DOPAMIN: FUNKTION, VIRKNINGSMEKANISME, SYNTESE - NEUROPSYKOLOGI - 2025

Den dopamin er en neurotransmitter produceret af en bred vifte af dyr, herunder både hvirveldyr og hvirvelløse væsener. Det er den vigtigste neurotransmitter i pattedyrets centrale nervesystem og deltager i reguleringen af ​​forskellige funktioner såsom motorisk adfærd, humør og affektivitet.

Det genereres i det centrale nervesystem, det vil sige i hjernen hos dyr, og er en del af de stoffer, der er kendt som catecholamines. Catecholamines er en gruppe af neurotransmittere, der frigøres i blodbanen og inkluderer tre hovedstoffer: adrenalin, norepinephrin og dopamin.

Dopamin 3D-molekyle.

Disse tre stoffer syntetiseres fra aminosyren tyrosin og kan produceres i binyrerne (strukturer i nyrerne) eller i nerveafslutningen af ​​neuroner.

Dopamin genereres i flere dele af hjernen, især i substantia nigra, og udfører neurotransmissionsfunktioner i centralnervesystemet ved at aktivere de fem typer dopaminreceptorer: D1, D2, D3, D4 og D5.

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

De vigtigste er: motoriske bevægelser, regulering af prolaktinsekretion, aktivering af glædesystemet, deltagelse i reguleringen af ​​søvn og humør og aktivering af kognitive processer.

Det dopaminerge system

I hjernen er der tusinder af dopaminneuroner, det vil sige dopaminkemikalier. Det faktum, at denne neurotransmitter er så rigelig og så fordelt på flere neuronale regioner, har ført til udseendet af dopaminergiske systemer.

Disse systemer giver navn til de forskellige dopaminforbindelser i de forskellige områder af hjernen, såvel som de aktiviteter og funktioner, som hver af dem udfører.

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

Ultrashort-systemer

Det udgør to grupper af vigtigste dopaminerge neuroner: dem fra luftrørspæren og de af de plexiforme lag i nethinden.

Funktionen af ​​disse to første grupper af dopamin er hovedsageligt ansvarlige for de perceptuelle funktioner, både visuelle og lugtende.

Mellemlængde system

De inkluderer dopaminceller, der starter i hypothalamus (en indre region i hjernen) og slutter i mellemkernen i hypofysen (en endokrin kirtel, der udskiller hormoner, der er ansvarlige for at regulere homeostase).

Denne anden gruppe dopamin er hovedsageligt kendetegnet ved at regulere de motoriske mekanismer og indre processer i kroppen, såsom temperatur, søvn og balance.

Lange systemer

Denne sidste gruppe inkluderer neuroner i det ventrale tagmentale område (en hjerneregion beliggende i mellemhinnen), der sender fremspring til tre vigtigste neuronale regioner: neostriatum (kaudat- og putamen-kernerne), den limbiske cortex og andre limbiske strukturer.

Disse dopaminceller er ansvarlige for højere mentale processer såsom kognition, hukommelse, belønning eller humør.

Som vi kan se, er dopamin et stof, der findes i praktisk talt ethvert hjerneområde, og som udfører et uendeligt antal mentale aktiviteter og funktioner.

Af denne grund er korrekt funktion af dopamin af vital betydning for menneskers velvære, og der er mange ændringer, der har været relateret til dette stof.

Før vi begynder at gennemgå detaljeret handlingen og implikationerne af dette stof, vil vi imidlertid uddybe lidt mere om dets funktion og dets egne egenskaber.

Syntese af dopamin

Dopamin er et stof, der er endogent i hjernen, og som sådan produceres det naturligt af kroppen. Syntesen af ​​denne neurotransmitter finder sted i de dopaminerge nerveterminaler, hvor de er i høj koncentration af de ansvarlige enzymer.

Disse enzymer, der fremmer serotoninproduktion, er tyrosinhydroxylase (TH) og aromatisk aminosyredecarboxylase (L-DOPA). Funktionen af ​​disse to hjernezymer er således den vigtigste faktor, der forudsiger produktionen af ​​dopamin.

