Dopamin

Dopamin
IUPAC navn
4-(2-aminoetyl)benzen-1,2-diol
Alternative navn
2-(3,4-dihydroksyfenyl)etylamin
3,4-dihydroksyfenyletylamin
3-hydroksytyramin
DA
oksytyramin
Generelle funksjoner
Molekylær eller rå formelC 8 H 11 NO 2
Molekylmasse ( u )153.1804
Utseendehvitt pulver med en karakteristisk lukt
CAS-nummer51-61-6
EINECS-nummer200-110-0
PubChem681
DrugBankDB00988
SMILC1=CC(=C(C=C1CCN)O)O
Fysisk-kjemiske egenskaper
Tetthet (g/cm 3 , i cs )?
Syredissosiasjonskonstant (pKa) ved 298 K.8,9; 10.6
Løselighet i vannløselig i vann, 60,0 g / 100 ml
Smeltepunkt128 °C (401,15 K)
Sikkerhetsinformasjon
Kjemiske faresymboler
Merk følgende
Fraser H302 - 410
Råd P273 - 501 [1] [2]

Dopamin (eller, mer sjelden, dopamin ) er en endogen nevrotransmitter fra katekolaminfamilien . Innenfor hjernen fungerer dette fenyletylamin som en nevrotransmitter ved å aktivere spesifikke dopaminreseptorer og subreseptorer.

Dopamin produseres i flere områder av hjernen , inkludert substantia nigra og det ventrale tegmentale området (ATV). Store mengder finnes i basalgangliene , spesielt i telencephalon , i nucleus accumbens , i lukttuberkelen , i den sentrale kjernen av amygdala , i median eminens og i enkelte områder av frontal cortex .

Dopamin er også et "nevrohormon" som frigjøres av hypothalamus . Dens hovedfunksjon som hormon er å hemme frigjøringen av prolaktin fra hypofysen fremre lapp . På gastrointestinal nivå er hovedeffekten brekninger .

"Dopamin" kan leveres som et medikament som virker på det sympatiske nervesystemet , og gir effekter som økt hjertefrekvens og blodtrykk .

Biokjemi

Navn og familie

Den har kjemisk formel C6H3 ( OH ) 2 - CH2 - CH2 - NH2 . Dets kjemiske navn er 4- (2-aminoetyl) benzen-1,2-diol og forkortelsen er "DA". Det er en del av katekolaminfamilien (en benzenring med to hydroksylgrupper), som en etylamingruppe så er knyttet til. Dopamin er en forløper for noradrenalin og adrenalin .

Biosyntese

Dopamin biosyntetiseres i kroppen (hovedsakelig i nervevevet og binyremargen ). For det første skjer hydroksyleringen av aminosyren L - tyrosin (en aminosyre som normalt finnes i kosten ) i L -DOPA gjennom tyrosin-3-monooksygenase- enzymet , representert ved tilsetning av en andre hydroksyl til benzenringen av tyrosin . Deretter skjer dekarboksyleringen av L - DOPA ved at aromatisk L-aminosyredekarboksylase (ofte referert til som dopa-dekarboksylase ), fjerner karboksylgruppen (-COOH) fra DOPA-sidekjeden. I noen nevroner omdannes dopamin til noradrenalin av dopamin β - hydroksylase . I nevroner pakkes dopamin etter syntese i synaptiske vesikler som deretter frigjøres i synapsene som svar på et presynaptisk handlingspotensial .

Degradering

Virkningen av dopamin frigjort i det synaptiske rommet blir raskt tatt opp igjen av nerveenden som det ble frigjort fra; Når dopamin er gjenfanget, brytes det ned gjennom to forskjellige hovedmekanismer:

Dopaminfrigjøring

Dopamin syntetisert i cytoplasmaet fanges opp og konsentreres i de synaptiske vesiklene . Lagringen inne i vesiklene har som formål å beskytte molekylet mot nedbrytning av monoaminoksidasen , og er uunnværlig for frigjøring av nevrotransmitteren i det synaptiske rommet ved nerveimpulsen. Ved ankomst av dette smelter vesiklene, på grunn av effekten av depolarisasjonsbølgen, membranen sammen med nevronens membran og åpner, og frigjør innholdet i det synaptiske rommet . Generelt hemmer dopaminerge antagonister , mens agonister øker, frigjøringen av dopamin fra nerveenden.

