Funzione di dopamina, meccanismo d'azione, sintesi

IL Dopamina È un neurotrasmettitore prodotto da un'ampia varietà di animali, tra cui esseri vertebrati e invertebrati. È il neurotrasmettitore più importante del sistema nervoso centrale dei mammiferi e partecipa alla regolazione di varie funzioni come comportamento motorio, umore o affettività.

È generato nel sistema nervoso centrale, cioè nel cervello degli animali, ed è parte delle sostanze note come catecolamine. Le catecolamine sono un gruppo di neurotrasmettitori che vengono versati nel flusso sanguigno e che includono tre sostanze principali: adrenalina, noradrenalina e dopamina.

Molecola 3D dopamina.

Queste tre sostanze sono sintetizzate dalla tirosina aminoacido e possono essere prodotte nelle ghiandole surrenali (reni dei reni) o nelle terminazioni nervose dei neuroni.

La dopamina viene generata in più parti del cervello, specialmente nella sostanza nera, e svolge funzioni di neurotrasmissione nel sistema nervoso centrale, attivando i cinque tipi di recettori dopaminergici: D1, D2, D3, D4 e D5.

In ogni regione del cervello, la dopamina è responsabile dello svolgimento di una serie di funzioni diverse.

I più importanti sono: movimenti motori, regolazione della secrezione di prolattina, attivazione del sistema di piacere, partecipazione al sonno e regolamentazione dell'umorismo e attivazione dei processi cognitivi.

[TOC]

Il sistema dopaminergico

Nel cervello ci sono migliaia di neuroni dopaminergici, cioè sostanze chimiche della dopamina. Il fatto che questo neurotrasmettitore sia così abbondante ed è così distribuito tra più regioni neuronali, ha dato origine alla comparsa di sistemi dopaminergici.

Questi sistemi danno nome alle diverse connessioni della dopamina nelle diverse aree del cervello, nonché alle attività e alle funzioni che ciascuno di essi svolge.

Principali rotte di trasporto della dopamina all'interno di una sinapsi dopaminergica. Fonte: Smedlib, Pancrat / Public Domain

In questo modo, la dopamina e le sue proiezioni possono essere raggruppate in 3 sistemi principali.

Sistemi ultracortici

Crea due gruppi di principali neuroni dopaminergici: quelli del bulbo olfattivo e quelli degli strati plessiformi della retina.

La funzione di questi primi due gruppi di dopamina è principalmente responsabile delle funzioni percettive, sia visive che olfiratori.

Sistema di lunghezza intermedia

Includono cellule dopaminergiche che iniziano nell'ipotalamo (una regione interna del cervello) e finiscono nel nucleo intermedio della ghiandola pituitaria (una ghiandola endocrina che secerne gli ormoni responsabili della regolazione dell'omeostasi).

Questo secondo gruppo di dopamina è principalmente caratterizzato dalla regolazione dei meccanismi e dei processi motori interni del corpo come temperatura, sonno ed equilibrio.

Sistemi lunghi

Quest'ultimo gruppo include i neuroni di area tagmental ventrale (una regione cerebrale situata nel mesence.

Queste cellule dopaminergiche sono responsabili di processi mentali più elevati come cognizione, memoria, ricompensa o umore.

Come vediamo, la dopamina è una sostanza che possiamo trovare praticamente in qualsiasi regione cerebrale e che svolge un'infinità di attività e funzioni mentali.

Può servirti: 110 Frasi interessanti della vita (breve)

Per questo motivo, il corretto funzionamento della dopamina è di vitale importanza per il benessere delle persone e ci sono molte alterazioni che sono state correlate a questa sostanza.

Tuttavia, prima di metterci a rivedere in dettaglio le azioni e le implicazioni di questa sostanza, approfondiremo un po 'di più sulla sua operazione e le sue caratteristiche.

Sintesi della dopamina

La dopamina è una sostanza endogena del cervello e come tale, è naturalmente prodotta dal corpo. La sintesi di questo neurotrasmettitore avviene nei terminali nervosi dopaminergici in cui sono ad alta concentrazione degli enzimi responsabili.

Questi enzimi che promuovono la produzione di serotonina sono aminecidi aromatici idrossilasi (TH) e rudboxlasi (L-DOPA). Pertanto, il funzionamento di questi due enzimi nel cervello è il fattore principale che prevede la produzione di dopamina.

