Dopamin: Funksjoner og virkningsmekanisme

Dopamin er en nevrotransmitter produsert av et bredt utvalg av dyr, inkludert både vertebrat og hvirvelløse vesener. Det er den viktigste nevrotransmitteren i sentralnervesystemet hos pattedyr og deltar i reguleringen av ulike funksjoner som motorisk adferd, humør eller affektivitet.

Det genereres i sentralnervesystemet, det vil si i hjernen til dyr, og er en del av stoffene kalt katecholaminer. Katekolaminer er en gruppe nevrotransmittere som slippes ut i blodet, og som inkluderer tre hovedstoffer: adrenalin, noradrenalin og dopamin.

Disse tre substansene syntetiseres fra aminosyre tyrosinet og kan produseres i binyrene (strukturer av nyrene) eller i nervene i nevronene.

Dopamin genereres i flere deler av hjernen, spesielt i substantia nigra, og virker som nevrotransmisjon i sentralnervesystemet, og aktiverer de fem typene dopaminerge reseptorer: D1, D2, D3, D4 og D5.

I hver hjerneområde er dopamin ansvarlig for å utføre en rekke forskjellige funksjoner.

De viktigste er: motorbevegelser, regulering av prolactinsekresjon, aktivering av fornøyelsessystemet, deltakelse i regulering av søvn og humør, og aktivering av kognitive prosesser.

Det dopaminerge systemet

Tusenvis av dopaminerge nevroner er tilstede i hjernen, det vil si dopamin kjemikalier.

Det faktum at denne nevrotransmitteren er så rikelig og så fordelt mellom flere nevrale områder, har gitt opphav til utseende av dopaminerge systemer.

Disse systemene gir navn til de forskjellige forbindelsene av dopamin i forskjellige hjerner, samt til aktivitetene og funksjonene som utføres av hver av dem.

På denne måten kan dopamin og dets fremskrivninger grupperes i 3 hovedsystemer.

1- Ultra-korte systemer

Det gjør to grupper av store dopaminerge nevroner: de av olfaktoriske pæren og de av plexiformene i netthinnen.

Funksjonen til disse første to dopamingruppene er hovedsakelig ansvarlig for perceptuelle funksjoner, både visuelle og olfaktoriske.

2- Intermediate lengdesystem

De inkluderer de dopaminerge cellene som starter i hypothalamus (en indre region av hjernen) og slutter i hypofysenes mellomkjerne (en endokrin kjertel som utskiller hormoner som er ansvarlig for regulering av homeostase).

Denne andre gruppen av dopamin er hovedsakelig preget av å regulere motorens mekanismer og interne prosesser i kroppen som temperatur, søvn og balanse.

3- lange systemer

Denne siste gruppen inkluderer nevronene i ventral-tagområdet (en hjernegruppe som ligger i mesencephalonen), som sender fremskrivninger til tre hovedneuronale regioner: Neostriaten (Caudate og Putamen-kjernene), Limbic cortex og andre limbiske strukturer.

Disse dopaminerge cellene er ansvarlige for overlegne mentale prosesser som kognisjon, minne, belønning eller humør.

Som vi ser, er dopamin et stoff som finnes i nesten hvilken som helst hjernegion, og som spiller et uendelig antall aktiviteter og mentale funksjoner.

Av denne grunn er dopaminets korrekte funksjon avgjørende for trivsel for mennesker, og det er mange endringer som har vært relatert til dette stoffet.

Men før vi går inn i en detaljert gjennomgang av virkemidlene og implikasjonene av dette stoffet, vil vi dype litt mer om operasjonen og dens egenart.

Syntese av dopamin

Dopamin er en endogen substans i hjernen og som sådan produseres naturlig av kroppen.

Syntese av denne nevrotransmitteren finner sted i de dopaminerge nerveterminaler hvor de er i høy konsentrasjon av ansvarlige enzymer.

Disse enzymene som fremmer produksjonen av serotonin, er tyrosinhydroksylase (TH) og dekarboksylase av aromatiske aminosyrer (L-DOPA).

