yleisyys
Dopamiini on tärkeä katekoliamiiniperheen neurotransmitteri, jolla on kontrollitoiminto: liike, ns. Työmuisti, ilon tunne, palkkio, prolaktiinin tuotanto, unen säätömekanismit, jotkut kognitiiviset tiedekunnat ja kyky kiinnittää huomiota.
Dopaminerginen alue sisältää useita aivosivustoja, mukaan lukien substraation nivra ja keskipitkän ainesosan pars compacta .
Epänormaalit dopamiinitasot johtavat useisiin patologisiin tiloihin. Yksi näistä patologisista tiloista on tunnettu Parkinsonin tauti.
Mikä on dopamiini?
Dopamiini on orgaaninen molekyyli, joka kuuluu katekoliamiiniperheeseen, jolla on tärkeä merkitys neurotransmitterille ihmisten ja muiden eläinten aivoissa.
Dopamiini on myös prekursorimolekyyli, josta solut spesifisten prosessien avulla saavat kaksi muuta neurotransmitteria katekoliamiiniperheestä: norepinefriini (tai noradrenaliini ) ja epinefriini (tai adrenaliini ).
MITÄ NEUROTHERABS?
Neurotransmitterit ovat kemikaaleja, jotka sallivat hermoston solujen, ns. Neuronien, kommunikoida keskenään.
Neuroneissa neurotransmitterit sijaitsevat pienissä vesikkeleissä ; vesikkelit ovat verrattavissa taskuihin, joita rajaa kaksinkertainen fosfolipidikerros, joka on täysin samanlainen kuin geneerisen terveen eukaryoottisolun sytoplasmisen kalvon.
Vesikkeleiden sisällä neurotransmitterit pysyvät inertteinä niin sanotusti, kunnes hermosimpulssi ei esiinny niissä neuroneissa, joissa ne sijaitsevat.
Hermon impulssit stimuloivat itse asiassa niitä sisältävien neuronien vapauttamista.
Vesikkeleiden vapautumisen myötä neurotransmitterit pakenevat hermosoluista, vievät niin kutsutun synaptisen tilan (joka on erityinen tila kahden hyvin läheisen neuronin välillä) ja vuorovaikutuksessa naapurimaiden neuroneiden kanssa tarkkaan edellä mainittujen neuronien membraanireseptoreiden kanssa . Neurotransmitterien vuorovaikutus välittömään läheisyyteen sijoitettujen hermosolujen kanssa muuttaa alkuperäisen hermoimpulssin hyvin spesifiseksi soluvasteeksi, joka riippuu neurotransmitterin tyypistä ja kyseisissä neuroneissa olevista reseptorityypeistä.
Yksinkertaisemmissa sanoissa neurotransmitterit ovat kemiallisia sanansaattajia, jotka hermoimpulssit vapauttavat tietyn solumekanismin aikaansaamiseksi.
Dopamiinin ja sen johdannaisten lisäksi norepinefriini ja epinefriini ovat muita tärkeitä ihmisen välittäjäaineita: glysiini, serotoniini, melatoniini, gamma-aminovoihappo (GABA) ja vasopressiini.
DOPAMININ KEMIALLINEN NIMI
Dopamiinin kemiallinen nimi on 4- (2-aminoetyyli) bentseeni-1, 2-dioli .
DOPAMININ HISTORIA
Kummallista on, että dopamiini on neurotransmitteri, jonka tutkijat syntetisoivat ensin laboratoriossa ja jotka sitten löytyvät ihmisen aivokudoksista.
1910, dopamiinin laboratorion synteesin ansio on George Barger ja James Ewens, kaksi englantilaista kemikaalia Wellcome- yhtiöstä Lontoossa.
Sen sijaan, että löydettäisiin, että dopamiini on molekyyli, joka luonnollisesti esiintyy aivoissa, oli brittiläinen tutkija Kathleen Montagu vuonna 1957 Lontoon Runwell-sairaalan laboratorioissa.
