DOPAMIN: FUNKTION, VERKNINGSMEKANISM, SYNTES - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Den dopamin är en signalsubstans som produceras av en mängd olika djur, både ryggradsdjur och ryggradslösa varelser. Det är den viktigaste neurotransmitteren i däggdjurens centrala nervsystem och deltar i regleringen av olika funktioner som motoriskt beteende, humör och affektivitet.

Det genereras i det centrala nervsystemet, det vill säga i hjärnan hos djur, och är en del av de ämnen som kallas katekolaminer. Katekolaminer är en grupp neurotransmittorer som släpps ut i blodomloppet och innehåller tre huvudsakliga ämnen: adrenalin, norepinefrin och dopamin.

Dopamin 3D-molekyl.

Dessa tre ämnen syntetiseras från aminosyran tyrosin och kan produceras i binjurarna (strukturer i njurarna) eller i nervändarna hos nervceller.

Dopamin genereras i flera delar av hjärnan, särskilt i substantia nigra, och utför neurotransmissionsfunktioner i det centrala nervsystemet och aktiverar de fem typerna av dopaminreceptorer: D1, D2, D3, D4 och D5.

I varje hjärnregion är dopamin ansvarigt för att utföra ett antal olika funktioner.

De viktigaste är: motoriska rörelser, reglering av prolaktinsekretion, aktivering av nöjesystemet, deltagande i reglering av sömn och humör och aktivering av kognitiva processer.

Det dopaminergiska systemet

I hjärnan finns tusentals dopaminneuroner, det vill säga dopaminkemikalier. Det faktum att denna neurotransmitter är så riklig och så fördelad mellan flera neuronala regioner har lett till uppkomsten av dopaminerga system.

Dessa system ger namn på de olika dopaminanslutningarna i de olika områdena i hjärnan, såväl som de aktiviteter och funktioner som var och en av dem utför.

På detta sätt kan dopamin och dess prognoser grupperas i tre huvudsystem.

Ultrashortsystem

Det består av två grupper av huvudsakliga dopaminerge nervceller: de från luktkulan och de i näthinnans plexiformskikt.

Funktionen hos dessa första två grupper av dopamin är huvudsakligen ansvarig för perceptuella funktioner, både synliga och luktande.

Mellanlängdssystem

De inkluderar dopaminceller som börjar i hypotalamus (en inre region i hjärnan) och slutar i hypofysens mittkärna (en endokrin körtel som utsöndrar hormoner som är ansvariga för att reglera homeostasen).

Denna andra grupp dopamin kännetecknas huvudsakligen av att reglera de motoriska mekanismerna och kroppens inre processer såsom temperatur, sömn och balans.

Långa system

Denna sista grupp inkluderar nervceller i det ventrala märkningsområdet (en hjärnregion belägen i mitten av hjärnan), som skickar projektioner till tre huvudsakliga neuronala regioner: neostriatumet (kaudat- och putamenkärnorna), den limbiska cortex och andra limbiska strukturer.

Dessa dopaminceller ansvarar för högre mentala processer såsom kognition, minne, belöning eller humör.

Som vi ser är dopamin ett ämne som finns i praktiskt taget alla hjärnregioner och som utför ett oändligt antal mentala aktiviteter och funktioner.

Av detta skäl är korrekt funktion av dopamin av avgörande betydelse för människors välbefinnande och det finns många förändringar som har varit relaterade till detta ämne.

Innan vi börjar granska i detalj hur detta ämne verkar och implicerar kommer vi dock att fördjupa lite mer om dess funktion och dess egna egenskaper.

Syntes av dopamin

Dopamin är ett ämne som är endogent för hjärnan och som sådant produceras det naturligt av kroppen. Syntesen av denna neurotransmitter sker i de dopaminerge nervterminalerna där de befinner sig i hög koncentration av de ansvariga enzymerna.

Dessa enzymer som främjar serotoninproduktion är tyrosinhydroxylas (TH) och aromatisk aminosyradekarboxylas (L-DOPA). Således är funktionen hos dessa två hjärnenzymer den viktigaste faktorn som förutsäger produktionen av dopamin.

