Bendrumas
Dopaminas yra svarbus katecholaminų šeimos neuromediatorius, turintis valdymo funkciją: judėjimą, vadinamąją darbinę atmintį, malonumo pojūtį, atlygį, prolaktino gamybą, miego reguliavimo mechanizmus, kai kuriuos pažinimo gebėjimus ir dėmesio koncentraciją.
Dopaminerginė sritis apima keletą smegenų vietų, įskaitant pars compacta iš substantia nigra ir vidurinių smegenų ventralinė tegmentalinė sritis.
Nenormalus dopamino kiekis yra atsakingas už keletą patologinių būklių. Viena iš šių patologinių būklių yra gerai žinoma Parkinsono liga.
Kas yra dopaminas?
Dopaminas yra organinė molekulė, priklausanti katecholaminų šeimai, kuri atlieka svarbų neuromediatoriaus vaidmenį žmonių ir kitų gyvūnų smegenyse.
Dopaminas taip pat yra pirmtako molekulė, iš kurios ląstelės specifiniais procesais išgauna du kitus katecholaminų šeimos neurotransmiterius: norepinefriną (arba noradrenaliną) ir epinefriną (arba adrenaliną).
KAS YRA NEUROTRANSMITERIAI?
Neuromediatoriai yra cheminės medžiagos, leidžiančios nervų sistemos ląstelėms, vadinamiesiems neuronams, bendrauti tarpusavyje.
Neuronuose neurotransmiteriai yra mažų pūslelių viduje; pūslelės yra panašios į maišelius, atskirtus dvigubu fosfolipidų sluoksniu, labai panašiu į sveikos eukariotinės ląstelės citoplazminę membraną.
Pūslelių viduje neurotransmiteriai lieka tarsi inertiški, kol nervų impulsas atkeliauja į neuronus, kuriuose jie gyvena.
Nerviniai impulsai iš tikrųjų skatina pūslelių išsiskyrimą iš jų turinčių neuronų.
Išsiskyrę pūslelėms, neurotransmiteriai išbėga iš nervinių ląstelių, užima vadinamąją sinapsinę erdvę (kuri yra ypatinga erdvė tarp dviejų labai artimų neuronų) ir sąveikauja su kaimyniniais neuronais, tiksliau, su membraniniais receptoriais. minėti neuronai. Neuromediatorių sąveika su arti esančiais neuronais pradinį nervinį impulsą paverčia labai specifiniu ląstelių atsaku, kuris priklauso nuo neuromediatoriaus tipo ir dalyvaujančių neuronų receptorių.
Paprasčiau tariant, neuromediatoriai yra cheminiai pasiuntiniai, kurie išskiria nervinius impulsus, kad sukeltų tam tikrą ląstelių mechanizmą.
Be dopamino ir jo darinių, norepinefrino ir epinefrino, kiti svarbūs žmogaus neuromediatoriai yra: glicinas, serotoninas, melatoninas, gama-aminosviesto rūgštis (GABA) ir vazopresinas.
CHEMINIS DOPAMINO PAVADINIMAS
Cheminis dopamino pavadinimas yra 4- (2-aminoetil) benzen-1,2-diolis.
DOPAMINŲ ISTORIJA
Įdomu tai, kad dopaminas yra neuromediatorius, kurį tyrėjai pirmiausia susintetino laboratorijoje, o vėliau rado žmogaus smegenų audiniuose.
Dopamino laboratorinės sintezės nuopelnas 1910 m. Priklauso dviem bendrovės anglų chemikams George'ui Bargeriui ir Jamesui Ewensui. Sveiki atvykę iš Londono.
Tačiau, norėdama išsiaiškinti, kad dopaminas yra natūraliai smegenyse esanti molekulė, anglų tyrinėtoja Kathleen Montagu 1957 m. „Runwell“ ligoninė iš Londono.
Praėjus metams po dopamino atradimo smegenų audiniuose, 1958 m. Švedijos nacionalinio širdies instituto Cheminės farmakologijos laboratorijų darbuotojai, mokslininkai Arvidas Carlssonas ir Nils-Ake Hillarp pirmą kartą nustatė ir aprašė neuromediatorius, padengtas dopaminu.
Už šią svarbią išvadą ir nustatydamas, kad dopaminas yra ne tik norepinefrino ir epinefrino pirmtakas, Carlssonas taip pat gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją.
IŠ KUR PAVADINIMAS DOPAMINE?
Mokslo bendruomenė priėmė terminą „dopaminas“, nes pirmtako molekulė, iš kurios George'as Bargeris ir Jamesas Ewensas sintezavo dopaminą, buvo vadinamasis L-DOPA.
Cheminė sandara
Kaip minėta, dopaminas yra katecholaminas.
