Funcțiile dopaminei și mecanismul de acțiune

dopamina Este un neurotransmițător produs de o mare varietate de animale, inclusiv ființe vertebrate și nevertebrate.

Este cel mai important neurotransmițător al sistemului nervos central al mamiferelor și participă la reglarea diferitelor funcții, cum ar fi comportamentul motor, starea de spirit sau afectivitatea.

Acesta este generat în sistemul nervos central, adică în creierul animalelor, și face parte din substanțele cunoscute sub numele de catecolamine.

Catecolaminele sunt un grup de neurotransmițători care sunt eliberați în sânge și care includ trei substanțe principale: adrenalină, noradrenalină și dopamină.

Aceste trei substanțe sunt sintetizați din aminoacidul tirozină și poate fi produs in glandele suprarenale (structurile rinichi) sau terminații nervoase ale neuronilor.

Dopamina este produs in mai multe parti ale creierului, în special în substantia nigra și efectuează funcțiile neurotransmisia în sistemul nervos central, activarea cinci tipuri de receptori ai dopaminei: D1, D2, D3, D4 și D5.

În fiecare regiune a creierului, dopamina este responsabilă de realizarea unui număr de funcții diferite.

Cele mai importante sunt: ​​mișcări motorii, reglarea secreției de prolactină, activarea sistemului de plăcere, participarea la reglementarea somn si starea de spirit, și activarea proceselor cognitive.

Sistemul dopaminergic

Există mii de neuroni dopaminergici în creier, adică substanțe chimice dopamine.

Faptul că acest neurotransmițător este atât de abundent și astfel distribuit în mai multe regiuni neuronale, a dus la apariția sistemelor dopaminergice.

Aceste sisteme dau nume diferitelor conexiuni ale dopaminei în diferite zone ale creierului, precum și activităților și funcțiilor efectuate de fiecare dintre acestea.

În acest fel, dopamina și proiecțiile sale pot fi grupate în 3 sisteme principale.

1 - sisteme ultra-scurte

Ea face două grupuri de neuroni dopaminergici majori: cele ale bulbului olfactiv și cele ale straturilor plexiforme ale retinei.

Funcția acestor primele două grupuri de dopamină este responsabilă în principal de funcțiile perceptuale, atât cele vizuale, cât și cele olfactive.

2- Sistem de lungime intermediară

Acestea includ celule dopaminergice care pornesc in hipotalamus (o regiune internă a creierului) și se termină în nucleul intermediar al glandei pituitare (o glanda endocrina care secreta hormoni care regleaza homeostazia).

Acest al doilea grup de dopamină se caracterizează în principal prin reglarea mecanismelor motorii și a proceselor interne ale corpului, cum ar fi temperatura, somnul și echilibrul.

3-sisteme lungi

Acest din urmă grup include neuroni din zona tagmental ventral (o regiune a creierului situata in mezencefal), care trimit proiecții la trei regiuni neuronale principale: neostriatum (putamen și caudat nuclee), cortexul limbic și alte structuri limbice.

Aceste celule dopaminergice sunt responsabile pentru procesele mentale superioare, cum ar fi cunoașterea, memoria, răsplata sau starea de spirit.

După cum vedem, dopamina este o substanță care poate fi găsită în aproape orice regiune a creierului și care joacă un număr infinit de activități și funcții mentale.

Din acest motiv, funcționarea corectă a dopaminei este de importanță vitală pentru bunăstarea oamenilor și există multe modificări care au fost legate de această substanță.

Cu toate acestea, înainte de a trece într-o revizuire detaliată a acțiunilor și implicațiilor acestei substanțe, să mergem mai adânc în funcționarea și caracteristicile sale.

Sinteza dopaminei

Dopamina este o substanță endogenă a creierului și, ca atare, este produsă în mod natural de către organism.

Sinteza acestui neurotransmițător are loc în terminalele nervului dopaminergic unde acestea sunt în concentrație ridicată de enzime responsabile.

Aceste enzime care promovează producerea serotoninei sunt hidroxilaza tirozinei (TH) și decarboxilaza aminoacizilor aromatici (L-DOPA).

În acest fel, funcționarea acestor două enzime ale creierului este principalul factor care prezice producția de dopamină.

