Dopamina jest neuroprzekaźnikiem katecholaminowym, który reguluje ruch, emocje i poznanie. Jest także potencjalnym celem leków przeciwpsychotycznych. Ulega ekspresji w wielu rejonach korowych mózgu. W tym artykule omówiono rolę receptorów dopaminowych w ludzkim mózgu. Dowiesz się także, jak je rozpoznać i jak działają. Poniżej przedstawiono kilka interesujących faktów na temat tego neuroprzekaźnika.
Spis treści artykułu
Dopamina jest neuroprzekaźnikiem katecholaminowym
Dopamina jest katecholaminą, czyli chemicznym przekaźnikiem w ludzkim mózgu. Pełni ważną rolę w kontroli motorycznej, motywacji, pobudzeniu, wzmocnieniu i nagradzaniu. W jej działaniu pośredniczy rodzina receptorów w brzusznym polu tegmentalnym i jądrze łukowatym podwzgórza. Ubytek tego neuroprzekaźnika może prowadzić do wielu chorób, w tym choroby Parkinsona, która powoduje upośledzenie ruchów.
Dopamina została odkryta przez naukowców w latach 30. ubiegłego wieku. Początkowo sądzono, że jest ona substancją pośrednią w syntezie noradrenaliny i adrenaliny. Równolegle prowadzone prace przez Arvina Carlssona i Kathleen Montagu doprowadziły do pierwszej publikacji na temat neuroprzekaźników. W końcu udało im się wyodrębnić receptory dopaminy. Pod koniec lat 50. naukowcy wiedzieli już, że dopamina jest neuroprzekaźnikiem pełniącym liczne funkcje w mózgu.
Dopamina jest neuroprzekaźnikiem odgrywającym ważną rolę w uzależnieniach i wielu schorzeniach. Powoduje on uwolnienie przypływu dopaminy w mózgu, co sprawia, że dane zachowanie jest nagradzane i utrwala się jako nawyk. Osoby cierpiące na kompulsje mogą doświadczać poczucia utraty kontroli nad swoim zachowaniem. Dopamina nie tylko odgrywa rolę w zachowaniach uzależniających, ale jest także zaangażowana w rozwój schizofrenii. Może ona odgrywać rolę w pozytywnych i negatywnych objawach tego zaburzenia.
Biosynteza amin katecholowych rozpoczyna się od L-tyrozyny. Natomiast neurony noradrenergiczne i dopaminergiczne zawierają różne kombinacje amin katecholowych. To współuwalnianie zachodzi w specyficznych receptorach na neuronach docelowych. Są one transportowane do mózgu różnymi drogami wewnątrzkomórkowymi. W obu dochodzi do ekspresji odrębnych enzymów regulujących uwalnianie katecholamin.
Wpływa na ruch, emocje i poznanie
Receptory dopaminy są niezbędne dla codziennych funkcji życiowych, w tym ruchu, emocji i nagrody. Istnieje pięć rodzajów receptorów dopaminowych, z których każdy dzieli się na dwie podgrupy. Receptory D1 i D5 łączą się z receptorami sprzężonymi z białkami G (GPCR), które aktywują cyklazę adenylilową, co prowadzi do produkcji cAMP i transkrypcji genów w jądrze komórkowym.
Receptory dopaminowe znajdują się w zwojach podstawnych i prążkowiu, regionie mózgu, który przekazuje informacje o nagrodach, jakie otrzymujemy za różne czynności. Receptory te wpływają również na zachowanie w niemotorycznych obszarach mózgu. Dzięki zrozumieniu, w jaki sposób neurony te są uszkadzane, naukowcy mogą opracować bardziej skuteczną strategię terapeutyczną dla zaburzeń neurologicznych związanych z dopaminą. Poniżej opisano, w jaki sposób receptory dopaminowe wpływają na ruch, emocje i poznanie.
Dopamina łączy się z receptorem dopaminowym i przekazuje informację chemiczną do neuronu. Wiadomość ta powoduje, że neuron reaguje na bodziec, który może wpływać na ruch, poznanie lub przyjemność. Dopamina jest naturalnie wytwarzana w kilku kluczowych obszarach mózgu i ma zasadnicze znaczenie dla zdolności motorycznych, emocji i reprodukcji. Jej poziom wzrasta, gdy oczekujemy ważnych wydarzeń, takich jak zjedzenie czegoś pysznego. Dopamina odgrywa również kluczową rolę w układzie nagrody, procesach motywacyjnych i pamięci.
Może być celem leków przeciwpsychotycznych
Choć dokładna lokalizacja receptorów dopaminowych w ludzkim mózgu nie jest znana, badania wykazały, że przekaźnictwo dopaminergiczne ma wspólny mechanizm z innymi systemami neuroprzekaźnictwa. Leki przeciwpsychotyczne, znane jako leki przeciwdepresyjne, blokują receptory dopaminowe (DA) w zwojach podstawy mózgu, układzie mezolimbicznym i regionie tuberoinfundibularnym. Ponieważ w tych regionach znajduje się kilka różnych rodzajów neuroprzekaźników, badania nad ich funkcjonowaniem mogą dać wgląd w działanie leków przeciwpsychotycznych.
