DOPAMIN: FUNKCE, MECHANISMUS ÚČINKU, SYNTÉZA - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Dopamin je neurotransmiter vyrábí širokou škálu zvířat, včetně obou obratlovců i bezobratlých bytostí. Je to nejdůležitější neurotransmiter v centrálním nervovém systému savců a podílí se na regulaci různých funkcí, jako je motorické chování, nálada a afektivita.

Vyrábí se v centrálním nervovém systému, tj. V mozku zvířat, a je součástí látek známých jako katecholaminy. Katecholaminy jsou skupinou neurotransmiterů, které se uvolňují do krevního řečiště a obsahují tři hlavní látky: adrenalin, norepinefrin a dopamin.

Dopaminová 3D molekula.

Tyto tři látky jsou syntetizovány z aminokyseliny tyrosinu a mohou být produkovány v nadledvinách (struktura ledvin) nebo v nervových zakončeních neuronů.

Dopamin je vytvářen ve více částech mozku, zejména v substantia nigra, a vykonává neurotransmisní funkce v centrálním nervovém systému a aktivuje pět typů dopaminových receptorů: D1, D2, D3, D4 a D5.

V každé oblasti mozku je dopamin zodpovědný za provádění řady různých funkcí.

Nejdůležitější jsou: motorické pohyby, regulace sekrece prolaktinu, aktivace systému potěšení, účast na regulaci spánku a nálady a aktivace kognitivních procesů.

Dopaminergní systém

V mozku jsou tisíce dopaminových neuronů, tj. Dopaminových chemikálií. Skutečnost, že tento neurotransmiter je tak hojný a distribuován mezi více neuronálních oblastí, vedla ke vzniku dopaminergních systémů.

Tyto systémy dávají jména různým dopaminovým spojením v různých oblastech mozku a také činnostem a funkcím, které každá z nich vykonává.

Tímto způsobem lze dopamin a jeho projekce seskupit do 3 hlavních systémů.

Ultrazvukové systémy

Vytváří dvě skupiny hlavních dopaminergních neuronů: ty z čichové cibule a ty z plexiformních vrstev sítnice.

Funkce těchto prvních dvou skupin dopaminu je hlavně zodpovědná za percepční funkce, vizuální i čichové.

Systém střední délky

Patří sem dopaminové buňky, které začínají v hypotalamu (vnitřní oblast mozku) a končí středním jádrem hypofýzy (endokrinní žláza, která vylučuje hormony odpovědné za regulaci homeostázy).

Tato druhá skupina dopaminu se vyznačuje hlavně regulací motorických mechanismů a vnitřních procesů v těle, jako je teplota, spánek a rovnováha.

Dlouhé systémy

Tato poslední skupina zahrnuje neurony ve ventrální tagmentální oblasti (oblast mozku umístěná ve středním mozku), které vysílají projekce do tří hlavních neuronálních oblastí: neostriatum (jádra caudate a putamen), limbická kůra a další limbické struktury.

Tyto dopaminové buňky mají na starosti vyšší mentální procesy, jako je poznání, paměť, odměna nebo nálada.

Jak vidíme, dopamin je látka, která se nachází prakticky v jakékoli oblasti mozku a která vykonává nekonečný počet mentálních aktivit a funkcí.

Z tohoto důvodu má správné fungování dopaminu zásadní význam pro pohodu lidí a existuje mnoho změn, které s touto látkou souvisejí.

Než však začneme podrobně zkoumat činnosti a důsledky této látky, ponoříme se trochu více o jejím fungování a jejích vlastních charakteristikách.

Syntéza dopaminu

Dopamin je látka endogenní pro mozek a jako takový je přirozeně produkován tělem. Syntéza tohoto neurotransmiteru probíhá v dopaminergních nervových zakončeních, kde jsou ve vysoké koncentraci odpovědných enzymů.

Těmito enzymy, které podporují produkci serotoninu, jsou tyrosinhydroxyláza (TH) a aromatická aminokyselina dekarboxyláza (L-DOPA). Fungování těchto dvou mozkových enzymů je tedy hlavním faktorem, který předpovídá produkci dopaminu.

