Що таке дофамін?

Дофамін (допамін, DA) – Нейромедіатор, а також гормон, що виробляється мозковою речовиною надниркових залоз та іншими тканинами (наприклад, нирками). Відомий як «гормон любові». Виробляється в організмі закоханої людини, викликаючи так звану «дофаминовую залежність». Страждання від нерозділеного кохання нерідко пов'язані з надлишком дофаміну в організмі людини. Найчастіше, в подібних випадках, для виведення надлишку дофаміну з організму допомагають помірні фізичні навантаження.

За хімічною структурою дофамін відноситься до біогенними амінами, конкретно до катехоламінів. Дофамін є попередником норадреналіну (і, відповідно, адреналіну) в його біосинтезі.

Дофамін як нейромедіатор.

Дофамін є одним з хімічних чинників внутрішнього підкріплення (ФВП). Як і у більшості таких факторів, у дофаміну існують наркотичні аналоги, наприклад, амфетамін, метамфетамін, меткатіон. Кокаїн вляєтся інгібітором зворотного захоплення дофаміну. Резерпін блокує накачування дофаміну в пресинаптичні везикули.

Синтез дофаміну

Попередником дофаміну є L-тирозин (він синтезується з фенілаланіну), який гідроксилюється (приєднує OH-групу) ферментом тирозингідроксилази з утворенням L-DOPA, яка, в свою чергу, втрачає COOH-групу за допомогою ферменту L-DOPA-декарбоксилази, і перетворюється в дофамін. Цей процес відбувається в цитоплазмі нейрона.

Дофамінові рецептори

Постсинаптичні дофамінові рецептори належать до сімейства GPCR. Існує щонайменше п'ять різних підтипів дофамінових рецепторів – D1-5. Рецептори D1 і D5 володіють досить значною гомології і сполучені з білком GS, який стимулює аденілтціклазу, внаслідок чого їх зазвичай розглядають спільно як D-1-подібні рецептори. Решта рецептори підродини подібні D2 і сполучені з Gi-білком, який інгібує аденілатциклазу, внаслідок чого їх об'єднують під загальною назвою D-2-подібні рецептори. Таким чином, дофамінові рецептори відіграють роль довготривалої потенціації.

Участь у «внутрішньому підкріпленні» беруть D2 і D4 рецептори.

У великих концентраціях дофамін також стимулює α-і β-адренорецептори. Вплив на адренорецептори пов'язано не стільки з прямою стимуляцією адренорецепторів, скільки зі здатністю дофаміна вивільняти норадреналін із гранулярних пресинаптичних депо, тобто надавати непряме адреноміметичну дію.

«Кругообіг» дофаміну

Синтезований нейроном дофамін закачується в дофамінові везикули. Цей процес є протон-спряженим транспортом. У везикулу за допомогою протон-залежної АТФази закачуються іони H +. При виході протонів по градієнту в везикул надходять молекули дофаміну.

Далі дофамін виводиться в синаптичну щілину. Частина його бере участь у передачі нервового імпульсу, впливаючи на клітинні D-рецептори постсинаптичної мембрани, а частина повертається в пресинаптичний нейрон за допомогою зворотного захоплення. Ауторегуляция виходу дофаміну забезпечується D2 і D3 рецепторами на мембрані пресинаптичного нейрона. Зворотне захоплення проводиться транспортером дофаміну. Повернувся в клітку медіатор розщеплюється за допомогою моноамінооксидази (МАО), і, далі, альдегіддегідрогенази і катехол-О-метил-трансферази до гомованмліновой.

Локалізація в ЦНС

З усіх нейронів ЦНС тільки близько семи тисяч виробляють дофамін. Відомо кілька дофамінових ядер, розташованих в мозку. Це дугоподібне ядро (лат. nucleus arcuatum), що дає свої відростки в серединне піднесення гіпоталамуса. Дофамінові нейрони чорної субстанції посилають аксони в стріатум (хвостате і чечевицеподібних ядро). Нейрони, що знаходяться в області вентральної покришки, дають проекції до лимбичним структурам і корі.

Основні дофамінові шляху:

  1. мезолімбічної шлях;
  2. нігростріарних шлях (екстрапірамідна система);
  3. тубероінфундибулярному шлях (лімбічна система – гіпоталамус – гіпофіз).

У екстрапірамідної системі дофамін грає роль стимулюючого нейромедіатора, що сприяє підвищенню рухової активності, зменшенню рухової загальмованості і скутості, зниження гіпертонусу м'язів. Фізіологічними антагоністами дофаміну в екстрапірамідної системі є ацетилхолін і ГАМК.

