Dopamina

Dopamina
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

C8H11NO2

Masa molowa

153,18 g/mol

Wygląd

biały proszek[1]

Identyfikacja
Numer CAS

51-61-6
62-31-7 (chlorowodorek)

PubChem

681

DrugBank

DB00988

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
ATC

C01 CA04

Dopamina (łac. dopaminum) – organiczny związek chemiczny z grupy katecholamin. Ważny neuroprzekaźnik syntezowany i uwalniany przez dopaminergiczne neurony ośrodkowego układu nerwowego.

Dopamina działa przez swoiste receptory (pięć opisanych podtypów) zlokalizowane w błonach presynaptycznej i postsynaptycznej. Odgrywa odmienną rolę w zależności od miejsca swego działania:

Dopamina jest syntetyzowana także w tkankach obwodowych (kanaliki nerkowe i nerkowe naczynia krwionośne, pęcherzyki płucne, trzustka oraz naczynia krwionośne płuc i serca) i wykazuje tam aktywność autokrynną.

Przypisuje się dopaminie pełnienie funkcji „przekaźnika przyjemności”, co nie jest jednak poparte wiarygodnymi źródłami[5]. Cechą większości substancji uzależniających jest bezpośrednie lub pośrednie nasilenie dopaminergicznej impulsacji w układzie mezolimbicznym, co przejawia się zwiększonym stężeniem dopaminy w jądrze półleżącym przegrody i kory oczodołowo-czołowej[5]. Odstawienie substancji narkotycznej wywołuje patologiczne obniżenie stężenia dopaminy w tej strukturze mózgu, co objawia się dysforią oraz objawami głodu narkotykowego.

Struktura

Cząsteczka dopaminy zawiera strukturę pirokatechiny (pierścień benzenowy z przyłączonymi dwoma grupami hydroksylowymi w pozycji orto) z przyłączoną grupą aminową poprzez łańcuch etylowy[6]. Dopamina jest najprostszą możliwą katecholaminą do których należą również neuromediatory takie jak adrenalina i noradrenalina[7]. Obecność pierścienia benzenowego z przyłączoną grupą aminową grupuje ją także do pochodnych fenyloetyloaminy – rodziny do której należy wiele środków psychoaktywnych[8].

Dopamina należy do zasad organicznych[9]. W kwaśnym środowisku dochodzi do uprotonowania grupy aminowej cząsteczki[9]. Forma ta umożliwia wysoką rozpuszczalność w wodzie i względną stabilność, lecz może doprowadzić do utlenienia cząsteczki w przypadku ekspozycji na tlen lub inne oksydanty[9]. W zasadowym środowisku nie dochodzi do tworzenia formy protonowanej[9]. Jest ona słabiej rozpuszczalna i bardziej reaktywna[9]. Dla celów leczniczych dopamina podawana jest w postaci chlorowodorku (forma uprotonowana) z powodu jej zwiększonej rozpuszczalności i stabilności[9]. W formie stałej chlorowodorek dopaminy jest bezbarwnym proszkiem[9].

Dopamina
Fenyloetyloamina
Pirokatechina

Biochemia

Synteza

Szlak metaboliczny katecholamin

Dopamina jest syntetyzowana głównie w neuronach i komórkach rdzenia nadnerczy[10]. Szlak metaboliczny syntezy dopaminy to:

L-Fenyloalanina→ L-Tyrozyna → L-DOPA → Dopamina

Bezpośredni prekursor dopaminy, L-DOPA, może być tworzony pośrednio z aminokwasu fenyloalaniny lub bezpośrednio z tyrozyny[11]. Aminokwasy te znajdują się w niemal każdym białku, więc są łatwo dostępne z pożywienia. Chociaż dopamina również znajduje się w pożywieniu to w przeciwieństwie do aminokwasów nie jest zdolna do przekraczania bariery krew-mózg[12]. Z tego powodu musi być syntetyzowana w samym mózgu z prekursorów, aby wykazywać działanie neuroprzekaźnika[12].

L-fenyloalanina jest przekształcana do L-tyrozyny przez enzym hydroksylazę fenyloalaninową z udziałem cząsteczkowego tlenu i tetrahydrobiopteryny jako kofaktorów. L-tyrozyna przechodzi w L-DOPA przy udziale enzymu hydroksylazy tyrozynowej wraz z tlenem, tetrahydrobiopteryną oraz żelazem (Fe2+) jako kofaktory[11]. Enzym dekarboksylaza aromatycznych L-aminokwasów (dekarboksylaza DOPA) przekształca L-DOPA do dopaminy z fosforanem pirydoksalu jako kofaktorem[11].

Dopamina jest prekursorem w syntezie noradrenaliny i adrenaliny[11]. Dopamina jest przekształcana do noradrenaliny przy udziale enzymu hydroksylazy dopaminowej przy udziale tlenu i kwasu askorbinowego jako kofaktorów[11]. Adrenalina powstaje z noradrenaliny przy udziale N-metylotransferazy fenyloetanoloaminowej z S-adenozylometioniną jako kofaktorem[11].

Brak któregokolwiek aminokwasu lub kofaktora w szlaku może upośledzić syntezę dopaminy, noradrenaliny i adrenaliny[11].

Degradacja

Reakcje degradacji dopaminy

Dopamina jest rozkładana do nieaktywnych metabolitów przez zespół enzymów w kolejności: monoaminooksydaza (MAO), COMT (COMT) i dehydrogenaza aldehydowa[13]. Oba izoenzymy monoaminoksydazy, MAO-A i MAO-B, mogą skutecznie metabolizować dopaminę[11]. Głównym końcowym produktem rozkładu jest kwas homowanilinowy, który nie ma znanej funkcji biologicznej[13]. Z krwiobiegu kwas homowanilinowy jest filtrowany przez nerki i wydalany z moczem[13].

W badaniach klinicznych u schizofreników, pomiar poziomu kwasu homowanilinowego w osoczu używany jest do oszacowania poziomu aktywności dopaminy w mózgu. Trudności z wykorzystaniem tej metody są związane z rozkładem norepinefryny również do kwasu homowanilinowego[14][15].

Chociaż dopamina jest normalnie rozkładana przez oksydoreduktazy, możliwe jest także jej utlenienie przez bezpośrednią reakcję z tlenem z wytworzeniem chinonów oraz wolnych rodników[16]. Prędkość przemiany może być zwiększona przez obecność jonów żelaza w środowisku reakcji. Chinony oraz rodniki wytworzone przez autooksydację dopaminy mogą być neurotoksyczne i badania wykazują, że mogą przyczyniać się do utraty komórek w chorobie Parkinsona i innych chorobach[17].

