općenitost
Dopamin je važan neurotransmiter kateholaminske obitelji, s kontrolnom funkcijom nad: kretanjem, tzv. Radnom memorijom, užitkom, nagradom, produkcijom prolaktina, mehanizmima regulacije sna, nekim kognitivnim sposobnostima i sposobnost da se obrati pažnja.
Dopaminergično područje obuhvaća nekoliko moždanih mjesta, uključujući pars kompaktne supstance nigra i tegmentalno područje srednjeg mozga.
Nenormalne razine dopamina odgovorne su za nekoliko patoloških stanja. Jedno od tih patoloških stanja je poznata Parkinsonova bolest.
Što je dopamin?
Dopamin je organska molekula koja pripada obitelji kateholamina, koja igra važnu ulogu neurotransmitera u mozgu ljudi i drugih životinja.
Dopamin je također prekursorska molekula iz koje stanice, pomoću specifičnih procesa, izvode dva druga neurotransmitera iz obitelji kateholamina: norepinefrin (ili noradrenalin ) i epinefrin (ili adrenalin ).
ŠTO SU NEUROTHERABS?
Neurotransmiteri su kemikalije koje omogućuju stanicama u živčanom sustavu, takozvanim neuronima, da međusobno komuniciraju.
U neuronima se neurotransmiteri nalaze unutar malih vezikula ; mjehurići su usporedivi s džepovima, ograničeni dvostrukim slojem fosfolipida, potpuno sličnim onima citoplazmatske membrane generičke zdrave eukariotske stanice.
Unutar vezikula, neurotransmiteri ostaju inertni, da tako kažemo, sve dok se u neuronima u kojima se nalaze ne pojavljuje živčani impuls .
Nervni impulsi zapravo stimuliraju oslobađanje vezikula od strane neurona koji ih sadrže.
Otpuštanjem vezikula, neurotransmiteri bježe od živčanih stanica, zauzimaju takozvani sinaptički prostor (koji je poseban prostor između dva vrlo bliska neurona) i djeluju u interakciji sa susjednim neuronima, točnije s membranskim receptorima spomenutih neurona, Interakcija neurotransmitera s neuronima smještenim u neposrednoj blizini pretvara inicijalni impuls u dobro specifičan stanični odgovor, koji ovisi o tipu neurotransmitera i tipu receptora prisutnih na uključenim neuronima.
Jednostavnije rečeno, neurotransmiteri su kemijski glasnici, koji oslobađaju impulse živaca da induciraju određeni stanični mehanizam.
Osim dopamina i njegovih derivata, norepinefrina i epinefrina, drugi važni neurotransmiteri ljudskog bića su: glicin, serotonin, melatonin, gama-aminobutirna kiselina (GABA) i vazopresin.
KEMIJSKI IME DOPAMINA
Kemijski naziv dopamina je 4- (2-aminoetil) benzen-1, 2-diol .
POVIJEST DOPAMINA
Zanimljivo je da je dopamin neurotransmiter kojeg su istraživači najprije sintetizirali u laboratoriju, a zatim pronašli u tkivu ljudskog mozga.
Od 1910. zasluga laboratorijske sinteze dopamina leži na Georgeu Bargeru i Jamesu Ewensu, dva engleska kemičara tvrtke Wellcome u Londonu.
Otkriti, umjesto toga, da je dopamin molekula koja je prirodno prisutna u mozgu, britanski je istraživač Kathleen Montagu 1957. godine u laboratorijima bolnice Runwell u Londonu.
Godinu dana nakon otkrića dopamina u moždanom tkivu, 1958. godine, znanstvenici Arvid Carlsson i Nils-Ake Hillarp, djelatnici Laboratorija za kemijsku farmakologiju Nacionalnog instituta za srce Švedske, prvi put su identificirali i opisali ulogu neurotransmitera, prekriven dopaminom.
Za ovaj važan nalaz i za utvrđivanje da dopamin nije samo preteča norepinefrina i adrenalina, Carlsson je također dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu .
GDJE JE DOPAMINSKI NAZIV DOLAZAK?
Znanstvena zajednica usvojila je termin "dopamin", jer je prekursorska molekula, iz koje su George Barger i James Ewens sintetizirali dopamin, takozvani L-DOPA.
Kemijska struktura
Kao što je navedeno, dopamin je kateholamin.
