Funzioni e meccanismo d'azione della dopamina

il dopamina È un neurotrasmettitore prodotto da un'ampia varietà di animali, inclusi sia gli esseri vertebrati che gli invertebrati.

È il neurotrasmettitore più importante del sistema nervoso centrale dei mammiferi e partecipa alla regolazione di varie funzioni come il comportamento motorio, l'umore o l'affettività.

È generato nel sistema nervoso centrale, cioè nel cervello degli animali, ed è parte delle sostanze note come catecolamine.

Le catecolamine sono un gruppo di neurotrasmettitori che vengono rilasciati nel flusso sanguigno e comprendono tre principali sostanze: adrenalina, noradrenalina e dopamina.

Queste tre sostanze sono sintetizzati da tirosina e possono essere prodotti in ghiandole surrenali (strutture reni) o terminazioni nervose di neuroni.

Dopamina è prodotta in più parti del cervello, specialmente nella substantia nigra, e svolge funzioni di neurotrasmissione nel sistema nervoso centrale, attivando i cinque tipi di recettori dopaminergici: D1, D2, D3, D4 e D5.

In ciascuna regione del cervello, la dopamina è responsabile dell'esecuzione di numerose funzioni diverse.

I più importanti sono: movimenti motori, regolazione della secrezione di prolattina, attivazione del sistema di piacere, partecipazione alla regolazione del sonno e dell'umore e attivazione dei processi cognitivi.

Il sistema dopaminergico

Ci sono migliaia di neuroni dopaminergici nel cervello, cioè sostanze chimiche della dopamina.

Il fatto che questo neurotrasmettitore sia così abbondante e così distribuito tra più regioni neuronali, ha portato all'emergere di sistemi dopaminergici.

Questi sistemi danno nomi alle diverse connessioni della dopamina in diverse aree del cervello, nonché alle attività e funzioni svolte da ciascuno di essi.

In questo modo, la dopamina e le sue proiezioni possono essere raggruppate in 3 sistemi principali.

1- Sistemi ultra-corti

Crea due gruppi di importanti neuroni dopaminergici: quelli del bulbo olfattivo e quelli degli strati plessiformi della retina.

La funzione di questi primi due gruppi dopaminici è principalmente responsabile delle funzioni percettive, sia visive che olfattive.

2- Sistema di lunghezza intermedia

Essi comprendono cellule dopaminergiche che iniziano nell'ipotalamo (una regione interna del cervello) e terminano nel nucleo intermedio dell'ipofisi (una ghiandola endocrina che secerne ormoni che regolano omeostasi).

Questo secondo gruppo di dopamina è principalmente caratterizzato dalla regolazione dei meccanismi motori e dei processi interni del corpo come la temperatura, il sonno e l'equilibrio.

3- Sistemi lunghi

Quest'ultimo gruppo comprende neuroni dell'area tagmental ventrale (una regione del cervello situata nel mesencefalo), che inviano proiezioni a tre principali regioni neurali: neostriatum il (putamen caudato e nuclei), la corteccia limbica e altre strutture limbiche.

Queste cellule dopaminergiche sono responsabili di processi mentali superiori come cognizione, memoria, ricompensa o umore.

Come vediamo, la dopamina è una sostanza che può essere trovata praticamente in qualsiasi regione del cervello e che svolge un numero infinito di attività e funzioni mentali.

Per questo motivo, il corretto funzionamento della dopamina è di vitale importanza per il benessere delle persone e ci sono molte alterazioni che sono state correlate a questa sostanza.

Tuttavia, prima di andare in una revisione dettagliata delle azioni e delle implicazioni di questa sostanza, andiamo un po 'più a fondo nel suo funzionamento e le sue caratteristiche.

Sintesi di dopamina

La dopamina è una sostanza endogena del cervello e come tale viene prodotta naturalmente dall'organismo.

La sintesi di questo neurotrasmettitore avviene nei terminali del nervo dopaminergico dove sono in alta concentrazione di enzimi responsabili.

Questi enzimi che promuovono la produzione di serotonina sono la tirosina idrossilasi (TH) e la decarbossilasi degli amminoacidi aromatici (L-DOPA).