У гіпоталамісе і гіпофізі дофамін грає роль природного гальмівного нейромедіатора, пригнічувала секрецію ряду гормонів. При цьому пригнічуючу дію на секрецію різних гормонів реалізується при різних концентраціях дофаміну, що забезпечує високу специфічність регуляції. Найбільш чутлива до гальмуючого дії дофамінергічних сигналів секреція пролактину, у меншій мірі – секреція соматоліберіна і соматропіну, в ще меншому – секреція кортіколіберіна і кортикотропіну і в зовсім малою мірою – секреція тіроліберіна і тіротропіна. Секреція гонадотропінів і гонадоліберину не пригнічується дофамінергічними сигналами.

Дофамін як гормон

Дофамін володіє рядом фізіологічних властивостей, характерних для адренергічних речовин.

Дофамін викликає підвищення опору периферичних судин (менш сильне, ніж під впливом норадреналіну). Він підвищує артеріальний тиск систоли в результаті стимуляції α-адренорецепторів. Також дофамін збільшує силу серцевих скорочень в результаті стимуляції β-адренорецепторів. Збільшується серцевий викид. Частота серцевих скорочень збільшується, але не так сильно, як під впливом адреналіну.

Потреба міокарда в кисні під впливом дофаміну підвищується, проте в результаті збільшення коронарного кровотоку забезпечується підвищена доставка кисню.

В результаті специфічного зв'язування з дофаміновими рецепторами нирок дофамін зменшує опір ниркових судин, збільшує в них кровотік і ниркову фільтрацію. Поряд з цим підвищується натрійурез.

Відбувається також розширення мезентеріальних судин. Цією дією на ниркові і мезентеріальні судини дофамін відрізняється від інших катехоламінів (норадреналіну, адреналіну та ін.) Однак у великих концентраціях дофамін може викликати звуження ниркових судин.

Дофамін інгібує також синтез альдостерону в корі надниркових залоз, знижує секрецію реніну нирками, підвищує секрецію простаглондінов тканиною нирок.

Дофамін гальмує перистальтику шлунка та кишечнику, викликає розслаблення нижнього піщеводнго сфінктера і підсилює шлунково-стравохідний і дуодено-шлунковий рефлюкс. В ЦНС дофамін стимулює хеморецептори тригерній зони і блювотного центру, і тим самим бере участь у здійсненні акту блювоти.

Через гематоенцефалічний бар'єр дофамін мало проникає, і підвищення рівня дофаміну в плазмі крові надає мале вплив на функції ЦНС, за винятком дії на срібло поза гематоенцефалічним бар'єру ділянки, такі, як тригерна зона.

Підвищення рівня дофаміну в плазмі крові відбувається при шоці, травмах, опіках, крововтратах, стресових станах, при різних больових синдромах, тривозі, страху, стресі. Дофамін грає роль в адаптації організму до стресових ситуацій, травм, крововтрата і ін

Також рівень дофаміну в крові підвищується при погіршенні кровопостачання нирок або при підвищеному вмісті іонів натрію, а також ангіотензину або альдостерону в плазмі крові. Мабуть, це відбувається внаслідок підвищення синтезу дофаміну з ДОФА в тканині нирок при їх ішемії або при впливі ангіотензину та альдостерону. Ймовірно, цей фізіологічний механізм служить для корекції ішемії нирок та для протидії гіперальдостеронемія і гіпернатріємії.

Патології, пов'язані з дофаміном

Найбільш відомими патологіями, пов'язаними з дофаміном, є шизофренія й паркінсонізм. Згідно поширеній точці зору, шизофренія пов'язана зі зниженням вмісту дофаміну в мезокортикальної дофамінергічні шляху (негативна симптоматика і когнітивні порушення) і з підвищенням вмісту дофаміну в мезолімбічної шляху (позитивна симптоматика: марення і галюцинації), а також, за даними новітніх досліджень, з порушенням метаболізму глутамату і ГАМК.

Глутамат є основним нейромедіатором мозку і слабка (затуманена) нервова система викликає перевантаження в роботі глютаматергіческіх синапсів, що веде до біополярной порушення з виробленням дофаміну та інших нейромедіаторів у мозку. Спостерігається при патології D-2-подібних рецепторів. Паркінсонізм пов'язаний з пониженим вмістом дофаміну в нігростріарних шляху. Спостерігається при руйнуванні чорної субстанції, патології D-1-подібних рецепторів.

З порушенням дофамінергічної системи пов'язують також дискінезії, гіперкінезія, ангедонію, депресію, деменцію, патологічну агресивність, фіксацію патологічних потягів.

Зі зниженням дофамінергічної активності та іншими змінами метаболізму в нігростріарних шляху при прийомі антипсихотиків пов'язані екстрапірамідні порушення.

Джерела

  • Ашмарін І.П., Єщенко Н.Д., Каразеева Є.П. Нейрохімія в таблицях і схемах. М.: «Іспит», 2007.
  • Дофамінових гіпотеза шизофренії (Anissa Abi-Dargham, Schizophrenia Research Forum).
  • Окислювальний стрес – на стику NMDA-та ГАМК-гіпотез шизофренії?

Category: Медицина і здоров'я

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply