Általánosság
A dopamin a katekolamin-család fontos neurotranszmitterje, ellenőrző funkcióval rendelkezik: mozgás, úgynevezett munkamemória, örömérzet, jutalom, prolaktintermelés, alvásszabályozó mechanizmusok, néhány kognitív képesség és figyelemfelkeltés.
A dopaminerg terület az agy több helyét foglalja magában, beleértve a pars compacta a feketeállomány és a középagy ventrális tegmentális területe.
A kóros dopaminszint számos kóros állapotért felelős. Az egyik ilyen kóros állapot a jól ismert Parkinson-kór.
Mi az a dopamin?
A dopamin a katekolaminok családjába tartozó szerves molekula, amely fontos szerepet játszik a neurotranszmitterben az emberek és más állatok agyában.
A dopamin egyben az a prekurzor molekula is, amelyből a sejtek meghatározott folyamatok révén a katekolamin -család két másik neurotranszmitterét nyerik: a noradrenalin (vagy noradrenalin) és az epinefrin (vagy adrenalin).
MIK A NEUROTRANSMITTEREK?
A neurotranszmitterek olyan vegyi anyagok, amelyek lehetővé teszik az idegrendszer sejtjeinek, az úgynevezett neuronoknak, hogy kommunikáljanak egymással.
Az idegsejtekben a neurotranszmitterek kis vezikulumok belsejében helyezkednek el; a vezikulák a zsákokhoz hasonlíthatók, kettős foszfolipidréteggel határolva, nagyon hasonlóak egy általános egészséges eukarióta sejt citoplazmatikus membránjához.
A vezikulumok belsejében a neurotranszmitterek inertek maradnak, amíg egy idegi impulzus meg nem érkezik azokba a neuronokba, amelyekben tartózkodnak.
Az idegimpulzusok valójában serkentik a vezikulák felszabadulását az őket tartalmazó idegsejtek által.
A vezikulumok felszabadulásával a neurotranszmitterek kiszöknek az idegsejtekből, elfoglalják az úgynevezett szinaptikus teret (amely egy különleges tér két nagyon közeli neuron között), és kölcsönhatásba lépnek a szomszédos neuronokkal, pontosabban a membránreceptorokkal a fent említett idegsejtek. A neurotranszmitterek kölcsönhatása a közvetlen közelben elhelyezkedő idegsejtekkel a kezdeti idegimpulzust nagyon specifikus sejtválaszmá alakítja, amely a neurotranszmitter típusától és az érintett neuronokon lévő receptorok típusától függ.
Egyszerűbben fogalmazva, a neurotranszmitterek kémiai hírvivők, amelyek idegimpulzusok felszabadulásával bizonyos sejtmechanizmust indukálnak.
A dopamin és származékai, a noradrenalin és az epinefrin mellett más fontos emberi neurotranszmitterek: glicin, szerotonin, melatonin, gamma-aminosav-sav (GABA) és vazopresszin.
A DOPAMIN KÉMIAI NEVE
A dopamin kémiai neve 4- (2-amino-etil) -benzol-1,2-diol.
A DOPAMINA TÖRTÉNETE
Érdekes módon a dopamin olyan neurotranszmitter, amelyet a kutatók először a laboratóriumban szintetizáltak, majd emberi agyszövetekben találtak.
Az 1910 -es keltezésű, a dopamin laboratóriumi szintézisének elismerése George Barger és James Ewens, a vállalat két angol vegyésze. Üdv Londonból.
Kathleen Montagu angol kutató azonban 1957 -ben felfedezte, hogy a dopamin az agyban természetesen jelen lévő molekula. Runwell Kórház Londonból.
Egy évvel a dopamin agyszövetekben való felfedezése után, majd 1958-ban Arvid Carlsson és Nils-Ake Hillarp tudósok, a Svéd Nemzeti Szívintézet Vegyi Gyógyszerészeti Laboratóriumának munkatársai azonosították és írták le először a neurotranszmitter, dopaminnal borítva.
E fontos megállapításért és annak megállapításáért, hogy a dopamin nemcsak a norepinefrin és az epinefrin előfutára, Carlsson fiziológiai vagy orvosi Nobel -díjat is kapott.
Honnan származik a DOPAMINE név?
A tudományos közösség elfogadta a "dopamin" kifejezést, mert a prekurzor molekula, amelyből George Barger és James Ewens szintetizálta a dopamint, az úgynevezett L-DOPA volt.
Kémiai szerkezet
Mint említettük, a dopamin egy katekolamin.
A katekolaminok szerves molekulák, amelyekben az OH hidroxilcsoporthoz kapcsolódó benzolgyűrű jelenléte ismétlődő. Ez a benzolgyűrű két OH hidroxilcsoporttal kombinálva a C6H3 (OH) 2 kémiai képlettel rendelkezik.
A dopamin esetében ez az anyag a benzolgyűrű és a katekolaminokra jellemző két hidroxilcsoport és egy etil -amin csoport egyesüléséből áll.
Az etil-amin-csoport olyan szerves vegyület, amelyben két szénatom és egy nitrogén vesz részt, és amelynek kémiai képlete a következő: CH2-CH2-NH2.
Tekintettel a fent ismertetett két kémiai képletre, nevezetesen a benzolcsoportra a két OH csoporttal és az etil-amin csoportra, a dopamin végső kémiai képlete a következő: C6H3 (OH) 2-CH2-CH2-NH2.
Az alábbi ábrák egy általános katecholamin, egy hidroxilcsoport, egy etil-amin csoport, dopamin és L-DOPA kémiai szerkezetét mutatják be.
Ábra: A dopaminnal ellentétben az L -DOPA karboxilcsoporttal rendelkezik, amely az etil -amin -csoport két szénatomjának egyikéhez kötődik. Egy karboxilcsoport, amelynek kémiai képlete COOH, egy szén oxigénatommal való egyesülésének eredménye, és egy hidroxilcsoport.
KÉMIAI TULAJDONSÁGOK
Mint sok etil -amin -csoportból álló molekula, a dopamin szerves bázis.
Ez azt jelenti, hogy savas környezetben általában protonált formában van; míg alapkörnyezetben általában nem protonált formában van.
Összefoglaló: hogyan és hol történik?
A dopamin természetes szintézisének (vagy bioszintézisének) útja négy alapvető lépést tartalmaz, és az L-fenilalanin aminosavval kezdődik.
Egyszerű és sematikus módon a dopamin bioszintézise a következőképpen foglalható össze:
L-fenilalanin, L-tirozin, L-DOPA, dopamin
Az L-fenilalanin átalakítása L-tirozinná és az L-tirozin átalakítása L-DOPA-ként két hidroxilezési reakcióból áll. A kémiában a hidroxilezési reakció olyan reakció, amelynek végén egy molekula OH hidroxilcsoportot szerez.
Az első hidroxilezési reakció, azaz az L-fenilalanin ⇒ L-tirozin a fenilalanin-hidroxiláz néven ismert enzim beavatkozásának köszönhető.
Az L-tirozin ⇒ L-DOPA reakció viszont a tirozin-hidroxiláz néven ismert enzim beavatkozásának köszönhető.
Az utolsó lépés, amely dopamint ad az L-DOPA-ból, egy dekarboxilezési reakció.
A kémiai területen a dekarboxilezési reakció olyan folyamatnak felel meg, amelynek végén egy ilyen molekula elveszít egy vagy több COOH -karbonsavat.
Az L-DOPA-t eredményező dekarboxilezési reakciót az L-aminosav-dekarboxiláz (vagy DOPA-dekarboxiláz) nevű enzim biztosítja.
A DOPAMIN SZINTÉZISÜLETE
Az emberi szervezetben a dopamin bioszintézisét főként a dopaminerg terület úgynevezett idegsejtjei végzik, és kisebb mértékben a mellékvese (vagy mellékvese) velős része.
A dopaminerg terület neuronjai vagy a dopaminerg neuronok idegsejtek, amelyek a következőkben találhatók:
- Feketeállomány, pontosan az ún Pars compacta a feketeállomány. Ott feketeállomány (vagy fekete anyag) a középagyban játszódik, amely az agytörzs három fő régiója egyike.
Bár az agytörzs része, a substantia nigra a telencephalon bázisának (vagy bazális ganglionjainak) magjainak irányítása alatt hat; a telencephalon az agy.
Különböző tudományos vizsgálatok szerint a pars compacta a feketeállomány ez a dopamin szintézisének fő helye, jelen van az emberi szervezetben. - Ventrális tegmentális terület. A középső agy szintjén elhelyezkedő ventrális tegmentális területen dopaminerg neuronok is találhatók, amelyek kiterjedései különböző idegterületeket érnek el, többek között: a nucleus accumbens, a prefrontális kéreg, az amygdala és a hippocampus.
- Hátsó hypothalamus. A hátsó hypothalamus dopaminerg idegsejtjeinek kiterjedése eléri a gerincvelőt.
- A hipotalamusz ívelt magja és a hypothalamus paraventrikuláris magja. E két terület dopaminerg idegsejtjei kiterjesztéssel rendelkeznek, amelyek elérik az agyalapi mirigyet.
- A szubhalamusz bizonytalan területe.
DEGRADÁCIÓ
A dopamin természetes bomlása inaktív metabolitokra két különböző módon történhet, és három enzimet tartalmaz:
- monoamin -oxidáz (vagy MAO),
- katekol-O-metiltranszferáz (COMT)
- az aldehid -dehidrogenáz.
A természetes dopaminbontás mindkét módja homovanilsavként (HVA) ismert anyag képződéséhez vezet.
Ábra: a dopamin biológiai lebontásának két lehetséges módja. Innen: wikipedia.org
Funkciók
A dopamin számos funkciót lát el, mind a központi idegrendszer, mind a perifériás idegrendszer szintjén.
A központi idegrendszert illetően a dopamin olyan neurotranszmitter, amely részt vesz:
- Mozgásvezérlés
- A prolaktin hormon szekréciós mechanizmusa
- A memóriakapacitás ellenőrzése
- A jutalom és az öröm mechanizmusai
- A figyelemkészség ellenőrzése
- A viselkedés egyes aspektusainak és néhány kognitív funkciónak az ellenőrzése
- Az alvás mechanizmusa
- Hangulatszabályozás
- A tanulás alapjául szolgáló mechanizmusok
Ami a perifériás idegrendszert illeti, a dopamin:
- Értágítóként
- A nátrium kiválasztásának stimulálójaként a vizelettel
- A bél motilitását elősegítő tényezőként
- Mint olyan tényező, amely csökkenti a limfocita aktivitást
- Mint olyan tényező, amely csökkenti az inzulin szekrécióját a Langerhans -szigetek (hasnyálmirigy béta -sejtek) által
DOPAMINERGIAI RECEPTOROK
A szinaptikus térbe való felszabadulása után a dopamin úgy fejti ki hatását, hogy kölcsönhatásba lép az úgynevezett dopaminerg receptorokkal, amelyek a különböző idegsejtek membránján vannak.
Emlősökben - tehát emberekben is - a dopaminerg receptorok 5 különböző altípusa létezik, ennek az 5 receptor altípusnak a neve nagyon egyszerű: D1, D2, D3, D4 és D5.
A dopamin által kiváltott válasz a dopamin receptor altípusától függ, amellyel maga a dopamin kölcsönhatásba lép.
Más szóval, a dopamin sejthatásai az interakcióban részt vevő dopaminreceptoroktól függően változnak.
Az agyban a dopaminerg receptorok eloszlási sűrűsége agyterületenként változik, más szóval, az agy minden területén saját mennyiségű dopaminerg receptor van.
A biológusok úgy vélik, hogy a receptorok eloszlásának eltérő sűrűsége attól függ, hogy az agyterületeknek milyen funkciókat kell lefedniük.
DOPAMINA ÉS MOZGÁS
Az emberi motoros készségek (a mozgások helyessége, a mozgások gyorsasága stb.) A dopamintól függenek feketeállomány felszabadul a bazális ganglionok hatására.
Sőt, ha dopamin szabadul fel a feketeállomány a normálisnál kisebb, a mozgások lassabbak és koordinálatlanabbak lesznek. Ezzel szemben, ha a dopamin mennyiségileg magasabb, mint a normál, az emberi test szükségtelen mozgásokat kezd végrehajtani, nagyon hasonlóak a tikekhez.
Ezért a dopamin -felszabadulás finom szabályozása a feketeállomány, elengedhetetlen, hogy az ember megfelelően mozogjon, koordinált gesztusokat végezzen és megfelelő sebességgel.
DOPAMIN ÉS PROLAKTIN KÖZLEMÉNY
Az íves mag és a paraventrikuláris mag dopaminerg neuronjaiból származó dopamin gátolja a prolaktin hormon szekrécióját az agyalapi mirigy laktotrop sejtjei által.
Könnyen érthető, hogy a fent említett körzetekből származó dopamin hiánya vagy csökkent jelenléte az agyalapi mirigy laktotróp sejtjeinek nagyobb aktivitását, ezáltal a prolaktin termelődését jelenti.
A prolaktin -szekréciót gátló dopamin a "prolaktin -gátló faktor" (PIF) alternatív nevét veszi fel.
A prolaktin hatásairól az olvasók ide kattintva tájékozódhatnak.
