dopamine

keluasan

Dopamine adalah neurotransmitter penting keluarga katekolamin, dengan fungsi kawalan ke atas: pergerakan, memori kerja yang disebut, sensasi keseronokan, ganjaran, pengeluaran prolaktin, mekanisme peraturan tidur, beberapa fakultas kognitif dan keupayaan untuk memberi perhatian.

Dalam tubuh manusia, pengeluaran dopamin terutama disebabkan oleh neuron yang dipanggil kawasan dopaminergik dan, sedikit sebanyak, kepada bahagian medullary kelenjar adrenal (atau kelenjar adrenal).

Kawasan dopaminergik termasuk beberapa tapak otak, termasuk pars compacta substantia nigra dan kawasan tegmental orang tengah.

Tahap dopamin tidak normal bertanggungjawab terhadap beberapa keadaan patologi. Salah satu daripada keadaan patologi adalah penyakit Parkinson yang diketahui.

Apakah dopamin?

Dopamin adalah molekul organik, yang dipunyai oleh keluarga catecholamine, yang memainkan peranan penting dalam neurotransmitter di otak manusia dan haiwan lain.

Dopamine juga merupakan molekul prekursor dari mana sel-sel, melalui proses tertentu, memperoleh dua neurotransmitter lain dari keluarga catecholamine: norepinephrine (atau noradrenaline ) dan epinefrin (atau adrenalin ).

APAKAH ADALAH NEUROTHERABS?

Neurotransmiter adalah bahan kimia yang membolehkan sel-sel dalam sistem saraf, yang dipanggil neuron, untuk berkomunikasi antara satu sama lain.

Dalam neuron, neurotransmiter berada dalam vesikel kecil; vesikel adalah setanding dengan poket, dibatasi oleh lapisan dua fosfolipid, sama sekali sama dengan membran sitoplasmik sel eukariotik yang sihat.

Di dalam vesikel, neurotransmiter kekal tidak lekat, jadi untuk bercakap, sehingga, di neuron di mana mereka tinggal, dorongan saraf tidak berlaku.

Impuls saraf, sebenarnya, merangsang pembebasan vesikel oleh neuron yang mengandungnya.

Dengan pembebasan vesikel, neurotransmitter melarikan diri dari sel-sel saraf, menduduki ruang sinaptik yang dipanggil (yang merupakan ruang tertentu antara dua neuron yang sangat dekat) dan berinteraksi dengan neuron jiran, tepat dengan reseptor membran neuron-neuron yang disebutkan di atas . Interaksi neurotransmitter dengan neuron yang diletakkan di kawasan berdekatan mengubah dorongan saraf awal menjadi tindak balas sel yang spesifik, yang bergantung pada jenis neurotransmitter dan jenis reseptor yang terdapat pada neuron yang terlibat.

Dalam kata-kata yang lebih mudah, neurotransmitter adalah utusan kimia, yang impuls saraf melepaskan untuk mendorong mekanisme selular tertentu.

Sebagai tambahan kepada dopamin dan derivatifnya, norepinephrine dan epinephrine, neurotransmiter penting lain manusia adalah: glisin, serotonin, melatonin, asid gamma-aminobutyric (GABA) dan vasopressin.

NAMA KIMIA DOPAMINE

Nama kimia dopamin ialah 4- (2-aminoetil) benzena-1, 2-diol .

SEJARAH DOPAMINE

Secara mengejutkan, dopamin merupakan neurotransmitter yang pertama disintesis oleh penyelidik di makmal dan kemudian dijumpai dalam tisu otak manusia.

Bertarikh 1910, kebaikan makmal sintesis dopamin terletak pada George Barger dan James Ewens, dua ahli kimia Inggeris dari syarikat Wellcome di London.

Untuk mengetahui, sebaliknya, dopamin itu adalah molekul yang secara semulajadi hadir di dalam otak adalah penyelidik British, Kathleen Montagu, pada tahun 1957, di makmal Runwell Hospital di London.

Satu tahun selepas penemuan dopamin dalam tisu otak, maka pada tahun 1958, ahli sains Arvid Carlsson dan Nils-Ake Hillarp, pekerja-pekerja dari Laboratorium Kimia Farmakologi Institut Jantung Negara Sweden, mengenal pasti dan menggambarkan untuk pertama kalinya peranan neurotransmitter, ditutup dengan dopamin.

Untuk penemuan ini yang penting dan kerana mendirikan dopamin itu bukan hanya pendahulunya norepinephrine dan epinephrine, Carlsson juga menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan .

WHERE DO THE DOPAMINE NAME DARI DARIPADA?

Masyarakat saintifik mengguna pakai istilah "dopamin", kerana molekul prekursor, dari mana George Barger dan James Ewens mensintesiskan dopamin, adalah apa yang disebut L-DOPA.

