допамин

всеобщность

Дофамин является важным нейромедиатором семейства катехоламинов, с функцией контроля над: движением, так называемой рабочей памятью, ощущением удовольствия, вознаграждением, выработкой пролактина, механизмами регуляции сна, некоторыми когнитивными способностями. и умение обращать внимание.

В организме человека выработка дофамина происходит в основном за счет так называемых нейронов дофаминергической области и, в меньшей степени, медуллярной части надпочечников (или надпочечников).

Дофаминергическая область включает в себя несколько участков головного мозга, в том числе pars compacta черной субстанции и тегментальную область среднего мозга.

Аномальные уровни дофамина ответственны за несколько патологических состояний. Одним из таких патологических состояний является известная болезнь Паркинсона.

Что такое допамин?

Дофамин - это органическая молекула, принадлежащая к семейству катехоламинов, которая играет важную роль нейротрансмиттера в мозге человека и других животных.

Дофамин также является молекулой-предшественником, из которой клетки посредством специфических процессов получают два других нейромедиатора из семейства катехоламинов: норадреналин (или норадреналин ) и адреналин (или адреналин ).

ЧТО ТАКОЕ НЕЙРОТЕРАБ?

Нейротрансмиттеры - это химические вещества, которые позволяют клеткам нервной системы, так называемым нейронам, связываться друг с другом.

В нейронах нейротрансмиттеры находятся в небольших пузырьках ; везикулы сопоставимы с карманами, разделенными двойным слоем фосфолипидов, полностью сходных с таковыми цитоплазматической мембраны типичной здоровой эукариотической клетки.

Внутри везикул нейротрансмиттеры остаются инертными, так сказать, до тех пор, пока в нейронах, в которых они находятся, не возникнет нервный импульс .

Фактически нервные импульсы стимулируют высвобождение пузырьков нейронами, которые их содержат.

С выпуском везикул нейротрансмиттеры выходят из нервных клеток, занимают так называемое синаптическое пространство (которое является особым пространством между двумя очень близкими нейронами) и взаимодействуют с соседними нейронами, а именно с мембранными рецепторами вышеупомянутых нейронов., Взаимодействие нейротрансмиттеров с нейронами, расположенными в непосредственной близости, превращает начальный нервный импульс в хорошо специфический клеточный ответ, который зависит от типа нейротрансмиттера и типа рецепторов, присутствующих на задействованных нейронах.

Проще говоря, нейротрансмиттеры - это химические мессенджеры, которые высвобождают нервные импульсы, вызывая определенный клеточный механизм.

Помимо допамина и его производных, норэпинефрина и адреналина, другими важными нейротрансмиттерами человека являются: глицин, серотонин, мелатонин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и вазопрессин.

ХИМИЧЕСКОЕ НАИМЕНОВАНИЕ ДОФАМИНА

Химическое название дофамина - 4- (2-аминоэтил) бензол-1, 2-диол .

ИСТОРИЯ ДОФАМИНА

Любопытно, что дофамин является нейротрансмиттером, который исследователи сначала синтезировали в лаборатории, а затем обнаружили в тканях человеческого мозга.

Датированный 1910 г. заслуга лабораторного синтеза дофамина принадлежит Джорджу Баржеру и Джеймсу Юнсу, двум английским химикам из компании Wellcome в Лондоне.

Вместо этого, чтобы обнаружить, что дофамин - это молекула, естественно присутствующая в мозге, британская исследователь Кэтлин Монтегю в 1957 году в лаборатории больницы Рунвелл в Лондоне.

Через год после открытия дофамина в тканях головного мозга, а затем в 1958 году ученые Арвид Карлссон и Нильс-Аке Хилларп, сотрудники Химико-фармакологической лаборатории Национального института сердца Швеции, впервые определили и описали роль нейротрансмиттера., покрытый дофамином.

За это важное открытие и за то, что было установлено, что дофамин является не только предшественником норадреналина и адреналина, Карлссон также получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине .

Откуда берется имя допамина?

