Dopamiini funktsioonid ja toimemehhanism

The dopamiin on neurotransmitter, mida toodavad mitmesugused loomad, sealhulgas nii selgroogsete kui ka selgrootute olendid.

See on imetajate kesknärvisüsteemi kõige olulisem neurotransmitter ja osaleb mitmesuguste funktsioonide, näiteks motoorse käitumise, meeleolu või mõjutavuse reguleerimises.

See tekib kesknärvisüsteemis, st loomade ajus, ja see on osa katehhoolamiinidena tuntud ainetest..

Katehhoolamiinid on neurotransmitterite rühm, mis vabanevad vereringesse ja sisaldavad kolme peamist ainet: adrenaliini, noradrenaliini ja dopamiini..

Need kolm ainet sünteesitakse aminohappe türosiinist ja neid saab valmistada neerupealistes (neerude struktuurid) või neuronite närvilõpmetes..

Dopamiin genereeritakse aju mitmetes osades, eriti materia nigras, ning täidab neurotransmissiooni funktsioone kesknärvisüsteemis, aktiveerides viis tüüpi dopamiinergilisi retseptoreid: D1, D2, D3, D4 ja D5.

Igas aju piirkonnas vastutab paljude erinevate funktsioonide teostamise eest dopamiin.

Kõige olulisemad on: liikumised, prolaktiini sekretsiooni reguleerimine, meelelahutussüsteemi aktiveerimine, osalemine une ja meeleolu reguleerimises ning kognitiivsete protsesside aktiveerimine.

Dopamiinergiline süsteem

Ajus on olemas tuhandeid dopamiinergilisi neuroneid, st dopamiini kemikaale.

Asjaolu, et see neurotransmitter on nii rohke ja nii jaotunud mitme neuronaalse piirkonna vahel, on viinud dopamiinergiliste süsteemide ilmumiseni.

Need süsteemid annavad nime erinevatele dopamiini ühendustele aju erinevates piirkondades, samuti nende tegevuste ja funktsioonidega..

Sel viisil saab dopamiini ja selle projektsioonid rühmitada kolme põhisüsteemi.

1- Ultra-lühikesed süsteemid

See moodustab kaks peamist dopamiinergiliste neuronite rühma: lõhnaaegse ja võrkkesta plexiformi kihtide rühmad..

Nende kahe esimese dopamiinirühma funktsioonid on peamiselt vastutavad nii visuaalsete kui ka haistavate tajumise funktsioonide eest.

2 - vahepealne süsteem

Nende hulka kuuluvad dopamiinergilised rakud, mis algavad hüpotalamuses (aju sisemine piirkond) ja lõpevad hüpofüüsi vahepealse tuumaga (endokriinne näär, mis eritab homeostaasi reguleerimise eest vastutavaid hormoone).

Seda teist dopamiini rühma iseloomustab peamiselt mootori mehhanismide ja keha sisemiste protsesside, näiteks temperatuuri, une ja tasakaalu reguleerimine.

3 - Pikad süsteemid

See viimane rühm hõlmab ventraalse sildi piirkonnaga neuronite (mesencephalonis asuva aju piirkonna), mis saadavad prognoosid kolmele peamisele neuronaalsele piirkonnale: neostriaadile (caudate ja putamen tuumad), limbilisele ajukoorele ja teistele limbilistele struktuuridele..

Need dopamiinergilised rakud vastutavad kõrgemate vaimsete protsesside eest, nagu kognitsioon, mälu, tasu või meeleolu.

Nagu näeme, on dopamiiniks aineks, mida võib leida praktiliselt igas aju piirkonnas ja millel on lõpmatu hulk tegevusi ja vaimseid funktsioone..

Sel põhjusel on dopamiini õige toimimine inimeste heaolu seisukohalt eluliselt tähtis ja selle ainega on seotud palju muudatusi..

Enne selle aine tegevuse ja tagajärgede üksikasjalikku ülevaatamist läheme siiski veidi rohkem oma tegevuse ja omaduste kohta..

Dopamiini süntees

Dopamiin on aju endogeenne aine ja sellisena toodetakse seda organismis loomulikult.

Selle neurotransmitteri süntees toimub dopamiinergiliste närvi terminalides, kus nad on vastutustundlike ensüümide kõrge kontsentratsiooniga.

Need ensüümid, mis soodustavad serotoniini tootmist, on türosiinhüdroksülaas (TH) ja aromaatsete aminohapete dekarboksülaas (L-DOPA)..

Sel viisil on nende kahe aju ensüümi toimimine peamine tegur, mis ennustab dopamiini tootmist.