Enzym L-DOPA vyžaduje přítomnost enzymu TH k jeho vývoji a přidání k produkci dopaminu. Kromě toho je přítomnost železa také nutná pro správný vývoj neurotransmiteru.

Aby byl dopamin generován a distribuován normálně v různých oblastech mozku, je nezbytná účast různých látek, enzymů a peptidů v těle.

Mechanismus účinku

Generace dopaminu, kterou jsme vysvětlili výše, nevysvětluje fungování této látky, ale pouze její vzhled.

Po generování dopaminu se v mozku začínají objevovat dopaminergní neurony, ale ty musí začít fungovat, aby mohly vykonávat své činnosti.

Stejně jako každá chemická látka musí i dopamin komunikovat mezi sebou, to znamená, že musí být transportován z jednoho neuronu do druhého. Jinak by látka vždy zůstala nehybná a nevykonávala by žádnou mozkovou aktivitu ani neprováděla nezbytnou stimulaci neuronů.

Aby byl dopamin transportován z jednoho neuronu do druhého, je nezbytná přítomnost specifických receptorů, dopaminových receptorů.

Receptory jsou definovány jako molekuly nebo uspořádání molekul, které mohou selektivně rozpoznávat ligand a být aktivovány samotným ligandem.

Dopaminové receptory jsou schopné odlišit dopamin od ostatních typů neurotransmiterů a reagovat pouze na něj.

Když je dopamin uvolňován jedním neuronem, zůstává v intersynaptickém prostoru (mezera mezi neurony), dokud ho dopaminový receptor nezvedne a nezavede do jiného neuronu.

Druhy dopaminových receptorů

Existují různé typy dopaminových receptorů, každý z nich má vlastnosti a specifickou funkci.

Konkrétně lze rozlišit 5 hlavních typů: receptory D1, receptory D5, receptory D2, receptory D3 a receptory D4.

Receptory D1 jsou nejhojnější v centrálním nervovém systému a nacházejí se hlavně v čichovém tuberkulu, v neostrii, v nucleus accumbens, v amygdale, v subthalamickém jádru a v substantia nigra.

Vykazují relativně nízkou afinitu k dopaminu a aktivace těchto receptorů vede k aktivaci proteinů a stimulaci různých enzymů.

Receptory D5 jsou mnohem vzácnější než D1 a mají velmi podobnou operaci.

Receptory D2 jsou přítomny hlavně v hippocampu, v nucleus accumbens a v neostrii a jsou spojeny s G proteiny.

Konečně, receptory D3 a D4 se nacházejí hlavně v mozkové kůře a byly by zapojeny do kognitivních procesů, jako je paměť nebo pozornost.

Funkce dopaminu

Dopaminová 2D molekula.

Dopamin je jednou z nejdůležitějších chemikálií v mozku, a proto plní více funkcí.

Skutečnost, že je široce distribuována v mozkových oblastech, znamená, že tento neurotransmiter není omezen na provádění jediné aktivity nebo funkcí s podobnými charakteristikami.

Dopamin se ve skutečnosti podílí na mnoha mozkových procesech a umožňuje provádění velmi rozmanitých a velmi odlišných činností. Hlavní funkce, které dopamin provádí, jsou:

Pohyb motoru

Dopaminergní neurony umístěné v nejvzdálenějších regionech mozku, tj. V bazálních gangliích, umožňují v lidech vyvolat pohybové pohyby.

Zdá se, že se na této aktivitě podílejí zejména receptory D5 a dopamin je klíčovým prvkem pro dosažení optimální motorické funkce.

Skutečnost, že většina odhaluje tuto roli dopaminu, je Parkinsonova nemoc, což je patologie, ve které absence dopaminu v bazálních gangliích značně narušuje schopnost jedince pohybovat.

Paměť, pozornost a učení

Dopamin je také distribuován v neuronálních oblastech, které umožňují učení a paměť, jako je hippocampus a mozková kůra.

Pokud není v těchto oblastech vylučováno dostatečné množství dopaminu, mohou nastat problémy s pamětí, neschopnost udržet pozornost a potíže s učením.

Pocity odměny

Je to pravděpodobně hlavní funkce této látky, protože dopamin vylučovaný v limbickém systému umožňuje zažít pocity potěšení a odměny.