Vuoden kuluttua dopamiinin löytämisestä aivokudoksissa, sitten vuonna 1958 tiedemiehet Arvid Carlsson ja Nils-Ake Hillarp, Ruotsin kansallisen sydäninstituutin kemiallisen farmakologian laboratorioiden työntekijät, tunnistivat ja kuvasivat ensimmäistä kertaa neurotransmitterin roolin, peitetty dopamiinilla.
Tämän tärkeän havainnon ja sen toteamiseksi, että dopamiini ei ole vain noradrenaliinin ja epinefriinin edeltäjä, Carlsson sai myös fysiologian tai lääketieteen Nobelin palkinnon .
MIKÄ ON DOPAMIINI NIMI TULEVAT?
Tieteellinen yhteisö käytti termiä "dopamiini", koska prekursorimolekyyli, josta George Barger ja James Ewens syntetisoi dopamiinia, oli niin kutsuttu L-DOPA.
Kemiallinen rakenne
Kuten mainittiin, dopamiini on katekoliamiini.
Katekoliamiinit ovat orgaanisia molekyylejä, joissa bentseenirenkaan läsnäolo yhdistettynä kahteen OH-hydroksyyliryhmään on toistuva. Tällä bentseenirenkaalla, joka on yhdistetty kahteen OH-hydroksyyliryhmään, on kemiallinen kaava C6H3 (OH) 2 .
Dopamiinin tapauksessa tämä aine koostuu bentseenirenkaan ja kate- holiamiinien tyypillisten hydroksyyliryhmien ja etyyliamiiniryhmän välisestä liitoksesta.
Etyyliamiiniryhmä on orgaaninen yhdiste, jossa on kaksi hiiliatomia ja yksi typpi, ja jolla on seuraava kemiallinen kaava: CH2-CH2-NH2.
Edellä esitettyjen kahden kemiallisen kaavan perusteella, nimittäin bentseeniryhmän kahden OH-ryhmän ja etyyliamiiniryhmän kanssa, dopamiinin lopullinen kemiallinen kaava on: C6H3 (OH) 2- CH2-CH2-NH2 .
Alla olevat kuvat osoittavat yleisen katekoliamiinin, hydroksyyliryhmän, etyyliamiiniryhmän, dopamiinin ja L-DOPA: n kemiallisen rakenteen.
KEMIALLISET OMINAISUUDET
Kuten monet etyyliamiiniryhmän muodostamat molekyylit, dopamiini on orgaaninen emäs .
Tämä merkitsee sitä, että happamassa ympäristössä se on yleensä protonoidussa muodossa; kun taas perusympäristössä se on yleensä ei-protonoitu.
Yhteenveto: miten ja missä se tapahtuu?
Dopamiinin luonnollinen synteesireitti (tai biosynteesi ) sisältää neljä perusvaihetta ja alkaa aminohappo -L-fenyylialaniinista .
Yksinkertaisesti ja kaavamaisesti dopamiinin biosynteesi voidaan tiivistää seuraavasti:
L-fenyylialaniini ⇒ L-tyrosiini ⇒ L-DOPA ⇒ dopamiini
L-fenyylialaniinin konversio L-tyrosiiniksi ja L-tyrosiinin konversio L-DOPAksi koostuu kahdesta hydroksylaatioreaktiosta . Kemiassa hydroksylointireaktio on reaktio, jonka lopussa molekyyli saa OH-hydroksyyliryhmän.
Ensimmäinen hydroksylointireaktio, nimittäin L-fenyylialaniini-L-tyrosiini, tapahtuu ensiksi, joka tunnetaan fenyylialaniinihydroksylaasina .
L-tyrosiinireaktio ⇒ L-DOPA puolestaan tapahtuu tyrosiinihydroksylaasina tunnetun entsyymin vaikutuksen ansiosta.
Viimeinen vaihe, joka L-DOPA: sta on peräisin dopamiinista, on dekarboksylointireaktio .