Enzymet L-DOPA kräver närvaron av enzymet TH för att utvecklas och läggas till det senare för att producera dopamin. Vidare krävs även närvaron av järn för en korrekt utveckling av neurotransmitteren.

För att dopamin ska genereras och distribueras normalt genom olika hjärnregioner krävs således deltagande av olika substanser, enzymer och peptider i kroppen.

Handlingsmekanism

Genereringen av dopamin som vi har förklarat ovan förklarar inte hur ämnet fungerar utan helt enkelt dess utseende.

Efter genereringen av dopamin börjar dopaminerga nervceller att dyka upp i hjärnan, men dessa måste börja fungera för att utföra sina aktiviteter.

Som alla kemiska ämnen måste dopamin kommunicera med varandra för att fungera, det vill säga att det måste transporteras från en neuron till en annan. Annars skulle ämnet alltid stanna kvar och skulle inte utföra någon hjärnaktivitet eller genomföra nödvändig neuronal stimulering.

För att dopamin ska transporteras från en neuron till en annan, är närvaron av specifika receptorer, dopaminreceptorerna nödvändig.

Receptorer definieras som molekyler eller molekylära arrangemang som selektivt kan känna igen en ligand och aktiveras av själva liganden.

Dopaminreceptorer kan skilja dopamin från andra typer av neurotransmittorer och svarar bara på det.

När dopamin frisätts av en neuron, förblir den i det intersynaptiska utrymmet (utrymmet mellan neuroner) tills en dopaminreceptor plockar upp den och introducerar den till en annan neuron.

Typer av dopaminreceptorer

Det finns olika typer av dopaminreceptorer, var och en av dem har egenskaper och en specifik funktion.

Specifikt kan 5 huvudtyper särskiljas: D1-receptorer, D5-receptorer, D2-receptorer, D3-receptorer och D4-receptorer.

D1-receptorer är de vanligaste i centrala nervsystemet och finns huvudsakligen i luktknölen, i neostriatum, i nucleus accumbens, i amygdala, i den subthalamiska kärnan och i substantia nigra.

De visar en relativt låg affinitet för dopamin och aktiveringen av dessa receptorer leder till aktivering av proteiner och stimulering av olika enzymer.

D5-receptorer är mycket sällsynta än D1 och har en mycket liknande operation.

D2-receptorer finns huvudsakligen i hippocampus, i nucleus accumbens och i neostriatum, och är kopplade till G-proteiner.

Slutligen finns D3- och D4-receptorerna huvudsakligen i hjärnbarken och skulle vara involverade i kognitiva processer såsom minne eller uppmärksamhet.

Funktioner för dopamin

Dopamin 2D-molekyl.

Dopamin är en av de viktigaste kemikalierna i hjärnan och utför därför flera funktioner.

Det faktum att den är spridd över hela hjärnregionerna innebär att denna neurotransmitter inte är begränsad till att utföra en enda aktivitet eller funktioner med liknande egenskaper.

I själva verket deltar dopamin i flera hjärnprocesser och tillåter utförande av mycket olika och mycket olika aktiviteter. De viktigaste funktionerna som dopamin utför är:

Motorisk rörelse

Dopaminerga nervceller lokaliserade i hjärnans innersta regioner, det vill säga i basala ganglier, tillåter produktion av motoriska rörelser hos människor.

D5-receptorer verkar vara särskilt involverade i denna aktivitet och dopamin är ett viktigt element för att uppnå optimal motorisk funktion.

Det faktum att de flesta avslöjar denna roll som dopamin är Parkinsons sjukdom, en patologi där frånvaron av dopamin i basala ganglier i hög grad försämrar individens förmåga att flytta.

Minne, uppmärksamhet och lärande

Dopamin distribueras också i de neuronala regionerna som tillåter inlärning och minne, till exempel hippocampus och hjärnbarken.

När inte tillräckligt med dopamin utsöndras i dessa områden kan minnesproblem, oförmåga att upprätthålla uppmärksamhet och inlärningssvårigheter uppstå.

Känslorna av belöning

Det är förmodligen den huvudsakliga funktionen för detta ämne eftersom dopaminen som utsöndras i det limbiska systemet tillåter upplevelser av nöje och belöning.

