Funkcije in mehanizem delovanja dopamina

The dopamin je nevrotransmiter, ki ga proizvaja veliko različnih živali, vključno z vretenčarji in nevretenčarji.

Je najpomembnejši nevrotransmiter centralnega živčnega sistema sesalcev in sodeluje pri uravnavanju različnih funkcij, kot so motorično vedenje, razpoloženje ali občutljivost..

Nastaja v centralnem živčnem sistemu, torej v možganih živali, in je del snovi, ki jih imenujemo kateholamini..

Kateholamini so skupina nevrotransmiterjev, ki se sproščajo v krvni obtok in vključujejo tri glavne snovi: adrenalin, noradrenalin in dopamin..

Te tri snovi se sintetizirajo iz aminokisline tirozina in se lahko proizvajajo v nadledvičnih žlezah (strukture ledvic) ali v živčnih končičih nevronov..

Dopamin nastaja v več delih možganov, zlasti v pigmentih, in izpolnjuje funkcije nevrotransmisije v centralnem živčnem sistemu, aktivira pet tipov dopaminergičnih receptorjev: D1, D2, D3, D4 in D5..

V vsaki možganski regiji je dopamin odgovoren za izvajanje številnih različnih funkcij.

Najpomembnejši so: motorična gibanja, regulacija izločanja prolaktina, aktivacija sistema užitka, sodelovanje pri uravnavanju spanja in razpoloženja ter aktiviranje kognitivnih procesov..

Dopaminergični sistem

V možganih so prisotne na tisoče dopaminergičnih nevronov, to je na dopaminske kemikalije.

Dejstvo, da je ta nevrotransmiter tako bogat in tako porazdeljen med številnimi nevronskimi regijami, je povzročil pojav dopaminergičnih sistemov..

Ti sistemi dajejo ime različnim povezavam dopamina na različnih področjih možganov, kakor tudi z dejavnostmi in funkcijami, ki jih opravlja vsak izmed njih..

Na ta način lahko dopamin in njegove projekcije razdelimo v 3 glavne sisteme.

1. Ultra kratki sistemi

Naredi dve skupini glavnih dopaminergičnih nevronov: tiste iz vohalne čebulice in tiste iz pleksiformnih plasti mrežnice..

Funkcija teh prvih dveh skupin dopamina je v glavnem odgovorna za funkcije zaznavanja, tako vizualne kot vohalne.

2. Sistem vmesne dolžine

Vključujejo dopaminergične celice, ki se začnejo v hipotalamusu (notranji predel možganov) in se končajo v vmesnem jedru hipofize (endokrina žleza, ki izloča hormone, odgovorne za uravnavanje homeostaze)..

To drugo skupino dopamina zaznamuje predvsem uravnavanje motoričnih mehanizmov in notranjih procesov telesa, kot so temperatura, spanje in ravnotežje.

3- dolgi sistemi

Ta zadnja skupina vključuje nevrone z ventralno oznako (območje možganov, ki se nahaja v mezencefalonu), ki pošljejo projekcije na tri glavne nevronske regije: neostriate (kaudatno in putamensko jedro), limbično skorjo in druge limbične strukture..

Te dopaminergične celice so odgovorne za vrhunske duševne procese, kot so kognicija, spomin, nagrada ali razpoloženje.

Kot vidimo, je dopamin snov, ki jo lahko najdemo v skoraj vseh možganskih regijah in ki ima neskončno število dejavnosti in duševnih funkcij..

Zaradi tega je pravilno delovanje dopamina ključnega pomena za dobro počutje ljudi in veliko sprememb je povezanih s to snovjo..

Preden pa se lotimo podrobnega pregleda ukrepov in posledic te snovi, bomo podrobneje raziskali njegovo delovanje in lastne značilnosti..

Sinteza dopamina

Dopamin je endogena snov v možganih in jo kot taka telo naravno proizvaja.

Sinteza tega nevrotransmiterja poteka v terminalih dopaminergičnih živcev, kjer so v visoki koncentraciji odgovornih encimov..

Ti encimi, ki spodbujajo proizvodnjo serotonina, so tirozinska hidroksilaza (TH) in dekarboksilaza aromatskih aminokislin (L-DOPA)..

Na ta način je delovanje teh dveh encimov v možganih glavni dejavnik, ki napoveduje proizvodnjo dopamina.