Działanie i funkcje

Efekty komórkowe

Receptory przyłączające dopaminę w mózgach ssaków[18][19]
RodzinaReceptorGenTyp białka GMechanizm działania
D1-podobneD1DRD1GsZwiększa poziom wewnątrzkomórkowego cAMP
przez aktywację cyklazy adenylowej.
D5DRD5
D2-podobneD2DRD2GiZmniejsza poziom wewnątrzkomórkowego cAMP
przez hamowanie cyklazy adenylowej.
D3DRD3
D4DRD4
TAARTAAR1TAAR1Gs
Gq		Zwiększa poziom wewnątrzkomórkowego cAMP
i wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia.

Dopamina wywołuje efekty poprzez przyłączanie się do odpowiednich receptorów powierzchniowych komórki[10]. U ssaków zidentyfikowano pięć receptorów dopaminowych od D1 do D5[10]. Wszystkie z nich są receptorami metabotropowymi sprzężonymi z białkiem G, co oznacza, że działają poprzez system przekaźników drugorzędowych[20]. Receptory te można podzielić na dwie rodziny: D1-podobne i D2-podobne[10]. Dla receptorów zlokalizowanych na neuronach w układzie nerwowym aktywacja D1-podobnych może powodować pobudzenie (przez otwarcie kanałów sodowych) lub inhibicję (przez otwarcie kanałów potasowych); z kolei efekt aktywacji receptorów D2-podobnych to z reguły inhibicja docelowego neuronu[20]. W związku z tym dopamina nie jest przekaźnikiem hamującym, bądź pobudzającym, ponieważ efekt na neuron będzie zależał od typów receptorów obecnych na jego błonie wywołujących wzrost bądź spadek poziomu drugiego przekaźnika (cAMP)[20]. Receptory D1 są najliczniejszymi receptorami w układzie nerwowym ludzi, następne są receptory D2, natomiast pozostałe (D3, D4, D5) występują znacznie rzadziej[20].

Przechowywanie, uwalnianie i wychwyt zwrotny

Obieg dopaminy w synapsie. Po uwolnieniu dopaminy może być ona wychwycona zwrotnie lub rozłożona przez enzymy.
TH: hydroksylaza tyrozynowa
DOPA: L-DOPA
DAT: transporter dopaminy
DDC: Dekarboksylaza aromatycznych L-aminokwasów
VMAT: pęcherzykowy transporter monoaminowy
MAO: oksydaza monoaminowa
COMT: katecholo-O-metylotransferaza
HVA: kwas homowanilinowy

W mózgu dopamina funkcjonuje jako neuroprzekaźnik i neuromodulator i jest kontrolowana przez zespół mechanizmów powszechnych dla neurotransmiterów monoaminowych[10]. Po syntezie, dopamina jest transportowana z cytozolu w pęcherzykach synaptycznych przez białko nośników substancji rozpuszczonych (SLC) – pęcherzykowy transporter monoaminowy, VMAT2[21]. Dopamina jest przechowywana w tych pęcherzykach do momentu wydzielenia do szczeliny synaptycznej. W większości przypadków egzocytoza przekaźnika jest powodowana przez potencjał czynnościowy, ale może być też spowodowana przez aktywację wewnątrzkomórkowego receptora TAAR1 (ang. trace amine-associated receptor)[19]. TAAR1 posiada wysokie powinowactwo do dopaminy, agonistów TAAR1 (pochodne 2-fenyloetyloaminy, tryptamina) oraz pochodnych amfetaminy i rozmieszczony jest wzdłuż błony presynaptycznej neuronów[19]. Aktywacja TAAR1 uruchamia przekaźnictwo komórkowe włączając w to aktywację kinazy białkowej A i C, których działanie doprowadza do wypompowania dopaminy z komórki i internalizację transportera dopaminy, co skutkuje zmniejszeniem wychwytu zwrotnego. Równocześnie agonisty receptora TAAR1 zmniejszają liczbę wyrzutów dopaminy z komórki[19][22].

W synapsie dopamina przyłącza się i aktywuje receptory dopaminowe[23]. Mogą to być postsynaptyczne receptory zlokalizowane na dendrytach lub autoreceptory zlokalizowane na błonie neuronu presynaptycznego[10][23]. Kiedy w neuronie postsynaptycznym wywołany jest potencjał czynnościowy, cząsteczka dopaminy szybko odłącza się od receptora, następnie jest transportowana z powrotem do neuronu presynaptycznego przez wychwyt zwrotny przy udziale transportera dopaminowego lub przez błonowy transporter monoamin (PMAT)[24]. Gdy dopamina jest już w cytozolu, może zostać rozłożona przez oksydazę monoaminową lub ponownie wykorzystana poprzez zapakowanie do pęcherzyków przez białko VMAT2[21].

W mózgu zewnątrzkomórkowy poziom dopaminy jest regulowany przez dwa mechanizmy: toniczną i fazową transmisję[25]. Fazowe uwalnianie dopaminy, jak większość transmiterów, jest powodowane potencjałem czynnościowym neuronów produkujących dopaminę[25]. Toniczna transmisja dopaminy pojawia się, gdy małe jej ilości są wydzielane bez obecności potencjału czynnościowego neuronu presynaptycznego[25]. Toniczna transmisja jest regulowana przez różne czynniki, włączając w to aktywność innych neuronów i wychwyt zwrotny neuroprzekaźnika[25].

Układ nerwowy

Główne szlaki dopaminergiczne.
VTA – pole brzuszne nakrywki

Działając w mózgu, dopamina odgrywa ważną rolę w kontroli motorycznej, układzie nagrody, motywacji, czuwaniu, wzmocnieniu, procesach poznawczych (uwaga, pamięć, myślenie, rozwiązywanie problemów), a także takich funkcjach jak laktacja, orgazm oraz nudności.

Neurony dopaminergiczne (produkujące dopaminę) są stosunkowo nieliczne – całkowicie około 400 tysięcy w ludzkim mózgu[26], a ich ciała komórkowe są zgrupowane w kilku niewielkich obszarach w mózgu[27]. Pomimo tego ich aksony łączą się z wieloma innymi strukturami mózgu wywołując na nie znaczny wpływ[27]. Grupy neuronów dopaminergicznych zostały po raz pierwszy zobrazowane w 1964 przez Annica Dahlström i Kjell Fuxe, którzy oznakowali je literą „A” („aminergic“)[28]. Grupy od A1 do A7 zawierają neurotransmiter noradrenalinę, natomiast od A8 do A14 dopaminę. Rejony zawierające grupy neuronów dopaminergicznych to istota czarna (A8 i A9), pole brzuszne nakrywki (A10), tylna część podwzgórza (A11), jądro łukowate (A12), warstwa niepewna (A13) i jądro okołokomorowe (A14)[28].