Ensüüm L-DOPA nõuab TH-ensüümi tekkimist ja lisatakse sellele, et saada dopamiini.

Lisaks on neurotransmitteri nõuetekohaseks arenguks vajalik ka raua olemasolu.

Seega on selleks, et dopamiin genereeritaks ja levitataks normaalselt läbi erinevate aju piirkondade, on vajalik organismi erinevate ainete, ensüümide ja peptiidide osalemine..

Kuidas dopamiin toimib?

Dopamiini genereerimine, mida me varem selgitasime, ei selgita selle aine toimimist, vaid lihtsalt selle välimust.

Sel viisil hakkavad pärast dopamiini tekkimist ajus ilmuma dopamiinergilised neuronid, kuid nende tegevus peab hakkama toimima..

Nagu mis tahes keemiline aine, peab dopamiin omavahel suhtlema, st see tuleb transportida ühelt neuronilt teisele.

Vastasel juhul jääks aine alati vaikseks ega toimiks aju aktiivsuses ega viiks läbi vajalikku neuronaalset stimulatsiooni.

Selleks, et dopamiini saaks transportida ühelt neuronilt teisele, on vaja spetsiifilisi retseptoreid, dopamiinergilisi retseptoreid..

Retseptorid on defineeritud kui molekulid või molekulaarsed massiivid, mis suudavad ligandit selektiivselt ära tunda ja aktiveerida ise sidudes.

Sel viisil on dopamiinergilised retseptorid võimelised eristama dopamiini teistest neurotransmitteritest ja reageerima ainult sellele.

Kui neuron vabaneb dopamiinist, jääb see intersünaptilises ruumis (neuronite vahelisse ruumi) seni, kuni dopamiinergiline retseptor seda üles võtab ja toob selle teise neuroni..

Dopamiiniretseptorite tüübid

Dopamiinergiliste retseptorite tüübid on erinevad, igaühel neist on teatud omadused ja toimimine.

Täpsemalt võib eristada 5 põhitüüpi: D1 retseptorid, D5 retseptorid, D2 retseptorid, D3 retseptorid ja D4 retseptorid..

D1-retseptorid on kesknärvisüsteemis kõige sagedasemad ja neid leidub peamiselt lõhna tuberklis, neostrilises, tuumasõlmedes, amygdalas, subtalaamilises tuumas ja materia nigras..

Need näitavad suhteliselt madalat afiinsust dopamiini suhtes ja nende retseptorite aktiveerimine viib valkude aktiveerumiseni ja erinevate ensüümide stimuleerimisele..

D5 vastuvõtjad on palju väiksemad kui D1 vastuvõtjad ja neil on väga sarnane toimimine.

D2-retseptorid esinevad peamiselt hipokampuses, tuumasõlmedes ja neostriaadis ning on seotud G-valkudega..

Lõpuks leitakse retseptorid D3 ja D4 peamiselt ajukoores ja nad osaleksid kognitiivsetes protsessides nagu mälu või tähelepanu.

Dopamiini funktsioonid

Nagu me märkisime, on dopamiin üks peamisi kemikaale ajus ja seetõttu täidab mitmeid funktsioone.

Asjaolu, et see on laialt levinud aju piirkondades, tähendab seda, et see neurotransmitter ei piirdu ühe tegevusega või sarnaste omadustega funktsioonidega.

Tegelikult osaleb dopamiin mitmetes aju protsessides ja võimaldab väga mitmekesist ja väga erinevat tegevust.

Dopamiini peamised ülesanded on:

Mootori liikumine

Aju sisimas piirkonnas asuvad dopamiinergilised neuronid, st basaalganglionid, võimaldavad inimeste liikumiste loomist.

Selles tegevuses näivad D5-retseptorid olevat eriti kaasatud ja dopamiin on optimaalse mootori jõudluse saavutamiseks võtmetegur.

Asjaolu, et see dopamiini funktsioon on rohkem ilmne, on Parkinsoni tõbi, patoloogia, mille puhul dopamiini puudumine basaalganglionides kahjustab inimese liikuvust..

Mälu, tähelepanu ja õppimine

Dopamiin jaotub ka neuronaalsetes piirkondades, mis võimaldavad õppimist ja mälu, nagu näiteks hipokampus ja ajukoor..

Kui nendes piirkondades ei eraldu piisavalt dopamiini, võivad ilmneda mäluprobleemid, võimetus hoida tähelepanu ja õpiraskused..

