Dopaminfunktioner og -mekanisme

den dopamin er en neurotransmitter fremstillet af en lang række dyr, herunder både hvirveldyr og hvirvelløse væsener.

Det er den vigtigste neurotransmitter af pattedyrs centralnervesystem og deltager i reguleringen af ​​forskellige funktioner som motorisk adfærd, humør eller affektivitet.

Det er genereret i centralnervesystemet, det vil sige i hjernen hos dyr, og er en del af stofferne kendt som catecholaminer..

Catecholaminer er en gruppe af neurotransmittere, der frigives i blodbanen og omfatter tre hovedstoffer: adrenalin, noradrenalin og dopamin..

Disse tre stoffer syntetiseres fra aminosyretyrosinet og kan produceres i binyrerne (strukturer af nyrerne) eller i neuronernes nerveender.

Dopamin fremstilles i flere dele af hjernen, især i substantia nigra og udfører funktioner af neurotransmission i centralnervesystemet, aktivering de fem typer dopaminreceptorer: D1, D2, D3, D4 og D5.

I hver hjerneområde er dopamin ansvarlig for at udføre en række forskellige funktioner.

De vigtigste er: motorbevægelser, regulering af prolactinsekretion, aktivering af glædesystemet, deltagelse i regulering af søvn og humør og aktivering af kognitive processer.

Det dopaminerge system

Tusindvis af dopaminerge neuroner er til stede i hjernen, det vil sige dopamin kemikalier.

Den kendsgerning, at denne neurotransmitter er så rigelig og så fordelt blandt flere neuronale regioner, har ført til udseendet af dopaminerge systemer.

Disse systemer navngiver de forskellige forbindelser af dopamin i de forskellige områder af hjernen, samt til aktiviteter og funktioner udført af hver enkelt af dem..

Dopamin og dets fremskrivninger kan således grupperes i 3 hovedsystemer.

1- Ultra-korte systemer

Det gør to grupper af store dopaminerge neuroner: de af den lugtende pære og de af plexiformene i nethinden.

Funktionen af ​​disse første to dopamingrupper er primært ansvarlig for perceptuelle funktioner, både visuelle og olfaktoriske.

2- Mellemliggende længdesystem

De omfatter dopaminerge celler, der starter i hypothalamus (en indre region i hjernen) og ender i den mellemliggende kerne af hypofysen (en endokrin kirtel, der udskiller hormoner, der regulerer homeostase).

Denne anden gruppe af dopamin er primært kendetegnet ved at regulere motorens mekanismer og interne processer som f.eks. Temperatur, søvn og balance.

3- lange systemer

Sidstnævnte gruppe omfatter neuroner i ventrale tagmental område (en hjerne region placeret i midthjernen), der sender fremspring til tre vigtigste neurale områder: neostriatum de (putamen og caudatus kerner), det limbiske cortex og andre limbiske strukturer.

Disse dopaminerge celler er ansvarlige for overordnede mentale processer som kognition, hukommelse, belønning eller humør.

Som vi ser er dopamin et stof, der kan findes i stort set enhver hjernegruppe, og der spiller et uendeligt antal aktiviteter og mentale funktioner.

Af denne grund er dopaminens korrekte funktion af afgørende betydning for menneskers velbefindende, og der er mange ændringer, der har været relateret til dette stof.

Men inden vi går ind i en detaljeret gennemgang af handlingerne og konsekvenserne af dette stof, vil vi dykke lidt mere om dets funktion og dets egenskaber.

Syntese af dopamin

Dopamin er et endogent stof i hjernen og som sådan produceres det naturligt af kroppen.

Syntese af denne neurotransmitter finder sted i de dopaminerge nerveterminaler, hvor de er i høj koncentration af de ansvarlige enzymer.

Disse enzymer, der fremmer produktionen af ​​serotonin, er tyrosinhydroxylase (TH) og decarboxylase af aromatiske aminosyrer (L-DOPA).

På denne måde er funktionen af ​​disse to enzymer i hjernen den vigtigste faktor, der forudser dannelsen af ​​dopamin.

Enzymet L-DOPA kræver, at nærværet af TH-enzymet udvikles og tilsættes til sidstnævnte for at producere dopamin.

