Visita Encydia-Wikilingue.com

Dopamina

dopamina - Wikilingue - Encydia

Dopamina (C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2) és una hormona i neurotransmissor produït en una àmplia varietat d'animals , incloent tant vertebrats com a invertebrats. Segons la seva estructura química, la dopamina és una feniletilamina, una catecolamina que compleix funcions de neurotransmissor en el sistema nerviós central.

En el sistema nerviós, la dopamina compleix funcions de neurotransmissor, activant els cinc tipus de receptors de dopamina – D1, D2, D3, D4 i D5, i les seves variants. La dopamina és produïda en moltes parts del sistema nerviós, especialment en la substància negra. La dopamina és també una neurohormona alliberada per l'hipotàlem . La seva funció principal en aquest, és inhibir l'alliberament de prolactina del lòbul anterior de la hipòfisi .

Com a fàrmac, actua com simpaticomimético (emulant l'acció del sistema nerviós simpàtic) promovent l'increment de la freqüència cardíaca i la pressió arterial, al seu torn, pot produir efectes deletéreos com a taquicàrdia o hipertensió arterial. No obstant això, a causa que la dopamina no pot travessar la barrera hematoencefálica, la seva administració com a droga no afecta directament el Sistema Nerviós Central.


La disminució en la quantitat de dopamina en el cervell en pacients amb malalties com la Malaltia de Parkinson i la Distonía en resposta a Dopa, L-Dopa (Levodopa), que és el precursor de la dopamina, pot ser donat perquè aquest últim creua la barrera hematoencefálica; en la Malaltia de Parkinson la destrucció de les neurones dopaminérgicas de la substància negra i que projecten cap als ganglis basals comporta a lesions tissulars que acaben en la pèrdua del control dels moviments a càrrec del Sistema Nerviós.

Dopamin - Dopamine.svg

Contingut

Història

La dopamina va ser descoberta per Arvid Carlsson i Nils-Åke Hillarp en el Laboratori de Farmacologia Química de l'Institut Nacional del Cor a Suècia, en 1952. Va ser cridada Dopamina perquè és una monoamina, i el seu precursor sintètic és la 3,4-dihidroxifenilalanina (L-Dopa).[1] Arvid Carlsson va ser premiat amb el Premi Nobel en Fisiologia o Medicina en 2000 en provar que la dopamina no és solament un precursor de l'adrenalina i de la noradrenalina sinó també un neurotransmissor.

La dopamina va ser sintetitzada artificialment per primera vegada en 1910 per George Escombrar i James Ewens en els Laboratoris Wellcome a Londres, Anglaterra.[2]

Bioquímica

Nom i Família

La dopamina té la fórmula química C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2. El seu nom químic és "4-(2-aminoetil)benzè-1,2-diol" i la seva abreviatura és “DÓNA”.

Com a membre de la família de les catecolaminas, la dopamina és un precursor de la norepinefrina (noradrenalina), després epinefrina (adrenalina) en les vies de biosíntesis d'aquests neurotransmisores.

Biosíntesis

La dopamina és biosintetizada en el cos (principalment pel teixit nerviós en la medul·la de les glàndules suprarenals) primer per la hidroxilación dels aminoàcids L-tirosina a L-Dopa mitjançant l'enzim tirosina 3-monooxigenasa, també coneguda com tirosina hidroxilasa, i després per la decarboxilación de la L-DOPA per la L-aminoàcid aromàtic decarboxilasa (que es refereix freqüentment a la dopa decarboxilasa).[3] En algunes neurones, la dopamina és processada cap a norepinefrina per la dopamina beta-hidroxilasa.

En neurones, la dopamina és empacada després de la síntesi en vesícules, les quals són després alliberades en la sinapsis en resposta a l'acció potencial presináptica.

