generalitet
Dopamin er en viktig nevrotransmitter av katekolaminfamilien, med en kontrollfunksjon over: bevegelse, såkalt arbeidsminne, gledefølelse, belønning, prolactinproduksjon, søvnreguleringsmekanismer, noen kognitive fakulteter og evnen til å ta hensyn.
Det dopaminerge området inneholder flere hjernesteder, inkludert pars compacta av substantia nigra og tegmentalområdet i midbrainen.
Unormale dopaminnivåer er ansvarlige for flere patologiske forhold. En av disse patologiske tilstandene er den kjente Parkinsons sykdom.
Hva er dopamin?
Dopamin er et organisk molekyl som tilhører katekolaminfamilien, som spiller den viktige rollen som nevrotransmitter i hjernen til mennesker og andre dyr.
Dopamin er også forløpermolekylet fra hvilket celler, ved hjelp av spesifikke prosesser, danner to andre nevrotransmittere fra katekolaminfamilien: norepinefrin (eller noradrenalin ) og epinefrin (eller adrenalin ).
HVA ER NEUROTHERABS?
Neurotransmittere er kjemikalier som tillater celler i nervesystemet, såkalte neuroner, å kommunisere med hverandre.
I nevroner bor nevrotransmittere innenfor små vesikler ; vesiklene er sammenlignbare med lommer, avgrenset av et dobbeltlag fosfolipider, helt lik den for cytoplasmiske membranen i en generisk sunn eukaryot celle.
Inne i vesiklene forblir nevrotransmitterne inerte, så å si, inntil nevronene de bor i, oppstår det ikke en nervøs impuls .
Nerveimpulser, faktisk stimulere frigjøring av vesikler av nevronene som inneholder dem.
Med frigjøring av vesikler, flyr neurotransmittere fra nerveceller, okkuperer den såkalte synaptiske plassen (som er en bestemt plass mellom to svært nærtliggende neuroner) og samhandler med nabo nevroner, for å være presis med membranreseptorene til de nevnte nevronene . Samspillet mellom nevrotransmittere med nevroner plassert i umiddelbar nærhet, forvandler den innledende nerveimpulsen til en vel spesifikk mobilrespons, som avhenger av typen nevrotransmitter og typen reseptorer som er tilstede på nevronene som er involvert.
I enklere ord er nevrotransmittere kjemiske budbringere, hvilke nerveimpulser frigjøres for å indusere en bestemt cellulær mekanisme.
I tillegg til dopamin og dets derivater, norepinefrin og epinefrin, er andre viktige nevrotransmittere av mennesket: glycin, serotonin, melatonin, gamma-aminosmørsyre (GABA) og vasopressin.
Kjemisk navn av dopamin
Det kjemiske navnet på dopamin er 4- (2-aminoetyl) benzen-1, 2-diol .
HISTORIE AV DOPAMIN
Merkelig er dopamin en nevrotransmitter som forskere først syntetiserte i laboratoriet og deretter funnet i menneskets hjernevev.
Datert 1910 ligger verdien av laboratoriesyntesen av dopamin hos George Barger og James Ewens, to engelske kjemikere fra Wellcome- selskapet i London.
For å oppdage, at dopamin er et molekyl naturlig tilstede inne i hjernen, var den britiske forskeren Kathleen Montagu, i 1957, ved laboratoriene i Runwell Hospital i London.
Et år etter oppdagelsen av dopamin i hjernevæv, da 1958, forskere Arvid Carlsson og Nils-Ake Hillarp, ansatte i Kjemisk farmakologilaboratorier ved National Heart Institute of Sweden, identifiserte og beskrev for første gang rollen som nevrotransmitter, dekket med dopamin.
For dette viktige funn og for å ha funnet ut at dopamin ikke bare er en forløper for norepinefrin og epinefrin, mottok Carlsson også Nobelprisen i fysiologi eller medisin .
HVORDAN KOMMER DOPAMINNAVET FRA?
Det vitenskapelige samfunnet vedtok begrepet "dopamin", fordi forløpermolekylet, der George Barger og James Ewens syntetiserte dopamin, var den såkalte L-DOPA.
Kjemisk struktur
Som nevnt er dopamin et katekolamin.