Derudover er tilstedeværelsen af ​​jern også nødvendig for den korrekte udvikling af neurotransmitteren.

For at dopamin genereres og distribueres normalt gennem forskellige hjerneområder, er der således behov for deltagelse af forskellige stoffer, enzymer og peptider fra organismen..

Hvordan fungerer dopamin?

Den dannelse af dopamin, som vi tidligere har forklaret, forklarer ikke dette stofs funktion, men blot dets udseende.

På denne måde begynder dopaminergne neuroner efter dannelsen af ​​dopamin at forekomme i hjernen, men disse skal begynde at fungere for at udføre deres aktiviteter.

Ligesom ethvert kemisk stof for at kunne arbejde, skal dopamin kommunikere med hinanden, det vil sige at den skal transporteres fra et neuron til et andet.

Ellers forbliver stoffet altid stille og ville ikke udføre nogen hjerneaktivitet eller udføre den nødvendige neuronale stimulering.

For at dopamin skal transporteres fra et neuron til et andet, er tilstedeværelsen af ​​specifikke receptorer, de dopaminerge receptorer, nødvendig.

Receptorerne defineres som molekyler eller molekylære arrays, som selektivt kan genkende en ligand og aktiveres ved binding selv.

På denne måde er dopaminerge receptorer i stand til at skelne dopamin fra de andre typer af neurotransmittere og reagere kun på det.

Når dopamin frigives af en neuron, forbliver det i det intersynaptiske rum (rummet mellem neuroner), indtil en dopaminerge receptor henter den og introducerer den i en anden neuron.

Typer af dopaminreceptorer

Der er forskellige typer dopaminerge receptorer, hver af dem har visse egenskaber og funktion.

Specifikt kan der skelnes mellem 5 hovedtyper: D1-receptorer, D5-receptorer, D2-receptorer, D3-receptorer og D4-receptorer..

D1-receptorer er mest forekommende i centralnervesystemet og findes primært i lugtetuberkler den neostriatum, i nucleus accumbens, amygdala, subthalamisk og substantia nigra.

De viser en relativt lav affinitet for dopamin, og aktiveringen af ​​disse receptorer fører til aktivering af proteiner og stimulering af forskellige enzymer.

D5-modtagerne er meget svagere end D1-modtagerne, og de har en meget tilsvarende funktion.

D2-receptorerne er hovedsagelig til stede i hippocampus, i nucleus accumbens og i neostriatet, og er koblet til G-proteinerne..

Endelig findes receptorer D3 og D4 hovedsageligt i hjernebarken og ville være involveret i kognitive processer som hukommelse eller opmærksomhed.

Funktioner af dopamin

Som vi har bemærket er dopamin et af de vigtigste kemikalier i hjernen og udfører derfor flere funktioner.

Det faktum, at det er bredt fordelt i hjernegrupperne betyder, at denne neurotransmitter ikke begrænser sig til at udføre en enkelt aktivitet eller funktioner med lignende egenskaber.

Faktisk deltager dopamin i flere hjerneprocesser og gør det muligt at udføre meget forskellige og meget forskellige aktiviteter.

Hovedfunktionerne udført af dopamin er:

Motorbevægelsen

De dopaminerge neuroner placeret i hjernens inderste områder, det vil sige i de basale ganglier, tillader produktion af menneskers motorbevægelser.

I denne aktivitet synes D5-receptorer at være særligt involverede, og dopamin er et nøgleelement til opnåelse af optimal motorydelse.

Den kendsgerning, at denne funktion af dopamin er mere tydelig, er Parkinsons sygdom, en patologi, hvor fraværet af dopamin i de basale ganglier påvirker individets mobilitetskapacitet i overflod..

Hukommelse, opmærksomhed og læring

Dopamin er også fordelt i neuronale regioner, der tillader læring og hukommelse, såsom hippocampus og cerebral cortex.

Når ikke nok dopamin udskilles i disse områder, kan hukommelsesproblemer, manglende evne til at opretholde opmærksomhed og indlæringsvanskeligheder opstå..

Følelsen af ​​belønning

Det er sandsynligvis den vigtigste funktion af dette stof, da den udskillede dopamin i det limbiske system giver mulighed for at opleve fornemmelser af fornøjelse og belønning.