Katekolamini su organske molekule, u kojima se prisutnost benzenskog prstena u kombinaciji s dvije OH hidroksilne skupine ponavlja. Ovaj benzenski prsten kombiniran s dvije OH hidroksilne skupine ima kemijsku formulu C6H3 (OH) 2 .
U slučaju dopamina, ova tvar se sastoji od spoja između benzenskog prstena s dvije hidroksilne skupine, tipične za kateholamine, i skupine etilamina .
Etilaminska skupina je organski spoj s dva ugljikova atoma i jedan dušik, i koji ima sljedeću kemijsku formulu: CH2-CH2-NH2.
U svjetlu dviju gore navedenih kemijskih formula, to jest benzenske skupine s dvije OH skupine i one iz skupine etilamina, konačna kemijska formula dopamina je: C6H3 (OH) 2- CH2-CH2-NH2,
Slike ispod prikazuju kemijsku strukturu generičkog kateholamina, hidroksilne skupine, etilamin grupe, dopamina i L-DOPA.
KEMIJSKA SVOJSTVA
Kao i mnoge molekule sastavljene od skupine etilamina, dopamin je organska baza .
To podrazumijeva da je u kiselom okruženju općenito u protoniranom obliku; dok je u osnovnom okruženju obično u neprotoniranom obliku.
Sažetak: kako i gdje se to događa?
Put prirodne sinteze (ili biosinteza ) dopamina uključuje četiri osnovna koraka i polazi od aminokiseline L-fenilalanina .
Na jednostavan i shematski način, biosinteza dopamina može se sažeti kako slijedi:
L-fenilalanin, L-tirozin, L-DOPA, dopamin
Pretvorba L-fenilalanina u L-tirozin i konverzija L-tirozina u L-DOPA sastoje se od dvije reakcije hidroksilacije . U kemiji, reakcija hidroksilacije je reakcija na čijem kraju molekula dobiva OH hidroksilnu skupinu.
Prva reakcija hidroksilacije, naime L-fenilalanin L-tirozin, odvija se zahvaljujući intervenciji enzima poznatog kao fenilalanin hidroksilaza .
L-tirozinska reakcija L-DOPA, s druge strane, odvija se zahvaljujući intervenciji enzima poznatog kao tirozin hidroksilaza .
Završni korak, koji iz L-DOPA potiče od dopamina, je reakcija dekarboksilacije .
U kemijskom polju, reakcija dekarboksilacije odgovara postupku na kraju kojeg takva molekula gubi jednu ili više COOH karboksilnih skupina.
Da bi se osigurala reakcija dekarboksilacije koja dovodi do L-DOPA je enzim nazvan L-aminokiselinska dekarboksilaza (ili DOPA dekarboksilaza ).
SAŽETAK DOPAMINA
U ljudskom tijelu biosinteza dopamina uglavnom je posljedica takozvanih neurona dopaminergičkog područja i, u manjoj mjeri, medularnog dijela nadbubrežnih žlijezda (ili nadbubrežnih žlijezda ).
Neuroni dopaminergičkog područja ili dopaminergički neuroni su živčane stanice koje se nalaze u:
- Substantia nigra , upravo u takozvanoj Parsovoj kompaktnoj supstanciji nigra . Materia nigra (ili crna supstanca) odvija se u srednjem mozgu, koji je jedan od tri glavna područja koja čine moždano deblo.
Unatoč tome što je dio moždanog debla, crna tvar djeluje pod vodstvom jezgara baze (ili bazalnih ganglija ) telencefalona; telencephalon je mozak.
Prema različitim znanstvenim istraživanjima, pars compacta supstance nigra glavno je mjesto sinteze dopamina, prisutnog u ljudskom tijelu.
- Ventralno tegmentalno područje . Također se nalazi na razini srednjeg mozga, a ventralno tegmentalno područje ima dopaminergične neurone, čije ekstenzije dosežu različita područja živaca, uključujući: nucleus accumbens, prefrontalni korteks, amigdalu i hipokampus.
- Stražnji hipotalamus . Produženje dopaminergičkih neurona u stražnjem hipotalamusu doseže do kralježnične moždine.
- Narečena jezgra hipotalamusa i paraventricularna jezgra hipotalamusa . Dopaminergički neuroni tih dviju područja imaju ekstenzije koje dopiru do hipofize. Ovdje su odgovorni za utjecaj na produkciju prolaktina.