Научное сообщество приняло термин «дофамин», поскольку молекула-предшественник, из которой Джордж Баргер и Джеймс Юенс синтезировали дофамин, была так называемой L-ДОФА.

Химическая структура

Как указано, дофамин представляет собой катехоламин.

Катехоламины представляют собой органические молекулы, в которых присутствие бензольного кольца в сочетании с двумя гидроксильными группами ОН является повторяющимся. Это бензольное кольцо в сочетании с двумя гидроксильными группами ОН имеет химическую формулу C ₆ H ₃ (OH) ₂ .

В случае дофамина это вещество состоит в соединении между бензольным кольцом с двумя гидроксильными группами, типичными для катехоламинов, и этиламиновой группой .

Этиламиновая группа представляет собой органическое соединение с двумя атомами углерода и одним азотом, которое имеет следующую химическую формулу: CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

В свете двух вышеупомянутых химических формул, а именно бензольной группы с двумя ОН-группами и этиламиновой группы, окончательная химическая формула допамина имеет вид: C ₆ H ₃ (OH) ₂ -CH ₂ -CH ₂ -NH ₂,

На рисунках ниже показана химическая структура общего катехоламина, гидроксильной группы, этиламиновой группы, дофамина и L-дофа.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Как и многие молекулы, состоящие из этиламиновой группы, дофамин является органическим основанием .

Это подразумевает, что в кислой среде он обычно находится в протонированной форме; в то время как в основной среде он обычно находится в непротонированной форме.

Резюме: как и где это происходит?

Путь естественного синтеза (или биосинтеза ) дофамина включает четыре основных этапа и начинается с аминокислоты L-фенилаланина .

Простым и схематичным образом биосинтез дофамина можно обобщить следующим образом:

L-фенилаланин ⇒ L-тирозин ⇒ L-ДОФА ⇒ дофамин

Превращение L-фенилаланина в L-тирозин и превращение L-тирозина в L-DOPA состоят из двух реакций гидроксилирования . В химии реакция гидроксилирования представляет собой реакцию, в конце которой молекула приобретает гидроксильную группу ОН.

Первая реакция гидроксилирования, а именно L-фенилаланин ⇒ L-тирозин, происходит благодаря вмешательству фермента, известного как фенилаланин гидроксилаза .

Реакция L-тирозина ⇒ L-DOPA, с другой стороны, происходит благодаря вмешательству фермента, известного как тирозин гидроксилаза .

Последней стадией, на которой из L-дофа образуется дофамин, является реакция декарбоксилирования .

В химической области реакция декарбоксилирования соответствует процессу, в конце которого такая молекула теряет одну или несколько карбоксильных групп СООН.

Для обеспечения реакции декарбоксилирования, которая приводит к образованию L-ДОФА, существует фермент, называемый декарбоксилазой L-аминокислоты (или декарбоксилазой ДОФА ).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ДОФАМИНА

В организме человека биосинтез дофамина в основном обусловлен так называемыми нейронами дофаминергической области и, в меньшей степени, медуллярной частью надпочечников (или надпочечников ).

Нейроны дофаминергической области, или дофаминергические нейроны, представляют собой нервные клетки, расположенные в:

• Губная субстанция , именно в так называемой парсовой компакте черной субстанции . Черная субстанция (или черная субстанция) имеет место в среднем мозге, который является одним из трех основных областей, составляющих ствол мозга.

  Несмотря на то, что черное вещество является частью ствола мозга, оно действует под руководством ядер основания (или базальных ганглиев ) конечного мозга; конечный мозг - это мозг.

  Согласно различным научным исследованиям, pars compacta черной субстанции является основным местом синтеза дофамина, присутствующего в организме человека.

• Вентральная сегментарная зона . Расположенная также на уровне среднего мозга, вентральная сегментарная область имеет дофаминергические нейроны, чьи расширения достигают различных нервных областей, включая: прилежащее ядро, префронтальную кору, миндалину и гиппокамп.
• Задний гипоталамус . Продления дофаминергических нейронов в заднем гипоталамусе достигают спинного мозга.
• Дугообразное ядро гипоталамуса и паравентрикулярное ядро ​​гипоталамуса . Дофаминергические нейроны этих двух областей имеют расширения, которые достигают гипофиза. Здесь они несут ответственность за влияние на производство пролактина.
• Неопределенная область субталамуса .

Деградация

Естественная деградация дофамина в неактивных метаболитах может происходить двумя различными способами и включает три фермента:

• моноаминоксидаза (или МАО),
• катехол-O-метилтрансфераза (COMT)
• альдегиддегидрогеназа.

Оба способа естественной деградации дофамина приводят к образованию вещества, известного как гомованиловая кислота (HVA).

функции

Дофамин выполняет множество функций, как в центральной нервной системе, так и в периферической нервной системе .

Что касается центральной нервной системы, дофамин является нейротрансмиттером, который участвует в:

• Управление движением
• Механизм секреции пролактиновых гормонов
• Контроль объема памяти
• Механизмы вознаграждения и удовольствия
• Контроль концентрации внимания
• Контроль некоторых аспектов поведения и некоторых когнитивных функций
• Механизм сна
• Контроль настроения
• Механизмы, лежащие в основе обучения

Что касается периферической нервной системы, дофамин действует:

• Как вазодилататор
• Как стимулятор выведения натрия через мочу
• Как фактор, способствующий моторике кишечника
• Как фактор, снижающий активность лимфоцитов
• Как фактор, снижающий секрецию инсулина островками Лангерганса (бета-клетки поджелудочной железы)

ДОПАМИНЕРГИЧЕСКИЕ РЕЦЕПТОРЫ

После высвобождения в синаптическое пространство дофамин оказывает свое влияние, взаимодействуя с так называемыми дофаминергическими рецепторами, присутствующими на мембране различных нервных клеток.

У млекопитающих - следовательно, также у людей - есть 5 различных подтипов дофаминергических рецепторов. Названия этих 5 подтипов рецепторов очень просты: D1, D2, D3, D4 и D5.

Ответ, производимый дофамином, зависит от подтипа допаминергического рецептора, с которым взаимодействует сам дофамин.

Другими словами, клеточные эффекты дофамина варьируются в зависимости от дофаминергического рецептора, участвующего во взаимодействии.

В головном мозге плотность распределения дофаминергических рецепторов варьируется от области мозга к области мозга. Другими словами, каждая область мозга имеет свое количество дофаминергических рецепторов.

Биологи считают, что эта разная плотность распределения рецепторов зависит от функций, которые должны покрывать участки мозга.

ДОФАМИН И ДВИЖЕНИЕ

Моторные навыки человека (правильные движения, быстрота движений и т. Д.) Зависят от допамина, который выделяется черной субстанцией под действием базальных ганглиев.

Фактически, если допамин, высвобождаемый черной субстанцией, ниже нормы, движения становятся медленнее и не скоординированными. И наоборот, если дофамин количественно выше нормы, организм человека начинает выполнять ненужные движения, очень похожие на тики.

Таким образом, тонкая регуляция высвобождения дофамина черной субстанцией необходима человеку для правильного движения, выполнения согласованных жестов и с правильной скоростью.

ДОФАМИНА И ВЫПУСК ПРОЛАКТИНА

Дофамин, происходящий из дофаминергических нейронов дугообразного ядра и паравентрикулярного ядра, ингибирует секрецию гормона пролактина лактотропными клетками гипофиза .

Как можно легко понять, отсутствие или уменьшение присутствия дофамина в вышеупомянутых районах подразумевает большую активность лактотропных клеток гипофиза и, следовательно, большую выработку пролактина.

Дофамин, который ингибирует секрецию пролактина, называется «фактором, ингибирующим пролактин» (PIF).

Чтобы узнать эффект пролактина, читатели могут щелкнуть здесь.

ДОФАМИН И ПАМЯТЬ

Несколько научных исследований показали, что адекватные уровни дофамина в префронтальной коре улучшают так называемую рабочую память .

