DOPAMÍN: FUNKCIA, MECHANIZMUS ÚČINKU, SYNTÉZA - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Dopamín je neurotransmiter vyrába širokú škálu zvierat, vrátane oboch stavovcov aj bezstavovcov bytostí. Je to najdôležitejší neurotransmiter v centrálnom nervovom systéme cicavcov a podieľa sa na regulácii rôznych funkcií, ako je motorické správanie, nálada a afektivita.

Tvorí sa v centrálnom nervovom systéme, to znamená v mozgu zvierat, a je súčasťou látok známych ako katecholamíny. Katecholamíny sú skupinou neurotransmiterov, ktoré sa uvoľňujú do krvného obehu a zahŕňajú tri hlavné látky: adrenalín, norepinefrín a dopamín.

Dopamínová 3D molekula.

Tieto tri látky sa syntetizujú z aminokyseliny tyrozínu a môžu sa vytvárať v nadobličkách (štruktúra obličiek) alebo v nervových zakončeniach neurónov.

Dopamín sa vytvára vo viacerých častiach mozgu, najmä v substantia nigra, a vykonáva neurotransmisné funkcie v centrálnom nervovom systéme, pričom aktivuje päť typov dopamínových receptorov: D1, D2, D3, D4 a D5.

V každej oblasti mozgu je dopamín zodpovedný za vykonávanie mnohých rôznych funkcií.

Najdôležitejšie sú: motorické pohyby, regulácia sekrécie prolaktínu, aktivácia systému potešenia, účasť na regulácii spánku a nálady a aktivácia kognitívnych procesov.

Dopaminergný systém

V mozgu sú tisíce neurónov dopamínu, to znamená dopamínových chemikálií. Skutočnosť, že tento neurotransmiter je tak hojný a distribuovaný medzi rôzne neurónové oblasti, viedla k vzniku dopaminergných systémov.

Tieto systémy pomenúvajú rôzne dopamínové spojenia v rôznych oblastiach mozgu, ako aj činnosti a funkcie, ktoré každá z nich vykonáva.

Týmto spôsobom sa dopamín a jeho projekcie môžu zoskupiť do 3 hlavných systémov.

Ultrakrátke systémy

Tvoria dve skupiny hlavných dopaminergných neurónov: neuróny čuchovej cibule a plexiformné vrstvy sietnice.

Funkcia týchto prvých dvoch skupín dopamínu je zodpovedná hlavne za percepčné funkcie, vizuálne aj čichové.

Systém strednej dĺžky

Zahŕňajú dopamínové bunky, ktoré začínajú v hypotalame (vnútorná oblasť mozgu) a končia uprostred jadra hypofýzy (endokrinná žľaza, ktorá vylučuje hormóny zodpovedné za reguláciu homeostázy).

Táto druhá skupina dopamínu sa vyznačuje hlavne reguláciou motorických mechanizmov a vnútorných procesov tela, ako je teplota, spánok a rovnováha.

Dlhé systémy

Táto posledná skupina zahŕňa neuróny vo ventrálnej oblasti značenia (oblasť mozgu umiestnenú v strednom mozgu), ktoré vysielajú projekcie do troch hlavných neurónových oblastí: neostriatum (jadrá kaudátu a putaménu), limbická kôra a ďalšie limbické štruktúry.

Tieto dopamínové bunky sú zodpovedné za vyššie mentálne procesy, ako sú kognícia, pamäť, odmena alebo nálada.

Ako vidíme, dopamín je látka, ktorá sa nachádza prakticky v ktorejkoľvek oblasti mozgu a ktorá vykonáva nekonečné množstvo duševných aktivít a funkcií.

Z tohto dôvodu má správne fungovanie dopamínu zásadný význam pre blaho ľudí a existuje veľa zmien, ktoré s touto látkou súvisia.

Predtým, ako začneme podrobne skúmať činnosti a dôsledky tejto látky, sa trochu podrobnejšie opýtame na jej fungovanie a jej vlastné charakteristiky.

Syntéza dopamínu

Dopamín je látka endogénna pre mozog a ako taká ho prirodzene vytvára v tele. Syntéza tohto neurotransmitera sa uskutočňuje v dopaminergných nervových zakončeniach, kde sú vo vysokej koncentrácii zodpovedných enzýmov.

Tieto enzýmy, ktoré podporujú produkciu serotonínu, sú tyrozínhydroxyláza (TH) a aromatická aminokyselina dekarboxyláza (L-DOPA). Fungovanie týchto dvoch mozgových enzýmov je teda hlavným faktorom, ktorý predpovedá produkciu dopamínu.

