Опћенитост
Допамин је важан неуротрансмитер породице катехоламина, са контролном функцијом: кретања, такозване радне меморије, осећаја задовољства, награде, производње пролактина, механизама регулације сна, неких когнитивних способности и распона пажње.
Допаминергичко подручје укључује неколико делова мозга, укључујући парс цомпацта од субстантиа нигра и вентрално тегментално подручје средњег мозга.
Абнормални нивои допамина одговорни су за неколико патолошких стања. Једно од ових патолошких стања је добро позната Паркинсонова болест.
Шта је допамин?
Допамин је органски молекул, који припада породици катехоламина, који игра важну улогу неуротрансмитера у мозгу људи и других животиња.
Допамин је такође молекул прекурсор из којег ћелије помоћу специфичних процеса изводе два друга неуротрансмитера из породице катехоламина: норепинефрин (или норадреналин) и епинефрин (или адреналин).
ШТА СУ НЕУРОТРАНСМИТЕРИ?
Неуротрансмитери су хемикалије које омогућавају ћелијама у нервном систему, такозваним неуронима, да међусобно комуницирају.
У неуронима, неуротрансмитери се налазе унутар малих везикула; везикуле су упоредиве са врећицама, омеђене двоструким слојем фосфолипида, врло сличним оном цитоплазматске мембране генерички здраве еукариотске ћелије.
Унутар везикула, неуротрансмитери остају инертни, све док нервни импулс не стигне у неуроне у којима се налазе.
Нервни импулси, у ствари, стимулишу ослобађање везикула од стране неурона који их садрже.
Са ослобађањем везикула, неуротрансмитери беже из нервних ћелија, заузимају такозвани синаптички простор (који је посебан простор између два врло блиска неурона) и ступају у интеракцију са суседним неуронима, тачније са мембранским рецепторима горе поменути неурони. Интеракција неуротрансмитера са неуронима смештеним у непосредној близини претвара почетни нервни импулс у врло специфичан ћелијски одговор, који зависи од врсте неуротрансмитера и врсте рецептора присутних на укљученим неуронима.
Једноставније речено, неуротрансмитери су хемијски преносници, који нервне импулсе ослобађају како би изазвали одређени ћелијски механизам.
Поред допамина и његових деривата, норепинефрина и епинефрина, други важни људски неуротрансмитери су: глицин, серотонин, мелатонин, гама-аминомаслачна киселина (ГАБА) и вазопресин.
ХЕМИЈСКИ НАЗИВ ДОПАМИНА
Хемијско име допамина је 4- (2-аминоетил) бензен-1,2-диол.
ИСТОРИЈА ДОПАМИНЕ
Занимљиво је да је допамин неуротрансмитер који су истраживачи прво синтетизовали у лабораторији, а затим пронашли у ткивима људског мозга.
Од 1910. године заслуге за лабораторијску синтезу допамина имају Георге Баргер и Јамес Евенс, два енглеска хемичара компаније. Добро досла из Лондона.
Међутим, да би открила да је допамин молекул који је природно присутан у мозгу, енглеска истраживачица Катхлеен Монтагу, 1957. године, у лабораторијама Болница Рунвелл из Лондона.
Годину дана након открића допамина у ткивима мозга, затим 1958. године, научници Арвид Царлссон и Нилс-Аке Хилларп, запослени у хемијским фармаколошким лабораторијама Националног института за срце Шведске, идентификовали су и по први пут описали улогу неуротрансмитер, прекривен допамином.
За овај важан налаз и за утврђивање да допамин није само прекурсор норепинефрина и епинефрина, Царлссон је такође добио Нобелову награду за физиологију или медицину.
ОДАКЛЕ ИМЕ ДОПАМИН?
Научна заједница усвојила је израз "допамин" јер је молекул прекурсор, из којег су Георге Баргер и Јамес Евенс синтетизовали допамин, био такозвана Л-ДОПА.
Хемијска структура
Као што је наведено, допамин је катехоламин.
Катехоламини су органски молекули, у којима се понавља присуство бензенског прстена спојено са две хидроксилне групе ОХ. Овај бензенски прстен у комбинацији са две ОХ хидроксилне групе има хемијску формулу Ц6Х3 (ОХ) 2.
У случају допамина, ова супстанца се састоји у сједињењу бензенског прстена са две хидроксилне групе, типичне за катехоламине, и етиламин групе.
Етиламин група је органско једињење у коме учествују два атома угљеника и један азот, а које има следећу хемијску формулу: ЦХ2-ЦХ2-НХ2.
У светлу две горе наведене хемијске формуле, наиме оне бензенске групе са две ОХ групе и оне етиламин групе, коначна хемијска формула допамина је: Ц6Х3 (ОХ) 2-ЦХ2-ЦХ2-НХ2.
Слике испод приказују хемијску структуру генеричког катехоламина, хидроксилне групе, етиламин групе, допамина и Л-ДОПА.
Слика: за разлику од допамина, Л -ДОПА има карбоксилну групу, везану за један од два атома угљеника етиламин групе.Карбоксилна група - чија је хемијска формула ЦООХ - резултат је сједињења угљеника са атомом кисеоника и хидроксилна група.
ХЕМИЈСКА СВОЈСТВА
Као и многи молекули састављени од етиламин групе, допамин је органска база.
Ово имплицира да је, у киселом окружењу, генерално у протонизованом облику; док је у основном окружењу обично у непротонизованом облику.
Резиме: како и где се то дешава?
Пут природне синтезе (или биосинтезе) допамина укључује четири основна корака и почиње са аминокиселином Л-фенилаланин.
На једноставан и шематски начин, биосинтеза допамина може се сажети на следећи начин:
Л-фенилаланин, Л-тирозин, Л-ДОПА, допамин
Претварање Л-фенилаланина у Л-тирозин и претварање Л-тирозина у Л-ДОПА састоје се од две реакције хидроксилације. У хемији, реакција хидроксилације је реакција на крају које молекул добије ОХ хидроксилну групу.
Прва реакција хидроксилације, односно Л-фенилаланин ⇒ Л-тирозин, јавља се захваљујући интервенцији ензима познатог као фенилаланин хидроксилаза.
Реакција Л-тирозин ⇒ Л-ДОПА се, с друге стране, одвија захваљујући интервенцији ензима познатог као тирозин хидроксилаза.
Последњи корак, онај који даје допамин из Л-ДОПА, је реакција декарбоксилације.
У хемијском пољу, реакција декарбоксилације одговара процесу на крају којег такав молекул изгуби једну или више ЦООХ карбоксилних група.
Омогућавање реакције декарбоксилације која доводи до настанка Л-ДОПА је ензим који се назива Л-аминокиселинска декарбоксилаза (или ДОПА декарбоксилаза).
СЕДИШТЕ СИНТЕЗЕ ДОПАМИНА
У људском телу биосинтезу допамина углавном врше такозвани неурони допаминергичког подручја и, у мањој мери, медуларни део надбубрежних (или надбубрежних) жлезда.
Неурони допаминергичког подручја или допаминергични неурони су нервне ћелије које се налазе у:
- Субстантиа нигра, управо у тзв Парс цомпацта од субстантиа нигра. Тамо субстантиа нигра (или црна супстанца) се налази у средњем мозгу, који је један од три главна региона који чине мождано дебло.
Иако део можданог дебла, субстантиа нигра делује под вођством језгара базе (или базалних ганглија) теленцефалона; теленцефалон је мозак.
Према различитим научним студијама, парс цомпацта од субстантиа нигра то је главно место синтезе допамина, присутно у људском телу. - Вентрално тегментално подручје. Такође лоцирано на нивоу средњег мозга, вентрално тегментално подручје има допаминергичне неуроне, чији продужеци допиру до различитих нервних подручја, укључујући: нуцлеус аццумбенс, префронтални кортекс, амигдалу и хипокампус.
