Анатомія і фізіологія дофаміну
дофамін є нейромедіатор, тобто хімічна речовина, яка перетинає простір, обмежений між двома нейронами (так званий синапс), щоб направити нервовий приплив.
На рівні мозку інформація циркулює у вигляді електричного імпульсу через приплив. Його передача відбувається від одного нейрона до іншого або від одного нейрона до ефекторної клітини (м’язової клітини), завдяки обов’язковій участі хімічних медіаторів. Вони вважаються носіями специфічної нервової інформації, і з біохімічної точки зору вони представляють біологічно активні речовини, що мають низьку молекулярну масу і роль яких полягає у забезпеченні передачі електричної інформації з пресинаптичної території на постсинаптичну територію.
Основними симпатико-парасимпатичними нейромедіаторами вважаються ацетилхолін і норадреналін, але більше 40 ендогенних речовин в даний час вважаються певними або потенційно нейромедіаторами.
Дофамін входить до складу категорія біогенних амінів, будучи a катехоламін, поряд з адреналіном і норадреналіном. Катехоламіни - це біологічно активні речовини, які мають загальне ядро катехоламінів і є результатом поступового метаболізму тирозину до досягнення остаточної стадії, представленої адреналіном. [1], [5]
Виробництво та вивільнення дофаміну
"Народження" катехоламінів відбувається в нейронах, починаючи від тироксину або фенілаланіну, які пройдуть процес гідроксилювання, опосередкований ферментом, який називається фенілаланілгідроксилаза. Гідроксилювання тироксину призведе до речовини, яка називається дигідроксифеніталанін, який також відомий як DOPA. Згодом він буде підданий процесу декарбоксилювання, в результаті чого дофамін - і як хімічний медіатор, і як попередник норадреналіну; остання під впливом метилюючого ферменту з медуллоспураренальної залози перетвориться на адреналін. Після синтезу в нейрональному тілі катехоламіни зберігатимуться у везикулах хроматину, де будуть вивільнятися шляхом екзоцитозу. [1], [2]
Дофамін є не тільки формою попередника норадреналіну, оскільки він також діє як хімічний медіатор як на центральному рівні, так і на периферійному рівні. На периферійному рівні було підкреслено існування дозованої кількості дофаміну в сітківці, легенях, судинах та симпатичних гангліях. На центральному рівні дофамін представляє більше половини загальної кількості церебральних катехоламінів, майже вся кількість знаходиться в базальних і мезенцефалічних ядрах. [1] Дофамін виробляється кількома тисячами нейронів, але не становить більше 0,3% від загальної кількості нервових клітин. [3]
Роль та ефекти дофаміну
Фізіологічні та фармакологічні ефекти дофаміну виявляються як на центральному, так і на периферійному рівні, що можливо завдяки його зчепленню з дофамінергічними рецепторами, які залежно від спорідненості до конкретних лігандів були поділені на 5 типів: D1, D2, D3, D4, D5. Дофамін - стимулятор альфа-, бета- та дофамінергічних рецепторів прямої дії, який призначається агоністом на рецептор, поряд з адреналіном (адреналін), норадреналіном (норадреналін) та ібопаміном. [1], [4]
Низькі дози дофаміну здатні стимулювати дофамінергічні рецептори: діючи на рецептори D1, розташовані в судинних руслах, це призводить до розширення судин, і якщо він діє на рецептори D2, розташовані в гладкій мускулатурі судин та нирок, це пригнічує вивільнення норадреналіну та дофаміну. Призначаючи в середніх дозах, дофамін стимулює бета-рецептори, розташовані в серці, мозку, жирових клітинах, макрофагах і лімфоцитах Т. У дуже високих дозах дофамін стимулює альфа-рецептори, які знаходяться в печінці, селезінці, гладких м’язах сфінктера, м’язах передміхурової залози, розширювальному м’язі. зіниці, піломоторні м’язи, кора, ниркові юкстагломерулярні клітини. [4]
Інші визначені ролі дофаміну були висвітлені в: пам’ять, рух, механізм винагороди, поведінка, пізнання, сон, навчання, гальмування пролактину.
Щодо ролі дофаміну в контроль руху, Загальновідомо, що певний компонент мозку, представлений центральними сірими ядрами, регулює цю функцію рухових навичок. Однак вони залежать від достатнього рівня дофаміну, щоб мати можливість функціонувати в оптимальних умовах. Дофамін зменшує вплив непрямого шляху, щоб посилити вплив прямого шляху в центральних сірих ядрах. Коли є низький рівень дофаміну У мозку рухи можуть затримуватися або впорядковуватися. Навпаки, коли існує надмірний рівень дофаміну, мозок схильний до непотрібних рухів, таких як повторювані тики.
