Chức năng và cơ chế hoạt động của Dopamine

các dopamine là một chất dẫn truyền thần kinh được sản xuất bởi nhiều loại động vật, bao gồm cả động vật có xương sống và động vật không xương sống.

Nó là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất của hệ thần kinh trung ương của động vật có vú và tham gia vào việc điều chỉnh các chức năng khác nhau như hành vi vận động, tâm trạng hoặc ảnh hưởng.

Nó được tạo ra trong hệ thống thần kinh trung ương, nghĩa là trong não của động vật và là một phần của các chất được gọi là catecholamine..

Catecholamine là một nhóm các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng vào máu và bao gồm ba chất chính: adrenaline, noradrenaline và dopamine..

Ba chất này được tổng hợp từ tyrosine axit amin và có thể được sản xuất trong tuyến thượng thận (cấu trúc của thận) hoặc trong các đầu dây thần kinh của các tế bào thần kinh.

Dopamine được tạo ra ở nhiều phần của não, đặc biệt là ở vùng da đen và đáp ứng các chức năng dẫn truyền thần kinh trong hệ thần kinh trung ương, kích hoạt năm loại thụ thể dopaminergic: D1, D2, D3, D4 và D5.

Ở mỗi vùng não, dopamine chịu trách nhiệm thực hiện một số chức năng khác nhau.

Điều quan trọng nhất là: vận động, điều hòa bài tiết prolactin, kích hoạt hệ thống khoái cảm, tham gia điều hòa giấc ngủ và tâm trạng và kích hoạt các quá trình nhận thức.

Hệ thống dopaminergic

Hàng ngàn tế bào thần kinh dopaminergic có trong não, nghĩa là hóa chất dopamine.

Thực tế là chất dẫn truyền thần kinh này rất phong phú và phân bố giữa nhiều vùng tế bào thần kinh, đã dẫn đến sự xuất hiện của các hệ thống dopaminergic.

Các hệ thống này đặt tên cho các kết nối khác nhau của dopamine trong các khu vực khác nhau của não, cũng như các hoạt động và chức năng được thực hiện bởi mỗi người trong số họ..

Theo cách này, dopamine và các dự đoán của nó có thể được nhóm thành 3 hệ thống chính.

1- Hệ thống siêu ngắn

Nó tạo ra hai nhóm tế bào thần kinh dopaminergic chính: những nhóm của khứu giác và những nhóm của lớp plexiform của võng mạc.

Chức năng của hai nhóm dopamine đầu tiên này chịu trách nhiệm chính cho các chức năng tri giác, cả về thị giác và khứu giác.

2- Hệ thống chiều dài trung gian

Chúng bao gồm các tế bào dopaminergic bắt đầu ở vùng dưới đồi (vùng bên trong não) và kết thúc ở nhân trung gian của tuyến yên (một tuyến nội tiết tiết ra hormone chịu trách nhiệm điều hòa cân bằng nội môi).

Nhóm dopamine thứ hai này được đặc trưng chủ yếu bằng cách điều chỉnh các cơ chế vận động và các quá trình bên trong của cơ thể như nhiệt độ, giấc ngủ và sự cân bằng.

3- Hệ thống dài

Nhóm cuối cùng này bao gồm các tế bào thần kinh có vùng thẻ não thất (vùng não nằm trong mesencephalon), gửi các dự đoán đến ba vùng tế bào thần kinh chính: hạt nhân (caudate và putamen), vỏ não và các cấu trúc limbic khác..

Các tế bào dopaminergic này chịu trách nhiệm cho các quá trình tinh thần vượt trội như nhận thức, trí nhớ, phần thưởng hoặc tâm trạng.

Như chúng ta thấy, dopamine là một chất có thể tìm thấy ở hầu hết mọi vùng não và đóng vai trò vô số hoạt động và chức năng tinh thần.

Vì lý do này, hoạt động chính xác của dopamine có tầm quan trọng sống còn đối với sức khỏe của con người và có nhiều thay đổi có liên quan đến chất này.

Tuy nhiên, trước khi đi vào đánh giá chi tiết về các hành động và ý nghĩa của chất này, chúng tôi sẽ tìm hiểu thêm một chút về hoạt động của nó và các đặc điểm riêng của nó.

Tổng hợp dopamine

Dopamine là một chất nội sinh của não và do đó, được sản xuất tự nhiên bởi cơ thể.

Sự tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh này diễn ra trong các đầu dây thần kinh dopaminergic nơi chúng có nồng độ cao của các enzyme chịu trách nhiệm.

Những enzyme thúc đẩy sản xuất serotonin là tyrosine hydroxylase (TH) và decarboxylase của axit amin thơm (L-DOPA).

Theo cách này, hoạt động của hai enzyme của não là yếu tố chính dự đoán việc sản xuất dopamine.

Enzim L-DOPA đòi hỏi sự có mặt của enzyme TH để phát triển và được thêm vào sau này để tạo ra dopamine.