Struktur kimia

Seperti yang dinyatakan, dopamin adalah katekolamin.

Catecholamines adalah molekul organik, di mana kehadiran cincin benzena digabungkan dengan dua kumpulan hidroksil OH berulang. Cincin benzena yang digabungkan dengan dua kumpulan hidroksil OH mempunyai formula kimia C ₆ H ₃ (OH) ₂ .

Dalam kes dopamin, bahan ini terdiri dalam kesatuan antara cincin benzena dengan dua kumpulan hidroksil, khas katekolamin, dan kumpulan etilamina .

Kumpulan etilamina adalah sebatian organik dengan dua atom karbon dan satu nitrogen, dan mempunyai rumus kimia berikut: CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

Berdasarkan rumus kimia yang dilaporkan di atas, iaitu kumpulan benzena dengan dua kumpulan OH dan kumpulan etilamina, formula kimia akhir dopamine adalah: C ₆ H ₃ (OH) ₂ -CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

Angka-angka di bawah menunjukkan struktur kimia catecholamine generik, kumpulan hidroksil, kumpulan etilamina, dopamin dan L-DOPA.

HARTA KIMIA

Seperti banyak molekul yang terdiri daripada kumpulan etilamina, dopamin adalah asas organik .

Ini menunjukkan bahawa, dalam persekitaran berasid, ia umumnya dalam bentuk proton; sementara, dalam persekitaran asas, biasanya dalam bentuk tidak proton.

Ringkasan: bagaimana dan di mana ia berlaku?

Laluan sintesis semulajadi (atau biosintesis ) dopamin mengandungi empat langkah asas dan bermula dari asid amino L-phenylalanine .

Secara ringkas dan skematik, biosintesis dopamin dapat diringkaskan seperti berikut:

L-phenylalanine ⇒ L-tyrosin ⇒ L-DOPA ⇒ dopamin

Penukaran L-phenylalanine kepada L-tirosin dan penukaran L-tirosin kepada L-DOPA terdiri daripada dua reaksi hidroksilasi . Dalam kimia, tindak balas hidroksilasi adalah tindak balas pada akhir mana molekul memperoleh kumpulan hidroksil OH.

Reaksi hidroksilasi pertama, iaitu L-phenylalanine ⇒ L-tyrosine, berlaku berkat intervensi enzim yang dikenali sebagai phenylalanine hydroxylase .

Reaksi L-tirosin ⇒ L-DOPA, sebaliknya, berkat campur tangan enzim yang dikenali sebagai tyrosine hydroxylase .

Langkah terakhir, yang berasal dari L-DOPA berasal dari dopamin, adalah tindak balas decarboxylation .

Dalam bidang kimia, tindak balas decarboxylation sepadan dengan suatu proses pada akhir yang mana molekul sedemikian kehilangan satu atau lebih kumpulan carboxyl COOH.

Untuk memberikan tindak balas decarboxylation yang menimbulkan L-DOPA adalah enzim yang dipanggil decarboxylase L-amino decarboxylase (atau DOPA decarboxylase ).

RINGKASAN DOPAMINE

Dalam tubuh manusia, biosintesis dopamin terutamanya disebabkan oleh neuron-neuron yang dipanggil kawasan dopaminergik dan, sedikit sebanyak, kepada bahagian medullary kelenjar adrenal (atau kelenjar adrenal ).

Neuron kawasan dopaminergik, atau neuron dopaminergik, adalah sel-sel saraf yang terletak di:

• Substantia nigra , tepatnya dalam apa yang dipanggil Pars compacta substantia nigra . Substantia nigra (atau bahan hitam) berlaku di tengah tengah, yang merupakan salah satu daripada tiga kawasan utama yang membentuk sistem otak.

  Walaupun sebahagian daripada batang otak, bahan hitam bertindak di bawah bimbingan nuklei asas (atau ganglia basal ) dari telencephalon; telencephalon adalah otak.

  Menurut pelbagai kajian saintifik, pars compacta substantia nigra adalah tapak utama sintesis dopamin, yang terdapat di dalam tubuh manusia.

• Kawasan Tegmen Ventral . Juga terletak pada tahap midbrain, daerah tegegalal ventral mempunyai neuron dopaminergik, yang meluas ke kawasan saraf yang berbeza, termasuk: nukleus accumbens, korteks prefrontal, amigdala dan hippocampus.
• Hipotalamus posterior . Pemanjangan neuron dopaminergik di hipothalamus posterior mencapai kord rahim.
• Nukleus Arcuate hypothalamus dan nucleus paraventricular hypothalamus . Neuron dopaminergik kedua-dua kawasan ini mempunyai sambungan yang mencapai pituitari. Di sini, mereka bertanggungjawab untuk mempengaruhi pengeluaran prolaktin.
• Kawasan yang tidak menentu dari subthalamus .

degradasi

Degradasi semulajadi dopamin dalam metabolit tidak aktif boleh berlaku dalam dua cara yang berbeza dan melibatkan tiga enzim:

• monoamine oxidase (atau MAO),
• catechol-O-methyltransferase (COMT)
• aldehid dehidrogenase.