Katekolaminer er organiske molekyler, hvor tilstedeværelsen av en benzenring kombinert med to OH-hydroksylgrupper er tilbakevendende. Denne benzenringen kombinert med to OH-hydroksylgrupper har kjemisk formel C6H3 (OH) 2 .
For dopamin består dette stoffet i forbindelsen mellom benzenringen med de to hydroksylgruppene, typiske for katekolaminer, og en etylamingruppe .
En etylamingruppe er en organisk forbindelse med to karbonatomer og ett nitrogen, og som har følgende kjemiske formel: CH2-CH2NH2.
I lys av de to kjemiske formler som er rapportert ovenfor, nemlig den for benzengruppen med de to OH-gruppene og den for etylamingruppen, er den endelige kjemiske formel for dopamin: C6H3 (OH) 2- CH2-CH2NH2 .
Figurene nedenfor viser den kjemiske strukturen til et generisk katekolamin, en hydroksylgruppe, en etylamingruppe, dopamin og L-DOPA.
KJEMISKE EGENSKAPER
Som mange molekyler som består av en etylamingruppe, er dopamin en organisk base .
Dette innebærer at i et surt miljø er det generelt i protonform; mens det i et grunnleggende miljø er det vanligvis i ikke-protonert form.
Sammendrag: hvordan og hvor skjer det?
Den naturlige synteseveien (eller biosyntesen ) av dopamin innbefatter fire grunnleggende trinn og starter fra aminosyren L-fenylalanin .
På en enkel og skjematisk måte kan biosyntesen av dopamin oppsummeres som følger:
L-fenylalanin ⇒ L-tyrosin ⇒ L-DOPA ⇒ dopamin
Omdannelsen av L-fenylalanin til L-tyrosin og omdannelsen av L-tyrosin til L-DOPA består av to hydroksyleringsreaksjoner . I kjemi er en hydroksyleringsreaksjon en reaksjon i slutten av hvilken et molekyl oppnår en OH-hydroksylgruppe.
Den første hydroksyleringsreaksjonen, nemlig L-fenylalanin ⇒ L-tyrosin, finner sted takket være inngrep av et enzym kjent som fenylalaninhydroksylase .
L-tyrosinreaksjonen ⇒ L-DOPA skjer derimot takket være inngrep av et enzym kjent som tyrosinhydroksylase .
Det siste trinnet, som fra L-DOPA stammer fra dopamin, er en dekarboksyleringsreaksjon .
I det kjemiske feltet tilsvarer en dekarboksyleringsreaksjon en prosess i enden hvor et slikt molekyl mister en eller flere COOH-karboksylgrupper.
For å gi dekarboksyleringsreaksjonen som gir opphav til L-DOPA, er et enzym kalt L-aminosyre-dekarboksylase (eller DOPA-dekarboksylase ).
SAMMENDRAG AV DOPAMIN
I menneskekroppen skyldes biosyntesen av dopamin hovedsakelig de såkalte nevronene i det dopaminerge området og i mindre grad til den medullære delen av binyrene (eller binyrene ).
Dopaminergiske områdene nevroner, eller dopaminerge nevroner, er nerveceller lokalisert i:
- Substantia nigra , nettopp i den såkalte Pars compacta av substantia nigra . Substantia nigra (eller svart stoff) finner sted i midbrainen, som er en av de tre hovedregioner som utgjør hjernestammen.
Til tross for å være en del av hjernestammen, virker den svarte substansen under ledelse av kjernene til basen (eller basale ganglia ) av telencephalonen; Telencephalon er hjernen.
Ifølge ulike vitenskapelige studier er pars compacta av substantia nigra hovedstedet for syntese av dopamin, tilstede i menneskekroppen.
- Ventral tegmental område . Ligger også på nivået på midtveien, har det ventrale tegmentale området dopaminerge nevroner, hvis utvidelser når forskjellige nerveområder, inkludert: nukleinsammenheng, prefrontale cortex, amygdala og hippocampus.
- Posterior hypothalamus . Forlengelser av dopaminerge nevroner i bakre hypothalamus når ryggmargen.