Enzymet L-DOPA kræver tilstedeværelsen af ​​enzymet TH for at udvikle sig og føjes til sidstnævnte til at producere dopamin. Yderligere er tilstedeværelsen af ​​jern også påkrævet for korrekt udvikling af neurotransmitteren.

For at dopamin skal genereres og distribueres normalt gennem forskellige hjerneområder, er deltagelse af forskellige stoffer, enzymer og peptider i kroppen nødvendig.

Handlingsmekanisme

Genereringen af ​​dopamin, som vi har forklaret ovenfor, forklarer ikke driften af ​​dette stof, men blot dets udseende.

Efter dannelsen af ​​dopamin begynder dopaminerge neuroner at vises i hjernen, men disse skal begynde at fungere for at udføre deres aktiviteter.

Som ethvert kemisk stof skal dopamin kommunikere med hinanden for at fungere, det vil sige det skal transporteres fra en neuron til en anden. Ellers vil stoffet altid forblive stille og ville ikke udføre nogen hjerneaktivitet eller udføre den nødvendige neuronal stimulering.

For at dopamin skal transporteres fra en neuron til en anden, er tilstedeværelsen af ​​specifikke receptorer, dopaminreceptorer, nødvendig.

Receptorer er defineret som molekyler eller molekylære arrangementer, der selektivt kan genkende en ligand og aktiveres af liganden selv.

Dopaminreceptorer er i stand til at skelne dopamin fra andre typer af neurotransmittere og kun reagere på det.

Når dopamin frigives af en neuron, forbliver den i det intersynaptiske rum (mellemrummet mellem neuroner), indtil en dopaminreceptor samler den op og introducerer den til en anden neuron.

Typer af dopaminreceptorer

Der er forskellige typer dopaminreceptorer, hver af dem har karakteristika og en bestemt funktion.

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

D1-receptorer er de mest udbredte i centralnervesystemet og findes hovedsageligt i luftrøret, i neostriatum, i nucleus accumbens, i amygdala, i den subthalamiske kerne og i 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-receptorer er meget sjældnere end D1 og har en meget lignende operation.

D2-receptorer er hovedsageligt til stede i hippocampus, i nucleus accumbens og i neostriatum og er koblet til G-proteiner.

Endelig findes D3- og D4-receptorerne hovedsageligt i hjernebarken og ville være involveret i kognitive processer, såsom hukommelse eller opmærksomhed.

Funktioner af dopamin

Dopamin 2D-molekyle.

Dopamin er et af de vigtigste kemikalier i hjernen og udfører derfor flere funktioner.

Det faktum, at det er vidt distribueret over hjerneområderne, betyder, at denne neurotransmitter ikke er begrænset til at udføre en enkelt aktivitet eller funktioner med lignende egenskaber.

Faktisk deltager dopamin i flere hjerneprocesser og tillader udførelse af meget forskellige og meget forskellige aktiviteter. De vigtigste funktioner, som dopamin udfører, er:

Motorisk bevægelse

Dopaminergiske neuroner placeret i de inderste områder af hjernen, det vil sige i de basale ganglier, tillader produktion af motoriske bevægelser hos mennesker.

D5-receptorer ser ud til at være specielt involveret i denne aktivitet, og dopamin er et nøgleelement i opnåelse af optimal motorisk funktion.

Det faktum, at de fleste afslører denne rolle som dopamin, er Parkinsons sygdom, en patologi, hvor fraværet af dopamin i de basale ganglier i høj grad skader den enkeltes evne til at bevæge sig.

Hukommelse, opmærksomhed og læring

Dopamin distribueres også i de neuronale regioner, der tillader læring og hukommelse, såsom hippocampus og hjernebarken.

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

Følelser af belønning

Det er sandsynligvis dette stofs vigtigste funktion, da dopaminen, der udskilles i det limbiske system, tillader oplevelser af fornøjelse og belønning.