- Nesigurno područje subtalamusa .
RAZGRADNJA
Prirodna degradacija dopamina u neaktivnim metabolitima može se pojaviti na dva različita načina i uključuje tri enzima:
- monoamin oksidaza (ili MAO),
- katehol-O-metiltransferaza (COMT)
- aldehid dehidrogenaza.
Oba načina prirodne degradacije dopamina dovode do stvaranja tvari poznate kao homovanilična kiselina (HVA).
funkcije
Dopamin obavlja brojne funkcije, kako u središnjem živčanom sustavu tako iu perifernom živčanom sustavu .
Što se tiče središnjeg živčanog sustava, dopamin je neurotransmiter koji sudjeluje u:
- Kontrola kretanja
- Mehanizam izlučivanja hormona prolaktina
- Kontrola kapaciteta memorije
- Mehanizmi nagrađivanja i užitka
- Kontrola pozornosti se proteže
- Kontrola nekih aspekata ponašanja i nekih kognitivnih funkcija
- Mehanizam spavanja
- Kontrola raspoloženja
- Mehanizmi za učenje
Što se tiče perifernog živčanog sustava, dopamin djeluje:
- Kao vazodilatator
- Kao stimulans izlučivanja natrija, kroz urin
- Kao čimbenik koji pogoduje pokretljivosti crijeva
- Kao faktor koji smanjuje aktivnost limfocita
- Kao faktor koji smanjuje izlučivanje inzulina kod Langerhansovih otočića (beta stanice pankreasa)
DOPAMINERGIČKI RECEPTORI
Nakon otpuštanja u sinaptički prostor, dopamin djeluje interakcijom s takozvanim dopaminergičnim receptorima prisutnim na membrani različitih živčanih stanica.
Kod sisavaca - dakle i kod ljudi - postoji 5 različitih podtipova dopaminergičkih receptora. Imena ovih 5 podtipova receptora su vrlo jednostavna: D1, D2, D3, D4 i D5.
Odgovor koji proizvodi dopamin ovisi o dopaminergičkom podtipu receptora, s kojim dopamin sam interagira.
Drugim riječima, stanični učinci dopamina variraju ovisno o dopaminergičkom receptoru koji je uključen u interakciju.
U encefalonu, gustoća distribucije dopaminergičkih receptora varira od područja mozga do područja mozga. Na drugi način, svako područje mozga ima svoju vlastitu količinu dopaminergičkih receptora.
Biolozi vjeruju da ova različita gustoća raspodjele receptora ovisi o funkcijama koje područja mozga moraju pokriti.
DOPAMIN I POKRET
Motoričke sposobnosti ljudskog bića (ispravni pokreti, brzina kretanja, itd.) Ovise o dopaminu koji supstancija nigra oslobađa pod djelovanjem bazalnih ganglija.
Zapravo, ako je dopamin koji oslobađa supstanca nigra niži od normalnog, pokreti postaju sporiji i nekoordinirani. Nasuprot tome, ako je dopamin kvantitativno viši od normalnog, ljudsko tijelo počinje izvoditi nepotrebne pokrete, vrlo slične tikovima.
Prema tome, fino reguliranje oslobađanja dopamina od strane supstance nigra je bitno za ispravno kretanje čovjeka, obavljanje koordiniranih pokreta i pravilne brzine.
DOPAMINA I IZDAVANJE PROLAKTA
Dopamin koji potječe iz dopaminergičkih neurona lučne jezgre i paraventricularne jezgre inhibira lučenje hormona prolaktina pomoću laktotropnih stanica hipofize .
Kao što se lako može razumjeti, odsutnost ili smanjena prisutnost dopamina iz gore spomenutih općina podrazumijeva veću aktivnost laktotropnih stanica hipofize, stoga je veća produkcija prolaktina.
Dopamin koji inhibira sekreciju prolaktina naziva se "inhibitorni faktor prolaktina" (PIF).
Da biste znali koji su učinci prolaktina, čitatelji mogu kliknuti ovdje.
DOPAMIN I MEMORIJA
Nekoliko znanstvenih istraživanja pokazalo je da odgovarajuće razine dopamina u prefrontalnom korteksu poboljšavaju tzv. Radnu memoriju .