Funksjon i hjernen

Dopamin har mange funksjoner i hjernen , spiller en viktig rolle i atferd , kognisjon , frivillig bevegelse, motivasjon , hemming av prolaktinproduksjon (involvert i amming og seksuell tilfredsstillelse ), søvn , humør , oppmerksomhet , arbeidsminne og læring . Det virker på det sympatiske nervesystemet og får hjerteslag til å øke hastigheten og blodtrykket til å stige . Dopamin frigjøres sentralt av substantia nigra og dets virkning er rettet mot å modulere den hemmende aktiviteten til GABAerge nevroner . Dopaminerge nevroner (dvs. nevroner hvis viktigste nevrotransmitter er dopamin) er hovedsakelig tilstede i det ventrale tegmentale området i mellomhjernen , i substantia nigra og i den "bueformede kjernen" i hypothalamus .

Dopamin og belønning

Stimuli som produserer motivasjon og belønning (fysiologisk som sex , god mat , vann eller kunstig som narkotika , eller elektrisk, men også lytting til musikk , spesielt noen typer lyder eller vokale klangfarger [3] ), stimulerer samtidig utgivelsen av dopamin i nucleus accumbens . Tvert imot, gleden som produseres av disse stimuli undertrykkes av lesjoner av dopaminerge nevroner eller ved blokkering av dopaminreseptorer i dette samme området. Det har blitt sett at ved å blokkere D2 -reseptoren , oppnås fortsatt frigjøring av dopamin og overføringen av nytelse øker. Behandlingen av depresjon er basert på dette prinsippet , som består i å blokkere D2 -reseptoren og frigjøre så mye dopamin som mulig, for å heve humøret på en farmakologisk måte .

Beslektede sykdommer

Et for høyt nivå av dopamin kan bli funnet i psykose ( schizofreni , schizoaffektiv lidelse , vrangforestillinger , fase av mani ved bipolar lidelse ), i avhengighet og ved spilleavhengighet for eksempel. Dopaminerge mangler er funnet i sykdommer i det ekstrapyramidale systemet som Parkinsons sykdom og parkinsonismer , ved depressiv lidelse og ifølge noen studier innen kronisk utmattelsessyndrom og fibromyalgi . [4]

Selvadministrasjon av stoffer

Nucleus accumbens , funksjonelt integrert i de limbiske og ekstrapyramidale kretsene , spiller en kritisk rolle i å formidle effekten av akutt positiv forsterkning ( tilfredshet ) av misbruksmedisiner , og i de motiverende aspektene ved suspensjon, etter kronisk inntak, derfor i negativ forsterkning (straff), typisk for abstinensfenomenet . Dopamin er involvert i å bestemme motivasjonsegenskapene til aktive stoffer i CNS . Stoffer som amfetamin og kokain , ved å stimulere D1- og D2-reseptorene, øker den dopaminerge tonen, stimulerer dets synaptiske frigjøring og/eller blokkerer dets nevronale gjenopptak . Nikotin og andre alkaloider i sigaretter fungerer på lignende måte . Noen nevro-farmakologiske studier har indikert at de positive forsterkende egenskapene til kokain blokkeres av administrering av dopaminerge reseptorantagonister .

Dopaminergisk system

Dopaminerge nevroner danner et nevromodulasjonssystem som har sin opprinnelse i substantia nigra , i det ventrale tegmentale området (VTA) og i hypothalamus . Disse er koblet via aksoner til store områder av hjernen gjennom fire hovedveier:

Dopaminreseptorer

De er G-proteinkoblede reseptorer , hvorav den viktigste endogene liganden er dopamin, det har vist seg at de eksisterer i cellesystemer både som homodimerer og som oligomerer . Effekten av dopamin avhenger av ekspresjonen av spesifikke reseptorer og deres modulering også av andre nevrotransmittere . Det er to typer dopaminreseptorer som er forskjellige i farmakologiske og biokjemiske egenskaper , med en annen bindingsaffinitet både for samme dopamin og for mange andre agonister og antagonister:

Familie Undertyper Funksjon plassering Hovedagonister Hovedantagonister
D1
  • D 1
  • D 5
 de er bare postsynaptiske

D 1 finnes i striatum , i thalamus , i hypothalamus , i det limbiske systemet ; D 5 i hippocampus og hypothalamus.