По определению рабочая память - это «система временного обслуживания и манипулирования информацией при выполнении различных когнитивных задач, таких как понимание, обучение и рассуждение».

Если уровни допамина, возникающие в префронтальной коре, уменьшаются или увеличиваются, рабочая память начинает страдать.

ДОФАМИН, УДОВОЛЬСТВИЕ И НАГРАДА

Дофамин является посредником удовольствия и вознаграждения .

Фактически, согласно надежным исследованиям, мозг человека будет выделять дофамин, когда он «живет» приятными обстоятельствами или действиями, такими как прием пищи на основе хорошей пищи или удовлетворительной сексуальной активности.

Нейроны допаминергической области, наиболее вовлеченные в механизмы вознаграждения и удовольствия, - это нейроны прилежащего ядра и префронтальной коры.

ДОФАМИН И ВНИМАНИЕ

Дофамин, происходящий из префронтальной коры, поддерживает концентрацию внимания .

Интересные исследования показали, что снижение концентрации дофамина в префронтальной коре часто связано с состоянием, известным как синдром дефицита внимания с гиперактивностью .

ДОФАМИН И КОГНИТИВНЫЕ ФУНКЦИИ

Связь между дофамином и когнитивными способностями очевидна при всех патологических состояниях, характеризующихся изменением дофаминергических нейронов префронтальной коры.

Фактически, в вышеупомянутых патологических состояниях, в дополнение к уже упомянутым способностям внимания и рабочей памяти, нейрокогнитивные функции, навыки решения проблем и т. Д. Также могут быть затронуты.

болезни

Дофамин играет центральную роль в различных медицинских состояниях, включая: болезнь Паркинсона, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), шизофрению / психоз и зависимость от определенных лекарств и определенных лекарств .

Более того, согласно некоторым научным исследованиям, он будет ответственен за болевые ощущения, которые характеризуют некоторые патологические состояния (фибромиалгия, синдром беспокойных ног, синдром жжения во рту) и тошноту, связанную с рвотой .

Дофамин и зависимость
наркотики	наркотики
кокаин амфетамины Метамфетамин Экстаз (МДМА)	Риталин Психостимуляторы

Чтобы узнать больше:

• Болезнь Паркинсона
• ADHD
• шизофрения

Любопытство и другая информация

В дополнение к тому, что уже было сказано, приведем дополнительную информацию о дофамине:

• Превращение дофамина в норадреналин является реакцией гидроксилирования, которая обеспечивается ферментом, известным как дофамин бета-гидроксилаза .

  Превращение дофамина в адреналин, с другой стороны, является реакцией, которая происходит благодаря вмешательству фермента, известного как фенилэтаноламин N-метилтрансфераза .

• Недавние исследования показали, что даже глазная сетчатка может содержать дофаминергические нейроны.

  Эти нервные клетки обладают особой активностью в дневное время и глушением в темное время суток.

• Наиболее распространенными дофаминергическими рецепторами в нервной системе человека являются рецепторы D1, за которыми сразу следуют рецепторы D2.

  По сравнению с подтипами D1 и D2 рецепторы D3, D4 и D5 присутствуют на гораздо более низких уровнях.

• По мнению экспертов, злоупотребление допамином для удовольствия и вознаграждения также включает злоупотребление наркотиками.

  Действительно, кажется, что употребление наркотиков, таких как кокаин, вызывает увеличение уровня дофамина, так же как хорошая еда или удовлетворение сексуальной активности.

• Врачи планируют лечение, основанное на инъекциях дофамина, при наличии: гипотонии, брадикардии, сердечной недостаточности, сердечного приступа, остановки сердца и почечной недостаточности.
• Физиологическое старение, которому подвержен каждый человек, совпадает со снижением уровня дофамина в нервной системе.

  Согласно некоторым научным исследованиям, снижение, связанное с преклонным возрастом функции мозга, будет частично связано с этим снижением уровня дофамина в нервной системе.

Смотрите также: Препараты агониста допамина