Tirosina idrossilasi. Fonte: GLA086/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)

L'enzima L-DOPA richiede la presenza dell'enzima th per svilupparsi e aggiungere a quest'ultimo per produrre dopamina. Inoltre, la presenza di ferro è necessaria anche per il buon sviluppo del neurotrasmettitore.

Struttura chimica della levodopa (L-DOPA, L-3,4 Diidrossifenilalanina). Fonte: neurotoger / dominio pubblico

Pertanto, in quanto la dopamina può essere generata e distribuita normalmente attraverso diverse regioni cerebrali, è necessario partecipare a diverse sostanze, enzimi e peptidi dell'organismo.

Meccanismo di azione

La generazione di dopamina che abbiamo spiegato sopra non spiega il funzionamento di questa sostanza, ma semplicemente il suo aspetto.

Dopo la generazione di dopamina, i neuroni dopaminergici iniziano ad apparire nel cervello, ma questi dovrebbero iniziare a lavorare per svolgere le loro attività.

Come qualsiasi sostanza chimica, per funzionare la dopamina deve comunicare tra loro, cioè deve essere trasportato da un neurone all'altro. Altrimenti, la sostanza sarebbe sempre ferma e non svolgerebbe alcuna attività cerebrale o svolgerebbe la stimolazione neuronale necessaria.

Affinché la dopamina venga trasportata da un neurone all'altro, è necessaria la presenza di recettori specifici, i recettori dopaminergici.

I recettori sono definiti come molecole molecolari o disposizioni che possono riconoscere selettivamente un legame ed essere attivati ​​dal proprio collegato.

I recettori dopaminergici sono in grado di distinguere la dopamina dagli altri tipi di neurotrasmettitori e rispondere solo ad esso.

Quando la dopamina viene rilasciata da un neurone, rimane nello spazio intersineptico (lo spazio tra i neuroni) fino a quando un recettore dopaminergico lo raccoglie e lo introduce in un altro neurone.

Tipi di recettori dopaminergici

Esistono diversi tipi di recettori dopaminergici, ognuno di essi ha alcune caratteristiche e operazioni.

In particolare, possono essere distinti 5 tipi principali: recettori D1, recettori D5, recettori D2, recettori D3 e recettori D4.

I recettori D1 sono i più abbondanti all'interno del sistema nervoso centrale e sono principalmente nel tubero olfattivo, nella neostriaria, nel nucleo accumbens, nella tonsilla, nel nucleo subtalamico e nella sostanza nera.

Mostrano un'affinità relativamente bassa a causa della dopamina e l'attivazione di questi recettori porta all'attivazione delle proteine ​​e alla stimolazione di vari enzimi.

I recettori D5 sono molto più scarsi di D1 e hanno un'operazione molto simile.

Può servirti: frasi famose film

I recettori D2 testimoniano principalmente nell'ippocampo, nel nucleo accumbens e nel neostriado, e sono accoppiati alle proteine ​​G.

Infine, i recettori D3 e D4 sono principalmente nella corteccia cerebrale e sarebbero coinvolti in processi cognitivi come la memoria o l'attenzione.

Funzioni di dopamina

Struttura 2D di dopamina

La dopamina è una delle sostanze chimiche più importanti nel cervello e, quindi, svolge molteplici funzioni.

Il fatto che sia ampiamente distribuito dalle regioni cerebrali fa sì che questo neurotrasmettitore non limiti a una singola attività o funzioni di caratteristiche simili.

In effetti, la dopamina partecipa a più processi cerebrali e consente le prestazioni di attività molto diverse e molto diverse. Le funzioni principali svolte dalla dopamina sono:

Il movimento del motore

I neuroni dopaminergici situati nelle regioni più interne del cervello, ovvero nei gangli della base, consentono la produzione dei movimenti motori delle persone.

In questa attività i recettori D5 sembrano essere particolarmente coinvolti e la dopamina è un elemento chiave per ottenere un funzionamento motorio ottimale.

Il fatto che evidenzia questa funzione della dopamina è la malattia di Parkinson, una patologia in cui l'assenza di dopamina nei gangli della base si deteriora in abbondanza la capacità di movimento dell'individuo.

Memoria, attenzione e apprendimento

La dopamina è anche distribuita in regioni neuronali che consentono l'apprendimento e la memoria, come l'ippocampo e la corteccia cerebrale.

Quando la dopamina sufficiente non è separata in queste aree, possono apparire problemi di memoria, impossibilità di mantenere l'attenzione e le difficoltà di apprendimento.