Apomorfin , pergolid Klozapin
D2
  • D 2
    • D 2 Sh
    • D 2 Lh
  • D 3
  • D 4
 De er koblet til forskjellige transduksjonssystemer inkludert De er både pre- og postsynaptiske

D 2 finnes i striatum , substantia nigra og hypofysen , D 3 finnes i olfactory bulb , lateral striatum og hypothalamus ,

D 4 finnes i frontal cortex , bulb og mellomhjernen .

Apomorfin , bromokriptin , pramipexol Haloperidol ,

Sulpirid,

Klozapin

Selv om dopaminreseptorer er vidt distribuert i hjernen , har forskjellige områder forskjellige reseptorfordelingstettheter, noe som antagelig gjenspeiler forskjellige funksjonelle roller. RNA er budbringeren til D 1 - og D 2 - reseptorene . Stoffer som aktiverer presynaptiske reseptorer (agonister), produserer en hemming av det dopaminerge nevronet ved å redusere dets elektriske aktivitet, syntese og frigjøring av dopamin; mens stoffer som hindrer dens funksjon (antagonister), øker dopaminerg overføring.

I farmakologi

Dopaminerge antagonister er medisiner som er mye brukt som nevroleptika i psykiatriske omgivelser , mens dopaminerge agonister brukes både som førstevalgsbehandling ved Parkinsons sykdom , og - i mindre grad - som antidepressiva og mot avhengighet . Det bør tas i betraktning at alvorlige bivirkninger kan oppstå, som angitt i pakningsvedleggene kun siden 2007, slik som bulimi , hyperseksualitet, spilleavhengighet (gambling), tvangshandling hos omtrent 8 % av de som lider av Parkinsons sykdom.

Det er utført studier på Mucuna pruriens- planten, og den ser ut til å ha en gunstig rolle i symptomatologien til Parkinsons sykdom uten bivirkningene forårsaket av medisinene som brukes til å behandle sykdommen. [5]

Den presynaptiske dopamin-autoreseptoren er ansvarlig for å kontrollere mengden dopamin som frigjøres i synapsen og blokkere ytterligere frigjøring hvis dopaminaktiviteten blir overdreven. Dopamin og de fleste kjente dopaminerge agonister er ikke i stand til å skille mellom den presynaptiske og postsynaptiske autoreseptoren. Følgelig, når dopamin eller en dopaminerg agonist undertrykker aktiviteten til det presynaptiske nevronet, er det en selvdestruktiv mekanisme fordi de samtidig stimulerer de postsynaptiske reseptorene.

Farmakologisk bruk

Den farmakologiske bruken av dopamin ved akutt hjertesvikt er godt etablert. Effektene er doseavhengige:

Merknader

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. av 01.12.2011 med henvisning til dopaminhydroklorid
  2. ^ Avhend på autoriserte anlegg.
  3. ^ Noemi, Adele og den hemmelige lappen , på noemiofficial.it , Vanity Fair . Hentet 1. mars 2012 (arkivert fra originalen 7. desember 2013) .
  4. ^ Wood PB., Rollen til sentral dopamin i smerte og analgesi. , i Expert Rev Neurother. , vol. 8, 2008, s. 781-797.
  5. ^ Christopher A. Lieu, A water extract of Mucuna pruriens gir langsiktig forbedring av parkinsonisme med redusert risiko for dyskinesier , i Parkinsonism & Related Disorders , vol. 16, 16. august 2010, s. 458-465, DOI : 10.1016 / j.parkreldis.2010.04.015 .

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker