Dopamin: Funktioner och handlingsmekanism

Dopamin är en neurotransmittor som produceras av ett stort antal djur, inklusive både ryggradsdjur och ryggradslösa varelser. Det är den viktigaste neurotransmittorn i centrala nervsystemet hos däggdjur och deltar i reglering av olika funktioner som motoriskt beteende, humör eller affektivitet.

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

Dessa tre substanser syntetiseras från aminosyretyrosinet och kan produceras i binjurarna (strukturerna i njurarna) eller i neuronernas nervändar.

Dopamin genereras i flera delar av hjärnan, särskilt i substantia nigra och fungerar som neurotransmission i centrala nervsystemet, vilket aktiverar de fem typerna dopaminerga receptorer: D1, D2, D3, D4 och D5.

I varje hjärnområde är dopamin ansvarig för att utföra ett antal olika funktioner.

De viktigaste är: motorrörelser, reglering av prolactinsekretion, aktivering av nöjesystemet, deltagande i reglering av sömn och humör och aktivering av kognitiva processer.

Det dopaminerga systemet

Tusentals dopaminerga neuroner är närvarande i hjärnan, det vill säga dopamin kemikalier.

Det faktum att denna neurotransmittor är så riklig och så fördelad mellan flera neuronala regioner har givit upphov till utseendet av dopaminerga system.

Dessa system ger namn till de olika anslutningarna av dopamin i olika delar av hjärnan, liksom till de aktiviteter och funktioner som utförs av var och en av dem.

På detta sätt kan dopamin och dess utsprång vara grupperade i tre huvudsystem.

1- Ultra-korta system

Det gör två grupper av stora dopaminerga neuroner: de hos olfaktorisk glödlampa och de av plexiforma skikten i näthinnan.

Funktionen hos dessa första två dopamingrupperna är huvudsakligen ansvarig för perceptuella funktioner, både visuella och olfaktoriska.

2- Mellanledslängdssystem

De innefattar de dopaminerga cellerna som börjar i hypothalamus (en inre del av hjärnan) och slutar i hypofysen mellan kärnorna (en endokrin körtel som utsöndrar hormoner som är ansvariga för att reglera homeostas).

Denna andra grupp av dopamin kännetecknas huvudsakligen av att reglera motorens mekanismer och kroppens interna processer, såsom temperatur, sömn och balans.

3- Långa system

Den sista gruppen innehåller neuronerna i det ventrala tagområdet (en hjärnregion som ligger i mesencephalonen), som skickar projicer till tre huvudsakliga neuronregioner: neostriatet (caudat- och putamen-kärnorna), den limbiska cortexen och andra limbiska strukturer.

Dessa dopaminerga celler ansvarar för överlägsna mentala processer som kognition, minne, belöning eller humör.

Som vi ser är dopamin ett ämne som kan hittas i praktiskt taget vilken hjärnregion som spelar ett oändligt antal aktiviteter och mentala funktioner.

Av detta skäl är dopamins korrekta funktion av vital betydelse för människors välbefinnande och det finns många förändringar som har relaterats till detta ämne.

Men innan vi går in i en detaljerad genomgång av handlingarna och konsekvenserna av detta ämne, kommer vi att dyka lite mer om dess funktion och dess egna egenskaper.

Syntes av dopamin

Dopamin är en endogen substans i hjärnan och produceras som sådan naturligt av kroppen.

Syntesen för denna neurotransmittor sker i de dopaminerga nervterminalerna där de är i hög koncentration av ansvariga enzymer.

Dessa enzymer som främjar produktionen av serotonin är tyrosinhydroxylas (TH) och dekarboxylas av aromatiska aminosyror (L-DOPA).

På så sätt är funktionen av dessa två enzymer i hjärnan den viktigaste faktorn som förutspår produktion av dopamin.

Enzymet L-DOPA kräver närvaron av TH-enzymet att utvecklas och tillsättas till det senare för att producera dopamin.

Dessutom krävs närvaron av järn också för den korrekta utvecklingen av neurotransmittorn.

För att dopamin genereras och distribueras normalt genom olika hjärnregioner är således medverkan av olika substanser, enzymer och peptider av organismen nödvändig.

Hur fungerar dopamin?

Den generering av dopamin som vi har förklarat ovan förklarar inte ämnets funktion, utan bara dess utseende.

På så sätt börjar dopaminerga neuroner efter att dopaminframkallningen har uppstått i hjärnan, men dessa måste börja fungera för att utföra sina aktiviteter.

Liksom alla kemiska ämnen för att fungera måste dopamin kommunicera med varandra, det vill säga det måste transporteras från ett neuron till ett annat.

Annars skulle substansen vara tyst och skulle inte utföra någon hjärnaktivitet eller genomföra den nödvändiga neuronstimuleringen.

För att dopamin ska transporteras från en neuron till en annan är närvaron av specifika receptorer, de dopaminerga receptorerna, nödvändiga.

Receptorerna definieras som molekyler eller molekylära arrays som selektivt kan känna igen en ligand och aktiveras av själva ligatet.

På så sätt kan dopaminerga receptorer särskilja dopamin från andra typer av neurotransmittorer och svara bara på det.

När dopamin frigörs av en neuron, återstår den i det intersynaptiska rummet (utrymmet mellan neuroner) tills en dopaminerg receptor tar upp den och introducerar den i en annan neuron.