Kemiallisella alalla dekarboksylointireaktio vastaa prosessia, jonka lopussa tällainen molekyyli menettää yhden tai useamman COOH-karboksyyliryhmän.
D-karboksylointireaktion aikaansaamiseksi, joka saa aikaan L-DOPA: n, on entsyymi, jota kutsutaan L-aminohapon dekarboksylaasiksi (tai DOPA-dekarboksylaasiksi ).
YHTEENVETO DOPAMIINISTA
Ihmiskehossa dopamiinin biosynteesi johtuu pääasiassa niin sanotuista dopaminergisen alueen neuroneista ja vähemmässä määrin lisämunuaisen (tai lisämunuaisen ) medullarisesta osasta .
Dopaminergisen alueen neuronit tai dopaminergiset neuronit ovat hermosoluja, jotka sijaitsevat:
- Substantia nigra , juuri ns. Materia nigra (tai musta aine) tapahtuu keski-aivoissa, joka on yksi kolmesta pääalueesta, jotka muodostavat aivokuoren.
Huolimatta siitä, että musta aine on osa aivosäiliötä, se toimii telencephalonin pohjan (tai basaaliganglionin ) ytimien johdolla; telencephalon on aivot.
Useiden tieteellisten tutkimusten mukaan aineen nigran pars compacta on ihmisen kehossa olevan dopamiinin synteesin pääpaikka.
- Ventral tegmental -alue . Ventral tegmentaalialueella on myös keskipitkän tasolla, ja niissä on dopaminergisia neuroneja, joiden laajennukset ulottuvat erilaisiin hermostusalueisiin, mukaan lukien: ydin accumbens, prefrontaalinen kuori, amygdala ja hippokampus.
- Posteriorinen hypotalamus . Dopaminergisten neuronien pidentyminen posteriorisessa hypotalamuksessa saavuttaa selkäytimen.
- Hypotalamuksen ja hypotalamuksen paraventrikulaarisen ytimen arkinen ydin . Näiden kahden alueen dopaminergisilla neuroneilla on pituudet, jotka saavuttavat aivolisäkkeen. Täällä he ovat vastuussa prolaktiinituotannon vaikutuksesta.
- Epävarmat alueet subthalamus .
HAJOAMINEN
Dopamiinin luonnollinen hajoaminen inaktiivisissa metaboliiteissa voi tapahtua kahdella eri tavalla ja käsittää kolme entsyymiä:
- monoamiinioksidaasi (tai MAO),
- katekoli-O-metyylitransferaasi (COMT)
- aldehydidehydrogenaasi.
Molemmat dopamiinin luonnollisen hajoamisen muodot johtavat aineen muodostumiseen, joka tunnetaan nimellä homovanilihappo (HVA).
tehtävät
Dopamiini suorittaa lukuisia toimintoja sekä keskushermostoon että perifeeriseen hermostoon .
Kuten keskushermostoon, dopamiini on neurotransmitteri, joka osallistuu:
- Liikkeen ohjaus
- Prolaktiinin hormonin erittymismekanismi
- Muistikapasiteetin hallinta
- Palkitsemisen ja ilon mekanismit
- Tarkkailun valvonta
- Joidenkin käyttäytymisen näkökohtien ja joidenkin kognitiivisten toimintojen hallinta
- Unen mekanismi
- Mielialan hallinta
- Oppimisen taustalla olevat mekanismit
Mitä tulee perifeeriseen hermostoon, dopamiini vaikuttaa:
- Vasodilaattorina
- Natriumin erittymisen stimuloijana virtsan kautta
- Suolen motiliteettia suosivana tekijänä
- Lymfosyyttiaktiivisuutta vähentävänä tekijänä
- Langerhansin saarekkeiden (haiman beetasolut) insuliinieritystä vähentävä tekijä
DOPAMINERGISET VASTAANOTTAJAT
Sen jälkeen, kun dopamiini on vapautunut synaptiseen tilaan, sen vaikutukset ovat vuorovaikutuksessa ns. Dopaminergisten reseptorien kanssa, jotka ovat eri hermosolujen kalvossa.