Istota czarna to część śródmózgowia, która wchodzi w skład jąder podstawnych. Składa się z dwóch części – wewnętrznej (część zbita) i zewnętrznej (część siatkowata). Neurony dopaminergiczne znajdują się głównie w części zbitej (A8) i jej okolicach (A9)[27]. U ludzi aksony neuronów dopaminergicznych rzutują się z części zbitej do prążkowia tworząc szlak nigrostriatalny, który odgrywa znaczną rolę w kontroli funkcji motorycznych i nauki nowych umiejętności manualnych[29]. Neurony te są szczególnie narażone na uszkodzenia, a kiedy znaczna ich liczba umrze dochodzi do parkinsonizmu[30].

Pole brzuszne nakrywki również znajduje się w śródmózgowiu. Większa część aksonów neuronów rzutuje się do kory przedczołowej przez szlak mezokortykalny oraz mniejsza część do jądra półleżącego przez szlak mezolimbiczny. Oba te szlaki są razem nazywane rzutowaniem mezokortykolimbicznym[27][29]. Odgrywają one główną rolę w układzie nagrody i innych aspektach motywacji. Pole brzuszne nakrywki wysyła także połączenia dopaminergiczne do ciała migdałowatego, zakrętu obręczy, hipokampa i opuszki węchowej[27][29].

Tylna część podwzgórza posiada neurony dopaminergiczne rzutujące się do rdzenia kręgowego, ale ich funkcja nie jest poznana[31]. Istnieją przesłanki, że zaburzenia w tym rejonie odgrywają rolę w zespole niespokojnych nóg, chorobie w której ludzie mają problemy ze snem z powodu nieodpartej potrzeby poruszania częściami ciała, zwłaszcza nogami[31].

Jądro łukowate i jądro okołokomorowe podwzgórza posiadają neurony dopaminergiczne, które tworzą szlak guzowo-lejkowy, który biegnie do przysadki i reguluje wydzielanie prolaktyny[32]. Dopamina jest głównym inhibitorem wydzielania prolaktyny z przedniego płata przysadki mózgowej, w przypadku jej braku prolaktyna jest wydzielana w sposób ciągły[32]. Dopamina produkowana przez neurony w jądrze łukowatym jest wydzielana do sieci wrotnej przysadki, która ją zaopatruje odżywczo[32]. Z powodu regulacji wydzielania prolaktyny dopamina jest nazywana także prolaktostatyną[32]. Zaburzenia upośledzające wydzielanie dopaminy do przysadki jak ucisk lub uszkodzenie lejka przysadki albo stosowanie leków antydopaminergicznych (rezerpina, metoklopramid) może doprowadzić do hiperprolaktynemii[32].

Warstwa niepewna znajdująca się w niskowzgórzu rzutuje się do kilku obszarów w podwzgórzu i uczestniczy w kontroli wydzielania gonadoliberyny, koniecznej do rozwoju męskich i żeńskich narządów rozrodczych[32].

Dodatkowa grupa neuronów wydzielających dopaminę znajduje się w siatkówce oka[33]. Są to komórki amakrynowe o krótkich wypustkach, szczególnie aktywne podczas dnia, a w nocy tracą aktywność[33]. Dopamina w siatkówce wzmacnia aktywność czopków, natomiast zmniejsza pręcików[33]. W rezultacie zwiększa wrażliwość na kolory i ostrość, gdy jest jasno kosztem zmniejszonej wrażliwości przy ograniczonym świetle[33].

Jądra podstawne

Główne połączenia w obrębie jąder podstawnych. Szlaki dopaminergiczne z części zbitej istoty czarnej do prążkowia jest ukazane w kolorze jasnoniebieskim.

Największym i najważniejszym źródłem dopaminy w mózgach kręgowców są istota czarna i pole brzuszne nakrywki[27]. Obie struktury są blisko ze sobą związane i podobne w funkcjach[27]. Największą strukturą jąder podstawnych jest prążkowie[34]. Istota czarna wysyła włókna dopaminergiczne do grzbietowego prążkowia, podczas gdy pole brzuszne nakrywki wysyła je do brzusznego prążkowia[27].

Najpopularniejsza hipoteza funkcji jąder podstawnych zakłada, że odgrywają one główną rolę w wyborze ruchu[35]. Oznacza to, że kiedy człowiek lub zwierzę jest w sytuacji, w której kilka różnych zachowań jest możliwych, aktywność w jądrach podstawnych determinuje, która zostanie wykonana poprzez uwolnienie jej spod działania hamującego, podczas gdy konkurencyjny ruch jest dalej hamowany[36].

Jądra podstawne mogą być podzielone na kilka części, z których każda jest zaangażowana w kontrolowaniu poszczególnych typów akcji[37]. Brzuszny sektor jąder podstawnych (zawierający brzuszne prążkowie i pole nakrywkowe brzuszne) jest najwyżej w hierarchii wybierając działania na poziomie całego organizmu[36]. Sektor grzbietowy (zawierający grzbietowe prążkowie i istotę czarną) działa na niższym poziomie, wybierając konkretne mięśnie i ruchy do realizacji danych zachowań[37].

Dopamina przyczynia się do procesu wyboru ruchu na co najmniej dwa sposoby. Ustala ona próg dla inicjacji ruchu[35]. Im wyższy poziom aktywności dopaminy tym niższe wymagania do wywołania danego ruchu[35]. W konsekwencji wysoki poziom dopaminy prowadzi do wysokich poziomów aktywności motorycznych i impulsywnych zachowań; niski poziom prowadzi do torporu i spowolnionych reakcji[35]. W chorobie Parkinsona, gdzie poziom dopaminy w istocie czarnej jest znacznie zmniejszony jest związany ze sztywnością i problemem z inicjacją ruchów. Aczkolwiek kiedy ludzie z tą chorobą są wystawieni na silny bodziec jak np. poważne zagrożenie, ich reakcje mogą być równie energiczne co zdrowych osób[38]. Substancje zwiększające stężenie dopaminy, takie jak kokaina lub amfetamina, mogą powodować pobudzenie psychoruchowe i stereotypię[39].

Drugą ważną funkcją dopaminy jest udział w utrwalaniu sygnału[35]. Kiedy akcja jest związana ze wzrostem poziomu dopaminy, jądra podstawne są modyfikowane w ten sposób, że podobny bodziec w przyszłości jest łatwiej wyzwalany[35]. Jest to przykład warunkowania instrumentalnego, gdzie dopamina pełni rolę sygnału związanego z nagrodą[36].

