Dopamina: Funcțiile și mecanismul de acțiune

Dopamina este un neurotransmițător produs de o mare varietate de animale, incluzând atât ființele vertebrate cât și cele 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 sintetizate din tirozina aminoacidului și pot fi produse în glandele suprarenale (structurile rinichilor) sau în terminațiile nervoase ale neuronilor.

Dopamina este generată în mai multe părți ale creierului, în special în substantia nigra și acționează ca neurotransmisie în sistemul nervos central, activând cele cinci tipuri de receptori dopaminergici: D1, D2, D3, D4 și D5.

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

Cele mai importante sunt: ​​mișcările motorii, reglarea secreției de prolactină, activarea sistemului de plăcere, participarea la reglarea somnului și starea de spirit și activarea proceselor cognitive.

Sistemul dopaminergic

Mii de neuroni dopaminergici sunt prezenți în creier, adică substanțe chimice dopamine.

Faptul că acest neurotransmițător este atât de abundent și astfel distribuit în mai multe regiuni neuronale, a dat naștere 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.

Astfel, dopamina și proiecțiile sale pot fi grupate în 3 sisteme principale.

1 - sisteme ultra-scurte

Se formează două grupuri de neuroni dopaminergici majori: cei ai bulbului olfactiv și cei ai 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 celulele dopaminergice care încep în hipotalamus (o regiune interioară a creierului) și se termină în nucleul intermediar al glandei pituitare (o glandă endocrină care secretă hormonii responsabili de reglarea homeostaziei).

Acest al doilea grup de dopamine 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 ultim grup include neuronii din zona tagului ventral (o regiune a creierului localizată în mesencephalon), care trimit proiecții către trei regiuni neuronale principale: neostriatul (nucleul caudat și putamen), 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 o 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 analiză detaliată a acțiunilor și implicațiilor acestei substanțe, vom discuta mai mult despre 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 neurotransmitator are loc în terminalele nervoase dopaminergice unde acestea sunt în concentrație ridicată de enzime responsabile.

Aceste enzime care promovează producerea de serotonină 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.

Ca toate substantele chimice pentru a lucra, dopamina trebuie sa comunice una cu alta, adica trebuie transportata de la un neuron la altul.

În caz contrar, substanța va rămâne întotdeauna liniștită și nu va efectua nici o activitate creierului sau 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 celelalte tipuri de neurotransmițători și să răspundă numai la aceasta.

Când dopamina este eliberată de un neuron, ea rămâne în spațiul intersinaptic (spațiul dintre neuroni) până când receptorul dopaminergic îl preia și îl introduce 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 cei mai abundenți în sistemul nervos central și se găsesc în principal în tuberculul olfactiv, în neostriat, în nucleul accumbens, în amigdala, în nucleul subthalamic și în substantia nigra.

Ele prezintă o afinitate relativ scăzută pentru dopamină, iar 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 motrice ale oamenilor.

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

Faptul că această funcție a dopaminei este mai evidentă este boala Parkinson, o patologie în care absența dopaminei în ganglionii bazali afectează din 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 se secretă 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 simțiți senzații de plăcere și recompensă.

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

Inhibarea producției de prolactină

Dopamina este responsabilă pentru inhibarea secreției de prolactină, un hormon peptidic care stimulează producția de lapte în 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 dopaminei în glanda pineală face posibilă dictarea ritmului circadian la ființe umane, deoarece permite eliberarea melatoninei și produce senzația de somn când durează timp fără somn.

În plus, dopamina joacă un rol important în procesarea durerii (nivelurile scăzute de dopamină sunt asociate cu simptome dureroase) și este implicată în acte de auto-reflexie de greață.

Modularea umorului

În cele din urmă, dopamina joacă un rol important în reglarea dispoziției, astfel încât nivelurile scăzute ale acestei substanțe sunt asociate cu moodiness și depresie.

Patologii legate de dopamină

Dopamina este o substanță care efectuează activități multiple ale creierului, astfel încât disfuncția sa poate duce 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 produsă 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 neurotransmițătorului, 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 medicamentelor antipsihotice pentru această boală (care inhibă receptorii D2) și de capacitatea medicamentelor care măresc activitatea dopaminergică, cum ar fi cocaina sau amfetaminele, de a genera psihoze.

epilepsie

Pe baza diferitelor observații clinice, sa afirmat că epilepsia ar putea fi un sindrom de hipoactivitate dopaminergică, astfel că un deficit în producția de dopamină în zonele mezolimbice ar putea duce la această boală.

Aceste date nu au fost contracarate pe deplin, dar sunt susținute de eficacitatea medicamentelor care au fost eficiente în tratamentul epilepsiei (anticonvulsivante), care cresc 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 oferă o mai mare eliberare a dopaminei, cum ar fi tutunul, cocaina, amfetaminele și morfina, sunt cele care au o putere de dependență mai mare datorită creșterii dopaminergice pe care o produc în regiunile creierului plăcerii și recompensării.