Tasu tunded

See on tõenäoliselt selle aine põhifunktsioon, kuna eritunud dopamiin limbilises süsteemis võimaldab tunda rõõmu ja tasu..

Sel moel, kui me täidame meile meeldivat tegevust, vabastab meie aju dopamiini automaatselt, mis võimaldab eksperimenteerida meelelahutusega.

Prolaktiini tootmise inhibeerimine

Dopamiin vastutab prolaktiini, peptiidhormooni, mis stimuleerib piima tootmist piimanäärmetes, ja progesterooni sünteesi korpusluutis inhibeerimise eest..

Seda funktsiooni teostatakse peamiselt hüpotalamuse kaarjas tuumas ja eesmises hüpofüüsis..

Une reguleerimine

Dopamiini funktsioneerimine käpepurustikus võimaldab inimestel ööpäevarütmi dikteerida, sest see võimaldab vabastada melatoniini ja tekitada une, kui see ilma magama võtab..

Lisaks on dopamiinil oluline osa valu töötlemisel (dopamiini madal tase on seotud valulike sümptomitega) ja osaleb enesest refleksivates iiveldustes..

Huumori moduleerimine

Lõpuks mängib dopamiin meeleolu reguleerimisel olulist rolli, nii et selle aine madal tase on seotud meeleolu ja depressiooniga.

Dopamiiniga seotud patoloogiad

Dopamiin on aine, mis tegeleb mitme aju tegevusega, mistõttu selle talitlushäire võib põhjustada mitmeid haigusi. Kõige olulisemad neist on.

Parkinsoni tõbi

Aju piirkondades on dopamiini toimimisega otsesemalt seotud patoloogia.

Tegelikult põhjustab see haigus peamiselt dopamiinergiliste neurotransmitterite degeneratiivset kadu basaalganglionis..

Dopamiini vähenemine põhjustab haiguse tüüpilisi motoorseid sümptomeid, kuid võib põhjustada ka teisi neurotransmitteri toimimisega seotud ilminguid, nagu mäluprobleemid, tähelepanu või depressioon..

Parkinsoni tõve peamine farmakoloogiline ravi põhineb dopamiini prekursori (L-DOPA) kasutamisel, mis võimaldab veidi suurendada dopamiini kogust ajus ja leevendada sümptomeid..

Skisofreenia

Skisofreenia etioloogia peamine hüpotees põhineb dopamiinergilisel teoorial, mis väidab, et see haigus on tingitud dopamiini neurotransmitteri üliaktiivsusest..

Seda hüpoteesi toetavad antipsühhootiliste ravimite efektiivsus selle haiguse (mis inhibeerivad D2 retseptoreid) ja dopamiinergilist aktiivsust suurendavate ravimite, nagu kokaiin või amfetamiinid, võime tekitada psühhoosi.

Epilepsia

Erinevate kliiniliste tähelepanekute põhjal on oletatud, et epilepsia võib olla dopamiinergiline hüpoaktiivsuse sündroom, mistõttu dopamiini tootmise puudujääk mesolimbilistes piirkondades võib viia selle haiguse tekkeni..

Neid andmeid ei ole täielikult neutraliseeritud, kuid neid toetavad ravimid, mis on olnud efektiivsed epilepsia (krambivastaste ravimite) ravis, mis suurendavad D2 retseptorite aktiivsust..

Sõltuvus

Samas dopamiini mehhanismis, mis võimaldab eksperimenteerida rõõmu, rahuldust ja motivatsiooni, on sõltuvuse alused samuti püsivad.

Dopamiini suuremat vabanemist võimaldavad ravimid nagu tubakas, kokaiin, amfetamiinid ja morfiin on need, millel on dopamiinergilise suurenemise tõttu, mida nad naudivad ja tasuvad aju piirkondades, suuremat sõltuvust tekitavat jõudu..

Viited

1. Arias-Montaño JA. Dopamiini sünteesi moduleerimine presünaptiliste retseptorite poolt. Doktoritöö, Füsioloogia, biofüüsika ja neuroteaduste osakond, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Neuropsühharmakoloogia põhimõtted. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamiini D3 (auto) retseptorid inhibeerivad in vivo vabalt liikuvate rottide eesmises ajukoores dopamiini vabanemist. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presünaptilised dopamiini ja serotoniini retseptorid, mis moduleerivad türosiinhüdroksülaasi aktiivsust rottide tuumakapslite sünaptosoomides. Eur. J. Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Dopamiini retseptorite struktuur. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Kas Parkinsoni tõve ravi tuleks alustada dopamiini agonistiga? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Dopamiini roll epilepsias. Synapse 1996; 22: 159-94.