- Arcuate kjernen av hypothalamus hypothalamus og paraventricular kjernen . De dopaminerge nevronene i disse to områdene har forlengelser som når hypofysen. Her er de ansvarlige for å påvirke prolactinproduksjonen.
- Usikkert område av subthalamus .
nedbrytning
Den naturlige nedbrytningen av dopamin i inaktive metabolitter kan forekomme på to forskjellige måter og involverer tre enzymer:
- monoaminoxidase (eller MAO),
- katekol-O-metyltransferase (COMT)
- aldehyd dehydrogenase.
Begge modi av naturlig nedbrytning av dopamin fører til dannelsen av et stoff, kjent som homovanilsyre (HVA).
funksjoner
Dopamin utfører mange funksjoner, både i sentralnervesystemet og i det perifere nervesystemet .
Når det gjelder sentralnervesystemet, er dopamin en nevrotransmitter som deltar i:
- Bevegelseskontroll
- Prolactinhormonsekresjonsmekanismen
- Kontrollen av minnekapasiteten
- Mekanismene til belønning og glede
- Kontrollen av oppmerksomhet spenner
- Kontrollen av noen aspekter av atferd og noen kognitive funksjoner
- Mekanismen for søvn
- Stemmekontrollen
- Mekanismene som ligger til grunn for læring
Når det gjelder det perifere nervesystemet, virker dopamin:
- Som vasodilator
- Som en stimulant for natriumutskillelse, gjennom urinen
- Som en faktor som favoriserer intestinal motilitet
- Som en faktor som reduserer lymfocyttaktiviteten
- Som en faktor som reduserer insulinsekretjonen ved øyene av Langerhans (pankreas beta celler)
DOPAMINERGISKE MOTTAKERE
Etter frigjøring i det synaptiske rommet utøver dopamin virkningen ved å interagere med de såkalte dopaminerge reseptorene, som er tilstede på membranen til forskjellige nerveceller.
I pattedyr - derfor også hos mennesker - er det 5 forskjellige subtyper av dopaminerge reseptorer. Navnene på disse 5 reseptorsubtyper er svært enkle: D1, D2, D3, D4 og D5.
Responsen produsert av dopamin avhenger av den dopaminerge reseptorsubtype, med hvilken dopamin selv interagerer.
Med andre ord varierer de cellulære virkningene av dopamin avhengig av den dopaminerge reseptor involvert i interaksjonen.
I encephalon varierer fordelingsdensiteten til dopaminerge reseptorer fra hjerneområdet til hjernen. Angitt på annen måte, har hvert område av hjernen sin egen mengde dopaminerge reseptorer.
Biologer mener at denne forskjellige tettheten av reseptorfordeling er avhengig av hvilke funksjoner hjernenes områder må dekke.
DOPAMIN OG BEVEGELSE
Menneskets motoriske ferdigheter (korrekte bevegelser, bevegelseshastighet, etc.) er avhengig av dopaminet som substantia nigra frigjør under virkningen av basalganglia.
Faktisk, hvis dopamin utgitt av substantia nigra er lavere enn normalt, blir bevegelsene langsommere og ukoordinert. Omvendt, hvis dopamin er kvantitativt høyere enn normalt, begynner menneskekroppen å utføre unødvendige bevegelser, som ligner tics.
Dermed er den fine reguleringen av dopaminfrigivelse av substantia nigra avgjørende for at mennesket skal bevege seg korrekt, utføre koordinerte bevegelser og i riktig hastighet.
DOPAMINA OG FREMSTILLING AV PROLAKTIN
Dopamin med opprinnelse i de dopaminerge nevronene i den buede kjerne og den paraventrikulære kjernen hemmer sekresjonen av hormonprolactinet, ved laktotropiske celler i hypofysen .
Som det lett kan forstås, betyr fraværet eller redusert tilstedeværelse av dopamin fra de nevnte distriktene en større aktivitet av hypofysen laktotrope celler, derfor en større produksjon av prolaktin.
Dopamin som hemmer prolactinsekresjon kalles "prolaktininhiberende faktor" (PIF).
For å vite hva effektene av prolactin er, kan leserne klikke her.
DOPAMIN OG MINNE
Flere vitenskapelige studier har vist at tilstrekkelige nivåer av dopamin i prefrontal cortex forbedrer det såkalte arbeidsminnet .