- Задњи хипоталамус. Продужеци допаминергичких неурона задњег хипоталамуса допиру до кичмене мождине.
- Лучно језгро хипоталамуса и паравентрикуларно језгро хипоталамуса. Допаминергични неурони ове две области имају наставке који допиру до хипофизе и овде имају задатак да утичу на производњу пролактина.
- Неизвесно подручје субталамуса.
ДЕГРАДАЦИЈА
Природно разлагање допамина у неактивне метаболите може се десити на два различита начина и укључује три ензима:
- моноаминооксидаза (или МАО),
- катехол-О-метилтрансфераза (ЦОМТ)
- алдехид дехидрогеназа.
Оба начина природног разлагања допамина доводе до стварања супстанце познате као хомованилна киселина (ХВА).
Слика: два могућа начина биоразградње допамина. Са: википедиа.орг
Функције
Допамин обавља бројне функције, како на нивоу централног нервног система, тако и на нивоу периферног нервног система.
Што се тиче централног нервног система, допамин је неуротрансмитер који учествује у:
- Контрола покрета
- Механизам лучења хормона пролактина
- Провера капацитета меморије
- Механизми награде и задовољства
- Контрола вештина пажње
- Контрола неких аспеката понашања и неких когнитивних функција
- Механизам спавања
- Контрола расположења
- Механизми на којима се темељи учење
Што се тиче периферног нервног система, допамин делује:
- Као вазодилататор
- Као стимуланс излучивања натријума, путем урина
- Као фактор који промовише покретљивост црева
- Као фактор који смањује активност лимфоцита
- Као фактор који смањује лучење инсулина Лангерхансовим острвцима (бета ћелије панкреаса)
ДОПАМИНЕРГИЈСКИ РЕЦЕПТОРИ
Након отпуштања у синаптички простор, допамин испољава своје ефекте интеракцијом са такозваним допаминергичким рецепторима, присутним на мембрани различитих нервних ћелија.
Код сисара - дакле и код људи - постоји 5 различитих подтипова допаминергичких рецептора.Имена ових 5 подтипова рецептора су врло једноставна: Д1, Д2, Д3, Д4 и Д5.
Одговор који производи допамин зависи од подтипа рецептора допамина, са којим сам допамин ступа у интеракцију.
Другим речима, ћелијски ефекти допамина варирају у зависности од допаминског рецептора укљученог у интеракцију.
У мозгу, густина дистрибуције допаминергичких рецептора варира од подручја мозга до подручја мозга. Другим речима, свака област мозга има своју количину допаминергичних рецептора.
Биолози верују да ова различита густина расподеле рецептора зависи од функција које подручја мозга морају покрити.
ДОПАМИНА И ПОКРЕТ
Моторичке способности људског бића (исправност покрета, брзина кретања итд.) Зависе од допамина који субстантиа нигра ослобађања под дејством базалних ганглија.
У ствари, ако се допамин ослобађа из субстантиа нигра је мање од нормалног, покрети постају спорији и некоординисани. Насупрот томе, ако је допамин квантитативно већи од нормалног, људско тело почиње да изводи непотребне покрете, врло сличне тиковима.
Дакле, фином регулацијом ослобађања допамина од стране субстантиа нигра, од суштинског је значаја за људско биће да се правилно креће, изводећи координисане покрете и правом брзином.
ОСЛОБАЂАЊЕ ДОПАМИНА И ПРОЛАКТИНА
Допамин пореклом из допаминергичких неурона лучног језгра и паравентрикуларног језгра инхибира лучење хормона пролактина помоћу лактотропних ћелија хипофизе.
Као што је лако разумети, одсуство или смањено присуство допамина који долази из горе наведених округа имплицира већу активност лактотропних ћелија хипофизе, дакле и већу производњу пролактина.
Допамин који инхибира лучење пролактина има алтернативни назив "фактор инхибитора пролактина" (ПИФ).