In questo modo, il funzionamento di questi due enzimi del cervello è il principale fattore che predice la produzione di dopamina.

L'enzima L-DOPA richiede la presenza dell'enzima TH per svilupparsi ed essere aggiunto a quest'ultimo per produrre dopamina.

Inoltre, per il corretto sviluppo del neurotrasmettitore è richiesta anche la presenza di ferro.

Pertanto, affinché la dopamina sia generata e distribuita normalmente attraverso diverse regioni cerebrali, è necessaria la partecipazione di diverse sostanze, enzimi e peptidi dell'organismo.

Come funziona la dopamina?

La generazione di dopamina che abbiamo spiegato sopra non spiega il funzionamento di questa sostanza, ma semplicemente il suo aspetto.

In questo modo, dopo la generazione di dopamina, i neuroni dopaminergici iniziano ad apparire nel cervello, ma questi devono iniziare a funzionare per svolgere le loro attività.

Come ogni sostanza chimica per funzionare, la dopamina deve comunicare tra loro, cioè deve essere trasportata da un neurone all'altro.

Altrimenti, la sostanza rimarrebbe sempre tranquilla e non svolgerebbe alcuna attività cerebrale né effettuerebbe la necessaria stimolazione neuronale.

Affinché la dopamina possa essere trasportata da un neurone all'altro, è necessaria la presenza di specifici recettori, i recettori dopaminergici.

I recettori sono definiti come molecole o array molecolari in grado di riconoscere selettivamente un ligando e di essere attivati ​​dal ligato stesso.

In questo modo, i recettori dopaminergici sono in grado di distinguere la dopamina da altri tipi di neurotrasmettitori e rispondono solo ad essa.

Quando la dopamina viene rilasciata da un neurone, esso rimane nello spazio intersináptico (lo spazio tra i neuroni) fino a dopaminergici cattura recettore e introduce in un altro neurone.

Tipi di recettori della dopamina

Esistono diversi tipi di recettori dopaminergici, ognuno di essi ha determinate caratteristiche e funzioni.

In particolare, si possono distinguere 5 tipi principali: recettori D1, recettori D5, recettori D2, recettori D3 e recettori D4.

recettori D1 sono più abbondanti nel sistema nervoso centrale e si trovano principalmente nel tubercolo olfattivo, il neostriatum, nel nucleo accumbens, amigdala, nucleo subtalamico e della substantia nigra.

Mostrano un'affinità relativamente bassa per la dopamina e l'attivazione di questi recettori porta all'attivazione di proteine ​​e alla stimolazione di vari enzimi.

I ricevitori D5 sono molto più scarsi dei ricevitori D1 e hanno prestazioni molto simili.

I recettori D2 sono presenti principalmente nell'ippocampo, nel nucleo accumbens e nel neostriato e sono accoppiati alle proteine ​​G.

Infine, i recettori D3 e D4 si trovano principalmente nella corteccia cerebrale e sarebbero coinvolti in processi cognitivi come la memoria o l'attenzione.

Funzioni di dopamina

Come abbiamo notato, la dopamina è una delle sostanze chimiche più importanti nel cervello e, quindi, svolge molteplici funzioni.

Il fatto che sia ampiamente distribuito nelle regioni del cervello significa che questo neurotrasmettitore non si limita a svolgere una singola attività o funzioni con caratteristiche simili.

Infatti, la dopamina partecipa a molteplici processi cerebrali e consente di svolgere attività molto diverse e molto diverse.

Le principali funzioni svolte dalla dopamina sono:

Il movimento del motore

I neuroni dopaminergici situati nelle regioni più interne del cervello, cioè nei gangli della base, consentono la produzione dei movimenti motori delle persone.

In questa attività i recettori D5 sembrano essere particolarmente coinvolti e la dopamina è un elemento chiave per ottenere prestazioni motorie ottimali.

Il fatto che renda più evidente questa funzione della dopamina è la malattia di Parkinson, una patologia in cui l'assenza di dopamina nei gangli della base altera in abbondanza la capacità di movimento dell'individuo.