På detta sätt, när vi utför en aktivitet som är trevlig för oss, släpper vår hjärna automatiskt dopamin, vilket gör att vi kan uppleva känslan av nöje.

Hämning av prolaktinproduktion

Dopamin ansvarar för att hämma utsöndringen av prolaktin, ett peptidhormon som stimulerar produktionen av mjölk i bröstkörtlarna och syntesen av progesteron i corpus luteum.

Denna funktion utförs huvudsakligen i den bågformiga kärnan i hypothalamus och i den främre hypofysen.

Sovreglering

Funktionen av dopamin i pinealkörteln tillåter den att diktera døgnrytmen hos människor eftersom det tillåter att melatonin släpps och ger känslan av sömn när den inte har sovit på länge.

Dessutom spelar dopamin en viktig roll i smärtbehandling (låga dopaminnivåer är förknippade med smärtsamma symtom) och är involverad i självreflektionshandlingar av illamående.

Modulering av humör

Slutligen spelar dopamin viktiga roller för att reglera humör, så låga nivåer av detta ämne är förknippade med dåligt humör och depression.

Patologier relaterade till dopamin

Dopamin är ett ämne som utför flera hjärnaktiviteter, så att dess funktionsfel kan leda till många sjukdomar. De viktigaste är.

Parkinsons sjukdom

Det är den patologi som är mest direkt relaterad till funktionen av dopamin i hjärnregionerna. I själva verket orsakas denna sjukdom huvudsakligen av en degenerativ förlust av dopaminerge neurotransmittorer i basala ganglier.

Minskningen av dopamin översätter till de typiska motoriska symtomen på sjukdomen, men det kan också orsaka andra manifestationer relaterade till neurotransmitterens funktion, såsom minnesproblem, uppmärksamhet eller depression.

Den huvudsakliga farmakologiska behandlingen för Parkinson baseras på användningen av en dopaminprekursor (L-DOPA), som gör det möjligt att öka mängden dopamin i hjärnan och mildra symtomen.

Schizofreni

Den huvudsakliga hypotesen om schizofreni etiologi är baserad på den dopaminergiska teorin, som säger att denna sjukdom beror på en överaktivitet av dopamins neurotransmitter.

Denna hypotes stöds av effekten av antipsykotiska läkemedel för denna sjukdom (som hämmar D2-receptorer) och av förmågan hos läkemedel som ökar dopaminergisk aktivitet såsom kokain eller amfetamin för att generera psykos.

Epilepsi

Baserat på olika kliniska observationer har det antagits att epilepsi kan vara ett syndrom av dopaminerg hypoaktivitet, så att ett underskott i dopaminproduktionen i mesolimbiska områden kan leda till denna sjukdom.

Dessa data har inte motverkats helt utan stöds av effekten av läkemedel som har effektiva resultat för behandling av epilepsi (antikonvulsiva medel), vilket ökar aktiviteten för D2-receptorer.

Missbruk

I samma dopaminmekanism som möjliggör experiment av nöje, tillfredsställelse och motivation, upprätthålls också beroende av beroende.

Läkemedel som ger en större frisättning av dopamin, såsom tobak, kokain, amfetamin och morfin, är de som har den största beroendeframkallande kraften på grund av ökningen av dopamin som produceras i hjärnans nöje- och belöningsregioner.

referenser

1. Arias-Montaño JA. Modulering av dopaminsyntes av presynaptiska receptorer. Doktorsavhandling, Institutionen för fysiologi, biofysik och neurovetenskap, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principer för neuropsykofarmakologi. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet JM, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamin D3 (auto) -receptorer hämmar frisättning av dopamin i frontala cortex hos fritt rörliga råttor in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptisk dopamin och serotoninreceptorer som modulerar tyrosinhydroxylasaktivitet i synaptosomer i kärnans uppsamling av råttor. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Struktur av dopaminreceptorer. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Bör behandling av Parkinsons sjukdom påbörjas med en dopaminagonist? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Dopamins roll vid epilepsi. Synapse 1996; 22: 159-94.