Dopamínové funkcie a mechanizmus účinku

dopamín "Neurotransmiter" je neurotransmiter produkovaný širokou škálou zvierat, vrátane stavovcov a bezstavovcov.

Je najdôležitejším neurotransmiterom centrálneho nervového systému cicavcov a podieľa sa na regulácii rôznych funkcií, ako je motorické správanie, nálada alebo afektivita..

Vzniká v centrálnom nervovom systéme, to znamená v mozgu zvierat, a je súčasťou látok známych ako katecholamíny..

Katecholamíny sú skupinou neurotransmiterov, ktoré sa uvoľňujú do krvného obehu a zahŕňajú tri hlavné látky: adrenalín, noradrenalín a dopamín..

Tieto tri látky sa syntetizujú z aminokyseliny tyrozínu a môžu sa produkovať v nadobličkách (štruktúra obličiek) alebo v nervových zakončeniach neurónov..

Dopamín sa vytvára vo viacerých častiach mozgu, najmä v substantia nigra, a plní funkcie neurotransmisie v centrálnom nervovom systéme, aktivuje päť typov dopaminergných receptorov: D1, D2, D3, D4 a D5.

V každej oblasti mozgu je dopamín zodpovedný za vykonávanie rôznych funkcií.

Najdôležitejšie sú: motorické pohyby, regulácia sekrécie prolaktínu, aktivácia systému pôžitku, účasť na regulácii spánku a nálady a aktivácia kognitívnych procesov.

Dopaminergný systém

Tisíce dopaminergných neurónov sú prítomné v mozgu, to znamená, že dopamínové chemikálie.

Skutočnosť, že tento neurotransmiter je tak bohatý a tak distribuovaný medzi viaceré oblasti neurónov, viedla k vzniku dopaminergných systémov.

Tieto systémy dávajú názov rôznym súvislostiam dopamínu v rôznych oblastiach mozgu, ako aj činnostiam a funkciám, ktoré vykonáva každý z nich..

Týmto spôsobom možno dopamín a jeho projekcie zoskupiť do 3 hlavných systémov.

1 - Ultra krátke systémy

Vytvára dve skupiny hlavných dopaminergných neurónov: skupiny čuchovej bulvy a plexiformné vrstvy sietnice.

Funkcia týchto prvých dvoch dopamínových skupín je hlavne zodpovedná za percepčné funkcie, vizuálne aj čuchové.

2- Systém strednej dĺžky

Zahŕňajú dopaminergné bunky, ktoré začínajú v hypotalame (vnútorná oblasť mozgu) a končia v strednom jadre hypofýzy (endokrinná žľaza, ktorá vylučuje hormóny zodpovedné za reguláciu homeostázy).

Táto druhá skupina dopamínu je charakterizovaná hlavne reguláciou motorických mechanizmov a vnútorných procesov tela, ako je teplota, spánok a rovnováha.

3- Dlhé systémy

Táto posledná skupina zahŕňa neuróny s oblasťou ventrálnej značky (mozgová oblasť umiestnená v mesencefalone), ktorá vysiela projekcie do troch hlavných oblastí neurónov: neostriate (jadrá kaudátu a putamenu), limbická kôra a iné limbické štruktúry..

Tieto dopaminergné bunky sú zodpovedné za lepšie mentálne procesy, ako je kognícia, pamäť, odmena alebo nálada.

Ako vidíme, dopamín je látka, ktorá sa nachádza prakticky v akejkoľvek oblasti mozgu a ktorá má nekonečný počet aktivít a mentálnych funkcií..

Z tohto dôvodu je správne fungovanie dopamínu životne dôležité pre blaho ľudí a existuje mnoho zmien, ktoré súviseli s touto látkou..

Predtým, než pôjdeme do podrobného preskúmania činností a dôsledkov tejto látky, ponoríme sa však trochu viac do jej fungovania a vlastných charakteristík..

Syntéza dopamínu

Dopamín je endogénna substancia mozgu a ako taká sa prirodzene produkuje v tele.

Syntéza tohto neurotransmiteru prebieha v dopaminergných nervových zakončeniach, kde sú vo vysokej koncentrácii zodpovedajúcich enzýmov..

Tieto enzýmy, ktoré podporujú produkciu serotonínu sú tyrozínhydroxyláza (TH) a dekarboxyláza aromatických aminokyselín (L-DOPA).

Týmto spôsobom sú fungovanie týchto dvoch enzýmov mozgu hlavným faktorom, ktorý predpovedá produkciu dopamínu.