Enzima L-DOPA necesită prezența enzimei TH pentru a se dezvolta și a fi adăugată la aceasta din urmă pentru a produce dopamina.

În plus, prezența fierului este, de asemenea, necesară pentru dezvoltarea adecvată a neurotransmițătorului.

Astfel, pentru ca dopamina să fie generată și distribuită în mod normal prin diferite regiuni ale creierului, este necesară participarea diferitelor substanțe, enzime și peptide ale organismului.

Cum funcționează dopamina?

Generarea dopaminei pe care am explicat-o mai sus nu explică funcționarea acestei substanțe, ci pur și simplu aspectul ei.

În acest fel, după generarea dopaminei, neuronii dopaminergici încep să apară în creier, dar aceștia trebuie să înceapă să funcționeze pentru a-și desfășura activitățile.

La fel ca orice produs chimic pentru a lucra, dopamina trebuie să comunice una cu cealaltă, adică trebuie transportată de la un neuron la altul.

În caz contrar, substanța va rămâne întotdeauna liniștită și nu va efectua nicio activitate cerebrală și nu va efectua stimularea neuronală necesară.

Pentru ca dopamina să fie transportată de la un neuron la altul, este necesară prezența receptorilor specifici, receptorilor dopaminergici.

Receptorii sunt definiți ca molecule sau rețele moleculare care pot recunoaște selectiv un ligand și pot fi activate de ligat însuși.

În acest fel, receptorii dopaminergici sunt capabili să distingă dopamina de alte tipuri de neurotransmițători și să răspundă numai la aceasta.

Cand dopamina este eliberat de un neuron, rămâne în spațiul intersináptico (spațiul dintre neuroni) pana la un receptor de captures dopaminergice și introduce-l într-un alt neuron.

Tipuri de receptori ai dopaminei

Există diferite tipuri de receptori dopaminergici, fiecare dintre ele având anumite caracteristici și funcții.

În mod specific, se pot distinge 5 tipuri principale: receptorii D1, receptorii D5, receptorii D2, receptorii D3 și receptorii D4.

Receptorii D1 sunt cele mai abundente în sistemul nervos central și se găsesc în principal în tuberculul olfactiv, The neostriatum, in nucleul accumbens, amigdala, nucleul subtalamic și substantia nigra.

Ele prezintă o afinitate relativ scăzută pentru dopamină și activarea acestor receptori duce la activarea proteinelor și stimularea diferitelor enzime.

Receptoarele D5 sunt mult mai limitate decât receptoarele D1 și au o performanță foarte asemănătoare.

Receptorii D2 sunt prezenți în principal în hipocampus, în nucleul accumbens și în neostriat și sunt cuplați la proteinele G.

În cele din urmă, receptorii D3 și D4 se găsesc în principal în cortexul cerebral și ar fi implicați în procese cognitive, cum ar fi memoria sau atenția.

Funcțiile dopaminei

După cum am remarcat, dopamina este una dintre cele mai importante substanțe chimice din creier și, prin urmare, îndeplinește mai multe funcții.

Faptul că este distribuit pe scară largă în regiunile creierului înseamnă că acest neurotransmițător nu se limitează la realizarea unei singure activități sau funcții cu caracteristici similare.

De fapt, dopamina participă la multiple procese creierului și permite desfășurarea unor activități foarte diverse și foarte diferite.

Principalele funcții efectuate de dopamină sunt:

Mișcarea motorului

Neuronii dopaminergici localizați în regiunile cele mai interioare ale creierului, adică în ganglionii bazali, permit producerea mișcărilor motorii oamenilor.

În această activitate, receptorii D5 par a fi implicați în mod special și dopamina este un element cheie pentru obținerea performanței optime a motorului.

Faptul că această funcție cel mai evident al dopaminei este boala Parkinson, o afecțiune în care absența dopaminei în ganglionii bazali se deteriorează în abundență capacitatea de mișcare a individului.

Memorie, atenție și învățare

Dopamina este, de asemenea, distribuită în regiuni neuronale care permit învățarea și memoria, cum ar fi hipocampul și cortexul cerebral.

Atunci când nu este secretat suficientă dopamină în aceste zone, pot apărea probleme de memorie, incapacitatea de a menține atenția și dificultăți în învățare.