Nisäkkäillä - siis myös ihmisillä - on 5 eri dopaminergisten reseptorien alatyyppiä. Näiden 5 reseptorin alatyypin nimet ovat hyvin yksinkertaisia: D1, D2, D3, D4 ja D5.
Dopamiinin tuottama vaste riippuu dopaminergisen reseptorin alatyypistä, jolla dopamiini itse vaikuttaa.
Toisin sanoen dopamiinin solujen vaikutukset vaihtelevat riippuen vuorovaikutukseen liittyvästä dopaminergisesta reseptorista.
Enkefalonissa dopaminergisten reseptorien jakautumistiheys vaihtelee aivojen alueelta aivojen alueelle. Toisin sanoen aivojen jokaisella alueella on oma dopaminergisten reseptorien määrä.
Biologit uskovat, että tämä erilainen reseptorin jakautumistiheys riippuu toiminnoista, joihin aivojen alueet on peitettävä.
DOPAMIINI JA LIIKKUVUUS
Ihmisen motoriset taidot (oikeat liikkeet, liikkeen nopeus jne.) Ovat riippuvaisia dopamiinista, jota aineen nigra vapautuu basaaliganglioiden vaikutuksen alaisena.
Itse asiassa, jos materia nigran vapauttama dopamiini on normaalia alhaisempi, liikkeet tulevat hitaammin ja koordinoimattomiksi. Päinvastoin, jos dopamiini on kvantitatiivisesti suurempi kuin normaali, ihmiskeho alkaa suorittaa tarpeettomia liikkeitä, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin tics.
Siten dopamiinin vapautumisen hieno säätely on olennainen, jotta ihminen voi liikkua oikein, suorittaa koordinoituja eleitä ja oikealla nopeudella.
DOPAMINA JA PROLACTININ VAPAUTTAMINEN
Dopamiini, joka on peräisin kaarevan ytimen dopaminergisista neuroneista ja paraventrikulaarisesta ytimestä, estää aivolisäkkeen laktotrooppisten solujen hormonin prolaktiinin eritystä.
Kuten voidaan helposti ymmärtää, dopamiinin puuttuminen tai pienempi läsnäolo edellä mainituista alueista merkitsee aivolisäkkeen laktotrooppisten solujen suurempaa aktiivisuutta, joten prolaktiinin suurempi tuotanto.
Dopamiinia, joka estää prolaktiinin eritystä, kutsutaan "prolaktiinin inhiboivaksi tekijäksi" (PIF).
Jos haluat tietää, mitä prolaktiinin vaikutukset ovat, lukijat voivat napsauttaa tätä.
DOPAMIINI JA MUISTI
Useat tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että riittävät dopamiinitasot prefrontaalisessa kuoressa parantavat ns. Työmuistia .
Työmuisti on määritelmän mukaan "järjestelmä tietojen väliaikaiseksi ylläpitämiseksi ja manipuloimiseksi eri kognitiivisten tehtävien, kuten ymmärryksen, oppimisen ja päättelyn aikana".
Jos prefrontal-kuoresta peräisin olevat dopamiinitasot laskevat tai kasvavat, työmuisti alkaa kärsiä.
DOPAMIINI, PLEASURE JA PALAUTTA
Dopamiini on ilon ja palkinnon välittäjä.
Itse asiassa luotettavien tutkimusten mukaan ihmisen aivot vapauttavat dopamiinia, kun se "elää" miellyttävissä olosuhteissa tai toiminnoissa, kuten ateriassa, joka perustuu hyvään ruokaan tai tyydyttävään seksuaaliseen toimintaan.
Dopaminergisen alueen neuronit, jotka ovat eniten mukana palkitsemis- ja ilomekanismeissa, ovat ytimen accumbensin ja prefrontaalisen kuoren neuronit.