Memoria, attenzione e apprendimento

La dopamina è anche distribuita nelle regioni neuronali che consentono l'apprendimento e la memoria, come l'ippocampo e la corteccia cerebrale.

Quando in queste aree non viene secreta una quantità sufficiente di dopamina, possono verificarsi problemi di memoria, incapacità di mantenere l'attenzione e difficoltà nell'apprendimento.

I sentimenti di ricompensa

Probabilmente è la funzione principale di questa sostanza poiché la dopamina secreta nel sistema limbico consente di sperimentare sensazioni di piacere e ricompensa.

In questo modo, quando svolgiamo un'attività che ci piace, il nostro cervello rilascia automaticamente la dopamina, che consente la sperimentazione della sensazione di piacere.

L'inibizione della produzione di prolattina

Dopamina è responsabile per l'inibizione della secrezione di prolattina, un ormone peptidico che stimola la produzione di latte nelle ghiandole mammarie e la sintesi di progesterone nel corpo luteinica.

Questa funzione viene eseguita principalmente nel nucleo arcuato dell'ipotalamo e nella ghiandola pituitaria anteriore.

La regolazione del sonno

Il funzionamento di dopamina nella ghiandola pineale può dettare il ritmo circadiano negli esseri umani in quanto consente la melatonina rilascio e produrre la sensazione di sonno quando indossato a lungo senza sonno.

Inoltre, la dopamina svolge un ruolo importante nell'elaborazione del dolore (bassi livelli di dopamina sono associati a sintomi dolorosi) ed è coinvolta in atti autoriflessivi di nausea.

La modulazione dell'umorismo

Infine, la dopamina svolge un ruolo importante nella regolazione dell'umore, quindi bassi livelli di questa sostanza sono associati a malumore e depressione.

Patologie correlate alla dopamina

La dopamina è una sostanza che svolge molteplici attività cerebrali, in modo che il suo malfunzionamento possa portare a molte malattie. I più importanti sono.

Morbo di Parkinson

È la patologia che ha una relazione più diretta con il funzionamento della dopamina nelle regioni del cervello.

In realtà, questa malattia è principalmente causata da una perdita degenerativa dei neurotrasmettitori dopaminergici nei gangli della base.

La diminuzione della dopamina determina i tipici sintomi motori della malattia, ma può anche causare altre manifestazioni correlate al funzionamento del neurotrasmettitore come problemi di memoria, attenzione o depressione.

Il trattamento farmacologico primario per il morbo di Parkinson si basa sull'uso di un precursore della dopamina (L-DOPA), che consentono di aumentare leggermente la quantità di dopamina nel cervello e per mitigare la sintomatologia.

schizofrenia

L'ipotesi principale dell'eziologia della schizofrenia è basata sulla teoria dopaminergica, che afferma che questa malattia è dovuta a un'iperattività del neurotrasmettitore della dopamina.

Questa ipotesi è confermata dal l'efficacia dei farmaci antipsicotici per questa malattia (che inibiscono recettori D2) e la capacità di farmaci che aumentano l'attività dopaminergica come cocaina o anfetamine generano psicosi.

epilessia

Sulla base di numerose osservazioni cliniche, è stato ipotizzato che l'epilessia potrebbe essere una sindrome di dopaminergica ipoattività, quindi un deficit di produzione di dopamina nelle aree mesolimbico potrebbe portare a questa malattia.

Questi dati non sono stati completamente neutralizzati ma sono supportate da l'efficacia di farmaci che hanno risultati efficaci per il trattamento dell'epilessia (anticonvulsivanti), che aumenta l'attività dei recettori D2.

dipendenza

Nello stesso meccanismo della dopamina che consente la sperimentazione del piacere, della gratificazione e della motivazione, anche le basi della dipendenza sono sostenute.

I farmaci che forniscono un aumento del rilascio di dopamina, come tabacco da fiuto, cocaina, anfetamine e la morfina sono quelli che hanno una più coinvolgente a causa di aumento della dopamina producendo regioni cerebrali nel piacere e ricompensa.

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