Typer dopaminreceptorer

Det finns olika typer av dopaminerga receptorer, var och en har vissa egenskaper och funktion.

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

D1-receptorerna är de mest rikliga inom centrala nervsystemet och finns främst i olfaktuellt tuberkel, i neostriaten, i nukleär accumbens, i amygdala, i subthalamuskärnan och i substantia nigra.

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

D5-mottagarna är mycket skarpare än D1-mottagarna och har en mycket liknande prestanda.

D2-receptorerna förekommer huvudsakligen i hippocampus, i nukleär accumbens och i neostriatet, och är kopplade till G-proteinerna.

Slutligen finns receptorer D3 och D4 huvudsakligen i hjärnbarken och skulle vara inblandade i kognitiva processer som minne eller uppmärksamhet.

Funktioner av dopamin

Som vi har påpekat är dopamin en av de viktigaste kemikalierna i hjärnan och utför därför flera funktioner.

Att det är allmänt fördelat i hjärnregionerna betyder att denna neurotransmittor inte begränsar sig till att utföra en enda aktivitet eller funktioner med liknande egenskaper.

I själva verket deltar dopamin i flera hjärnprocesser och möjliggör utförandet av mycket olika och mycket olika aktiviteter.

Huvudfunktionerna utförda av dopamin är:

Motorrörelsen

De dopaminerga neuronerna som finns i hjärnans innersta områden, det vill säga i de basala ganglierna, tillåter produktion av människors motorrörelser.

I denna aktivitet verkar D5-receptorer vara särskilt inblandade och dopamin är ett nyckelelement för att uppnå optimal motorprestanda.

Det faktum att denna funktion av dopamin är mer uppenbar är Parkinsons sjukdom, en patologi där frånvaron av dopamin i de basala ganglierna i stor utsträckning påverkar individens rörelseförmåga.

Minne, uppmärksamhet och lärande

Dopamin distribueras också i neuronregioner som tillåter inlärning och minne, såsom hippocampus och cerebral cortex.

När tillräcklig dopamin utsöndras inte i dessa områden kan minnesproblem, oförmåga att behålla uppmärksamhet och svårigheter att lära sig uppträda.

Belöningens känslor

Det är förmodligen huvudämnet för detta ämne eftersom den utsöndrade dopaminen i det limbiska systemet gör det möjligt att uppleva känslor av nöje och belöning.

På det här sättet, när vi utför en aktivitet som är tilltalande för oss, släpper vår hjärna dopamin automatiskt, vilket gör det möjligt att experimentera känslan av njutning.

Inhiberingen av prolaktinproduktion

Dopamin är ansvarig för att hämma sekretionen av prolaktin, ett peptidhormon som stimulerar mjölkproduktionen i bröstkörtlarna och syntesen av progesteron i corpus luteum.

Denna funktion utförs huvudsakligen i den böjda kärnan i hypotalamus och i den främre hypofysen.

Reglering av sömn

Funktionen av dopamin i tallkörteln gör det möjligt att diktera den cirkadiska rytmen hos människor, eftersom det tillåter att släppa melatonin och ge känslan av sömn när det tar tid utan sömn.

Dessutom spelar dopamin en viktig roll vid behandling av smärta (låga halter dopamin är förknippade med smärtsamma symtom) och är involverad i självreflexiva illamåendehandlingar.

Modulationen av humor

Slutligen spelar dopamin viktiga roller i humörreglering, så låga halter av detta ämne är associerade med humör och depression.

Patologier relaterade till dopamin

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

Parkinsons sjukdom

Det är den patologi som har ett mer direkt samband med funktionen av dopamin i hjärnregioner.

I själva verket produceras denna sjukdom huvudsakligen genom en degenerativ förlust av dopaminerga neurotransmittorer i basalganglierna.

Minskningen av dopamin resulterar i de typiska motoriska symptomen på sjukdomen, men det kan också orsaka andra manifestationer relaterade till neurotransmittorns funktion, såsom minnesproblem, uppmärksamhet eller depression.

Den huvudsakliga farmakologiska behandlingen för Parkinsons är baserad på användningen av en dopaminprekursor (L-DOPA), vilket gör det möjligt att öka mängden dopamin i hjärnan något och mildra symtomen.

schizofreni

Huvudhypotesen av schizofreniets etiologi är baserad på den dopaminerga teorin, som säger att denna sjukdom beror på en överaktivitet hos dopamin-neurotransmittorn.

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

epilepsi

Baserat på olika kliniska observationer har det blivit postulerat att epilepsi kan vara ett dopaminergt hypoaktivitetssyndrom, så att ett underskott i dopaminproduktionen i de mesolimbiska områdena kan leda till denna sjukdom.

Dessa data har inte fullständigt motverkats men stöds av effekten av läkemedel som har varit effektiva vid behandling av epilepsi (antikonvulsiva medel), vilket ökar aktiviteten hos D2-receptorer.

addiction

I samma mekanism för dopamin som tillåter experimentering av nöje, tillfredsställelse och motivation, fortsätter basen av missbruk också.

Läkemedel som ger större frisättning av dopamin, såsom tobak, kokain, amfetamin och morfin är de som har en större beroendeframkallande kraft på grund av den dopaminerga ökning som de producerar i hjärnregionerna av nöje och belöning.