skupine glavnih dopaminergičkih neurona: one mirisne lukovice i one iz pleksiformnih slojeva mrežnice.

Funkcija ove prve dvije skupine dopamina uglavnom je odgovorna za perceptivne funkcije, kako vizualne tako i mirisne.

2 - Srednji duljinski sustav

Oni uključuju dopaminergične stanice koje počinju u hipotalamusu (unutarnjem dijelu mozga) i završavaju u srednjoj jezgri hipofize (endokrina žlijezda koja izlučuje hormone odgovorne za regulaciju homeostaze)..

Ova druga skupina dopamina karakterizira uglavnom reguliranje motoričkih mehanizama i unutarnjih procesa u tijelu, kao što su temperatura, san i ravnoteža.

3 - Dugi sustavi

Ova posljednja skupina uključuje neurone s predjelom za ventralnu oznaku (područje mozga smješteno u mezencefalonu), koje šalju projekcije na tri glavna neuronska područja: neostriate (jezgre kaudata i putamena), limbički korteks i druge limbičke strukture..

Ove dopaminergične stanice odgovorne su za superiorne mentalne procese kao što su spoznaja, pamćenje, nagrada ili raspoloženje.

Kao što vidimo, dopamin je supstanca koja se može naći u gotovo svim regijama mozga i koja ima beskonačan broj aktivnosti i mentalnih funkcija..

Iz tog razloga, ispravno funkcioniranje dopamina je od vitalne važnosti za dobrobit ljudi i postoje mnoge promjene koje su povezane s ovom tvari.

Međutim, prije nego što pređemo na detaljan pregled djelovanja i implikacija ove tvari, malo više ćemo proučavati njezino djelovanje i njegove osobine.

Sinteza dopamina

Dopamin je endogena supstanca mozga i kao takva, prirodno ga proizvodi tijelo.

Sinteza ovog neurotransmitera odvija se u terminalima dopaminergičkih živaca gdje su u visokoj koncentraciji odgovornih enzima.

Ovi enzimi koji potiču proizvodnju serotonina su tirozin hidroksilaza (TH) i dekarboksilaza aromatskih amino kiselina (L-DOPA).

Na taj način funkcioniranje ova dva enzima mozga glavni je čimbenik koji predviđa proizvodnju dopamina.

Enzim L-DOPA zahtijeva da se prisutnost TH enzima razvije i doda potonjem za proizvodnju dopamina..

Osim toga, prisutnost željeza je također potrebna za pravilan razvoj neurotransmitera.

Stoga, da bi se dopamin generirao i distribuirao normalno kroz različita područja mozga, potrebno je sudjelovanje različitih tvari, enzima i peptida u organizmu..

Kako dopamin djeluje?

Generacija dopamina koju smo ranije objasnili ne objašnjava funkcioniranje ove supstance, već jednostavno njezin izgled.

Na taj način, nakon generiranja dopamina, počnu se pojavljivati ​​dopaminergički neuroni u mozgu, ali oni moraju početi funkcionirati kako bi obavljali svoje aktivnosti..

Kao i svaka kemijska supstanca da bi djelovao, dopamin mora komunicirati jedni s drugima, to jest, mora se transportirati iz jednog neurona u drugi..

Inače bi tvar ostala uvijek tiha i ne bi obavljala nikakvu aktivnost u mozgu ili provodila nužnu neuronsku stimulaciju.

Da bi se dopamin prenosio iz jednog neurona u drugi, potrebna je prisutnost specifičnih receptora, dopaminergičkih receptora..

Receptori su definirani kao molekule ili molekularni nizovi koji mogu selektivno prepoznati ligand i biti aktivirani vezivanjem.

Na taj način dopaminergični receptori mogu razlikovati dopamin od drugih tipova neurotransmitera i odgovoriti samo na njega.

Kada se neuron oslobodi dopamina, on ostaje u intersinaptičkom prostoru (prostoru između neurona) sve dok ga dopaminergički receptor ne pokupi i uvede u drugi neuron..

Vrste dopaminskih receptora

Postoje različiti tipovi dopaminergičkih receptora, od kojih svaki ima određene karakteristike i funkcioniranje.

Naime, može se razlikovati 5 glavnih tipova: D1 receptori, D5 receptori, D2 receptori, D3 receptori i D4 receptori..

D1 receptori su najzastupljeniji u središnjem živčanom sustavu i nalaze se uglavnom u mirisnoj tuberkulozi, u neostriatu, u nucleus accumbens, u amigdali, u subtalamičkoj jezgri iu substantia nigra..

Oni pokazuju relativno nizak afinitet za dopamin i aktivacija ovih receptora dovodi do aktivacije proteina i stimulacije raznih enzima..

D5 prijemnici su mnogo manji od D1 prijemnika i imaju vrlo slično funkcioniranje.

D2 receptori prisutni su uglavnom u hipokampusu, u nucleus accumbens i u neostriatu, i povezani su s G proteinima..

Konačno, receptori D3 i D4 nalaze se uglavnom u moždanoj kori i bili bi uključeni u kognitivne procese kao što su pamćenje ili pažnja.

Funkcije dopamina

Kao što smo primijetili, dopamin je jedna od najvažnijih kemikalija u mozgu i stoga obavlja više funkcija.

Činjenica da je široko rasprostranjena u područjima mozga znači da se ovaj neurotransmiter ne ograničava na obavljanje samo jedne aktivnosti ili funkcija sa sličnim značajkama..

U stvari, dopamin sudjeluje u višestrukim procesima mozga i omogućuje izvođenje vrlo različitih i vrlo različitih aktivnosti.