Enzým L-DOPA vyžaduje prítomnosť enzýmu TH, ktorý sa vyvíja a pridáva sa k nemu za vzniku dopamínu. Okrem toho je prítomnosť železa tiež potrebná pre správny vývoj neurotransmitera.

Preto, aby sa dopamín generoval a distribuoval normálne v rôznych oblastiach mozgu, je potrebná účasť rôznych látok, enzýmov a peptidov v tele.

Mechanizmus akcie

Tvorba dopamínu, ktorú sme už vysvetlili, nevysvetľuje fungovanie tejto látky, ale iba jej vzhľad.

Po vytvorení dopamínu sa dopamínergické neuróny začínajú objavovať v mozgu, ale tieto musia začať fungovať, aby vykonávali svoje činnosti.

Ako každá chemická látka, musí dopamín fungovať spolu navzájom, to znamená, že musí byť prenášaný z jedného neurónu do druhého. Inak by látka vždy zostala nehybná a nevykonávala by žiadnu mozgovú aktivitu ani nevykonávala potrebnú neuronálnu stimuláciu.

Aby sa dopamín transportoval z jedného neurónu do druhého, je nevyhnutná prítomnosť špecifických receptorov, dopamínových receptorov.

Receptory sú definované ako molekuly alebo usporiadania molekúl, ktoré môžu selektívne rozpoznávať ligand a byť aktivované samotným ligandom.

Dopamínové receptory dokážu odlíšiť dopamín od iných typov neurotransmiterov a odpovedať iba naň.

Keď je dopamín uvoľňovaný jedným neurónom, zostáva v intersynaptickom priestore (priestor medzi neurónmi), až ho dopamínový receptor vyzdvihne a zavedie do iného neurónu.

Druhy dopamínových receptorov

Existujú rôzne typy dopamínových receptorov, z ktorých každý má vlastnosti a špecifickú funkciu.

Konkrétne je možné rozlišovať 5 hlavných typov: receptory D1, receptory D5, receptory D2, receptory D3 a D4.

Receptory D1 sú najhojnejšie v centrálnom nervovom systéme a nachádzajú sa hlavne v čuchovom tuberku, v neostrii, v nucleus accumbens, v amygdale, v subtalamskom jadre a v substantia nigra.

Vykazujú relatívne nízku afinitu k dopamínu a aktivácia týchto receptorov vedie k aktivácii proteínov a stimulácii rôznych enzýmov.

Receptory D5 sú omnoho vzácnejšie ako D1 a majú veľmi podobnú operáciu.

Receptory D2 sú prítomné hlavne v hippocampe, v nucleus accumbens av neostrii a sú naviazané na G proteíny.

Nakoniec sa receptory D3 a D4 nachádzajú hlavne v mozgovej kôre a budú sa podieľať na kognitívnych procesoch, ako je pamäť alebo pozornosť.

Funkcie dopamínu

Dopamínová 2D molekula.

Dopamín je jednou z najdôležitejších chemikálií v mozgu, a preto vykonáva viac funkcií.

Skutočnosť, že je široko distribuovaná v mozgových oblastiach, znamená, že tento neurotransmiter sa neobmedzuje na vykonávanie jedinej aktivity alebo funkcií s podobnými charakteristikami.

Dopamín sa v skutočnosti podieľa na viacerých mozgových procesoch a umožňuje vykonávanie veľmi rozmanitých a veľmi odlišných aktivít. Hlavné funkcie, ktoré dopamín vykonáva, sú:

Pohyb motora

Dopaminergné neuróny nachádzajúce sa v najvzdialenejších oblastiach mozgu, tj v bazálnych gangliách, umožňujú produkciu pohybových pohybov u ľudí.

Zdá sa, že do tejto aktivity sú zapojené najmä receptory D5 a dopamín je kľúčovým prvkom pri dosahovaní optimálnej motorickej funkcie.

Skutočnosť, že väčšina odhaľuje túto úlohu dopamínu, je Parkinsonova choroba, patológia, pri ktorej neprítomnosť dopamínu v bazálnych gangliách výrazne zhoršuje schopnosť jednotlivca pohybovať sa.

Pamäť, pozornosť a učenie

Dopamín je tiež distribuovaný v neuronálnych oblastiach, ktoré umožňujú učenie a pamäť, ako je napríklad hippocampus a mozgová kôra.

Ak sa v týchto oblastiach vylučuje málo dopamínu, môžu sa vyskytnúť problémy s pamäťou, neschopnosť udržať pozornosť a ťažkosti s učením.

Pocity odmeny

Je to pravdepodobne hlavná funkcia tejto látky, pretože dopamín vylučovaný v limbickom systéme umožňuje zažiť pocity potešenia a odmeny.