Encim L-DOPA zahteva, da se prisotnost TH encima razvije in doda slednjemu, da se proizvede dopamin..

Poleg tega je prisotnost železa potrebna tudi za pravilen razvoj nevrotransmiterja.

Da bi se dopamin generiral in normalno porazdelil po različnih regijah možganov, je potrebno sodelovanje različnih snovi, encimov in peptidov v organizmu..

Kako deluje dopamin?

Generiranje dopamina, ki smo ga prej pojasnili, ne pojasnjuje delovanja te snovi, temveč preprosto njen videz.

Na ta način se po generaciji dopamina v možganih začnejo pojavljati dopaminergični nevroni, ki pa morajo začeti delovati za opravljanje svojih dejavnosti..

Kot vsaka kemična snov, da bi delala, mora dopamin medsebojno komunicirati, to pomeni, da mora biti prepeljan iz enega nevrona v drugega..

Sicer bi snov vedno ostala tiha in ne bi izvajala nobene možganske aktivnosti ali izvajala potrebne nevronske stimulacije.

Da se dopamin prenaša iz enega nevrona v drugega, je potrebna prisotnost specifičnih receptorjev, dopaminergičnih receptorjev, \ t.

Receptorji so definirani kot molekule ali molekularni nizi, ki lahko selektivno prepoznajo ligand in se aktivirajo s samim vezanjem.

Na ta način lahko dopaminergični receptorji razlikujejo dopamin od drugih tipov nevrotransmiterjev in se odzovejo le nanj..

Ko nevron sprosti dopamin, ostane v intersinaptičnem prostoru (prostor med nevroni), dokler ga dopaminergični receptor ne pobere in ga vnese v drug nevron..

Vrste dopaminskih receptorjev

Obstajajo različne vrste dopaminergičnih receptorjev, vsaka od njih ima določene značilnosti in delovanje.

Natančneje, 5 glavnih tipov je mogoče razlikovati: D1 receptorji, D5 receptorji, D2 receptorji, D3 receptorji in D4 receptorji..

D1 receptorji so najbolj razširjeni v centralnem živčnem sistemu in jih najdemo predvsem v vohalni tuberkuli, v neostriatu, v nucleus accumbens, v amigdali, v subtalamičnem jedru in v materialiji nigra..

Dokazujejo relativno nizko afiniteto za dopamin in aktivacija teh receptorjev vodi do aktivacije proteinov in stimulacije različnih encimov..

D5 sprejemniki so precej manjši kot D1 sprejemniki in imajo zelo podobno delovanje.

D2 receptorji so prisotni predvsem v hipokampusu, v nucleus accumbens in v neostriatu in so vezani na G proteine..

Končno, receptorji D3 in D4 najdemo predvsem v možganski skorji in bi bili vključeni v kognitivne procese, kot so spomin ali pozornost.

Funkcije dopamina

Kot smo že omenili, je dopamin ena najpomembnejših kemikalij v možganih in zato opravlja več funkcij.

Dejstvo, da je široko porazdeljeno v možganskih regijah, pomeni, da se ta nevrotransmiter ne omejuje na opravljanje ene same dejavnosti ali funkcij s podobnimi značilnostmi..

V bistvu dopamin sodeluje v več možganskih procesih in omogoča izvajanje zelo različnih in zelo različnih dejavnosti.

Glavne funkcije dopamina so:

Gibanje motorja

Dopaminergični nevroni, ki se nahajajo v najbolj oddaljenih predelih možganov, to je v bazalnih ganglijih, omogočajo proizvodnjo motoričnih gibanj ljudi..

Pri tej aktivnosti se zdi, da so receptorji D5 še posebej vključeni in da je dopamin ključni element za doseganje optimalne motorične učinkovitosti.

Dejstvo, da je ta funkcija dopamina bolj očitna, je Parkinsonova bolezen, patologija, pri kateri odsotnost dopamina v bazalnih ganglijih zmanjšuje mobilnost posameznika v izobilju..

Spomin, pozornost in učenje

Dopamin je prav tako porazdeljen v nevronskih regijah, ki omogočajo učenje in spomin, kot so hipokampus in možganska skorja..

Če se na teh območjih ne izloča dovolj dopamina, se lahko pojavijo težave s spominom, nezmožnost ohranjanja pozornosti in učnih težav..