På denne måten er funksjonen til disse to enzymene i hjernen den viktigste faktoren som forutsetter produksjonen av dopamin.

Enzymet L-DOPA krever nærvær av TH-enzymet for å utvikle og bli tilsatt til sistnevnte for å produsere dopamin.

I tillegg er tilstedeværelsen av jern også nødvendig for riktig utvikling av nevrotransmitteren.

For at dopamin skal genereres og distribueres normalt gjennom forskjellige hjernegrupper, er det således nødvendig med deltagelse av forskjellige substanser, enzymer og peptider av organismen.

Hvordan fungerer dopamin?

Genereringen av dopamin som vi har forklart ovenfor, forklarer ikke dette stoffets funksjon, men bare dets utseende.

På denne måten, etter dannelsen av dopamin, begynner dopaminerge neuroner å forekomme i hjernen, men disse må begynne å fungere for å utføre sine aktiviteter.

Som alle kjemiske stoffer for å kunne fungere, må dopamin kommunisere med hverandre, det vil si at den må transporteres fra en neuron til en annen.

Ellers vil stoffet forbli alltid stille og vil ikke utføre noen hjerneaktivitet eller utføre nødvendig neuronal stimulering.

For at dopamin skal transporteres fra en neuron til en annen, er tilstedeværelsen av spesifikke reseptorer, de dopaminerge reseptorer, nødvendig.

Reseptorene er definert som molekyler eller molekylære arrays som selektivt kan gjenkjenne en ligand og aktiveres av selve ligatet.

På denne måten er dopaminerge reseptorer i stand til å skille dopamin fra de andre typene nevrotransmittere og svarer bare på det.

Når dopamin frigjøres av en nevron, forblir den i intersynaptisk rom (mellomromet mellom nevroner) til en dopaminerg reseptor plukker opp den og introduserer den til et annet nevron.

Typer dopaminreseptorer

Det finnes forskjellige typer dopaminerge reseptorer, hver av dem har visse egenskaper og funksjon.

Spesielt kan fem hovedtyper skelnes: D1-reseptorer, D5-reseptorer, D2-reseptorer, D3-reseptorer og D4-reseptorer.

D1-reseptorene er mest forekommende i sentralnervesystemet og finnes hovedsakelig i det olfaktoriske tuberkletet i neostriatet, i nukleotilførselen, i amygdala, i subthalamuskjernen og i substantia nigra.

De viser en relativt lav affinitet for dopamin og aktiveringen av disse reseptorene fører til aktivering av proteiner og stimulering av forskjellige enzymer.

D5-mottakerne er mye skarpere enn D1-mottakere og har en meget lignende ytelse.

D2-reseptorene er hovedsakelig tilstede i hippocampus, i nucleus accumbens og i neostriatet, og er koblet til G-proteiner.

Endelig finnes reseptorer D3 og D4 hovedsakelig i hjernebarken og vil være involvert i kognitive prosesser som minne eller oppmerksomhet.

Funksjoner av dopamin

Som vi har bemerket er dopamin en av de viktigste kjemikaliene i hjernen, og utfører derfor flere funksjoner.

Det faktum at det er utbredt i hjernegruppene, betyr at denne nevrotransmitteren ikke begrenser seg til å utføre en enkelt aktivitet eller funksjoner med lignende egenskaper.

Faktisk deltar dopamin i flere hjerneprosesser og gjør det mulig å utføre svært varierte og svært forskjellige aktiviteter.

Hovedfunksjonene utført av dopamin er:

Motorbevegelsen

De dopaminerge nevronene som ligger i hjernens innerste områder, det vil si i de basale ganglia, tillater produksjon av motorbevegelser av mennesker.

I denne aktiviteten synes D5-reseptorer å være spesielt involvert, og dopamin er et nøkkelelement for å oppnå optimal motorytelse.

Det faktum at denne funksjonen av dopamin er mer tydelig er Parkinsons sykdom, en patologi der fraværet av dopamin i basalganglia påvirker i overflod kapasiteten til bevegelse av individet.