Katecholaminai yra organinės molekulės, kuriose pasikartoja benzeno žiedas, sujungtas su dviem hidroksilo grupėmis OH. Šis benzeno žiedas kartu su dviem OH hidroksilo grupėmis turi cheminę formulę C6H3 (OH) 2.
Dopamino atveju ši medžiaga susideda iš benzeno žiedo ir dviejų hidroksilo grupių, būdingų katecholaminams, ir etilamino grupės.
Etilamino grupė yra organinis junginys, kuriame dalyvauja du anglies atomai ir vienas azotas ir kurio cheminė formulė yra tokia: CH2-CH2-NH2.
Atsižvelgiant į dvi aukščiau pateiktas chemines formules, būtent į benzeno grupę su dviem OH grupėmis ir į etilamino grupę, galutinė cheminė dopamino formulė yra: C6H3 (OH) 2-CH2-CH2-NH2.
Žemiau esančiuose paveikslėliuose parodyta bendrojo katecholamino, hidroksilo grupės, etilamino grupės, dopamino ir L-DOPA cheminė struktūra.
Paveikslas: skirtingai nuo dopamino, L -DOPA turi karboksilo grupę, prijungtą prie vieno iš dviejų etilamino grupės anglies atomų. Karboksilo grupė, kurios cheminė formulė yra COOH, yra anglies ir deguonies atomo sujungimo rezultatas ir hidroksilo grupė.
CHEMINĖS SAVYBĖS
Kaip ir daugelis molekulių, sudarytų iš etilamino grupės, dopaminas yra organinė bazė.
Tai reiškia, kad rūgštinėje aplinkoje ji paprastai būna protonuota; tuo tarpu pagrindinėje aplinkoje ji paprastai būna neprotonuota.
Santrauka: kaip ir kur tai vyksta?
Natūralus dopamino sintezės (arba biosintezės) kelias apima keturis pagrindinius etapus ir prasideda aminorūgštimi L-fenilalaninu.
Paprastu ir schematišku būdu dopamino biosintezę galima apibendrinti taip:
L-fenilalaninas, L-tirozinas, L-DOPA, dopaminas
L-fenilalanino pavertimas L-tirozinu ir L-tirozino pavertimas L-DOPA susideda iš dviejų hidroksilinimo reakcijų. Chemijoje hidroksilinimo reakcija yra reakcija, kurios pabaigoje molekulė įgyja OH hidroksilo grupę.
Pirmoji hidroksilinimo reakcija, ty L-fenilalaninas ⇒ L-tirozinas, atsiranda dėl fermento, žinomo kaip fenilalanino hidroksilazė, įsikišimo.
Kita vertus, L-tirozino ir L-DOPA reakcija vyksta dėl fermento, žinomo kaip tirozino hidroksilazė, įsikišimo.
Paskutinis žingsnis, kuris iš dopamino išskiria L-DOPA, yra dekarboksilinimo reakcija.
Chemijos srityje dekarboksilinimo reakcija atitinka procesą, kurio pabaigoje tokia molekulė praranda vieną ar daugiau COOH karboksilinių grupių.
Dekarboksilinimo reakcija, sukelianti L-DOPA, yra fermentas, vadinamas L-aminorūgščių dekarboksilaze (arba DOPA dekarboksilaze).
DOPAMINO SINTEZĖS SĖDYNĖ
Žmogaus organizme dopamino biosintezę daugiausia atlieka vadinamieji dopaminerginės srities neuronai ir, mažesniu mastu, antinksčių (arba antinksčių) medulinė dalis.
Dopaminerginės srities neuronai arba dopaminerginiai neuronai yra nervų ląstelės, esančios:
- Substantia nigra, būtent vadinamojoje Pars compacta iš substantia nigra. Ten substantia nigra (arba juoda medžiaga) vyksta vidurinėse smegenyse, kurios yra viena iš trijų pagrindinių smegenų kamieną sudarančių sričių.
Nors smegenų kamieno dalis, substantia nigra veikia vadovaujant telencephalon bazės (arba bazinių ganglijų) branduoliams; telencephalon yra smegenys.
Remiantis įvairiais moksliniais tyrimais ,. pars compacta iš substantia nigra tai yra pagrindinė dopamino sintezės vieta, esanti žmogaus organizme. - Ventralinė tegmentalinė sritis. Taip pat vidurinės smegenų lygyje esančioje ventralinėje tegmentalinėje zonoje yra dopaminerginių neuronų, kurių plėtiniai pasiekia įvairias nervų sritis, įskaitant: branduolį accumbens, prefrontalinę žievę, migdolą ir hipokampą.
- Užpakalinis hipotalamas. Užpakalinio pagumburio dopaminerginių neuronų plėtiniai pasiekia nugaros smegenis.