DOPAMIN ÉS EMLÉK
Számos tudományos kutatás kimutatta, hogy a megfelelő mennyiségű dopamin a prefrontális kéregben javítja az úgynevezett munkamemóriát.
A munkamemória definíciója szerint "az információ ideiglenes karbantartására és manipulálására szolgáló rendszer különböző kognitív feladatok, például megértés," tanulás és érvelés "végrehajtása során.
Ha a prefrontális kéregből származó dopamin szint csökken vagy nő, a munkamemória szenvedni kezd.
DOPAMIN, ÖRÖM ÉS DÍJ
A dopamin öröm- és jutalomközvetítő.
Valójában a megbízható vizsgálatok szerint az emberi agy dopamint szabadít fel, amikor körülményeket vagy kellemes tevékenységeket „tapasztal”, például jó ételeken alapuló étkezést vagy kielégítő szexuális tevékenységet.
A jutalmazási és örömmechanizmusokban leginkább érintett dopaminerg terület neuronjai a nucleus accumbens és a prefrontális kéreg neuronjai.
DOPAMIN ÉS FIGYELEM
A prefrontális kéregből származó dopamin támogatja a figyelemkészséget.
Érdekes kutatások kimutatták, hogy a prefrontális kéreg alacsony dopamin -koncentrációja gyakran összefügg a figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenességgel.
DOPAMIN ÉS KÓNITÍV FUNKCIÓK
A dopamin és a kognitív képességek közötti kapcsolat nyilvánvaló minden olyan kóros állapotban, amelyet a „prefrontális kéreg dopaminerg neuronjainak megváltozása jellemez.
Valójában a fent említett morbid körülmények között a figyelem és a munkamemória fent említett képességei mellett - a neurokognitív funkciók, a problémamegoldás stb.
Patológiák
A dopamin központi szerepet játszik számos egészségügyi betegségben, többek között: Parkinson -kórban, figyelemhiányos hiperaktivitási zavarban (ADHD), skizofréniában / pszichózisban, valamint bizonyos gyógyszerek és gyógyszerek függőségében.
Továbbá, néhány tudományos tanulmány szerint, felelős lenne a fájdalmas érzésekért, amelyek egyes kóros állapotokat (fibromyalgia, nyugtalan láb szindróma, égő száj szindróma) jellemeznek, és a hányással járó hányingerért.
Drogok
Gyógyszerek
- Kokain
- Amfetaminok
- Metamfetamin
- Eksztázis (MDMA)
- Ritalin
- Pszichostimulánsok
Ha többet szeretne tudni:
- Parkinson kór
- ADHD
- Skizofrénia
Érdekességek és egyéb információk
Az eddigiek kiegészítéseként íme néhány további információ a dopaminról:
- A dopamin noradrenalinná történő átalakítása egy hidroxilezési reakció, amelyet a dopamin béta-hidroxiláz néven ismert enzim végez.
A dopamin átalakítása adrenalinná viszont olyan reakció, amely a fenil-etanol-amin-N-metiltranszferáz néven ismert enzim beavatkozása miatt megy végbe. - A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az okuláris retina néhány dopaminerg neuront is tartalmaz.
Ezeknek az idegsejteknek az a különlegessége, hogy aktívak a fény óráiban, és elhallgatnak a sötétség óráiban. - Az emberi idegrendszerben leginkább jelenlévő dopaminerg receptorok a D1 receptorok, amelyeket nem sokkal később a D2 receptorok követnek.
A D1 és D2 altípusokkal összehasonlítva a D3, D4 és D5 receptorok szignifikánsan alacsonyabb szinten vannak jelen. - Szakértők szerint a kábítószerrel való visszaélés azon körülmények közé tartozik, amelyek kedveznek az öröm és jutalom dopaminjának felszabadulásához.
Valójában úgy tűnik, hogy a kábítószerek, például a kokain fogyasztása a dopaminszint növekedéséhez vezet, akárcsak a jó étel vagy a kielégítő szexuális tevékenység. - Az orvosok dopamin -injekciókon alapuló kezelést terveznek, hipotenzió, bradycardia, szívelégtelenség, szívroham, szívmegállás és veseelégtelenség jelenlétében.
- Az élettani öregedés, amely minden embernek van kitéve, egybeesik az idegrendszer dopaminszintjének csökkenésével.
Egyes tudományos vizsgálatok szerint az agyi funkciók életkorral összefüggő csökkenése részben az idegrendszer dopaminszintjének csökkenésének köszönhető.
Lásd még: Dopamin agonista gyógyszerek