På denne måde, når vi udfører en aktivitet, der er behagelig for os, frigiver vores hjerne automatisk dopamin, hvilket giver os mulighed for at opleve fornemmelsen af ​​fornøjelse.

Hæmning af prolactinproduktion

Dopamin er ansvarlig for at hæmme sekretionen af ​​prolactin, et peptidhormon, der stimulerer produktionen af ​​mælk i brystkirtlerne og syntesen af ​​progesteron i corpus luteum.

Denne funktion udføres hovedsageligt i den buede kerne i hypothalamus og i den forreste hypofyse.

Søvnregulering

Funktionen af ​​dopamin i pinealkirtlen giver den mulighed for at diktere døgnrytmen hos mennesker, da det giver mulighed for at frigive melatonin og frembringer følelsen af ​​søvn, når den ikke har sovet i lang tid.

Derudover spiller dopamin en vigtig rolle i smerteforarbejdning (lave dopaminniveauer er forbundet med smertefulde symptomer) og er involveret i selvrefleksen ved kvalme.

Modulation af humør

Endelig spiller dopamin vigtige roller i reguleringen af ​​humør, så lave niveauer af dette stof er forbundet med dårligt humør 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 er mest direkte relateret til funktionen af ​​dopamin i hjerneområderne. Faktisk er denne sygdom hovedsageligt forårsaget af et degenerativt tab af dopaminerge neurotransmittere i de basale ganglier.

Faldet i dopamin omsættes til de typiske motoriske symptomer på sygdommen, men det kan også forårsage andre manifestationer relateret til funktionen af ​​neurotransmitteren, såsom hukommelsesproblemer, opmærksomhed eller depression.

Den vigtigste farmakologiske behandling af Parkinson er baseret på brugen af ​​en dopaminforløber (L-DOPA), som tillader en mindre stigning i mængderne af dopamin i hjernen og lindrer symptomerne.

Skizofreni

Hovedhypotesen om skizofreni's etiologi er baseret på den dopaminerge teori, der siger, at denne sygdom skyldes en overaktivitet af dopamins neurotransmitter.

Denne hypotese understøttes af effektiviteten af ​​antipsykotiske medikamenter til denne sygdom (som hæmmer D2-receptorer) og af evnen til lægemidler, der øger dopaminerg aktivitet, såsom kokain eller amfetaminer til at generere psykose.

Epilepsi

Baseret på forskellige kliniske observationer er det blevet postuleret, at epilepsi kan være et syndrom af dopaminerg hypoaktivitet, så et underskud af dopaminproduktion i de mesolimbiske områder kan føre til denne sygdom.

Disse data er ikke blevet modvirket fuldstændigt, men understøttes af effektiviteten af ​​lægemidler, der har effektive resultater til behandling af epilepsi (anticonvulsiva), hvilket øger aktiviteten af ​​D2-receptorer.

Addiction

I den samme dopaminmekanisme, der tillader eksperimentering af glæde, tilfredsstillelse og motivation, opretholdes også afhængighedsgrundlaget.

Lægemidler, der giver en større frigivelse af dopamin, såsom tobak, kokain, amfetamin og morfin, er dem, der besidder den største vanedannende kraft på grund af stigningen i dopamin produceret i hjernen til glæde og belønning.

Referencer

1. Arias-Montaño JA. Modulering af dopaminsyntesen af ​​presynaptiske receptorer. Doktorafhandling, 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 JM, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamin D3 (auto) receptorer inhiberer frigivelse af dopamin i den frontale cortex hos frit bevægelige rotter in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptisk dopamin og serotoninreceptorer, der modulerer tyrosinhydroxylaseaktivitet i synaptosomer i kernerne hos rotter. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Struktur af dopaminreceptorer. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Bør behandling af Parkinsons sygdom påbegyndes med en dopaminagonist? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Dopamins rolle i epilepsi. Synapse 1996; 22: 159-94.