DOPAMIINI JA HUOMIO
Eturauhasen kuoresta peräisin oleva dopamiini tukee huomiota .
Mielenkiintoiset tutkimukset ovat osoittaneet, että pienentyneet dopamiinipitoisuudet prefrontaalisessa aivokuoressa liittyvät usein tilaan, joka tunnetaan tarkkaavaisuuden alijäämän häiriönä .
DOPAMIIN- JA KOGNITIIVISTOIMINNOT
Dopamiinin ja kognitiivisten kykyjen välinen yhteys on ilmeinen kaikissa sairastuneissa tiloissa, joille on tunnusomaista prefrontaalisen kuoren dopaminergisten neuronien muutos.
Itse asiassa edellä mainituissa sairauksissa vallitsevissa olosuhteissa voi myös vaikuttaa jo mainittujen huomion ja työmuistin tiedekuntien lisäksi neurokognitiivisiin toimintoihin, ongelmanratkaisutaidot jne..
sairaudet
Dopamiinilla on keskeinen rooli erilaisissa sairauksissa, mukaan lukien: Parkinsonin tauti, huomion alijäämän häiriö (ADHD), skitsofrenia / psykoosi ja riippuvuus tietyistä lääkkeistä ja tietyistä lääkkeistä .
Lisäksi joidenkin tieteellisten tutkimusten mukaan se olisi vastuussa tuskallisista tunteista, jotka kuvaavat joitakin sairastuneita tiloja (fibromyalgia, levottomat jalat -oireyhtymä, polttava suun syndrooma) ja oksenteluun liittyvä pahoinvointi .
| Dopamiini ja riippuvuus | |
huumeet | huumeita |
|
|
Lisätietoja:
- Parkinsonin tauti
- ADHD
- skitsofrenia
Uteliaisuutta ja muita tietoja
Tähän mennessä sanottujen tietojen täydentämiseksi tässä on joitakin lisätietoja dopamiinista:
- Dopamiinin muuntuminen noradrenaliiniksi on hydroksylaatioreaktio, joka saadaan dopamiinibe-hydroksylaasina tunnetusta entsyymistä.
Toisaalta dopamiinin muuntaminen adrenaliiniksi on reaktio, joka tapahtuu fenyylietanoliamiini-N-metyylitransferaasin tunnetun entsyymin interventiosta.
- Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että jopa silmänsisäinen verkkokalvo järjestäisi joitakin dopaminergisia neuroneja.
Näillä hermosoluilla on erityispiirre, että ne ovat aktiivisia päivänvalossa ja vaimentavat pimeyden tuntien aikana.
- Yleisimmät dopaminergiset reseptorit ihmisen hermojärjestelmässä ovat D1-reseptoreita, joita seuraa välittömästi D2-reseptorit.
Verrattuna alatyyppeihin D1 ja D2, D3-, D4- ja D5-reseptorit ovat läsnä paljon alemmilla tasoilla.
- Asiantuntijoiden mukaan ilon ja palkinnon dopamiinin väärinkäyttö olisi myös huumeiden väärinkäyttö.
Itse asiassa näyttää siltä, että lääkkeiden, kuten kokaiinin, ottaminen lisää dopamiinitasoja, kuten hyvä ruoka tai seksuaalinen aktiivisuus.
- Lääkärit suunnittelevat dopamiinisuihkuihin perustuvan hoidon: hypotensio, bradykardia, sydämen vajaatoiminta, sydänkohtaus, sydänpysähdys ja munuaisten vajaatoiminta.
- Fysiologinen ikääntyminen, johon jokainen ihminen altistuu, samanaikaisesti dopamiinitasojen laskun kanssa hermostossa.
Joidenkin tieteellisten tutkimusten mukaan aivotoiminnan kehittyneeseen ikään liittyvä lasku johtuisi osittain dopamiinitasojen laskusta hermostossa.
Katso myös: Dopamiiniagonistit