Inactivación i Degradació

La dopamina és inactivada pel reingrés mitjançant el transportador de dopamina, després és clivada enzimáticamente per la catecol-O-metil transferasa (COMT) i la monoamino oxidasa (MAO). La dopamina que no és clivada pels enzims és reempacada en vesícules per a la seva reutilització.

La dopamina també és capaç de fer difusió simple en la sinapsis, i de regular la pressió sanguínia.

Funcions en el Sistema Nerviós

La dopamina té moltes funcions en el cervell, incloent papers importants en el comportament i la cognició, l'activitat motora, la motivació i la recompensa, la regulació de la producció de llet, el somni, l'humor , l'atenció, i l'aprenentatge .

Les neurones dopaminérgicas (és a dir, les neurones el neurotransmissor primari de les quals és la dopamina) estan presents majoritàriament a l'àrea tegmental ventral (VTA) del cervell-mitjà, la part compacta de la substància negra, i el nucli arcuato de l'hipotàlem .

Les respostes físiques de les neurones dopaminérgicas són observades quan una recompensa inesperada és presentada. Aquestes respostes es traslladen a l'inici d'un estímul condicionat després d'apareamientos repetits amb la recompensa. D'altra banda, les neurones de dopamina són deprimides quan la recompensa esperada és omesa. Així, les neurones de dopamina semblen codificar la predicció de l'error per a resultats profitosos. En la naturalesa, aprenem a repetir comportaments que condueixen a maximitzar recompenses. La dopamina per tant, com es creu, proporciona un senyal instructiu a les parts del cervell responsable d'adquirir el nou comportament. La diferència temporal de l'aprenentatge proporciona un model computacional descrivint com l'error de predicció de neurones de dopamina és usat com un senyal instructiu.

En insectes, un sistema de recompensa similar existeix, usant octopamina, un químic similar a dopamina.[4]

Anatomia

Les neurones dopaminérgicas formen un sistema neurotransmissor que s'origina en la part compacta de la substància negra, l'àrea tegmental ventral (VTA) i l'hipotàlem. Els seus axones són projectats a través de diverses àrees del cervell mitjançant aquestes vies principals:

Aquesta inervación explica molts dels efectes d'activar aquest sistema dopaminérgico. Per exemple, la via mesolímbica connecta el VTA i el nucli accumbens, tots dos són centrals al sistema de recompensa cerebral.[5]

Moviment

Mitjançant els receptors de dopamina D1, D2, D3, D4 i D5, la dopamina redueix la influència de la via indirecta, i incrementa les accions de la via directa involucrant els ganglis basals. La biosíntesis insuficient de dopamina en les neurones dopaminérgicas poden causar la Malaltia de Parkinson, en la qual una persona perd l'habilitat per executar moviments fins i controlats. L'activació fásica dopaminérgica sembla ser crucial pel que fa a una duradora codificació interna d'habilitats motores (Beck, 2005).

Cognició i escorça frontal

En els lòbuls frontals, la dopamina controla el flux d'informació des d'altres àrees del cervell. Els desordres de dopamina en aquesta regió del cervell poden causar un declinamiento en les funcions neurocognitivas, especialment la memòria, atenció, i resolució de problemes. Les concentracions reduïdes de dopamina en l'escorça prefrontal es pensa contribueixen al dèficit en el desordre d'atenció. Per contra, la medicació anti-psicótica actua com antagonista de la dopamina i és usada en el tractament dels símptomes positius en esquizofrènia.

Regulació de la secreció de prolactina

La dopamina és el principal regulador neuroendocrino de la secreció de prolactina des de la hipòfisi anterior. La dopamina produïda per les neurones en el nucli arcuato de l'hipotàlem és secretada als gots sanguinis hipotàlem-hipofisiarios en l'eminència mitjana, la qual supleixi la hipòfisi . Les cèl·lules lactotropas que produeixen prolactina, en absència de dopamina, secretan prolactina contínuament; la dopamina inhibeix la seva secreció. Així, en el context de la regulació de la secreció de prolactina, la dopamina és ocasionalment cridada Factor Inhibidor de Prolactina (PIH), o prolactostatina. La prolactina també sembla inhibir l'alliberament de dopamina, com un efecte posterior a l'orgasme , i és principalment responsable del Període Refractari.