Kedua-dua mod degradasi semulajadi membawa kepada pembentukan bahan, yang dikenali sebagai asid homovanilic (HVA).

fungsi

Dopamine melakukan banyak fungsi, baik dalam sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer .

Bagi sistem saraf pusat, dopamin adalah neurotransmitter yang menyertai:

• Kawalan pergerakan
• Mekanisme rembesan hormon prolaktin
• Kawalan keupayaan ingatan
• Mekanisme ganjaran dan kesenangan
• Kawalan tumpuan perhatian
• Kawalan beberapa aspek tingkah laku dan beberapa fungsi kognitif
• Mekanisme tidur
• Kawalan mood
• Mekanisme yang mendasari pembelajaran

Berkenaan dengan sistem saraf periferal, tindakan dopamin:

• Sebagai vasodilator
• Sebagai perangsang ekskresi natrium, melalui air kencing
• Sebagai faktor yang memihak kepada motilitas usus
• Sebagai faktor yang mengurangkan aktiviti limfosit
• Sebagai faktor yang mengurangkan rembesan insulin oleh pulau-pulau kecil Langerhans (sel beta pankreas)

DEPAMINERGIC RECEPTORS

Selepas pembebasannya ke ruang sinaptik, dopamin menampakkan kesannya dengan berinteraksi dengan reseptor dopaminergik yang dipanggil, terdapat pada membran sel-sel saraf yang berbeza.

Dalam mamalia - oleh itu juga pada manusia - terdapat 5 subtipe reseptor dopaminergik yang berlainan. Nama-nama subtipe 5 reseptor ini sangat mudah: D1, D2, D3, D4 dan D5.

Tindak balas yang dihasilkan oleh dopamin bergantung kepada subtip penerima reseptor dopaminergik, dengan mana dopamin itu sendiri berinteraksi.

Dalam erti kata lain, kesan dopamin selular berbeza-beza bergantung kepada reseptor dopaminergik yang terlibat dalam interaksi.

Di encephalon, ketumpatan pengedaran reseptor dopaminergik berbeza dari kawasan otak ke kawasan otak. Diriwayatkan dengan cara lain, setiap kawasan otak mempunyai jumlah reseptor dopaminergik sendiri.

Para ahli biologi percaya bahawa ketumpatan berlainan reseptor reseptor ini bergantung pada fungsi yang harus ditutup oleh kawasan otak.

DOPAMINE DAN PERGERAKAN

Kemahiran motor manusia (pergerakan yang betul, kepantasan pergerakan, dan lain-lain) bergantung kepada dopamin bahawa substantia nigra dibebaskan di bawah tindakan ganglia basal.

Malah, jika dopamin dikeluarkan oleh substantia nigra lebih rendah daripada biasa, pergerakan menjadi lebih perlahan dan tidak teratur. Sebaliknya, jika dopamin secara kuantitatif lebih tinggi daripada biasa, tubuh manusia mula melakukan gerakan yang tidak perlu, sangat mirip dengan tics.

Oleh itu, peraturan dopamin yang dikeluarkan oleh substantia nigra adalah penting bagi manusia untuk bergerak dengan betul, melakukan gerak isyarat yang diselaraskan dan pada kelajuan yang betul.

DOPAMINA DAN SIARAN PROLAKSI

Dopamin yang berasal dari neuron dopaminergik nukleus arcuate dan nukleus paraventricular menghalang rembesan prolaktin hormon, oleh sel - sel laktotropik kelenjar pituitari .

Seperti yang dapat difahami dengan mudah, ketiadaan atau penurunan kehadiran dopamin dari daerah-daerah yang disebutkan di atas menunjukkan aktiviti yang lebih besar dari sel-sel laktotropik hipofisis, oleh itu pengeluaran prolaktin yang lebih besar.

Dopamin yang menghalang rembesan prolaktin dipanggil "faktor menghalang prolaktin" (PIF).

Untuk mengetahui kesan prolaktin, pembaca boleh klik di sini.

DOPAMINE DAN MEMORY

Beberapa kajian saintifik telah menunjukkan bahawa tahap dopamin yang mencukupi dalam korteks prefrontal meningkatkan memori kerja yang dipanggil.