- Lankinis pagumburio branduolys ir paraventrikulinis pagumburio branduolys. Šių dviejų sričių dopaminerginiai neuronai turi išplėtimus, kurie pasiekia hipofizę. Čia jie turi daryti įtaką prolaktino gamybai.
- Neaiški potamio sritis.
SKILDYMAS
Natūralus dopamino suskaidymas į neaktyvius metabolitus gali įvykti dviem skirtingais būdais ir apima tris fermentus:
- monoaminooksidazė (arba MAO),
- katechol-O-metiltransferazė (COMT)
- aldehido dehidrogenazė.
Abu natūralūs dopamino skilimo būdai sukelia medžiagos, žinomos kaip homovaniilo rūgštis (HVA), susidarymą.
Paveikslas: du galimi dopamino biologinio skaidymo būdai. Iš: wikipedia.org
Funkcijos
Dopaminas atlieka daugybę funkcijų tiek centrinės nervų sistemos, tiek periferinės nervų sistemos lygiu.
Kalbant apie centrinę nervų sistemą, dopaminas yra neuromediatorius, dalyvaujantis:
- Judesio kontrolė
- Hormono prolaktino sekrecijos mechanizmas
- Atminties talpos tikrinimas
- Atlygio ir malonumo mechanizmai
- Dėmesio įgūdžių kontrolė
- Kai kurių elgesio aspektų ir kai kurių pažinimo funkcijų kontrolė
- Miego mechanizmas
- Nuotaikos valdymas
- Mokymosi mechanizmai
Kalbant apie periferinę nervų sistemą, dopaminas veikia:
- Kaip vazodilatatorius
- Kaip natrio išsiskyrimo su šlapimu stimuliatorius
- Kaip žarnyno judrumą skatinantis veiksnys
- Kaip veiksnys, mažinantis limfocitų aktyvumą
- Kaip veiksnys, mažinantis insulino sekreciją Langerhanso salelėse (kasos beta ląstelėse)
DOPAMINERGINIAI REceptoriai
Po to, kai dopaminas patenka į sinapsinę erdvę, jis veikia sąveikaudamas su vadinamaisiais dopaminerginiais receptoriais, esančiais skirtingų nervų ląstelių membranoje.
Žinduoliams - taigi ir žmonėms - yra 5 skirtingi dopaminerginių receptorių potipiai.Šių 5 receptorių potipių pavadinimai yra labai paprasti: D1, D2, D3, D4 ir D5.
Dopamino sukeliamas atsakas priklauso nuo dopamino receptorių potipio, su kuriuo pats dopaminas sąveikauja.
Kitaip tariant, dopamino poveikis ląstelėms skiriasi priklausomai nuo sąveikoje dalyvaujančio dopamino receptoriaus.
Smegenyse dopaminerginių receptorių pasiskirstymo tankis įvairiose smegenų srityse skiriasi. Kitaip tariant, kiekviena smegenų sritis turi savo dopaminerginių receptorių kiekį.
Biologai mano, kad šis skirtingas receptorių pasiskirstymo tankis priklauso nuo funkcijų, kurias turi apimti smegenų sritys.
DOPAMINA IR JUDĖJIMAS
Žmogaus motoriniai įgūdžiai (judesių teisingumas, judesių greitis ir kt.) Priklauso nuo dopamino, kuris substantia nigra išsiskiria veikiant bazinėms ganglijoms.
Tiesą sakant, jei dopaminas išsiskiria iš substantia nigra yra mažesnis nei įprasta, judesiai tampa lėtesni ir nekoordinuojami. Ir atvirkščiai, jei dopaminas yra kiekybiškai didesnis nei įprasta, žmogaus kūnas pradeda atlikti nereikalingus judesius, labai panašius į tikus.
Taigi, tikslus dopamino išsiskyrimo reguliavimas substantia nigra, labai svarbu, kad žmogus judėtų teisingai, atlikdamas koordinuotus gestus ir tinkamu greičiu.
DOPAMINO IR PROLAKTINO IŠLEIDIMAS
Dopaminas, kilęs iš lankinio branduolio ir paraventrikulinio branduolio dopaminerginių neuronų, slopina hipofizės lakotropinių ląstelių hormono prolaktino sekreciją.
Kaip nesunku suprasti, dopamino nebuvimas arba jo buvimas iš minėtų rajonų reiškia didesnį hipofizės lakotropinių ląstelių aktyvumą, taigi ir didesnę prolaktino gamybą.
Dopaminas, slopinantis prolaktino sekreciją, vadinamas kitu pavadinimu - „prolaktiną slopinantis faktorius“ (PIF).
Norėdami sužinoti, koks yra prolaktino poveikis, skaitytojai gali spustelėti čia.
DOPAMINAS IR ATMINTIS
Keletas mokslinių tyrimų parodė, kad pakankamas dopamino kiekis prefrontalinėje žievėje pagerina vadinamąją darbinę atmintį.