Układ nagrody

Ilustracja przedstawiająca struktury układu nagrody

Nagroda jest to atrakcyjna właściwość źródła bodźca nagradzającego[40]. Bodziec nagradzający to taki, który wywołuje zachowanie apetytywne (poszukujące, zmierzające do zaspokojenia danej potrzeby) i decyzję czy należy użyć lub wykorzystać daną nagrodę[40]. Przyjemność, nauka (warunkowanie klasyczne i instrumentalne) oraz zachowanie apetytywne są trzema głównymi funkcjami nagrody[40]. Przyjemność zawiera w sobie definicję nagrody; jakkolwiek, podczas gdy wszystkie przyjemne bodźce są nagradzające to nie wszystkie bodźce nagradzające są przyjemne (np. nagrody zewnętrzne jak pieniądze)[40][41]. Motywacja i pożądanie wywoływane przez bodziec nagradzający powodują zachowanie apetytywne, podczas gdy przyjemny element nagród pochodzi od zachowania konsumacyjnego, które odzwierciedla wykorzystanie nagrody[40]. Neuropsychologiczny model, który rozróżnia te dwa składniki nagradzającego bodźca to model „przypisywania bodźcom wartości zachęcającej” (ang. incentive salience)[42], gdzie „chcenie”, pożądanie, poszukiwanie odpowiada zachowaniu apetetywnemu, podczas gdy lubienie lub przyjemność odpowiada zachowaniu konsumacyjnemu[40][43][44]. U ludzi uzależnionych „chcenie” staje się rozłączne z „lubieniem”; pragnienie zażycia uzależniającej substancji wzrasta, podczas gdy przyjemność otrzymywana z jej spożycia spada[43].

W mózgu dopamina pełni częściowo funkcję „ogólnego sygnału nagrody”, gdzie wstępna faza odpowiedzi dopaminowej na bodziec nagradzający koduje informacje o wartości i kontekście nagrody[40]. Dopamina pełni funkcję sygnału „przewidywania nagrody”, który określa stopień w którym wartość nagrody jest niespodziewana[40]. Nawiązując do hipotezy Wolframa Schultza, nagrody, które są spodziewane nie powodują drugiej fazy odpowiedzi dopaminowej w konkretnych neuronach dopaminergicznych[40]. Jednakże nagrody, które są niespodziewane lub większe niż oczekiwano, powodują krótkotrwały wzrost dopaminy w synapsach, natomiast utrata spodziewanej nagrody powoduje spadek uwalniania dopaminy poniżej wyjściowego poziomu[40].

Badania mózgów zwierząt z użyciem mikroelektrod pokazują, że neurony dopaminergiczne w polu brzusznym nakrywki i istocie czarnej są silnie aktywowane przez różne wydarzenia nagradzające[40]. Te neurony czułe na nagrodę pełnią kluczową rolę w rozpoznaniu nagrody i służą jako główny składnik układu nagrody[43][45][46]. Funkcja dopaminy różni się w zależności od połączeń aksonalnych z pola brzusznego nakrywki (VTA) i istocie czarnej; na przykład, połączenie VTA-część zewnętrzna jądra półleżącego przypisuje bodźcom wartość zachęcającą; połączenie VTA-kora oczodołowo-czołowa aktualizuje wartości różnych celów zgodnie z nadaną im wartością; połączenie VTA-ciało migdałowate i VTA-hipokamp uczestniczy w utrwalaniu wspomnień związanych z nagrodą, a połączenia VTA-część wewnętrzna jądro półleżącego i istota czarna-grzbietowe prążkowie są zaangażowane w nauce odpowiedzi ruchowych ułatwiających wykorzystanie bodźców nagradzających[43][47]. Niektóre aktywności połączeń VTA są także związane z przewidywaniem nagrody[43][47].

Dopamina pełni główną rolę w pożądaniu związanym z zachowaniem apetytywnym w odpowiedzi na bodziec nagradzający, jednakże nie jest w prosty sposób związana ze zjawiskiem przyjemności podczas zachowania konsumacyjnego[41]. Przekaźnictwo dopaminy jest związane z niektórymi, ale nie wszystkimi aspektami przyjemności, ponieważ ośrodki przyjemności znajdują się zarówno w układzie dopaminowym (np. jądro półleżące), jak i poza nim (np. gałka blada brzuszna i jądro okołoramieniowe)[41][44][48]. Bezpośrednia elektrostymulacja szlaków dopaminergicznych za pomocą elektrod umieszczonych w mózgu jest odbierana jako przyjemna i wiele typów zwierząt wykazuje chęć do jej doświadczenia[49]. Leki przeciwpsychotyczne używane do leczenia psychozy obniżają poziom dopaminy i często wywołują anhedonię[50]. Wiele czynności związanych z przyjemnością (seks, jedzenie) wywołuje wzrost uwalniania dopaminy[51]. Wszystkie substancje uzależniające bezpośrednio lub pośrednio wpływają na przekaźnictwo dopaminy w jądrze półleżącym powodując wzrost pożądania substancji uzależniającej[43][49]. Zwierzęta u których układ dopaminowy w polu brzusznym nakrywki został inaktywowany nie szukają jedzenia i zostawione same sobie głodują aż do śmierci, ale jeśli jedzenie zostanie umieszczone w ich ustach zjedzą je i wykazują ekspresję wskazującą na odczuwaną przyjemność[52].

Poza układem nerwowym

Dopamina nie przekracza bariery krew-mózg, więc jej synteza i funkcje w obszarach peryferyjnych są w znacznym stopniu niezależne od syntezy i działania w mózgu[12]. Znaczna ilość dopaminy krąży we krwi, ale jej funkcje nie są do końca znane[13]. Poziom dopaminy w osoczu krwi jest porównywalny do poziomu adrenaliny, ale u ludzi ponad 95% dopaminy w osoczu jest w formie siarczanu dopaminy, połączenia tworzonego przez sulfotransferazę 1A3/A4[13]. Znaczna część siarczanu dopaminy jest produkowana w krezce otaczającej części układu trawiennego[13]. Jej produkcja jest uważana za mechanizm detoksykujący dopaminę spożytą z jedzenia lub wytworzoną w procesach trawiennych – poziom w osoczu zwykle rośnie ponad pięćdziesięciokrotnie po posiłku[13]. Siarczan dopaminy nie posiada żadnej znanej funkcji biologicznej i jest wydalany z moczem[13].

Małe ilości wolnej dopaminy we krwi mogą być wytworzone przez współczulny układ nerwowy, układ trawienny lub możliwie inne narządy[13]. Może ona działać na receptory dopaminowe w tkankach peryferyjnych, być metabolizowana lub przekształcana do noradrenaliny przez enzym hydroksylazę dopaminową, który jest uwalniany do krwi przez rdzeń nadnerczy[13]. Niektóre receptory dopaminowe są umieszczone w ścianie tętnic, gdzie działają wazodylatacyjnie i jako inhibitory wydzielania noradrenaliny[53]. Te odpowiedzi mogą być aktywowane przez dopaminę uwalnianą z kłębka szyjnego w odpowiedzi na niski poziom tlenu. Nie wiadomo czy receptory dopaminowe w tętnicach pełnią inne funkcje biologiczne[53].

W układzie immunologicznym dopamina działa poprzez receptory obecne na komórkach odpornościowych, zwłaszcza limfocytach[54]. Dodatkowo, dopamina może być syntezowana i uwalniana w samych komórkach immunologicznych[54]. Główny jej efekt na limfocyty polega na zmniejszeniu ich aktywności. Znaczenie tej funkcji nie jest do końca znane, ale podejrzewa się możliwe interakcje pomiędzy układem nerwowym, a immunologicznym, co może być przyczyną niektórych chorób autoimmunologicznych[55].