Secara definisi, ingatan kerja adalah "satu sistem untuk penyelenggaraan sementara dan manipulasi maklumat semasa pelaksanaan tugas kognitif yang berbeza, seperti pemahaman, pembelajaran dan pemikiran".

Jika paras dopamin yang berasal dari korteks prefrontal menurun atau meningkat, memori kerja mula menderita.

DOPAMINE, KESINGAN DAN GANTI

Dopamin adalah pengantara keseronokan dan pahala .

Malah, menurut kajian yang boleh dipercayai, otak manusia akan melepaskan dopamin apabila ia "hidup" keadaan atau aktiviti yang menyenangkan, seperti makanan berdasarkan makanan yang baik atau aktiviti seksual yang memuaskan.

Neuron di kawasan dopaminergik yang paling terlibat dalam mekanisme ganjaran dan kesenangan adalah orang-orang akusatif nukleus dan korteks prefrontal.

DOPAMINE DAN PERHATIAN

Dopamin yang berasal dari korteks prefrontal menyokong rentang perhatian .

Penyelidikan yang menarik telah menunjukkan bahawa kepekatan dopamin berkurangan dalam korteks prefrontal sering dikaitkan dengan keadaan yang dikenali sebagai gangguan hiperaktif kekurangan defisit .

FUNGSI DOPAMINE DAN COGNITIF

Hubungan antara dopamin dan kebolehan kognitif terbukti dalam semua keadaan yang mengerikan yang dicirikan oleh perubahan neuron dopaminergik korteks prefrontal.

Sebenarnya, dalam keadaan yang tidak diingini, sebagai tambahan kepada fakulti perhatian dan memori yang telah disebutkan, fungsi neurokognitif, kemahiran menyelesaikan masalah, dan sebagainya juga mungkin terjejas.

penyakit

Dopamine memainkan peranan utama dalam pelbagai keadaan perubatan, termasuk: Penyakit Parkinson, gangguan hiperaktif kekurangan perhatian (ADHD), skizofrenia / psikosis dan ketagihan terhadap ubat tertentu dan ubat tertentu .

Tambahan pula, menurut beberapa kajian saintifik, ia akan bertanggungjawab untuk sensasi yang menyakitkan yang mencirikan beberapa keadaan yang mengerikan (fibromyalgia, sindrom kaki gelisah, pembakaran sindrom mulut) dan mual yang berkaitan dengan muntah .

Dopamin dan ketagihan
dadah	dadah
kokain amfetamin methamphetamine Ecstasy (MDMA)	Ritalin psychostimulants

Untuk mengetahui lebih lanjut:

• Penyakit Parkinson
• ADHD
• skizofrenia

Rasa ingin tahu dan maklumat lain

Untuk melengkapkan apa yang telah dikatakan setakat ini, berikut adalah beberapa maklumat tambahan mengenai dopamin:

• Penukaran dopamin ke noradrenalin adalah tindak balas hidroksilasi, yang disediakan oleh enzim yang dikenali sebagai beta-hydroxylase dopamin .

  Penukaran dopamin ke adrenalin, sebaliknya, adalah tindak balas yang berlaku kerana campur tangan enzim yang dikenali sebagai phenylethanolamine N-methyltransferase .

• Kajian terkini menunjukkan bahawa walaupun retina okular akan menjadi tuan rumah beberapa neuron dopaminergik.

  Sel-sel saraf ini mempunyai ciri-ciri aktif semasa waktu siang dan membungkam pada waktu kegelapan.

• Reseptor dopaminergik yang paling biasa dalam sistem saraf manusia adalah reseptor D1, diikuti dengan segera oleh reseptor D2.

  Apabila dibandingkan dengan subtipe D1 dan D2, reseptor D3, D4 dan D5 hadir pada tahap yang lebih rendah.

• Menurut pakar, penyalahgunaan dopamin keseronokan dan pahala juga termasuk penyalahgunaan dadah.

  Memang, dadah, seperti kokain, menyebabkan peningkatan tahap dopamin, sama seperti makanan yang baik atau aktiviti seksual yang memuaskan.

• Doktor merancang rawatan berdasarkan suntikan dopamin, dengan kehadiran: hipotensi, bradikardia, kegagalan jantung, serangan jantung, penangkapan jantung dan kegagalan buah pinggang.
• Penuaan fisiologi, yang mana setiap manusia adalah subjek, bertepatan dengan penurunan paras dopamin dalam sistem saraf.

  Menurut beberapa kajian saintifik, kemerosotan yang dikaitkan dengan usia lanjut fungsi otak akan disebabkan, sebahagiannya, penurunan tahap dopamin dalam sistem saraf.

Lihat juga: Dopamine Agonist Drugs