Receptory dopaminowe dzieli się na dwie klasy, D1-podobne i D2-podobne, ze względu na ich działanie biochemiczne i fizjologiczne. W niniejszym artykule omówiony zostanie receptor D2-podobny i jego farmakodynamika, a także rola dopaminy w schizofrenii i chorobie Parkinsona. Możliwe jest, że leki przeciwpsychotyczne celują w receptory dopaminowe w ludzkim mózgu, ale konieczne są dodatkowe badania w celu wyjaśnienia roli tych receptorów w tych zaburzeniach.
Oprócz schizofrenii leki przeciwpsychotyczne wykazały pozytywny wpływ w opracowywaniu leków na wiele zaburzeń. Receptory dopaminowe znajdują się w hipokampie, płacie zarodkowym i przyległej korze skroniowej. Chociaż wyniki te są obiecujące, konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia ich klinicznego zastosowania. I mimo tych obiecujących wyników, leki przeciwpsychotyczne mają przed sobą długą drogę do przebycia.
Nowe badanie sugeruje, że receptory dopaminowe w ludzkim mózgu mogą odgrywać rolę w schizofrenii. Wiadomo, że leki przeciwpsychotyczne ukierunkowane na receptory dopaminowe w ludzkim mózgu poprawiają objawy i funkcjonowanie społeczne. Postęp w opracowywaniu tych leków będzie możliwy dzięki dalszym badaniom z zakresu neurochemii i anatomii. W badaniach klinicznych znajduje się wiele nowych związków przeciwpsychotycznych, ale niewiele z nich nie zostało jeszcze dopuszczonych do użytku klinicznego.
Ulega ekspresji w wielu regionach korowych
Receptory dopaminowe ulegają ekspresji w wielu regionach ludzkiego mózgu, a najliczniejsze są podtypy D1 i D2. Receptory te ulegają ekspresji w korze mózgowej, a najbardziej widoczne są w hipokampie, przytarczycach, łożysku nerkowym i krezce krezkowej. Inne regiony wykazujące ekspresję D2 to hipokamp, płat czołowy i striatum.
Pomimo że receptory D1 i D2 ulegają ekspresji w całym mózgu człowieka, ich względna liczebność zależy od regionu. Receptory D2 występują liczniej w obszarach o wyższym poziomie receptorów D2 niż w obszarach, w których występują receptory D3. Z drugiej strony, receptory D3 ulegają ekspresji w wielu regionach ludzkiego mózgu, ale dominują w przodomózgowiu.
Skrajobraz brzuszny, jądra barwnikowe paranigralne i jądra liniowe ogoniaste zawierają duże skupiska receptorów D3. Tylko kilka dużych neuronów wykazywało ekspresję mRNA dla D3, podczas gdy większość komórek była średniej wielkości. Pomimo stosunkowo wysokiego poziomu receptorów D3, ekspresja D2 nie była silnie skoncentrowana w GPe i SNr, gdzie nie wykryto miejsc dla receptorów D3.
Regiony korowe D2 i D3 różnią się od siebie, przy czym mRNA D2 znajduje się w jądrze brzuszno-przednim, a D3 w striatum. Jednak obecność D3 w tych obszarach nie musi oznaczać, że znajdują się one w tym samym miejscu. Tymczasem mRNA D3 jest silnie wyrażone w wielu regionach wzgórza i striatum.
Wpływa na układ nagrody
Układ nagrody działa poprzez kodowanie wskazówek, które skłaniają nas do powtórzenia określonego doświadczenia. Te wskazówki mogą obejmować pokój, w którym spotkaliśmy daną osobę, konkretne zdanie, które zostało wypowiedziane, a nawet zapach czyjejś wody kolońskiej. Doświadczenia te zmieniają obwody mózgowe w taki sposób, że chcemy je powtarzać. Główną rolę w tym procesie odgrywają receptory dopaminy. Pragniemy je powtarzać i używamy ich jako wskazówek do zainicjowania kolejnego doświadczenia przynoszącego nagrodę.
Mezolimbiczny układ dopaminergiczny jest głównym ośrodkiem w mózgu związanym z nagrodą. Zmiana neurotransmisji dopaminergicznej zmienia reakcje behawioralne związane z oczekiwaniem na nagrodę. Różne stresujące wydarzenia mogą negatywnie wpływać na neurotransmisję dopaminergiczną. Wynikające z tego zmiany umożliwiają nam odpowiednie reagowanie na zmieniające się sytuacje. Przewlekły stres może zaburzać dopaminergiczny układ nagrody, prowadząc do przewlekłej depresji.