Enzým L-DOPA vyžaduje, aby sa vyvíjala prítomnosť enzýmu TH a aby sa do neho pridával dopamín.

Prítomnosť železa je tiež potrebná na správny vývoj neurotransmitera.

Aby sa dopamín generoval a distribuoval normálne prostredníctvom rôznych oblastí mozgu, je potrebná účasť rôznych látok, enzýmov a peptidov organizmu..

Ako dopamín funguje?

Generovanie dopamínu, ktoré sme predtým vysvetľovali, nevysvetľuje fungovanie tejto látky, ale len jej vzhľad.

Týmto spôsobom sa po vzniku dopamínu v mozgu začínajú objavovať dopaminergné neuróny, ktoré však musia začať fungovať na vykonávanie svojich činností..

Ako každá chemická látka, aby mohol pracovať, dopamín musí komunikovať medzi sebou, to znamená, že musí byť transportovaný z jedného neurónu do druhého..

V opačnom prípade by látka zostala vždy tichá a nevykonávala by žiadnu mozgovú aktivitu alebo nevykonávala potrebnú neurónovú stimuláciu.

Aby sa dopamín mohol transportovať z jedného neurónu do druhého, je potrebná prítomnosť špecifických receptorov, dopamínergných receptorov..

Receptory sú definované ako molekuly alebo molekulárne polia, ktoré môžu selektívne rozpoznávať ligand a byť aktivované samotnou väzbou.

Týmto spôsobom sú dopaminergné receptory schopné rozlíšiť dopamín od iných typov neurotransmiterov a odpovedať len na neho.

Keď je dopamín uvoľňovaný neurónom, zostáva v intersynaptickom priestore (priestor medzi neurónmi), kým ho dopamínergický receptor nezachytí a nezačlení ho do iného neurónu..

Typy receptorov dopamínu

Existujú rôzne typy dopaminergných receptorov, z ktorých každý má určité charakteristiky a fungovanie.

Konkrétne možno rozlíšiť 5 hlavných typov: receptory D1, receptory D5, receptory D2, receptory D3 a receptory D4..

Receptory D1 sú najrozšírenejšie v centrálnom nervovom systéme a nachádzajú sa najmä v tuberkule olfaktora, v neostráte, v nucleus accumbens, v amygdale, v subthalamickom jadre av substantia nigra..

Vykazujú relatívne nízku afinitu k dopamínu a aktivácia týchto receptorov vedie k aktivácii proteínov a stimulácii rôznych enzýmov..

Prijímače D5 sú oveľa vzácnejšie ako prijímače D1 a majú veľmi podobné fungovanie.

Receptory D2 sú prítomné hlavne v hipokampuse, v nucleus accumbens a v neostráte a sú naviazané na G proteíny..

Nakoniec receptory D3 a D4 sa nachádzajú hlavne v mozgovej kôre a boli by zapojené do kognitívnych procesov, ako je pamäť alebo pozornosť..

Funkcie dopamínu

Ako sme poznamenali, dopamín je jednou z najdôležitejších chemických látok v mozgu, a preto plní viacero funkcií.

Skutočnosť, že je široko distribuovaná v mozgových oblastiach, znamená, že tento neurotransmiter sa neobmedzuje len na vykonávanie jednej činnosti alebo funkcií s podobnými charakteristikami..

V skutočnosti sa dopamín zúčastňuje na viacerých mozgových procesoch a umožňuje výkon veľmi rôznorodých a veľmi odlišných aktivít.

Hlavné funkcie dopamínu sú: \ t

Pohyb motora

Dopaminergné neuróny nachádzajúce sa v najvzdialenejších oblastiach mozgu, to znamená v bazálnych gangliách, umožňujú produkciu motorických pohybov ľudí..

V tejto aktivite sa zdá, že D5 receptory sú obzvlášť zapojené a dopamín je kľúčovým prvkom na dosiahnutie optimálneho motorického výkonu.

Skutočnosť, že táto funkcia dopamínu je zrejmejšia, je Parkinsonova choroba, čo je patológia, pri ktorej neprítomnosť dopamínu v bazálnych gangliách zhoršuje pohyblivosť jedinca v hojnosti..

Pamäť, pozornosť a učenie

Dopamín je tiež distribuovaný v neuronálnych oblastiach, ktoré umožňujú učenie a pamäť, ako je hipokampus a mozgová kôra..

Keď sa v týchto oblastiach nedostane dostatok dopamínu, môžu sa objaviť problémy s pamäťou, neschopnosť udržať si pozornosť a problémy s učením..