Arbeidsminne er per definisjon "et system for midlertidig vedlikehold og manipulering av informasjon under utførelsen av ulike kognitive oppgaver, for eksempel forståelse, læring og resonnement".
Hvis dopaminnivåer med opprinnelse i prefrontal cortex reduseres eller øker, begynner arbeidsminnet å lide.
DOPAMIN, PLEASURE OG REWARD
Dopamin er en formidler av glede og belønning .
Faktisk, i henhold til pålitelige studier, vil menneskets hjerne frigjøre dopamin når det "lever" behagelig omstendigheter eller aktiviteter, for eksempel et måltid basert på god mat eller tilfredsstillende seksuell aktivitet.
Nevronene i det dopaminerge området som er mest involvert i belønning og glede mekanismer er de av nukleotilførselen og prefrontale cortex.
DOPAMIN OG ATTENTION
Dopamin med opprinnelse i prefrontal cortex støtter oppmerksomhetsspenningen .
Interessant forskning har vist at redusert dopamin konsentrasjoner i prefrontal cortex er ofte forbundet med en tilstand kjent som oppmerksomhetsunderskudd hyperaktivitet lidelse .
DOPAMIN OG KOGNITIVE FUNKSJONER
Forbindelsen mellom dopamin og kognitive evner er tydelig i alle sykelige forhold preget av en endring av de dopaminerge nevronene i den prefrontale cortexen.
Faktisk kan i de nevnte morbide forholdene, i tillegg til de nevnte fakultetene med oppmerksomhet og arbeidsminne, nevokognitive funksjoner, problemløsende ferdigheter, etc. også bli påvirket.
sykdommer
Dopamin spiller en sentral rolle i ulike medisinske tilstander, inkludert: Parkinsons sykdom, ADHD, skizofreni / psykose og avhengighet av visse stoffer og bestemte stoffer .
Videre, ifølge enkelte vitenskapelige studier, ville det være ansvarlig for de smertefulle opplevelsene som karakteriserer noen sykelige tilstander (fibromyalgi, rastløse bensyndrom, brennende munnsyndrom) og kvalme forbundet med oppkast .
| Dopamin og avhengighet | |
narkotika | narkotika |
|
|
For å lære mer:
- Parkinsons sykdom
- ADHD
- schizofreni
Nysgjerrighet og annen informasjon
For å utfylle det som har blitt sagt så langt, her er noen tilleggsinformasjon om dopamin:
- Omdannelsen av dopamin til noradrenalin er en hydroksyleringsreaksjon, som er gitt av enzymet kjent som dopamin-beta-hydroksylase .
Omdannelse av dopamin til adrenalin, derimot, er en reaksjon som finner sted på grunn av inngrep av enzymet kjent som fenyletanolamin-N-metyltransferase .
- Nylige studier har vist at selv den okulære retina ville være vert for noen dopaminerge nevroner.
Disse nervecellene har det spesielle å være aktive i dagslyset og silke i løpet av mørketidene.
- De vanligste dopaminerge reseptorene i det menneskelige nervesystemet er D1-reseptorer, fulgt umiddelbart av D2-reseptorer.
Sammenlignet med subtypene D1 og D2 er D3-, D4- og D5-reseptorene til stede på mye lavere nivåer.
- Ifølge eksperter vil misbruk av dopamin av glede og belønning også inkludere narkotikamisbruk.
Faktisk ser det ut som at å ta narkotika, som kokain, fører til økning i dopaminnivå, akkurat som god mat eller tilfredsstillende seksuell aktivitet.
- Leger planlegger behandling basert på dopamininjeksjoner, i nærvær av: hypotensjon, bradykardi, hjertesvikt, hjerteinfarkt, hjertestans og nyresvikt.
- Fysiologisk aldring, som hvert menneske er gjenstand for, faller sammen med en nedgang i dopaminnivået i nervesystemet.
Ifølge enkelte vitenskapelige studier, vil nedgangen knyttet til den avanserte alderen av hjernefunksjon skyldes, delvis, denne nedgangen i dopaminnivå i nervesystemet.
Se også: Dopamin Agonist Drugs