Prema definiciji, radna memorija je "sustav za privremeno održavanje i manipuliranje informacijama tijekom izvršavanja različitih kognitivnih zadataka, kao što su razumijevanje, učenje i razmišljanje".
Ako se razina dopamina koja dolazi iz prefrontalnog korteksa smanjuje ili povećava, radna memorija počinje patiti.
DOPAMIN, UŽITAK I NAGRADA
Dopamin je posrednik zadovoljstva i nagrade .
Zapravo, prema pouzdanim studijama, mozak ljudskog bića bi oslobodio dopamin kada "živi" ugodne okolnosti ili aktivnosti, kao što je obrok koji se temelji na dobroj hrani ili zadovoljavajućoj seksualnoj aktivnosti.
Neuroni dopaminergičkog područja koji su najviše uključeni u mehanizme nagrađivanja i užitka su oni iz nucleus accumbens i prefrontalnog korteksa.
DOPAMIN I POZOR
Dopamin koji potječe iz prefrontalnog korteksa podupire raspon pažnje .
Zanimljiva su istraživanja pokazala da su smanjene koncentracije dopamina u prefrontalnom korteksu često povezane s poremećajem poznatom kao hiperaktivnost .
DOPAMINSKE I KOGNITIVNE FUNKCIJE
Veza između dopaminskih i kognitivnih sposobnosti vidljiva je u svim morbidnim stanjima karakteriziranim promjenom dopaminergičkih neurona prefrontalnog korteksa.
Naime, u spomenutim morbidnim uvjetima, osim već spomenutih sposobnosti pažnje i radnog pamćenja, mogu biti pogođeni i neurokognitivne funkcije, vještine rješavanja problema itd.
oboljenja
Dopamin igra središnju ulogu u raznim medicinskim stanjima, uključujući: Parkinsonovu bolest, poremećaj hiperaktivnosti s nedostatkom pažnje (ADHD), shizofreniju / psihozu i ovisnost o određenim lijekovima i određenim lijekovima .
Štoviše, prema nekim znanstvenim istraživanjima, ona bi bila odgovorna za bolne senzacije koje karakteriziraju neka morbidna stanja (fibromialgija, sindrom nemirnih nogu, sindrom pečenja usta) i mučnina povezana s povraćanjem .
| Dopamin i ovisnost | |
lijekovi | lijekovi |
|
|
Da biste saznali više:
- Parkinsonova bolest
- ADHD
- shizofrenija
Znatiželja i druge informacije
Da bismo upotpunili ono što je dosad rečeno, ovdje su neke dodatne informacije o dopaminu:
- Pretvorba dopamina u noradrenalin je reakcija hidroksilacije, koju osigurava enzim poznat kao dopamin beta-hidroksilaza .
Konverzija dopamina u adrenalin, s druge strane, reakcija je koja se događa zbog intervencije enzima poznatog kao feniletanolamin N-metiltransferaza .
- Nedavne studije su pokazale da bi čak i očna mrežnica mogla ugostiti neke dopaminergičke neurone.
Ove živčane stanice imaju posebnost da budu aktivne tijekom dnevnog svjetla i utišavaju u vrijeme mraka.
- Najčešći dopaminergički receptori u ljudskom živčanom sustavu su D1 receptori, a odmah zatim D2 receptori.
U usporedbi s podtipovima D1 i D2, D3, D4 i D5 receptori su prisutni na mnogo nižim razinama.
- Prema mišljenju stručnjaka, zlouporaba dopamina užitka i nagrade također bi uključivala zlouporabu droga.
Doista, čini se da uzimanje droge, kao što je kokain, uzrokuje povećanje razine dopamina, baš kao i dobra hrana ili zadovoljavajuća seksualna aktivnost.
- Liječnici planiraju liječenje temeljeno na injekcijama dopamina, u prisutnosti: hipotenzije, bradikardije, zatajenja srca, srčanog udara, zastoja srca i zatajenja bubrega.
- Fiziološko starenje, kojem se podvrgava svako ljudsko biće, podudara se s padom razine dopamina u živčanom sustavu.
Prema nekim znanstvenim istraživanjima, pad koji je povezan s uznapredovalom starošću moždane funkcije bio bi, dijelom, posljedica pada razine dopamina u živčanom sustavu.
Vidi također: Dopamine Agonist droge