Pocity odmeny

Je to pravdepodobne hlavná funkcia tejto látky, pretože vylučovaný dopamín v limbickom systéme umožňuje prežívať pocity radosti a odmeny.

Týmto spôsobom, keď vykonávame činnosť, ktorá je pre nás príjemná, náš mozog automaticky uvoľňuje dopamín, čo umožňuje experimentovanie s pocitom rozkoše..

Inhibícia produkcie prolaktínu

Dopamín je zodpovedný za inhibíciu sekrécie prolaktínu, peptidového hormónu, ktorý stimuluje produkciu mlieka v prsných žľazách a syntézu progesterónu v corpus luteum..

Táto funkcia sa vykonáva hlavne v oblúkovom jadre hypotalamu av prednej hypofýze..

Regulácia spánku

Fungovanie dopamínu v epifýze umožňuje diktovať cirkadiánny rytmus v ľudských bytostiach, pretože umožňuje uvoľňovanie melatonínu a vyvoláva pocit spánku, keď to vyžaduje čas bez spánku..

Okrem toho, dopamín hrá dôležitú úlohu pri spracovaní bolesti (nízke hladiny dopamínu sú spojené s bolestivými príznakmi) a je zapojený do samo reflexívnych činov nauzey.

Modulácia humoru

Konečne dopamín hrá dôležitú úlohu pri regulácii nálady, takže nízke hladiny tejto látky sú spojené s náladou a depresiou.

Patológie súvisiace s dopamínom

Dopamín je látka, ktorá vykonáva viacnásobné mozgové aktivity, takže jej porucha môže viesť k mnohým chorobám. Najdôležitejšie sú.

Parkinsonovej choroby

Je to patológia, ktorá má priamejší vzťah s fungovaním dopamínu v oblastiach mozgu.

Toto ochorenie je spôsobené hlavne degeneratívnou stratou dopaminergných neurotransmiterov v bazálnych gangliách.

Pokles dopamínu vedie k typickým motorickým symptómom ochorenia, ale môže tiež spôsobiť iné prejavy súvisiace s fungovaním neurotransmitera, ako sú problémy s pamäťou, pozornosť alebo depresia..

Hlavná farmakologická liečba Parkinsonovej choroby je založená na použití prekurzora dopamínu (L-DOPA), ktorý umožňuje mierne zvýšiť množstvo dopamínu v mozgu a zmierniť symptómy..

schizofrénie

Hlavná hypotéza etiológie schizofrénie je založená na dopaminergnej teórii, ktorá uvádza, že toto ochorenie je spôsobené nadmernou aktivitou dopamínového neurotransmiteru..

Táto hypotéza je podporovaná účinnosťou antipsychotík pre toto ochorenie (ktoré inhibujú receptory D2) a schopnosťou liekov, ktoré zvyšujú dopaminergnú aktivitu, ako je kokaín alebo amfetamíny, vytvárať psychózu.

epilepsie

Na základe rôznych klinických pozorovaní sa predpokladalo, že epilepsia môže byť syndróm dopaminergnej hypoaktivity, takže deficit v produkcii dopamínu v mezolimbických oblastiach môže viesť k tomuto ochoreniu.

Tieto údaje nie sú úplne kompenzované, ale sú podporované účinnosťou liekov, ktoré boli účinné pri liečbe epilepsie (antikonvulzíva), ktoré zvyšujú aktivitu receptorov D2..

závislosť

V tom istom mechanizme dopamínu, ktorý umožňuje experimentovanie s potešením, uspokojením a motiváciou, sa tiež udržujú základy závislosti..

Lieky, ktoré poskytujú väčšie uvoľňovanie dopamínu, ako je tabak, kokaín, amfetamíny a morfín, sú tie, ktoré majú väčšiu návykovú silu v dôsledku dopaminergného zvýšenia, ktoré produkujú v mozgových oblastiach potešenia a odmeny..

referencie

1. Arias-Montaño JA. Modulácia syntézy dopamínu presynaptickými receptormi. Dizertačná práca, Katedra fyziológie, biofyziky a neurovied, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Princípy neuropsychofarmakológie. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamínové D3 (auto) receptory inhibujú uvoľňovanie dopamínu v frontálnom kortexe voľne sa pohybujúcich potkanov in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptické receptory dopamínu a serotonínu modulujúce aktivitu tyrozínhydroxylázy v synaptozómoch jadra accumbens potkanov. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Štruktúra receptorov dopamínu. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Má sa liečba Parkinsonovej choroby začať agonistom dopamínu? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Úloha dopamínu pri epilepsii. Synapse 1996; 22: 159-94.