Sensazioni di ricompensa

È probabilmente la funzione principale di questa sostanza, poiché la dopamina separata nel sistema limbico consente di provare sensazioni di piacere e ricompensa.

In questo modo, quando svolgiamo un'attività piacevole per il nostro cervello, libera automaticamente la dopamina, che consente la sperimentazione della sensazione di piacere.

Inibizione della produzione di prolattina

La dopamina è responsabile dell'inibizione della secrezione della prolattina, un ormone peptidico che stimola la produzione di latte nelle ghiandole mammarie e la sintesi del progesterone nel corpo luteo.

Questa funzione è eseguita principalmente nel nucleo arcuato dell'ipotalamo e nel precedente ipofisario.

Regolazione del sonno

Il funzionamento della dopamina nella ghiandola pineale consente al ritmo circadiano di essere dettato negli esseri umani, poiché consente di rilasciare la mellatonina e produrre la sensazione di sonno quando richiede tempo senza sonno.

Inoltre, la dopamina svolge un ruolo importante nella lavorazione del dolore (bassi livelli di dopamina sono associati a sintomi dolorosi) ed è coinvolto in autoriflessi di nausea.

La modulazione dell'umorismo

Infine, la dopamina esegue importanti operazioni nella regolazione dell'umorismo, quindi livelli bassi di questa sostanza sono associati a cattivi umore e depressione.

Può servirti: frasi di fedeltà

Patologie correlate alla dopamina

La dopamina è una sostanza che svolge più attività cerebrali, quindi il suo malfunzionamento può portare a molte malattie. I più importanti sono.

morbo di Parkinson

È la patologia che mantiene una relazione più diretta con il funzionamento della dopamina nelle regioni cerebrali. In effetti, questa malattia è prodotta principalmente da una perdita degenerativa di neurotrasmettitori dopaminergici nei gangli basali.

La diminuzione della dopamina si traduce in tipici sintomi motori, ma può anche causare altre manifestazioni relative al funzionamento del neurotrasmettitore come la memoria, l'attenzione o i problemi di depressione.

Il principale trattamento farmacologico per Parkinson si basa sull'uso di un precursore della dopamina (L-DOPA), che consente di aumentare leggermente le quantità di dopamina nel cervello e mitigare la sintomatologia.

Schizofrenia

La principale ipotesi dell'eziologia della schizofrenia si basa sulla teoria dopaminergica, che afferma che questa malattia è dovuta all'iperattività del neurotrasmettitore dopamina.

Questa ipotesi è supportata dall'efficacia dei farmaci antipsicotici per questa malattia (che inibiscono i recettori D2) e dalla capacità dei farmaci che aumentano l'attività dopaminergica come cocaina o anfetamine generare una psicosi.

Epilessia

Sulla base di varie osservazioni cliniche, è stato ipotizzato che l'epilessia potrebbe essere una sindrome dell'impattività uditiva dopaminergica, quindi un deficit di produzione della dopamina nelle aree mesolímbiche potrebbe portare a questa malattia.

Questi dati non sono stati completamente contrastati ma sono supportati dall'efficacia dei farmaci che hanno risultati efficaci per il trattamento dell'epilessia (anticonvulsiva), che aumenta l'attività dei recettori D2.

Dipendenza

Nello stesso meccanismo di dopamina che consente anche la sperimentazione di piacere, gratificazione e motivazione, le basi della dipendenza sono supportate.

I farmaci che forniscono un maggiore rilascio di dopamina come tabacco, cocaina, anfetamine e morfina sono quelli che hanno il più grande potere di dipendenza a causa dell'aumento dopaminergico che producono nelle regioni cerebrali del piacere e della ricompensa.

Riferimenti

1. Arias-Montaño JA. Modulazione della sintesi della dopamina da parte dei recettori presinaptici. Tesi di dottorato, Dipartimento di Fisiologia, Biofisica e Neuroscienze, Cinvestav, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principi di neuropsicofarmacologia. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistallare L, Millan MJ. La dopamina D3 (auto) i ricevitori inibiscono il rilascio di dopamina nella corteccia anteriore dei ratti in movimento libera in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delsner V. Recettori presinapici della dopamina e della serotonina modulando l'attività della tirosina idrossilasi nei sinaptosomi dei nuclei accumbens di ratti. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd Bf. Struttura dei ricevitori di dopamina. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Il trattamento della malattia di Parkinson dovrebbe essere avviato con un agonista della dopamina? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. Il ruolo della dopamina nell'epilessia. Sinapsi 1996; 22: 159-94.