В поведінка, пов'язана з винагородою та задоволенням, дофамін відіграє роль хімічної речовини, яка «домовляється» про задоволення мозку, його стимулюють ситуації, в яких ми прагнемо приємної активності. Взагалі, це призводить до негайного спостереження, що ряд факторів, таких як певна їжа, стать або певні речовини або наркотики, якими зловживають, також є стимулами для вивільнення дофаміну в мозку, особливо в певних регіонах, таких як ядро накопичення або передфронтальна кора. . Кокаїн та амфетаміни перешкоджають зворотному захопленню дофаміну; кокаїн конкурентно пригнічує поглинання дофаміну, щоб підвищити його рівень, тоді як амфетаміни збільшують концентрацію дофаміну за допомогою іншого механізму. Амфетаміни засвоюються в структурі дофаміну і, таким чином, можуть потрапляти в пресинаптичний нейрон; потрапляючи, вони виженуть молекули дофаміну зсередини везикул пам’яті, які зберігають цей нейромедіатор.
У зв'язку з впливом дофаміну на пам'яті, Було показано, що оптимальний рівень дофаміну в мозку, особливо в префронтальній корі, сприяє поліпшенню тимчасової робочої пам’яті. [8] У лобових частках дофамін регулює потік інформації з інших областей мозку, і порушення рівня дофаміну на цьому рівні корелюють із низкою нейрокогнітивних розладів, особливо пам’яті, уваги чи здатності вирішувати проблеми. Здається, рецептори D1 і D4 фактично відповідають за когнітивні ефекти дофаміну. [5], [7]
Дофамін також є головний інгібітор секреції пролактину передньою долею гіпофіза. Дофамін, що продукується нейронами дугоподібного ядра гіпоталамуса, викидається в кровоносні судини з гіпоталамо-гіпофізарним розташуванням на рівні середньої висоти, що живить гіпофіз. Однак лактотропні клітини можуть виробляти пролактин за відсутності дофаміну. Дофамін іноді є пролактино-інгібуючим фактором (PIF), пролактино-інгібуючим гормоном (PIH) або пролактостатином. [1]
Численні дослідження показали, що низький рівень рецепторів D2 корелює у людей з тривогою або соціальною фобією. Певні особливості шизофренії пов'язані з поганим дофамінергічним станом у певних областях мозку. З іншого боку, люди з біполярним розладом в маніакальних умовах можуть стати гіперсоціальними, а також гіперсексуальними - ці зміни пов’язані із надмірним рівнем дофаміну. Отже, маніакальні розлади можна зменшити шляхом введення антипсихотичних засобів, що блокують дофамін. [6]
Дофамін також відіграє помітну роль у механізм болю що має своїм джерелом центральну нервову систему (спинний мозок, центральні сірі ядра, кору острова, мозкову кору, таламус). Було показано, що значне зниження концентрації дофаміну часто пов’язане з наявністю хворобливих симптомів, які виникають головним чином при хворобі Паркінсона. [6]
І останнє, але не менш важливе: дофамін є одним із нейромедіаторів, які беруть участь контроль травних явищ нудота та блювота завдяки взаємодіям на рівні тригерної області хеморецептора. Наприклад, метоклопрамід є антагоністом D2-рецепторів, дія якого запобігає цим симптомам. [4]
Фармакологічне використання дофаміну
З терапевтичної точки зору дофамін вводять у таких ситуаціях, як гостра серцева недостатність, що може бути наслідком гострого інфаркту міокарда (кардіогенний шок) - дофамін - єдиний катехоламін, що застосовується при кардіогенному шоці, він має такі ефекти: збільшення потоку сечі, збільшення серцевого викиду та серцевої функції. Дофамін також може використовуватися в лікуванні післяопераційний синдром низького серцевого викиду, при токсично-септичному шоці, при травматичному шоці, а також при гіпотонії із значно низькими значеннями. Важливо зазначити, що дофамін вводять в індивідуально скоригованих дозах. Люди з підвищеною чутливістю до дофаміну або його допоміжних речовин, з феохромоцитомою, неконтрольованими розладами серця, значним аортальним стенозом або гіповолемією є чітко визначеними ситуаціями протипоказання до прийому дофаміну. [4]