Motivació i plaure

Reforç

La dopamina és comunament associada amb el sistema del plaure del cervell, subministrant els sentiments de goig i reforç per motivar una persona proactivamente per realitzar certes activitats. La dopamina és alliberada des de neurones situades a l'àrea tegmental ventral (ATV) fins a estructures com el nucli accumbens, l'amígdala , l'àrea septal lateral, el nucli olfactori anterior, el tubercle olfactori i el neocórtex mitjançant les projeccions que té l'ATV sobre aquestes estructures. Participa en experiències naturalment recompensantes tals com l'alimentació, el sexe,[6] [7] algunes drogues, i els estímuls neutrals que es poden associar amb aquests. Aquesta teoria és freqüentment discutida en termes de drogues tals com la cocaïna, la nicotina, i les anfetaminas, les quals semblen portar directa o indirectament a l'increment de dopamina en aquestes àrees, i en relació a les teories neurobiológicas de l'addicció química, argumentant que aquestes vies dopaminérgicas són alterades patològicament en les persones addictes. No obstant això, segons estudis recents existeix una relació en l'alteració en els nivells de dopamina produïdes pel tabac i un decremento del risc de contreure Parkinson, però els mecanismes de tal relació encara no es troben determinats.[8]

Inhibició de la recaptación, expulsió

No obstant això, cocaïna i anfetamina influeixen sobre diferents mecanismes. La cocaïna és un bloqueador [del transportador de la dopamina] que inhibeix competitivament la recaptación de la dopamina per augmentar el període de vida de la dopamina i produir una sobreabundancia de dopamina (un augment de fins al 150%)dins dels paràmetres dels neurotransmisores de la dopamina.

Igual que la cocaïna, les anfetaminas incrementen la concentració de dopamina en l'espai [sináptico], però per mitjà d'un mecanisme diferent. Les anfetaminas tenen una estructura similar a la dopamina i poden per tant penetrar en el botó terminal de la neurona presináptica per mitjà dels seus transportadors de dopamina, així com difonent-se a través de la [membrana neural] directament. En entrar en la neurona presináptica, les anfetaminas forcen a les molècules de dopamina a sortir de la seva [vesícula] d'emmagatzematge i les expulsen a l'espai sináptico fent funcionar al revés als transportadors de dopamina.

El paper de la dopamina en l'experiència del plaure ha estat qüestionat per diversos investigadors. S'ha argumentat que la dopamina està més associada al desig anticipatorio i la motivació (comunament denominats "voler") per oposició en plaure consumatorio real (normalment denominat "agradar")

La dopamina no és alliberada a la trobada d'estímuls desagradables o aversivos, i així motiva cap al plaure d'evitar o eliminar els estímuls desagradables.

Estudis en animals

El que se sap sobre la dopamina quant al seu paper en la motivació, el desig i el plaer, es va obtenir d'estudis realitzats en animals. En un d'aquests estudis, a les rates se'ls va extreure la dopamina fins a en un 99% en el nucleus accumbens i neostriatum usant 6-hidroxidopamina. -->[9] Amb aquesta gran reducció de dopamina, les rates ja no van poder alimentar-se per la seva pròpia voluntat. Els investigadors les van alimentar de manera forçada i van notar les expressions facials que indicaven si els agradava o no. Van concloure que la reducció de dopamina no disminueix el plaure de consum, només el desig de menjar. En un altre estudi, ratolins amb la dopamina incrementada van mostrar un major desig, però no va agradar per recompenses agradables. -->[10]

Drogues reductores de dopamina en éssers humans

En humans, no obstant això, les drogues que redueixen l'activitat de la dopamina (neurolepticos, i.g., alguns antipsicóticos) han mostrat també reduir la motivació, així com provocar anhedonia (incapacitat per experimentar plaure).[11] Contràriament els agonistas de D2/D3 pramipexole and ropinirole tenen propietats anti-anhedónicas, la qual cosa ha estat benvolgut mesurant a través de l'Escala del Plaure de Snaith-Hamilton.[12] (L'Escala del Plaure de Snaith-Hamilton, va ser introduïda a Anglaterra en 1995 per a acte-avaluar l'anhedonia en pacients psiquiàtrics.)

