Допаминът е вид невротрансмитер, произвеждан в мозъка, който предава сигнали между нервните клетки (неврони). Той играе важна роля в регулирането на много функции на тялото, включително памет, движение, мотивация, настроение, внимание и др.
Високите или ниските нива на допамин се свързват с редица заболявания, включително болест на Паркинсон, шизофрения, синдром на неспокойните крака, хиперактивно разстройство с дефицит на вниманието (ADHD) и др.
Биосинтез на допамин
Химически допаминът принадлежи към семейството на катехоламините, което включва още невротрансмитерите норепинефрин (норадреналин) и епинефрин (адреналин).
Допаминът се образува от аминокиселината тирозин. Биосинтезата се осъществява в цитоплазмата на допаминергичните неврони в две стъпки:
- аминокиселината тирозин се хидроксилира под действието на ензима тирозин хидроксилаза до L-DOPA (L-3,4-дихидроксифенилаланин). Това превръщане изисква кислород, железен кофактор и тетрахидробиоптерин.
- L-DOPA се декарбоксилира до допамин под действието на ензима ароматната L-аминокиселина декарбоксилаза (DOPA декарбоксилаза). Пиридоксал фосфатът (форма на витамин B6) е необходим като кофактор.
След като се синтезира, допаминът се транспортира в синаптичните везикули чрез везикуларния моноаминов транспортер 2 (VMAT2). При стимулиране на невроните той се освобождава в синаптичното пространство. Тук се свързва и активира различни допаминови рецептори, причинявайки невронно възбуждане или инхибиране.
Допаминови рецептори
Допаминовите рецептори са клас G протеин-свързани рецептори, които са разделени на две семейства въз основа на тяхната структура и функция:
D1-подобни рецептори – включват D1 и D5 рецепторите.
Тези рецептори стимулират производството на cAMP, насърчавайки възбудимостта и растежа на невроните и влияят на поведението.
D1 рецепторите се намират главно в стриатума, неокортекса и лимбичната система.
D5 рецепторите присъстват в хипокампуса, хипоталамуса и други области на мозъка. Участват в когнитивните и емоционални процеси.
D2-подобни рецептори – включват D2, D3 и D4 рецепторите.
Обикновено инхибират производството на cAMP, регулирайки двигателните функции, освобождаването на хормони, емоционалните реакции и познавателните способности.
D2 рецепторите са широко разпространени в мозъка, включително стриатума, субстанция нигра, хипофизната жлеза.
D3 рецепторите се намират главно в лимбичните области на мозъка.
D4 рецепторите се намират във фронталния кортекс, амигдалата и хипоталамуса.
Метаболизъм на допамина
Метаболизмът на допамин може да се осъществи както в цитоплазмата на невроните, така и извън нервните клетки, в извънклетъчното пространство.
Попадналият в синаптичната цепнатина допамин може да се транспортира обратно в пресинаптичния неврон чрез допаминов транспортер (DAT), където да бъде препакетиран във везикули или метаболизиран. Част от допамина преминава от синаптичната цепнатина в извънклетъчното пространство, където се метаболизира.
Допаминът се метаболизира по следните пътища:
Път на моноаминооксидазата (МАО)
- допаминът се окислява от MAO (главно MAO-B в мозъка) до образуване на дихидроксифенилоцетна киселина (DOPAC).
- след това DOPAC се окислява допълнително от алдехид дехидрогеназа до образуване на хомованилова киселина (HVA).
Път на катехол-О-метилтрансфераза (COMT)
- допаминът се метаболизира от катехол-о-метилтрансфераза (COMT) до образуване на 3-метокситирамин (3-MT).
- след това 3-MT се окислява от MAO-В и се образува хомованилова киселина (HVA).
Крайният метаболит, хомованилова киселина (HVA), е водоразтворим и се екскретира с урината. Измерването на нивата на HVA в урината или цереброспиналната течност (ликвора) често се използва като индикатор за метаболизма на допамин.
Познаването на метаболизма на допамина е от решаващо значение за разбирането на различни неврологични и психиатрични състояния.
Къде се произвежда допамин?
Допаминът се произвежда в следните мозъчни структури:
- substancia nigra
Субстанция нигра представлява ядро, което се намира в средния мозък. Допаминът, произведен тук, е от решаващо значение за контрола на движението. Дегенерацията на допаминергичните неврони в субстанция нигра е отличителен белег на болестта на Паркинсон.
- вентрална тегментална зона
Намира се в средния мозък в съседство със субстанция нигра. Тези допаминергични неврони са част от мезокортиколимбичния път, който участва във възнаграждението, мотивацията, познанието и емоционалната регулация. Тази област има роля в пристрастяването.
- хипоталамус
Хипоталамусът е част от междинния мозък. Дъговидното ядро на хипоталамуса продуцира допамин. Допаминергичните неврони в хипоталамуса регулират освобождаването на хормони от хипофизната жлеза. Например, допаминът инхибира секрецията на пролактин от предния дял на хипофизата.
- обонятелна луковица
Обонятелната луковица лежи на долната повърхност на фронталния (челния) лоб на мозъка, точно над носната кухина. Допаминергичните неврони в обонятелната луковица участват в обонянието.
Допаминът се произвежда и на много други места в тялото, като очите, панкреаса и сърдечно-съдовата система.
Допаминови пътища
Допаминовият път е сложна мрежа от неврони в мозъка, която използва невротрансмитера допамин за предаване на сигнали. Има няколко основни допаминови пътища в мозъка:
- нигростриатен път
Започва от субстанция нигра и завършва в стриатума. Този път е от съществено значение за контрола на движенията и координацията. Засегнат е значително при болестта на Паркинсон.
- мезолимбичен път
Започва от вентрална тегментална област и завършва в лимбична система – хипокампуса и подкорови ядра. Този път участва в регулирането на удоволствието и възнаграждението, като играе значима роля в укрепването на поведенията, които носят удоволствие, като хранене, секс и социални взаимодействия. Този път има роля също в пристрастяването и различни психиатрични разстройства.
- мезокортикален път
Започва от вентрална тегментална област и завършва в префронталния кортекс. Този път е свързан с познанието, паметта и емоционалните реакции. Той влияе върху изпълнителните функции като вземане на решения, планиране и социално поведение. Дисфункциите в този път са свързани с шизофрения и други когнитивни дефицити.
- тубероинфундибуларен път
Започва от дъговидното ядро на хипоталамуса и се насочва към инфундибулума, който е свързан с хипофизната жлеза. Регулира секрецията на пролактин от предния дял на хипофизата.
Прочетете за:
Ефекти на допамина
Симптоми на висок допамин
Симптоми на нисък допамин