Tímto způsobem, když provádíme činnost, která je pro nás příjemná, náš mozek automaticky uvolňuje dopamin, což nám umožňuje zažít pocit potěšení.

Inhibice produkce prolaktinu

Dopamin je zodpovědný za inhibici sekrece prolaktinu, peptidového hormonu, který stimuluje produkci mléka v mléčných žlázách a syntézu progesteronu v corpus luteum.

Tato funkce se provádí hlavně v obloukovém jádru hypotalamu a v přední hypofýze.

Regulace spánku

Fungování dopaminu v epifýze umožňuje diktovat cirkadiánní rytmus u lidí, protože umožňuje uvolnění melatoninu a vyvolává pocit spánku, pokud již dlouho nespal.

Navíc dopamin hraje důležitou roli při zpracování bolesti (nízké hladiny dopaminu jsou spojeny s bolestivými příznaky) a podílí se na sebereflexi nevolnosti.

Modulace nálady

Nakonec dopamin hraje důležitou roli při regulaci nálady, takže nízké hladiny této látky jsou spojeny se špatnou náladou a depresí.

Patologie související s dopaminem

Dopamin je látka, která provádí více mozkových aktivit, takže její porucha může vést k mnoha nemocem. Nejdůležitější jsou.

Parkinsonova choroba

Je to patologie, která se nejvíce přímo vztahuje k fungování dopaminu v mozkových oblastech. Ve skutečnosti je toto onemocnění způsobeno hlavně degenerativní ztrátou dopaminergních neurotransmiterů v bazálních gangliích.

Snížení dopaminu se promítá do typických motorických příznaků nemoci, ale může také způsobit další projevy související s fungováním neurotransmiteru, jako jsou problémy s pamětí, pozornost nebo deprese.

Hlavní farmakologická léčba Parkinsonovy choroby spočívá v použití prekurzoru dopaminu (L-DOPA), který umožňuje mírné zvýšení množství dopaminu v mozku a zmírňuje příznaky.

Schizofrenie

Hlavní hypotéza etiologie schizofrenie je založena na dopaminergní teorii, která uvádí, že toto onemocnění je způsobeno nadměrnou aktivitou dopaminového neurotransmiteru.

Tato hypotéza je podporována účinností antipsychotických léků pro toto onemocnění (které inhibují receptory D2) a schopností léků, které zvyšují dopaminergní aktivitu, jako je kokain nebo amfetaminy, vytvářet psychózu.

Epilepsie

Na základě různých klinických pozorování se předpokládá, že epilepsie může být syndromem dopaminergní hypoaktivity, takže k tomuto onemocnění může vést deficit produkce dopaminu v mezolimbických oblastech.

Tyto údaje nebyly zcela potlačeny, ale jsou podporovány účinností léčiv, která mají účinné výsledky při léčbě epilepsie (antikonvulziva), která zvyšují aktivitu receptorů D2.

Závislost

Ve stejném mechanismu dopaminu, který umožňuje experimentování s potěšením, uspokojením a motivací, jsou také udržovány základy závislosti.

Drogy, které poskytují větší uvolňování dopaminu, jako je tabák, kokain, amfetaminy a morfiny, jsou ty, které mají největší návykovou sílu díky nárůstu dopaminu produkovaného v oblastech potěšení a odměny v mozku.

Reference

1. Arias-Montaño JA. Modulace syntézy dopaminu presynaptickými receptory. Disertační práce, Katedra fyziologie, biofyziky a neurověd, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principy neuropsychofarmakologie. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet JM, Cistarelli L, Millan MJ. Dopaminové D3 (auto) receptory inhibují uvolňování dopaminu ve frontální kůře volně se pohybujících potkanů ​​in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptické dopaminové a serotoninové receptory modulující aktivitu tyrosinhydroxylázy v synaptosomech jádra accumbens potkanů. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Struktura dopaminových receptorů. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Měla by být léčba Parkinsonovy choroby zahájena agonistou dopaminu? Neurol 1998; 50 (dodatek 6): S19-22.
7. Starr MS. Role dopaminu v epilepsii. Synapse 1996; 22: 159-94.