Ngoài ra, sự hiện diện của sắt cũng cần thiết cho sự phát triển đúng đắn của chất dẫn truyền thần kinh.

Do đó, để dopamine được tạo ra và phân phối bình thường qua các vùng não khác nhau, sự tham gia của các chất, enzyme và peptide khác nhau của sinh vật là cần thiết.

Dopamine hoạt động như thế nào?

Thế hệ của dopamine mà chúng tôi đã giải thích trước đây không giải thích chức năng của chất này, mà chỉ đơn giản là sự xuất hiện của nó.

Theo cách này, sau khi tạo ra dopamine, các tế bào thần kinh dopaminergic bắt đầu xuất hiện trong não, nhưng chúng phải bắt đầu hoạt động để thực hiện các hoạt động của chúng.

Giống như bất kỳ chất hóa học nào để hoạt động, dopamine phải giao tiếp với nhau, nghĩa là nó phải được vận chuyển từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác.

Mặt khác, chất này sẽ luôn im lặng và sẽ không thực hiện bất kỳ hoạt động nào của não hoặc thực hiện các kích thích thần kinh cần thiết.

Để dopamine được vận chuyển từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác, sự có mặt của các thụ thể cụ thể, các thụ thể dopaminergic, là cần thiết.

Các thụ thể được định nghĩa là các phân tử hoặc mảng phân tử có thể nhận biết có chọn lọc một phối tử và được kích hoạt bằng cách liên kết chính nó.

Theo cách này, các thụ thể dopaminergic có thể phân biệt dopamine với các loại chất dẫn truyền thần kinh khác và chỉ đáp ứng với nó.

Khi dopamine được giải phóng bởi một tế bào thần kinh, nó vẫn ở trong không gian xen kẽ (khoảng trống giữa các tế bào thần kinh) cho đến khi một thụ thể dopaminergic nhặt nó lên và đưa nó vào một tế bào thần kinh khác.

Các loại thụ thể dopamine

Có nhiều loại thụ thể dopaminergic khác nhau, mỗi loại có một số đặc điểm và chức năng nhất định.

Cụ thể, 5 loại chính có thể được phân biệt: thụ thể D1, thụ thể D5, thụ thể D2, thụ thể D3 và thụ thể D4..

Các thụ thể D1 là phong phú nhất trong hệ thống thần kinh trung ương và được tìm thấy chủ yếu ở ống khứu giác, trong cơ quan sinh dục, trong các hạt nhân accumbens, trong amygdala, trong nhân subthalamic và trong vùng chất đen..

Chúng cho thấy ái lực tương đối thấp với dopamine và việc kích hoạt các thụ thể này dẫn đến việc kích hoạt protein và kích thích các enzyme khác nhau.

Các máy thu D5 khan hiếm hơn nhiều so với các máy thu D1 và chúng có chức năng rất giống nhau.

Các thụ thể D2 có mặt chủ yếu ở vùng đồi thị, trong nhân tế bào và trong tế bào thần kinh, và được kết hợp với protein G..

Cuối cùng, thụ thể D3 và D4 được tìm thấy chủ yếu ở vỏ não và sẽ tham gia vào các quá trình nhận thức như trí nhớ hoặc sự chú ý.

Chức năng của dopamine

Như chúng tôi đã nhận xét, dopamine là một trong những hóa chất quan trọng nhất trong não và do đó, thực hiện nhiều chức năng.

Việc nó được phân phối rộng rãi trong các vùng não có nghĩa là chất dẫn truyền thần kinh này không giới hạn bản thân trong việc thực hiện một hoạt động hoặc chức năng duy nhất có đặc điểm tương tự.

Trên thực tế, dopamine tham gia vào nhiều quá trình não và cho phép thực hiện các hoạt động rất đa dạng và rất khác nhau.

Các chức năng chính được thực hiện bởi dopamine là:

Phong trào vận động

Các tế bào thần kinh dopaminergic nằm ở vùng trong cùng của não, nghĩa là trong hạch nền, cho phép tạo ra các chuyển động của con người.

Trong hoạt động này, các thụ thể D5 dường như đặc biệt liên quan và dopamine là yếu tố chính để đạt được hiệu suất vận động tối ưu.

Thực tế là chức năng này của dopamine rõ ràng hơn là bệnh Parkinson, một bệnh lý trong đó sự vắng mặt của dopamine trong hạch nền cơ bản làm suy yếu khả năng di chuyển của cá nhân trong sự phong phú..

Trí nhớ, sự chú ý và học tập

Dopamine cũng được phân phối ở các vùng tế bào thần kinh cho phép học tập và ghi nhớ, chẳng hạn như hồi hải mã và vỏ não.

Khi không đủ dopamine được tiết ra ở những khu vực này, các vấn đề về trí nhớ, không có khả năng duy trì sự chú ý và khó khăn trong học tập có thể xuất hiện..

Những cảm giác tưởng thưởng

Nó có lẽ là chức năng chính của chất này vì dopamine được tiết ra trong hệ thống limbic cho phép trải nghiệm cảm giác khoái cảm và phần thưởng.

Theo cách này, khi chúng ta thực hiện một hoạt động làm hài lòng chúng ta, não của chúng ta sẽ tự động giải phóng dopamine, cho phép thử nghiệm cảm giác khoái cảm.

Sự ức chế sản xuất prolactin

Dopamine chịu trách nhiệm ức chế sự tiết prolactin, một loại hormone peptide kích thích sản xuất sữa ở tuyến vú và tổng hợp progesterone trong hoàng thể.

Chức năng này được thực hiện chủ yếu ở nhân vòng cung của vùng dưới đồi và trong tuyến yên trước..

Điều hòa giấc ngủ

Hoạt động của dopamine trong tuyến tùng cho phép điều khiển nhịp sinh học ở người vì nó cho phép giải phóng melatonin và tạo cảm giác ngủ khi mất thời gian mà không ngủ.

Ngoài ra, dopamine đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý cơn đau (mức độ thấp của dopamine có liên quan đến các triệu chứng đau) và liên quan đến các hành vi tự phản xạ của buồn nôn.

Sự điều chế của sự hài hước

Cuối cùng, dopamine đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng, do đó mức độ thấp của chất này có liên quan đến tâm trạng và trầm cảm.

Bệnh lý liên quan đến dopamine

Dopamine là một chất thực hiện nhiều hoạt động của não, do đó, sự cố của nó có thể dẫn đến nhiều bệnh. Những cái quan trọng nhất là.

Bệnh Parkinson

Đây là bệnh lý có mối quan hệ trực tiếp hơn với hoạt động của dopamine ở vùng não.

Trên thực tế, căn bệnh này chủ yếu là do sự thoái hóa của các chất dẫn truyền thần kinh dopaminergic ở hạch nền.

Sự giảm dopamine dẫn đến các triệu chứng vận động điển hình của bệnh, nhưng nó cũng có thể gây ra các biểu hiện khác liên quan đến hoạt động của chất dẫn truyền thần kinh như vấn đề về trí nhớ, sự chú ý hoặc trầm cảm.

Phương pháp điều trị dược lý chính cho bệnh Parkinson dựa trên việc sử dụng tiền chất dopamine (L-DOPA), cho phép tăng nhẹ lượng dopamine trong não và giảm nhẹ các triệu chứng.

Tâm thần phân liệt

Giả thuyết chính về nguyên nhân của bệnh tâm thần phân liệt dựa trên lý thuyết dopaminergic, nói rằng căn bệnh này là do sự hoạt động quá mức của chất dẫn truyền thần kinh dopamine..

Giả thuyết này được ủng hộ bởi hiệu quả của thuốc chống loạn thần đối với bệnh này (ức chế thụ thể D2) và bởi khả năng của các thuốc làm tăng hoạt động của dopaminergic như cocaine hoặc amphetamine gây ra rối loạn tâm thần.

Động kinh

Dựa trên các quan sát lâm sàng khác nhau, người ta đã chứng minh rằng động kinh có thể là một hội chứng giảm trương lực dopaminergic, do đó sự thiếu hụt trong sản xuất dopamine ở các khu vực mesolimbic có thể dẫn đến bệnh này.

Những dữ liệu này chưa được phản tác dụng hoàn toàn nhưng được hỗ trợ bởi hiệu quả của các loại thuốc có hiệu quả trong điều trị động kinh (thuốc chống co giật), làm tăng hoạt động của thụ thể D2..

Nghiện

Trong cùng một cơ chế của dopamine cho phép thử nghiệm niềm vui, sự hài lòng và động lực, các cơ sở của nghiện cũng được duy trì.

Các loại thuốc cung cấp giải phóng dopamine lớn hơn như thuốc lá, cocaine, amphetamine và morphin là những loại thuốc có sức gây nghiện lớn hơn do sự gia tăng dopaminergic mà chúng tạo ra ở vùng não của niềm vui và phần thưởng..

Tài liệu tham khảo

1. Arias-Montaño JA. Điều chế tổng hợp dopamine bởi các thụ thể tiền ung thư. Luận án tiến sĩ, Khoa Sinh lý học, Sinh lý học và Khoa học thần kinh, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Nguyên tắc của khoa tâm thần kinh. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet J-M, Cistarelli L, Millan MJ. Các thụ thể Dopamine D3 (tự động) ức chế giải phóng dopamine ở vỏ não trước của chuột di chuyển tự do in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Presopaptic dopamine và serotonin thụ thể điều chỉnh hoạt động tyrosine hydroxylase trong synaposome của hạt nhân của chuột. Dược phẩm Eur J 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Cấu trúc của thụ thể dopamine. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Có nên bắt đầu điều trị bệnh Parkinson bằng chất chủ vận dopamine? Neurol 1998; 50 (Cung 6): S19-22.
7. Starr MS. Vai trò của dopamine trong bệnh động kinh. Synapse 1996; 22: 159-94.