Sentimentele de recompensă

Acesta este probabil funcția principală a acestei substanțe, deoarece dopamina secretizată în sistemul limbic permite să experimenteze senzațiile de plăcere și de recompensă.

În acest fel, atunci când efectuăm o activitate care este plăcută pentru noi, creierul nostru eliberează dopamina în mod automat, ceea ce permite experimentarea senzației de plăcere.

Inhibarea producției de prolactină

Dopamina este responsabil pentru inhibarea secreției de prolactină, un hormon peptidic, care stimulează producția de lapte din glandele mamare și sinteza progesteronului în corpul luteal.

Această funcție este efectuată în principal în nucleul arcuat al hipotalamusului și în glanda pituitară anterioară.

Reglementarea somnului

Funcționarea de dopamină din glanda pineala poate dicta ritmul circadian la om, deoarece permite eliberarea melatoninei și produc senzația de somn atunci când este purtat mult timp fără somn.

In plus, dopamina joaca un rol important în procesarea durerii (niveluri scazute de dopamina sunt asociate cu simptome dureroase), și este implicat în auto-reflectare a actelor de greață.

Modularea umorului

În cele din urmă, dopamina joacă roluri importante în reglarea dispoziției, astfel încât nivelurile scăzute ale acestei substanțe sunt asociate cu starea de spirit și depresia.

Patologii legate de dopamină

Dopamina este o substanță care efectuează activități multiple ale creierului, astfel încât disfuncția sa poate conduce la multe boli. Cele mai importante sunt.

Boala Parkinson

Patologia are o relație mai directă cu funcționarea dopaminei în regiunile creierului.

De fapt, această boală este cauzată în principal de o pierdere degenerativă de neurotransmițători dopaminergici în ganglionii bazali.

Scăderea dopaminei are ca rezultat simptomele motorii tipice ale bolii, dar poate provoca și alte manifestări legate de funcționarea neurotransmitatorului, cum ar fi probleme de memorie, atenție sau depresie.

Principalul tratament farmacologic pentru Parkinson se bazează pe utilizarea unui precursor de dopamină (L-DOPA), care permite o creștere ușoară a cantităților de dopamină din creier și atenuarea simptomelor.

schizofrenie

Principala ipoteză a etiologiei schizofreniei se bazează pe teoria dopaminergică, care afirmă că această boală se datorează unei supraactivități a neurotransmițătorului dopaminei.

Această ipoteză este susținută de eficacitatea medicamente antipsihotice pentru această boală (care inhibă receptorii D2) și capacitatea de medicamente care cresc activitatea dopaminergica, cum ar fi cocaina sau amfetaminele generează o psihoza.

epilepsie

Pe baza mai multor observații clinice, a fost postulat că epilepsia ar putea fi un sindrom de hipoactivitate dopaminergică, deci un deficit de producție de dopamină în zonele mezolimbic ar putea duce la aceasta boala.

Aceste date nu au fost pe deplin contracarate, dar sunt susținute de eficacitatea medicamentelor care au rezultate eficiente pentru tratamentul epilepsiei (anticonvulsivant), care crește activitatea receptorilor D2.

dependenta

În același mecanism al dopaminei, care permite experimentarea plăcerii, a satisfacției și a motivației, sunt susținute și bazele dependenței.

Medicamentele care asigură o eliberare crescută de dopamină ca prizat, cocaina, amfetamine și morfina sunt cele care au o mai dependență datorită creșterii regiuni ale creierului care produc dopamina din placere si recompensa.

referințe

1. Arias-Montaño JA. Modularea sintezei dopaminei de către receptorii presinaptici. Teza de doctorat, Catedra de Fiziologie, Biofizică și Neuroștiințe, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principiile neuropsihopharmacology. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Receptorii dopamină D3 (auto) inhibă eliberarea dopaminei în cortexul frontal al șobolanilor care se mișcă liber in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. presinaptic receptorilor de dopamină și serotonină activității tirozin hidroxilazei în modularea sinaptozomi din nucleul accumbens de șobolani. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Structura receptorilor dopaminergici. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Ar trebui să se înceapă tratamentul bolii Parkinson cu un agonist al dopaminei? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Rolul dopaminei în epilepsie. Synapse 1996; 22: 159-94.