Pagal apibrėžimą darbinė atmintis yra „laikino informacijos palaikymo ir manipuliavimo sistema atliekant įvairias kognityvines užduotis, tokias kaip supratimas,„ mokymasis ir samprotavimas “.
Jei dopamino kiekis, atsirandantis iš prefrontalinės žievės, sumažėja arba padidėja, pradeda nukentėti darbinė atmintis.
DOPAMINAS, Malonumas ir atlygis
Dopaminas yra malonumo ir atlygio tarpininkas.
Iš tikrųjų, remiantis patikimais tyrimais, žmogaus smegenys išskiria dopaminą, kai „patiria“ aplinkybes ar malonią veiklą, pavyzdžiui, maistą, pagrįstą geru maistu ar patenkinamą seksualinę veiklą.
Dopaminerginės zonos neuronai, labiausiai susiję su atlygio ir malonumo mechanizmais, yra branduolio ir priešakinės žievės neuronai.
DOPAMINAS IR DĖMESIO
Dopaminas, kilęs iš prefrontalinės žievės, palaiko dėmesio įgūdžius.
Įdomūs tyrimai parodė, kad maža dopamino koncentracija prefrontalinėje žievėje dažnai yra susijusi su būkle, žinoma kaip dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimas.
DOPAMINO IR KOGNITINĖS FUNKCIJOS
Ryšys tarp dopamino ir kognityvinių gebėjimų akivaizdus esant visoms ligoms, kurioms būdingas „prefrontalinės žievės dopaminerginių neuronų pasikeitimas“.
Tiesą sakant, minėtomis liguistomis sąlygomis, be minėtų dėmesio ir darbinės atminties gebėjimų, taip pat neurokognityvinės funkcijos, gebėjimas problemų sprendimas ir kt.
Patologijos
Dopaminas vaidina pagrindinį vaidmenį keliose sveikatos būklėse, įskaitant: Parkinsono ligą, dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimą (ADHD), šizofreniją / psichozę ir priklausomybę nuo tam tikrų vaistų ir vaistų.
Be to, remiantis kai kuriais moksliniais tyrimais, ji būtų atsakinga už skausmingus pojūčius, būdingus kai kurioms ligoms (fibromialgija, neramių kojų sindromas, burnos deginimo sindromas) ir pykinimą, susijusį su vėmimu.
Narkotikai
Vaistai
- Kokainas
- Amfetaminai
- Metamfetaminas
- Ekstazė (MDMA)
- Ritalinas
- Psichostimuliatoriai
Norėdami sužinoti daugiau:
- Parkinsono liga
- ADHD
- Šizofrenija
Įdomybės ir kita informacija
Norėdami papildyti tai, kas buvo pasakyta iki šiol, pateikiame papildomos informacijos apie dopaminą:
- Dopamino pavertimas norepinefrinu yra hidroksilinimo reakcija, kurią atlieka fermentas, žinomas kaip dopamino beta hidroksilazė.
Kita vertus, dopamino pavertimas adrenalinu yra reakcija, kuri vyksta dėl fermento, žinomo kaip feniletaanolamino N-metiltransferazė, įsikišimo. - Naujausi tyrimai parodė, kad akių tinklainėje taip pat yra keletas dopaminerginių neuronų.
Šių nervų ląstelių ypatumas yra aktyvumas šviesos valandomis ir tylėjimas tamsos valandomis. - Dažniausiai žmogaus nervų sistemoje esantys dopaminerginiai receptoriai yra D1 receptoriai, o po to - D2 receptoriai.
Palyginti su D1 ir D2 potipiais, D3, D4 ir D5 receptoriai yra žymiai mažesni. - Ekspertų teigimu, piktnaudžiavimas narkotikais yra viena iš aplinkybių, skatinančių malonumo ir atlygio dopamino išsiskyrimą.
Tiesą sakant, atrodo, kad vartojant narkotikus, tokius kaip kokainas, padidėja dopamino kiekis, kaip ir geras maistas ar patenkinamas seksualinis aktyvumas. - Gydytojai planuoja gydymą, pagrįstą dopamino injekcijomis, esant: hipotenzijai, bradikardijai, širdies nepakankamumui, širdies priepuoliui, širdies sustojimui ir inkstų nepakankamumui.
- Kiekvieno žmogaus fiziologinis senėjimas sutampa su dopamino kiekio sumažėjimu nervų sistemoje.
Remiantis kai kuriais moksliniais tyrimais, su amžiumi susilpnėjusi smegenų funkcija iš dalies yra susijusi su šiuo dopamino kiekio sumažėjimu nervų sistemoje.
Taip pat žiūrėkite: Dopamino agonistų vaistai
.jpg)
.jpg)