Týmto spôsobom, keď vykonávame činnosť, ktorá je pre nás príjemná, náš mozog automaticky uvoľňuje dopamín, čo nám umožňuje zažiť pocit potešenia.

Inhibícia produkcie prolaktínu

Dopamín je zodpovedný za inhibíciu sekrécie prolaktínu, peptidového hormónu, ktorý stimuluje produkciu mlieka v mliečnych žľazách a syntézu progesterónu v luteu corpus.

Táto funkcia sa vykonáva hlavne v oblúkovom jadre hypotalamu a v prednej hypofýze.

Regulácia spánku

Fungovanie dopamínu v epifýze umožňuje diktovať cirkadiánny rytmus u ľudí, pretože umožňuje uvoľňovanie melatonínu a vyvoláva pocit spánku, ak už dlho nespal.

Okrem toho dopamín hrá dôležitú úlohu pri spracovaní bolesti (nízka hladina dopamínu je spojená s bolestivými symptómami) a podieľa sa na sebareflexných prejavoch nevoľnosti.

Modulácia nálady

Nakoniec dopamín hrá dôležitú úlohu pri regulácii nálady, takže nízke hladiny tejto látky sú spojené so zlou náladou a depresiou.

Patológie súvisiace s dopamínom

Dopamín je látka, ktorá vykonáva viac mozgových aktivít, takže jej porucha môže viesť k mnohým chorobám. Najdôležitejšie z nich sú.

Parkinsonova choroba

Je to patológia, ktorá má najpriamejšiu súvislosť s fungovaním dopamínu v mozgových oblastiach. V skutočnosti je toto ochorenie spôsobené hlavne degeneratívnou stratou dopaminergných neurotransmiterov v bazálnych gangliách.

Pokles dopamínu sa premieta do typických motorických príznakov choroby, ale môže tiež spôsobiť ďalšie prejavy súvisiace s fungovaním neurotransmitera, ako sú problémy s pamäťou, pozornosť alebo depresia.

Hlavná farmakologická liečba Parkinsonovej choroby spočíva v použití prekurzora dopamínu (L-DOPA), ktorý umožňuje mierne zvýšenie množstva dopamínu v mozgu a zmierňuje príznaky.

schizofrénie

Hlavná hypotéza etiológie schizofrénie je založená na dopaminergnej teórii, ktorá uvádza, že toto ochorenie je dôsledkom nadmernej aktivity dopamínového neurotransmitera.

Táto hypotéza je podporená účinnosťou antipsychotických liekov pri tomto ochorení (ktoré inhibujú receptory D2) a schopnosťou liekov, ktoré zvyšujú dopaminergnú aktivitu, ako je kokaín alebo amfetamíny, vyvolávať psychózu.

epilepsie

Na základe rôznych klinických pozorovaní sa predpokladá, že epilepsia môže byť syndrómom dopaminergnej hypoaktivity, takže k tejto chorobe môže viesť deficit produkcie dopamínu v mezolimbických oblastiach.

Tieto údaje neboli úplne potlačené, ale sú podporené účinnosťou liekov, ktoré majú účinné výsledky pri liečbe epilepsie (antikonvulzíva), ktoré zvyšujú aktivitu receptorov D2.

závislosť

Rovnakým mechanizmom dopamínu, ktorý umožňuje experimentovať s potešením, uspokojením a motiváciou, sú tiež udržiavané základy závislosti.

Drogy, ktoré poskytujú väčšie uvoľňovanie dopamínu, ako napríklad tabak, kokaín, amfetamíny a morfíny, sú také, ktoré majú najväčšiu návykovú silu vďaka zvýšeniu dopamínu produkovaného v oblastiach potešenia a odmeňovania mozgu.

Referencie

1. Arias-Montaño JA. Modulácia syntézy dopamínu presynaptickými receptormi. Dizertačná práca, Katedra fyziológie, biofyziky a neurovedy, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Zásady neuropsychofarmakológie. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet JM, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamínové D3 (auto) receptory inhibujú uvoľňovanie dopamínu vo frontálnom kortexe voľne sa pohybujúcich potkanov in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presynaptické dopamínové a serotonínové receptory modulujúce aktivitu tyrozínhydroxylázy v synaptozómoch jadra accumbens potkanov. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Štruktúra dopamínových receptorov. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Mala by sa liečba Parkinsonovej choroby začať agonistom dopamínu? Neurol 1998; 50 (Suppl. 6): S19-22.
7. Starr MS. Úloha dopamínu pri epilepsii. Synapse 1996; 22: 159-94.