Minne, oppmerksomhet og læring

Dopamin er også fordelt i nevrale områder som tillater læring og minne, som hippocampus og hjernebarken.

Når tilstrekkelig dopamin ikke utskilles i disse områdene, kan minneproblemer, manglende evne til å opprettholde oppmerksomhet og vanskeligheter med læring forekomme.

Følelsen av belønning

Det er sannsynligvis hovedfunksjonen til dette stoffet, siden det utskilles dopamin i det limbiske systemet tillater opplevelser av glede og belønning.

På denne måten, når vi utfører en aktivitet som er behagelig for oss, frigjør hjernen vår dopamin automatisk, noe som gjør det mulig å eksperimentere følelsen av nytelse.

Inhiberingen av prolaktinproduksjon

Dopamin er ansvarlig for å hemme sekresjonen av prolaktin, et peptidhormon som stimulerer produksjon av melk i brystkjertlene og syntese av progesteron i corpus luteum.

Denne funksjonen utføres hovedsakelig i den buede kjerne i hypothalamus og i den fremre hypofysen.

Regulering av søvn

Funksjonen av dopamin i pinealkjertelen gjør det mulig å diktere sirkadianrytmen hos mennesker siden det tillater å frigjøre melatonin og frembringe sensasjon av søvn når det tar tid uten søvn.

I tillegg spiller dopamin en viktig rolle i behandlingen av smerte (lave nivåer av dopamin er forbundet med smertefulle symptomer), og er involvert i selvreflekterende kvalme av kvalme.

Moduleringen av humor

Til slutt spiller dopamin viktige roller i stemningsregulering, så lave nivåer av dette stoffet er forbundet med humørhet og depresjon.

Patologier relatert til dopamin

Dopamin er et stoff som utfører flere hjernevirksomheter, slik at dens funksjonsfeil kan føre til mange sykdommer. De viktigste er.

Parkinsons sykdom

Det er den patologien som har et mer direkte forhold til funksjonen av dopamin i hjernegrupper.

Faktisk er denne sykdommen hovedsakelig produsert av et degenerativt tap av dopaminerge neurotransmittere i basalganglia.

Nedgangen i dopamin resulterer i de typiske motoriske symptomene på sykdommen, men det kan også forårsake andre manifestasjoner relatert til neurotransmitters funksjon som minneproblemer, oppmerksomhet eller depresjon.

Den viktigste farmakologiske behandlingen for Parkinsons er basert på bruk av en dopaminforløper (L-DOPA), noe som gjør det mulig å øke mengden dopamin i hjernen litt og redusere symptomene.

schizofreni

Hovedhypotesen for schizofreniets etiologi er basert på den dopaminerge teorien, som sier at denne sykdommen skyldes en overaktivitet til dopamin-neurotransmitteren.

Denne hypotesen støttes av effekten av antipsykotiske legemidler for denne sykdommen (som hemmer D2-reseptorer) og av evnen til rusmidler som øker dopaminerge aktiviteter som kokain eller amfetamin for å generere psykose.

epilepsi

Basert på ulike kliniske observasjoner, har det blitt postulert at epilepsi kan være et dopaminerge hypoaktivitetssyndrom, slik at et underskudd i dopaminproduksjon i mesolimbiske områder kan føre til denne sykdommen.

Disse dataene har ikke blitt fullstendig motvirket, men støttes av effekten av legemidler som har vært effektive i behandlingen av epilepsi (antikonvulsiva midler), noe som øker aktiviteten til D2-reseptorer.

avhengighet

I samme mekanisme for dopamin som tillater eksperimentering av glede, tilfredsstillelse og motivasjon, er basene av avhengighet også vedvarende.

Legemidler som gir større frigivelse av dopamin, som tobakk, kokain, amfetamin og morfin, er de som har en større vanedannende kraft på grunn av den dopaminerge økningen de produserer i hjernens regioner av glede og belønning.