Nerkowy układ dopaminergiczny zlokalizowany jest w komórkach nefronów w nerce, gdzie obecne są wszystkie podtypy receptorów dopaminowych[56]. Dopamina jest syntetyzowana w komórkach kanalików i wydzielana do moczu pierwotnego. Jej działanie obejmuje zwiększenie ukrwienia nerek, zwiększając filtrację kłębuszkową i wydzielanie sodu do moczu. Stąd upośledzenie działania tego systemu może doprowadzić do retencji sodu i rozwoju nadciśnienia. Zaburzenia wydzielania dopaminy mogą też skutkować obrzękami i powstaniem stresu oksydacyjnego[57]. Przyczyną zaburzeń działania tego systemu mogą być czynniki genetyczne lub wysokie ciśnienie krwi[58].

W trzustce, jej egzokrynowa część wydziela do dwunastnicy enzymy trawienne, a także inne substancje włączając w to dopaminę[59]. Przypuszcza się, że jej funkcja polega na ochronie błony śluzowej jelit od uszkodzeń, a także na zmniejszeniu motoryki przewodu pokarmowego[59].

Wyspy trzustkowe stanowią endokrynową część trzustki, które syntetyzują i wydzielają hormony do krwiobiegu[59]. Komórki beta w wyspach syntetyzujące insulinę zawierają receptory dopaminowe, których aktywacja zmniejsza ilość wydzielanej insuliny[59]. Źródło dopaminy w trzustce nie jest znane – może pochodzić z przepływającej krwi albo może być syntetyzowana miejscowo przez inne typy komórek trzustki[59].

Użycie medyczne

Dopamina jest także stosowana jako lek, w postaci kroplówek, w zapobieganiu ostrej niewydolności nerek (zwiększa perfuzję nerkową), a w większych dawkach podwyższa ciśnienie tętnicze i działa dodatnio na siłę skurczu mięśnia sercowego i z tego względu jest stosowana we wstrząsie septycznym, kardiogennym, pourazowym, po operacjach kardiochirurgicznych oraz w zaostrzeniu przewlekłej niewydolności krążenia. Na układ krążenia działa w sposób złożony. Przez swoiste receptory D1 już w małych dawkach rozszerza naczynia (głównie nerkowe – korzystny efekt w leczeniu wstrząsu hipowolemicznego i kardiogennego). W większych dawkach działa przez receptory β1-adrenergiczne na czynność serca. Największe dawki (powyżej 10 μg/kg m.c./min.) pobudzają receptory α1-adrenergiczne prowadząc do skurczu naczyń krwionośnych i zwiększenia oporów obwodowych. Dożylnie najczęściej stosuje się dopaminę w leczeniu niektórych postaci i faz wstrząsów w dawce 2–5 μg/kg m.c./min. Nie przekracza bariery krew-mózg, dlatego nie można wywołać uczucia euforii poprzez bezpośrednie podanie dopaminy (głównie dlatego w parkinsonizmie stosuje się lewodopę).

Patofizjologia

Dopamina pełni ważną rolę w przebiegu niektórych chorób, między innymi choroby Parkinsona, schizofrenii, oraz w uzależnieniach i ADHD.

Choroba Parkinsona

Choroba Parkinsona to zaburzenie charakteryzujące się między innymi sztywnością mięśni, spowolnieniem ruchów i drżeniem kończyn w stanie spoczynku. W późniejszym stadium prowadzi do demencji i ewentualnie śmierci. Główne objawy są spowodowane niedoborem dopaminy. Przyczyną jej braku jest obumarcie komórek ją wydzielających w istocie czarnej śródmózgowia. Są one szczególnie podatne na uszkodzenia. Czynnikami ich zniszczenia mogą być częste wstrząśnienia mózgu, zapalenie mózgu lub zatrucia niektórymi substancjami. Prowadzi to do parkinsonizmu, czyli zespołu objawów choroby Parkinsona. W istocie jednak większość przypadków choroby Parkinsona jest idiopatyczna, co oznacza, że nie jest znana przyczyna śmierci komórek.

Najbardziej powszechnym leczeniem parkinsonizmu jest podawanie lewodopy, będącej metabolicznym prekursorem dopaminy. Nie powoduje to odzyskania utraconych komórek, ale pobudza pozostałe do produkcji większej ilości dopaminy, dzięki czemu rekompensuje to ich ubytek. W zaawansowanym stadium rozwoju choroby leczenie przestaje działać, ponieważ utrata komórek jest na tyle duża, że pozostałe komórki nie nadążają z produkcją dopaminy pomimo podawania lewodopy. Na tym etapie mechanizmy regulujące metabolizm w tych komórkach pracując ponad normę stają się nieregularne prowadząc do zespołu dysregulacji dopaminowej, który powoduje naprzemienne stany hiperaktywności i paraliżu[60].

ADHD

Jedną z przyczyn ADHD są zaburzenia w układzie dopaminergicznym i nieprawidłowe działanie receptorów i transporterów dopaminy[61] Najbardziej efektywne środki do leczenia ADHD to stymulanty (np. metylofenidat, amfetamina), których działanie opiera się na podniesieniu poziomu dopaminy w mózgu[62].

Uzależnienia

Różne środki uzależniające powodują wzrost aktywności układu dopaminergicznego. Przy kokainie, metamfetaminie i podobnych stymulantach zwiększenie aktywności układu dopaminergicznego wydaje się być głównym powodem uzależnienia. Kiedy wzrasta poziom dopaminy na jakiś czas, zmniejsza się wrażliwość receptorów dopaminowych. W konsekwencji potrzebna jest zwiększona dawka substancji, aby osiągnąć ten sam efekt, a układ nagrody w mózgu jest mniej aktywny niż zazwyczaj w przypadku odstąpienia od zażywania tej substancji. Mechanizm ten powoduje u osób uzależnionych stałe zwiększanie dawek, aby zaspokoić potrzeby organizmu.

Potencjał uzależniający stymulantów silnie zależy od wzrostu poziomu dopaminy, jaki powodują, a szczególnie od szybkości, z jaką działają. Najbardziej uzależniające substancje, w tym kokaina w formie crack, podnoszą poziom dopaminy w ciągu kilku sekund od zażycia. W ich przypadku wystarczy tylko kilka dawek, aby wystąpiły objawy uzależnienia u niektórych ludzi.

Leczenie uzależnienia od stymulantów jest ciężkie, ponieważ nawet w przypadku niezażywania substancji potrzeba długiego czasu, aby zmalała chęć do jej zażycia – a nawet jeśli już zniknęła, to może niespodziewanie powrócić, gdy dana osoba znajdzie się w sytuacji związanej z braniem substancji psychoaktywnych.