Transmissió cannabinoide i opioide

Els Opioides i cannabinoides, en lloc de transmetre la dopamina poden modular el plaure dels aliments i la palatabilidad (sabor).[13] Això podria explicar perquè en els animals' el "sabor" del menjar és independent de la concentracion de dopamina en el cervell. Altres plaers, no obstant això, poden estar mes associats amb la dopamina. Un estudi va informar que tant l'anticipació com la consumació de la conducta sexual (mascles) van ser interrompudes per receptors antagonistas de DÓNA.[14] La libido pot ser incrementada per drogues que afecten a la dopamina, però no per unes altres que afectin als péptidos opioides o d'altres neurotransmisores.

Socialització

La sociabilitat es troba també molt lligada a la neurotransmisión de dopamina. Una baixa captabilidad de dopamina és freqüentment trobada en persones amb ansietat social. Característiques comunes a l'esquizofrènia negatiu (apatia, anhedonia) són importants en relació a l'estat hipodopaminérgico a certes àrees del cervell. En instàncies de desordre bipolar, subjectes maníacos poden ser hipersociales, igual que també poden ser hipersexuales. Això també li dóna per acció d'un increment de dopamina, provocant mania que pot ser tractada amb antipsicóticos bloqueadores de dopamina.

Salience

Dopamina pot també tenir el rol en salience ('noticeableness') com es perceben esdeveniments i objectes, amb una important simulació com: 1) rewarding things or 2) dangerous or threatening things seeming habiti noticeable or important.[15] This hypothesis argues that dopamine assists decision-making by influencing the priority, or level of desire, of such stimuli to the person concerned.(anglès)

Desordres del comportament

El bloqueig dels receptors cerebrals de dopamina augmenta (en comptes de disminuir) el consum de drogues. Atès que el bloqueig de dopamina disminueix el desig, l'augment en el consum de drogues es podria veure no com un desig químic sinó com un profund desig psicològic de "sentir alguna cosa'.

Dèficit en els nivells de dopamina s'han relacionat amb el dèficit atencional amb hiperactivitat (DAH) i els medicaments estimulants usats reeixidament per tractar l'augment desmesurat en els nivells de neurotransmisores de dopamina porten a la disminució dels símptomes.

Inhibició latent i creativitat

La Dopamina dels circuits mesolímbicos incrementa l'activitat general i la dels centres regulatoris de la conducta, disminuint la inhibició latent. Aquests tres efectes donen com resultat l'increment de la creativitat en la generació d'idees. Això ha portat al model trifactorial de la creativitat que inclou el (els) lòbul (s) frontal (és), el (els) lòbul(s)temporal (és) i la dopamina mesolímbica. [16]

Relació amb la Psicosi

La dopamina anormalment alta s'associa amb psicosi i esquizofrènia.[17] Les neurones de dopamina en la via mesolímbica* estan particularment associades amb aquests símptomes. Les proves vénen parcialment del descobriment d'una classe de drogues anomenades fenotiacinas (que bloquegen els receptors de dopamina D2) que poden reduir els símptomes psicóticos, i parcialment del descobriment de drogues com l'anfetamina i cocaïna (que són conegudes per incrementar de manera important els receptors de dopamina) poden causar psicosi.[18] Per això, la majoria dels moderns fàrmacs antipsicóticos, per exemple, Risperidona, estan dissenyats per bloquejar la funció de la dopamina en diversos graus.