Читаоци могу да сазнају које су последице пролактина овде.
ДОПАМИН И СЕЋАЊЕ
Неколико научних истраживања показало је да одговарајући нивои допамина у префронталном кортексу побољшавају такозвану радну меморију.
По дефиницији, радна меморија је „систем за привремено одржавање и манипулацију информацијама током извршавања различитих когнитивних задатака, попут разумевања,„ учења и закључивања “.
Ако се нивои допамина који потичу из префронталног кортекса смањују или повећавају, радна меморија почиње да пати.
ДОПАМИН, ЗАДОВОЉСТВО И НАГРАДА
Допамин је посредник за задовољство и награду.
У ствари, према поузданим студијама, мозак човека ослобађа допамин када „доживи“ околности или пријатне активности, попут оброка заснованог на доброј храни или задовољавајуће сексуалне активности.
Неурони допаминергичког подручја који су највише укључени у механизме награђивања и задовољства су они језгра акумбенса и префронталног кортекса.
ДОПАМИН И ПАЖЊА
Допамин пореклом из префронталног кортекса подржава вештине пажње.
Занимљива истраживања показала су да су ниске концентрације допамина у префронталном кортексу често повезане са стањем познатим као поремећај хиперактивности са дефицитом пажње.
ДОПАМИНЕ И КОГНИТИВНЕ ФУНКЦИЈЕ
Веза између допамина и когнитивних способности евидентна је у свим морбидним стањима која карактерише „промена допаминергичних неурона префронталног кортекса.
У ствари, у горе поменутим морбидним стањима, поред горе наведених способности пажње и радне меморије - и неурокогнитивне функције, способност Решавање проблема итд.
Патологије
Допамин игра централну улогу у неколико медицинских стања, укључујући: Паркинсонову болест, поремећај хиперактивности са дефицитом пажње (АДХД), шизофренију / психозу и зависност од одређених лекова и лекова.
Надаље, према неким научним студијама, она би била одговорна за болне сензације које карактеришу нека морбидна стања (фибромијалгију, синдром немирних ногу, синдром пецкања уста) и мучнину повезану са повраћањем.
Дрога
Лекови
- Кокаин
- Амфетамини
- Метамфетамин
- Екстази (МДМА)
- Риталин
- Психостимуланси
Да бисте сазнали више:
- Паркинсонова болест
- АДХД
- Схизофренија
Занимљивости и друге информације
Да употпунимо досад речено, ево неколико додатних информација у вези са допамином:
- Претварање допамина у норепинефрин је реакција хидроксилације, коју врши ензим познат као допамин бета-хидроксилаза.
С друге стране, конверзија допамина у адреналин је реакција која се дешава услед интервенције ензима познатог као фенилетаноламин Н-метилтрансфераза. - Недавна истраживања показала су да очна ретина такође садржи неке допаминергичне неуроне.
Ове нервне ћелије имају посебност да су активне током светлосних сати и да су ушуткане током мрачних сати. - Највише присутни допаминергични рецептори у људском нервном систему су Д1 рецептори, а убрзо затим Д2 рецептори.
У поређењу са подтиповима Д1 и Д2, рецептори Д3, Д4 и Д5 су присутни на знатно нижим нивоима. - Према стручњацима, злоупотреба дрога једна је од околности које погодују ослобађању допамина задовољства и награде.
Заправо, изгледа да узимање дрога, попут кокаина, доводи до повећања нивоа допамина, баш као и добра храна или задовољавање сексуалне активности. - Лекари планирају лечење засновано на ињекцијама допамина, у присуству: хипотензије, брадикардије, срчане инсуфицијенције, срчаног удара, застоја срца и отказивања бубрега.
- Физиолошко старење којем је подложно свако људско биће поклапа се са падом нивоа допамина у нервном систему.
Према неким научним студијама, пад мождане функције повезан са старењем делимично је последица овог пада нивоа допамина у нервном систему.
Такође погледајте: Допамински агонисти