Občutek nagrade

Verjetno je to glavna funkcija te snovi, ker izločeni dopamin v limbičnem sistemu omogoča, da doživite občutke užitka in nagrajevanja..

Na ta način, ko izvajamo dejavnost, ki je prijetna za nas, naši možgani samodejno sproščajo dopamin, kar omogoča eksperimentiranje občutka užitka..

Inhibicija proizvodnje prolaktina

Dopamin je odgovoren za zaviranje izločanja prolaktina, peptidnega hormona, ki stimulira proizvodnjo mleka v mlečnih žlezah in sintezo progesterona v rumenem telesu..

Ta funkcija se izvaja predvsem v luknjastem jedru hipotalamusa in v sprednji hipofizi..

Regulacija spanja

Delovanje dopamina v epifizi omogoča, da narekuje cirkadiani ritem pri ljudeh, saj omogoča sproščanje melatonina in povzroča občutek spanja, ko je potreben čas brez spanja..

Poleg tega ima dopamin pomembno vlogo pri obdelavi bolečine (nizke ravni dopamina so povezane z bolečimi simptomi) in je vpleten v samorefleksivne učinke slabosti..

Modulacija humorja

Končno, dopamin igra pomembno vlogo pri uravnavanju razpoloženja, zato so nizke ravni te snovi povezane z razpoloženjem in depresijo.

Patologije, povezane z dopaminom

Dopamin je snov, ki izvaja več možganskih aktivnosti, zato lahko njena okvara povzroči številne bolezni. Najpomembnejši so.

Parkinsonova bolezen

Patologija je bolj neposredno povezana z delovanjem dopamina v regijah možganov.

Dejansko je ta bolezen v glavnem posledica degenerativne izgube dopaminergičnih nevrotransmiterjev v bazalnih ganglijih..

Zmanjšanje dopamina povzroči tipične motorične simptome bolezni, lahko pa povzroči tudi druge manifestacije, povezane z delovanjem nevrotransmiterja, kot so težave s spominom, pozornost ali depresija..

Glavno farmakološko zdravljenje Parkinsonove bolezni temelji na uporabi dopaminske predhodnice (L-DOPA), ki omogoča rahlo povečanje količine dopamina v možganih in ublažitev simptomov..

Shizofrenija

Glavna hipoteza etiologije shizofrenije temelji na dopaminergični teoriji, ki pravi, da je ta bolezen posledica prekomerne aktivnosti dopaminskega nevrotransmiterja..

To hipotezo podpira učinkovitost antipsihotičnih zdravil za to bolezen (ki zavirajo receptorje D2) in sposobnost zdravil, ki povečajo dopaminergično aktivnost, kot je kokain ali amfetamini, da ustvarijo psihozo.

Epilepsija

Na podlagi različnih kliničnih opazovanj je bilo predpostavljeno, da bi lahko epilepsija bila sindrom dopaminergične hipoaktivnosti, zato bi lahko primanjkljaj proizvodnje dopamina v mezolimbičnih predelih povzročil to bolezen..

Ti podatki niso bili povsem izničeni, vendar jih podpira učinkovitost zdravil, ki so bila učinkovita pri zdravljenju epilepsije (antikonvulzivi), ki povečajo aktivnost receptorjev D2..

Odvisnost

V istem mehanizmu dopamina, ki omogoča eksperimentiranje užitka, zadovoljstva in motivacije, so tudi osnove odvisnosti podprte..

Zdravila, ki zagotavljajo večjo sproščanje dopamina, kot so tobak, kokain, amfetamini in morfij, so tista, ki imajo večjo odvisnost zaradi dopaminergičnega povečanja, ki ga proizvajajo v regijah užitkov in nagrad..

Reference

1. Arias-Montaño JA. Modulacija sinteze dopamina s presinaptičnimi receptorji. Doktorska disertacija, Oddelek za fiziologijo, biofiziko in neuroznanosti, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Načela nevropsihofarmakologije. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamin D3 (avto) receptorji zavirajo sproščanje dopamina v čelni skorji prosto gibajočih se podgan. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presinaptične dopaminske in serotoninske receptorje, ki modulirajo aktivnost tirozinske hidroksilaze v sinaptosomih nucleus accumbens podgan. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Struktura dopaminskih receptorjev. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Ali je treba zdravljenje Parkinsonove bolezni začeti z dopaminskim agonistom? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Vloga dopamina pri epilepsiji. Synapse 1996; 22: 159-94.