Ús terapèutic

Article principal: Levodopa

Levodopa és un precursor de dopamina usat de diverses maneres en el tractament de la Malaltia de Parkinson. És co-administrada típicament amb un inhibidor de la decarboxilación perifèrica (DDC, dopa decarboxilasa), incloent la carbidopa o benserazida. Els inhibidors de la ruta metabòlica alternativa de la dopamina per la catecol-O-metil transferasa també són usats. Aquests inclouen entacapona i tolcapona.

La dopamina és també usada com una droga inotrópica en pacients amb xoc per incrementar la despesa cardíaca i la pressió sanguínia

La dopamina i l'oxidació de la fruita

Les Polifenol Oxidazas (PPOs) són una família d'enzims responsables de l'oxidació de fruites fresques i vegetals en ser tallats o copejats. Aquests enzims usen oxigen molecular(O2) para oxidar diversos difenoles al seu corresponent quinonas. El substrat natural pels PPOs en la banana és la dopamina.El producte de la seva oxidació, la quinona dopamina s'oxida espontàniament en presència d'altres quinonas.Les quinonas llavors es polimerizan i condensen amb amino àcid per formar pigments marrons denominats melanines. Es creu que aquestes quinonas i melanines derivades de la dopamina podrien ajudar a protegir a les fruites i vegetals danyats de bacteris i fongs.[19]

Altres dades

Aquest neurotransmissor cerebral es relaciona amb les funcions motrius, les emocions i els sentiments de plaure.
Controla el sistema retiniano i els sistemes encarregats d'activar els centres responsables de l'activitat motora, així com els de regular certes secrecions hormonals, de manar informació a cèl·lules del mesoencéfalo que connecten amb el cortex frontal i amb diferents estructures del sistema límbico. Aquests dos últims sistemes tenen una funció molt important en la vida emocional de les persones i el seu mal funcionament és característic en alguns tipus de psicosis.

La dopamina augmenta la pressió arterial. A dosis baixes augmenta el filtrat glomerular i l'excreció de sodi. És precursor de l'adrenalina i de la noradrenalina, i a més és compost intermediari en el metabolisme de les tiroxines.

Inhibeix la producció de prolactina en la lactància. La succió del mugró desencadena un augment ràpid de producció de prolactina, no obstant això, al final de la lactància, amb les separacions entre les preses i la secreció de dopamina es provoca la interrupció de la llet.

La dopamina, en persones amb malaltia de Parkinson, apareix al 50 % dels nivells normals i produeix rigidesa muscular i falta de coordinació motora. En aquesta malaltia, les neurones productores de dopamina van degenerant lentament, i encara que es desconeixen les causes d'aquesta degeneració neuronal, alguns casos semblen estar molt relacionats amb la toxicitat de certs compostos químics, com els pesticides.[cita requerida] Per contra, l'esquizofrènia s'associa amb un augment excessiu en els nivells d'aquest neurotransmissor.

Vegeu també

Enllaços externs

Referències

  1. Benes, F.M. Carlsson and the discovery of dopamine. Trends in Pharmacological Sciences, Volume 22, Issue 1, 1 Gener 2001, Págs. 46-47.
  2. Fahn, Stanley, "The History of Levodopa as it Pertains to Parkinson’s Disease", Desè Congrés Internacional de Malaltia de Parkinson i Desordres del Moviment, Novembre 1, 2006, desenvolupat a Kyoto, Japó.
  3. Zhen Qi, Gary W. Miller, Eberhard O. Voit (2008). Computational Systems Analysis of Dopamine Metabolism (article complet disponible en anglès). PLoS ONE 3(6): i2444. doi:10.1371/journal.posa.0002444 Últim accés 26 de juny de 2010.
  4. Barron AB, Maleszka R, Vander Meer RK, Robinson GE (2007). «[Expressió errònia: operador < inesperat Octopamine modulates honey bee dansi behavior]». Proc. Natl. Acad. Sci. O.S. a. 104 (5):  pàg. 1703-7. doi:10.1073/pnas.0610506104. PMID 17237217. 
  5. Schultz, Cambridge university, UK
  6. Giuliano, F.; Allard J. (2001). «[Expressió errònia: operador < inesperat Dopamine and male sexual function]». Eur Urol 40:  pàg. 601-608. PMID 11805404. 
  7. Giuliano, F.; Allard J. (2001). «Dopamine and sexual function». Int J Impot Cap de bestiar 13 (Suppl 3):  pàg. S18-S28. doi:10.1038/sj.ijir.3900719. PMID 11477488. http://www.nature.com/ijir/journal/v13/n3s/index.html. 
  8. Healthfinder, Arxivis of Neurology Fumar cigarrets podria reduir el risc de Parkinson, Parkinson's Disease Foundation.
  9. Berridge K, Robinson T (1998). «[Expressió errònia: operador < inesperat What is the role of dopamine in reward: hedonic impact, reward learning, or incentivi salience?]». Brain Cap de bestiar Brain Cap de bestiar Rev 28 (3):  pàg. 309-69. PMID 9858756. 
  10. Peciña S, Cagniard B, Berridge K, Aldridge J, Zhuang X (2003). «[Expressió errònia: operador < inesperat Hyperdopaminergic mutant mice have higher "wanting" but not "liking" for sweet rewards.]». J Neurosci 23 (28):  pàg. 9395-402. PMID 14561867. 
  11. Lambert M, Schimmelmann B, Karow A, Naber D (2003). «[Expressió errònia: operador < inesperat Subjective well-being and initial dysphoric reaction under antipsychotic drugs - concepts, measurement and clinical relevance.]». Pharmacopsychiatry 36 (Suppl 3):  pàg. S181-90. PMID 14677077. 
  12. Lemke M, Brecht H, Koester J, Kraus P, Reichmann H (2005). «Anhedonia, depression, and motor functioning in Parkinson's disease during treatment with pramipexole.». J Neuropsychiatry Clin Neurosci 17 (2):  pàg. 214-20. PMID 15939976. http://neuro.psychiatryonline.org/cgi/content/full/17/2/214. 
  13. Peciña S, Berridge K (2005). «Hedonic hot espot in nucleus accumbens shell: where do mu-opioids causi increased hedonic impact of sweetness?». J Neurosci 25 (50):  pàg. 11777-86. PMID 16354936. http://www.jneurosci.org/cgi/content/full/jneuro;25/50/11777. 
  14. Pfaus J, Phillips A (1991). «[Expressió errònia: operador < inesperat Role of dopamine in anticipatory and consummatory aspects of sexual behavior in the male rat.]». Behav Neurosci 105 (5):  pàg. 727-43. PMID 1840012. 
  15. Schultz W (2002). «[Expressió errònia: operador < inesperat Getting formal with dopamine and reward]». Neuron 36 (2):  pàg. 241-263. PMID 12383780. 
  16. Flaherty, A.W, (2005). «[Expressió errònia: operador < inesperat Frontotemporal and dopaminergic control of idea generation and creative drive]». Journal of Comparative Neurology 493 (1):  pàg. 147-153. PMID 16254989. 
  17. «Disruption of gene interaction linked to schizophrenia». St. Jude Children's Research Hospital. Consultat el 06-07-2006.
  18. Lieberman, J.A.; JM Kane, J. Alvir (1997). «Provocative tests with psychostimulant drugs in schizophrenia.». Psychopharmacology (Berl). 91 (4):  pàg. 415-433. PMID 2884687. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=AbstractPlus&list_uids=2884687&query_hl=1&itool=pubmed_DocSum. 
  19. Mayer, AM (2006). «[Expressió errònia: operador < inesperat Polyphenol oxidases in plants and fungi: Going plaus? A review]». Phytochemistry 67:  pàg. 2318-2331. PMID 16973188.