Ból

Dopamina odgrywa rolę w przetwarzaniu bólu na wielu poziomach ośrodkowego układu nerwowego, do których zalicza się: rdzeń kręgowy, istota szara okołowodociągowa, wzgórze, jądra podstawne, zakręt obręczy. Anomalie w neurotransmisji dopaminy wykazane zostały w bolesnych chorobach takich jak fibromialgia, zespół niespokojnych nóg i zespół piekących ust[63]. Przeciwbólowe właściwości dopaminy są wynikiem aktywacji receptora dopaminowego D2; wyjątkiem od tego jest istota szara okołowodociągowa, w której aktywacja receptora dopaminowego D1 osłabia ból prawdopodobnie poprzez aktywację neuronów odpowiedzialnych za inhibicję przekazywania impulsów bólu[64].

Nudności

Nudności i wymioty są związane z aktywacją strefy chemoreceptorowej w pniu mózgu. W miejscu tym znajduje się duża ilość receptorów dopaminowych D2. W związku z tym substancje aktywujące receptory D2 często powodują nudności. Wliczają się do nich leki na chorobę Parkinsona i inne agonisty receptorów dopaminowych, na przykład apomorfina. W wielu przypadkach antagonisty receptorów D2, między innymi metoklopramid, są używane jako leki przeciwwymiotne.

Psychoza

Anormalnie wysoka neurotransmisja dopaminy związana jest z psychozą i schizofrenią[65]. Jakkolwiek badania wiążące schizofrenię z metabolizmem dopaminy w mózgu wahały się od kontrowersyjnych do negatywnych ze względu na ten sam poziom kwasu homowanilinowego (metabolit dopaminy) w płynie mózgowo-rdzeniowym zarówno dla schizofreników, jak i grupy kontrolnej[66]. U niektórych schizofreników odkryta została zwiększona aktywność układu dopaminergicznego, zwłaszcza szlaku mezolimbicznego, a u niektórych zmniejszona szlaku mezokortykalnego.

Leki przeciwpsychotyczne są zwykle antagonistami receptorów dopaminowych, zmniejszając ilość dopaminy w receptorach, a przez to znosząc efekty jej wysokiej ilości. Leki przeciwpsychotyczne pierwszej generacji działają zazwyczaj na receptory D2[67], podczas gdy leki drugiej generacji działają także na receptory D1, D3 i D4 chociaż ogólnie mają niższe powinowactwo do receptorów dopaminowych[68][69]. Kokaina, amfetamina, metamfetamina i podobne substancje, które zwiększają poziom dopaminy ponad dziesięciokrotnie[70], mogą chwilowo spowodować psychozę, co wspiera jej związek z dopaminą[71] – aczkolwiek wiele substancji niewpływających na poziom dopaminy również może wywołać ostrą i chroniczną psychozę.

Depresja

Dysregulacja układu dopaminergicznego związana jest też z zaburzeniami depresyjnymi[72]. U osób z depresją badania wykazały zmniejszoną ilość tyrozyny – prekursoru dopaminy w osoczu krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym[73][74]. W innych badaniach u osób z depresją odkryto zmniejszoną ilość kwasu homowanilinowego będącym głównym metabolitem dopaminy w płynie mózgowo-rdzeniowym[75]. Wykazano, że wiele leków przeciwdepresyjnych zwiększa stężenie dopaminy w korze przedczołowej u szczurów[76]. Podobnie terapia elektrowstrząsowa zwiększyła poziom dopaminy w prążkowiu u badanych szczurów[77].

Wykazano niski potencjał przyłączania się dopaminy do receptorów D2 u osób cierpiących na fobię społeczną. Uczeni spekulują na temat prawdopodobnej patologicznie niższej aktywności układu dopaminergicznego wobec aktywności układu współczulnego u socjofobów[78][79].

Jedną z przyczyn zespołu Tourette’a jest zaburzenie dozowania ilości dopaminy.