På denne måde frigiver vores hjerne automatisk dopamin, når vi udfører en aktivitet, der er glædeligt for os, hvilket gør det muligt at eksperimentere følelsen af ​​fornøjelse.

Inhiberingen af ​​prolaktinproduktion

Dopamin er ansvarlig for inhibering af sekretionen af ​​prolaktin, et peptid hormon, der stimulerer mælkeproduktionen i mælkekirtlerne og syntesen af ​​progesteron i kroppen luteale.

Denne funktion udføres hovedsagelig i den bueformede kerne af hypothalamus og i den forreste hypofyse..

Reguleringen af ​​søvn

Dopaminens funktion i pinealkirtlen gør det muligt at diktere den cirkadiske rytme hos mennesker, da det giver mulighed for at frigive melatonin og skabe følelsen af ​​søvn, når det tager tid uden søvn.

Derudover spiller dopamin en vigtig rolle i behandlingen af ​​smerte (lave niveauer af dopamin er forbundet med smertefulde symptomer) og er involveret i selvreflekterende kvalme af kvalme.

Modulationen af ​​humor

Endelig spiller dopamin vigtige roller i stemningsregulering, så lave niveauer af dette stof er forbundet med humørhed og depression.

Patologier relateret til dopamin

Dopamin er et stof, der udfører flere hjerneaktiviteter, så dets funktionsfejl kan føre til mange sygdomme. De vigtigste er.

Parkinsons sygdom

Det er den patologi, der har et mere direkte forhold til funktionen af ​​dopamin i hjernegrupper.

Faktisk er denne sygdom hovedsageligt forårsaget af et degenerativt tab af dopaminerge neurotransmittere i de basale ganglier.

Faldet i dopamin resulterer i de typiske motoriske symptomer på sygdommen, men det kan også forårsage andre manifestationer relateret til neurotransmitterens funktion, såsom hukommelsesproblemer, opmærksomhed eller depression..

Den primære farmakologiske behandling for Parkinsons er baseret på anvendelse af en dopaminprecursor (L-DOPA), som gør det muligt at øge mængden af ​​dopamin i hjernen lidt og afbøde symptomerne.

skizofreni

Hovedhypotesen for skizofreniets etiologi er baseret på den dopaminerge teori, som siger at denne sygdom skyldes en overaktivitet af dopamin-neurotransmitteren..

Denne hypotese understøttes af effekten af ​​antipsykotiske lægemidler til denne sygdom (som hæmmer D2-receptorer) og af lægemidlets evne til at øge dopaminerg aktivitet, såsom kokain eller amfetamin, for at generere en psykose.

epilepsi

Baseret på forskellige kliniske observationer er det blevet postuleret, at epilepsi kunne være et dopaminergt hypoaktivitetssyndrom, så et underskud i dopaminproduktionen i de mesolimbiske områder kunne føre til denne sygdom.

Disse data er ikke blevet modvirket fuldt ud, men understøttes af effektiviteten af ​​lægemidler, som har været effektive til behandling af epilepsi (antikonvulsiva midler), hvilket øger D2-receptorernes aktivitet..

afhængighed

I samme mekanisme for dopamin, der tillader eksperimentering af glæde, tilfredsstillelse og motivation, er afhængigheden af ​​afhængighed også vedvarende.

Narkotika, der giver større frigivelse af dopamin, såsom tobak, kokain, amfetaminer og morfin, er dem, der har en større vanedannende kraft på grund af den dopaminerge stigning, de producerer i hjernens områder af glæde og belønning..

referencer

1. Arias-Montaño JA. Modulation af dopaminsyntese med presynaptiske receptorer. Ph.d.-afhandling, Institut for Fysiologi, Biofysik og Neurovidenskab, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principper for neuropsykofarmakologi. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamin D3 (auto) receptorer hæmmer dopaminfrigivelse i den frontale cortex af frit bevægelige rotter in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptiske dopamin- og serotoninreceptorer, der modulerer tyrosinhydroxylaseaktivitet i synaptosomer af nucleus accumbens af rotter. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Struktur af dopaminreceptorer. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Skal behandling af Parkinsons sygdom påbegyndes med en dopaminagonist? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Dopaminens rolle i epilepsi. Synapse 1996; 22: 159-94.