Glavne funkcije dopamina su:

Pokret motora

Dopaminergički neuroni smješteni u najdubljim dijelovima mozga, tj. U bazalnim ganglijima, omogućuju proizvodnju motornih pokreta ljudi.

U ovoj aktivnosti D5 receptori su posebno uključeni i dopamin je ključni element za postizanje optimalnih motoričkih učinaka.

Činjenica da je ova funkcija dopamina očiglednija je Parkinsonova bolest, patologija u kojoj odsutnost dopamina u bazalnim ganglijima umanjuje sposobnost mobilnosti pojedinca u izobilju..

Memorija, pažnja i učenje

Dopamin se također distribuira u neuronskim regijama koje omogućuju učenje i pamćenje, kao što su hipokampus i moždana kora.

Kada se u tim područjima ne izlučuje dovoljno dopamina, mogu se pojaviti problemi s pamćenjem, nemogućnost održavanja pažnje i poteškoće u učenju..

Osjećaji nagrade

To je vjerojatno glavna funkcija ove tvari jer izlučeni dopamin u limbičkom sustavu omogućuje doživljaj osjećaja zadovoljstva i nagrade.

Na taj način, kada izvodimo aktivnost koja nam je ugodna, naš mozak automatski oslobađa dopamin, što omogućuje eksperimentiranje osjećaja zadovoljstva..

Inhibicija proizvodnje prolaktina

Dopamin je odgovoran za inhibiciju sekrecije prolaktina, peptidnog hormona koji stimulira proizvodnju mlijeka u mliječnim žlijezdama i sintezu progesterona u žutom tijelu..

Ova se funkcija izvodi uglavnom u lučnoj jezgri hipotalamusa iu prednjoj hipofizi..

Regulacija sna

Funkcioniranje dopamina u pinealnoj žlijezdi omogućuje diktiranje cirkadijanskog ritma kod ljudi, jer omogućuje oslobađanje melatonina i stvaranje osjećaja spavanja kada je potrebno vrijeme bez sna.

Osim toga, dopamin igra važnu ulogu u obradi boli (niske razine dopamina povezane su s bolnim simptomima), te je uključen u samorefleksivne činove mučnine.

Modulacija humora

Napokon, dopamin igra važnu ulogu u regulaciji raspoloženja, tako da su niske razine ove tvari povezane s raspoloženjem i depresijom.

Patologije povezane s dopaminom

Dopamin je supstanca koja provodi višestruke aktivnosti mozga, tako da njezin kvar može dovesti do mnogih bolesti. Najvažnije su.

Parkinsonova bolest

To je patologija koja ima izravniji odnos s funkcioniranjem dopamina u područjima mozga.

Zapravo, ova bolest je uglavnom uzrokovana degenerativnim gubitkom dopaminergičkih neurotransmitera u bazalnim ganglijima..

Smanjenje dopamina dovodi do tipičnih motoričkih simptoma bolesti, ali može uzrokovati i druge manifestacije povezane s funkcioniranjem neurotransmitera kao što su problemi s pamćenjem, pažnja ili depresija.

Glavno farmakološko liječenje Parkinsonove bolesti temelji se na upotrebi dopaminskog prekursora (L-DOPA), koji omogućuje lagano povećanje količine dopamina u mozgu i ublažavanje simptoma..

shizofrenija

Glavna hipoteza o etiologiji shizofrenije temelji se na dopaminergičkoj teoriji, koja navodi da je ova bolest posljedica prekomjerne aktivnosti dopaminskog neurotransmitera..

Ovu hipotezu potkrepljuju djelotvornost antipsihotičkih lijekova za ovu bolest (koja inhibira D2 receptore) i sposobnost lijekova koji povećavaju dopaminergičku aktivnost kao što su kokain ili amfetamini za stvaranje psihoze.

epilepsija

Na temelju različitih kliničkih opažanja, pretpostavljeno je da bi epilepsija mogla biti sindrom dopaminergičke hipoaktivnosti, tako da bi deficit u proizvodnji dopamina u mezolimbičkim područjima mogao dovesti do ove bolesti..

Ovi podaci nisu u potpunosti neutralizirani, ali su podržani djelotvornošću lijekova koji su bili učinkoviti u liječenju epilepsije (antikonvulzanti), koji povećavaju aktivnost D2 receptora..

ovisnost

U istom mehanizmu dopamina koji omogućuje eksperimentiranje užitka, zadovoljstva i motivacije, osnove ovisnosti su također održane.

Lijekovi koji osiguravaju veće oslobađanje dopamina kao što su duhan, kokain, amfetamini i morfij su oni koji imaju veću ovisnost zbog dopaminergičkog povećanja koje proizvode u područjima mozga zadovoljstva i nagrade..

reference

  1. Arias-Montaño JA. Modulacija sinteze dopamina pomoću presinaptičkih receptora. Doktorska disertacija, Zavod za fiziologiju, biofiziku i neuroznanosti, CINVESTAV, 1990.
  2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principi neuropsihofarmakologije. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
  3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamin D3 (auto) receptori inhibiraju oslobađanje dopamina u frontalnom korteksu slobodno pokretnih štakora in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
  4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presinaptički receptori dopamina i serotonina koji moduliraju aktivnost tirozin hidroksilaze u sinaptosomima nucleus accumbens štakora. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
  5. O'Dowd BF. Struktura dopaminskih receptora. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
  6. Poewe W. Treba li liječenje Parkinsonove bolesti započeti s dopaminskim agonistom? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
  7. Starr MS. Uloga dopamina u epilepsiji. Synapse 1996; 22: 159-94.