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Dopamina, chlorowodorek (nr H8502) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski.
  2. ↑ a b c Dopamine, [w:] DrugBank [online], University of Alberta, DB00988 (ang.).
  3. ↑ Dopamine, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 681 (ang.).
  4. ↑ Dopamine, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2012-08-03] (ang.).
  5. ↑ a b Wojciech Kostowski, Zbigniew S. Herman: Farmakologia – podstawy farmakoterapii: podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy. Wyd. 3 poprawione i uzupełnione. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2006, s. 1569. ISBN 83-200-3352-7.
  6. ↑ Dopamine. PubChem. (ang.).
  7. ↑ catecholamine, [w:] Encyclopædia Britannica [online] [dostęp 2022-09-30] (ang.).
  8. ↑ Phenylethylamine. ChemicalLand21.com. (ang.).
  9. ↑ a b c d e f g Dopamine Hydrochloride. „Analytical Profiles of Drug Substances”. 11, s. 257–272, 1982. (ang.). 
  10. ↑ a b c d e f Chapter 1: Historical overview: Introduction to the dopamine receptors. W: The Dopamine Receptors. Springer, 2009, s. 1–22. ISBN 1-60327-333-6. (ang.).
  11. ↑ a b c d e f g h Chapter 1: Enzymes involved in the biosynthesis and degradation of catecholamines. W: Biochemistry of Biogenic Amines. Springer, 2013, s. 1–35. ISBN 1-4684-3171-4. (ang.).
  12. ↑ a b c Symptomatic pharmacological therapy in Parkinson’s disease. W: Parkinson’s Disease. London: Royal College of Physicians, 2006, s. 59–100. ISBN 1-86016-283-5. (ang.).
  13. ↑ a b c d e f g h i j Graeme Eisenhofer, Irwin J. Kopin, David S. Goldstein, Catecholamine metabolism: a contemporary view with implications for physiology and medicine, „Pharmacological Reviews”, 56 (3), 2004, s. 331–349, DOI: 10.1124/pr.56.3.1, PMID: 15317907 (ang.).
  14. ↑ F. Amin, M. Davidson, K.L. Davis, Homovanillic acid measurement in clinical research: a review of methodology, „Schizophrenia Bulletin”, 18 (1), 1992, s. 123–148, DOI: 10.1093/schbul/18.1.123, PMID: 1553492 (ang.).
  15. ↑ F. Amin i inni, Assessment of the Central Dopaminergic Index of Plasma HVA in Schizophrenia, „Schizophrenia Bulletin”, 21 (1), 1995, s. 53–66, DOI: 10.1093/schbul/21.1.53, PMID: 7770741 (ang.).
  16. ↑ Intraneuronal dopamine-quinone synthesis: a review. „Neurotoxicity Research”. 1 (3), s. 181–195, 2000. DOI: 10.1007/BF03033289. PMID: 12835101. (ang.). 
  17. ↑ Ikuko Miyazaki, Masato Asanuma, Dopaminergic neuron-specific oxidative stress caused by dopamine itself, „Acta Medica Okayama”, 62 (3), 2008, s. 141–150, DOI: 10.18926/AMO/30942, PMID: 18596830 (ang.).
  18. ↑ Dopamine: Biological activity. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. (ang.).
  19. ↑ a b c d David K. Grandy, Gregory M. Miller, Jun-Xu Li, „TAARgeting Addiction”--The Alamo Bears Witness to Another Revolution: An Overview of the Plenary Symposium of the 2015 Behavior, Biology and Chemistry Conference, „Drug and Alcohol Dependence”, 159, 2016, s. 9–16, DOI: 10.1016/j.drugalcdep.2015.11.014, PMID: 26644139, PMCID: PMC4724540 (ang.).
  20. ↑ a b c d Chapter 6: Dopamine receptor signalling: intracellular pathways to behavior. W: The Dopamine Receptors. Springer, 2009, s. 137–174. ISBN 1-60327-333-6. (ang.).
  21. ↑ a b Lee E. Eiden i inni, The vesicular amine transporter family (SLC18): amine/proton antiporters required for vesicular accumulation and regulated exocytotic secretion of monoamines and acetylcholine, „Pflugers Archiv: European Journal of Physiology”, 447 (5), 2004, s. 636–640, DOI: 10.1007/s00424-003-1100-5, PMID: 12827358 (ang.).
  22. ↑ Gregory M. Miller, The emerging role of trace amine-associated receptor 1 in the functional regulation of monoamine transporters and dopaminergic activity, „Journal of Neurochemistry”, 116 (2), 2011, s. 164–176, DOI: 10.1111/j.1471-4159.2010.07109.x, PMID: 21073468, PMCID: PMC3005101 (ang.).
  23. ↑ a b Jean-Martin Beaulieu, Raul R. Gainetdinov, The physiology, signaling, and pharmacology of dopamine receptors, „Pharmacological Reviews”, 63 (1), 2011, s. 182–217, DOI: 10.1124/pr.110.002642, PMID: 21303898 (ang.).
  24. ↑ Gonzalo E. Torres, Raul R. Gainetdinov, Marc G. Caron, Plasma membrane monoamine transporters: structure, regulation and function, „Nature Reviews. Neuroscience”, 4 (1), 2003, s. 13–25, DOI: 10.1038/nrn1008, PMID: 12511858 (ang.).
  25. ↑ a b c d M.E. Rice, J.C. Patel, S.J. Cragg, Dopamine release in the basal ganglia, „Neuroscience”, 198, 2011, s. 112–137, DOI: 10.1016/j.neuroscience.2011.08.066, PMID: 21939738, PMCID: PMC3357127 (ang.).
  26. ↑ Wolfram Schultz, Multiple dopamine functions at different time courses, „Annual Review of Neuroscience”, 30, 2007, s. 259–288, DOI: 10.1146/annurev.neuro.28.061604.135722, PMID: 17600522 (ang.).
  27. ↑ a b c d e f g h Anders Björklund, Stephen B. Dunnett, Dopamine neuron systems in the brain: an update, „Trends in Neurosciences”, 30 (5), 2007, s. 194–202, DOI: 10.1016/j.tins.2007.03.006, PMID: 17408759 (ang.).
  28. ↑ a b A. Dahlström, K. Fuxe. Evidence for the existence of monoamine-containing neurons in the central nervous system. I. Demonstration of monoamines in the cell bodies of brain stem neurons. „Acta Physiologica Scandinavica”. 62 (Suppl. 232), s. 1–55, 1964. PMID: 14229500. (ang.). 
  29. ↑ a b c Chapter 6: Widely Projecting Systems: Monoamines, Acetylcholine, and Orexin. W: Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience. Wyd. 2nd. New York: McGraw-Hill Medical, 2009, s. 147–148, 154–157. ISBN 0-07-148127-3. (ang.).
  30. ↑ Chadwick W. Christine, Michael J. Aminoff, Clinical differentiation of parkinsonian syndromes: prognostic and therapeutic relevance, „The American Journal of Medicine”, 117 (6), 2004, s. 412–419, DOI: 10.1016/j.amjmed.2004.03.032, PMID: 15380498 (ang.).
  31. ↑ a b Dopamine and the spinal cord in restless legs syndrome: does spinal cord physiology reveal a basis for augmentation?. „Sleep Medicine Reviews”. 10 (3), s. 185–196, 2006. DOI: 10.1016/j.smrv.2006.01.004. PMID: 16762808. (ang.). 
  32. ↑ a b c d e f N. Ben-Jonathan, R. Hnasko, Dopamine as a prolactin (PRL) inhibitor, „Endocrine Reviews”, 22 (6), 2001, s. 724–763, DOI: 10.1210/edrv.22.6.0451, PMID: 11739329 (ang.).
  33. ↑ a b c d Paul Witkovsky, Dopamine and retinal function, „Documenta Ophthalmologica. Advances in Ophthalmology”, 108 (1), 2004, s. 17–40, DOI: 10.1023/B:DOOP.0000019487.88486.0a, PMID: 15104164 (ang.).
  34. ↑ Basal Ganglia and the Striatal Motor System. W: Neuroanatomy (Board Review Series). Wyd. 4th. Baltimore: Wulters Kluwer & Lippincott Wiliams & Wilkins, 2008, s. 274–281. ISBN 0-7817-7245-1. (ang.).
  35. ↑ a b c d e f V.S. Chakravarthy, Denny Joseph, Raju S. Bapi, What do the basal ganglia do? A modeling perspective, „Biological Cybernetics”, 103 (3), 2010, s. 237–253, DOI: 10.1007/s00422-010-0401-y, PMID: 20644953 (ang.).
  36. ↑ a b c W ten sposób jądra podstawne są odpowiedzialne za rozpoczęcie ruchu, ale nie determinują w szczegółach jak zostanie on wykonanyStan B. Floresco, The nucleus accumbens: an interface between cognition, emotion, and action, „Annual Review of Psychology”, 66, 2015, s. 25–52, DOI: 10.1146/annurev-psych-010213-115159, PMID: 25251489 (ang.).
  37. ↑ a b Bernard W Balleine i inni, Hierarchical control of goal-directed action in the cortical–basal ganglia network, „Current Opinion in Behavioral Sciences”, 5, 2015, s. 1–7, DOI: 10.1016/j.cobeha.2015.06.001 (ang.).
  38. ↑ J. Jankovic, Parkinson’s disease: clinical features and diagnosis, „Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry”, 79 (4), 2008, s. 368–376, DOI: 10.1136/jnnp.2007.131045, PMID: 18344392 (ang.).
  39. ↑ Tommy Pattij, Louk J.M.J. Vanderschuren, The neuropharmacology of impulsive behaviour, „Trends in Pharmacological Sciences”, 29 (4), 2008, s. 192–199, DOI: 10.1016/j.tips.2008.01.002, PMID: 18304658.
  40. ↑ a b c d e f g h i j k Wolfram Schultz, Neuronal Reward and Decision Signals: From Theories to Data, „Physiological Reviews”, 95 (3), 2015, s. 853–951, DOI: 10.1152/physrev.00023.2014, PMID: 26109341, PMCID: PMC4491543 [dostęp 2015-09-24], Cytat: Rewards are crucial objects that induce learning, approach behavior, choices, and emotions. Whereas emotions are difficult to investigate in animals, the learning function is mediated by neuronal reward prediction error signals which implement basic constructs of reinforcement learning theory. These signals are found in dopamine neurons, which emit a global reward signal to striatum and frontal cortex, and in specific neurons in triatum, amygdala, and frontal cortex projecting to select neuronal populations ... FIGURE 12. Reward components inducing the two phasic dopamine response components. The initial component (blue) detects the event before having identified its value. It increases with sensory impact (physical salience), novelty (novelty/surprise salience), generalization to rewarded stimuli, and reward context. This component is coded as temporal event prediction error (389). The second component (red) codes reward value (as reward prediction error) ... The salience of rewards derives from three principal factors, namely, their physical intensity and impact (physical salience), their novelty and surprise (novelty/surprise salience), and their general motivational impact shared with punishers (motivational salience). A separate form not included in this scheme, incentive salience, primarily addresses dopamine function in addiction and refers only to approach behavior (as opposed to learning) (ang.).
  41. ↑ a b c T.E. Robinson, K.C. Berridge, The neural basis of drug craving: an incentive-sensitization theory of addiction, „Brain Research. Brain Research Reviews”, 18 (3), 1993, s. 247–291, DOI: 10.1016/0165-0173(93)90013-p, PMID: 8401595 (ang.).
  42. ↑ Jason S. Wright, Jaak Panksepp, An Evolutionary Framework to Understand Foraging, Wanting, and Desire: The Neuropsychology of the SEEKING System, „Neuropsychoanalysis”, 14 (1), 2012, s. 5–39, DOI: 10.1080/15294145.2012.10773683 (ang.).
  43. ↑ a b c d e f Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience. Wyd. 2nd. New York: McGraw-Hill Medical, 2009, s. 147–148, 366–367, 375–376. ISBN 978-0-07-148127-4. Cytat: VTA DA neurons play a critical role in motivation, reward-related behavior (Chapter 15), attention, and multiple forms of memory. This organization of the DA system, wide projection from a limited number of cell bodies, permits coordinated responses to potent new rewards. Thus, acting in diverse terminal fields, dopamine confers motivational salience (“wanting”) on the reward itself or associated cues (nucleus accumbens shell region), updates the value placed on different goals in light of this new experience (orbital prefrontal cortex), helps consolidate multiple forms of memory (amygdala and hippocampus), and encodes new motor programs that will facilitate obtaining this reward in the future (nucleus accumbens core region and dorsal striatum). In this example, dopamine modulates the processing of sensorimotor information in diverse neural circuits to maximize the ability of the organism to obtain future rewards. ...
    The brain reward circuitry that is targeted by addictive drugs normally mediates the pleasure and strengthening of behaviors associated with natural reinforcers, such as food, water, and sexual contact. Dopamine neurons in the VTA are activated by food and water, and dopamine release in the NAc is stimulated by the presence of natural reinforcers, such as food, water, or a sexual partner. ...
    The NAc and VTA are central components of the circuitry underlying reward and memory of reward. As previously mentioned, the activity of dopaminergic neurons in the VTA appears to be linked to reward prediction. The NAc is involved in learning associated with reinforcement and the modulation of motoric responses to stimuli that satisfy internal homeostatic needs. The shell of the NAc appears to be particularly important to initial drug actions within reward circuitry; addictive drugs appear to have a greater effect on dopamine release in the shell than in the core of the NAc. ... If motivational drive is described in terms of wanting, and hedonic evaluation in terms of liking, it appears that wanting can be dissociated from liking and that dopamine may influence these phenomena differently. Differences between wanting and liking are confirmed in reports by human addicts, who state that their desire for drugs (wanting) increases with continued use even when pleasure (liking) decreases because of tolerance.. (ang.).
  44. ↑ a b Kent C. Berridge, Terry E. Robinson, J. Wayne Aldridge, Dissecting components of reward: ‘liking’, ‘wanting’, and learning, „Current Opinion in Pharmacology”, 9 (1), 2009, s. 65–73, DOI: 10.1016/j.coph.2008.12.014, PMID: 19162544, PMCID: PMC2756052, Cytat: Conversely, amplification of ‘wanting’ without ‘liking’ has been produced by the activation of dopamine systems by amphetamine or similar catecholamine-activating drugs given systemically or microinjected directly into the nucleus accumbens, or by genetic mutation that raises extracellular levels of dopamine (via knockdown of dopamine transporters in the synapse) in mesocorticolimbic circuits, and by the near-permanent sensitization of mesocorticolimbic-dopamine-related systems by repeated administration of high-doses of addictive drugs (Figure 3–Figure 5) [39•,40•,61•,66]. We have proposed that in susceptible individuals the neural sensitization of incentive salience by drugs of abuse may generate compulsive ‘wanting’ to take more drugs, whether or not the same drugs are correspondingly ‘liked’, and thus contribute to addiction [39•,40•,42] (Figure 5). (ang.).
  45. ↑ Ethan S. Bromberg-Martin, Masayuki Matsumoto, Okihide Hikosaka, Dopamine in motivational control: rewarding, aversive, and alerting, „Neuron”, 68 (5), 2010, s. 815–834, DOI: 10.1016/j.neuron.2010.11.022, PMID: 21144997, PMCID: PMC3032992 (ang.).
  46. ↑ L.M. Yager i inni, The ins and outs of the striatum: role in drug addiction, „Neuroscience”, 301, 2015, s. 529–541, DOI: 10.1016/j.neuroscience.2015.06.033, PMID: 26116518, PMCID: PMC4523218 (ang.).
  47. ↑ a b Michael P. Saddoris i inni, Differential Dopamine Release Dynamics in the Nucleus Accumbens Core and Shell Reveal Complementary Signals for Error Prediction and Incentive Motivation, „The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience”, 35 (33), 2015, s. 11572–11582, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2344-15.2015, PMID: 26290234, PMCID: PMC4540796, Cytat: Here, we have found that real-time dopamine release within the nucleus accumbens (a primary target of midbrain dopamine neurons) strikingly varies between core and shell subregions. In the core, dopamine dynamics are consistent with learning-based theories (such as reward prediction error) whereas in the shell, dopamine is consistent with motivation-based theories (e.g., incentive salience). (ang.).
  48. ↑ Kent C. Berridge, Morten L. Kringelbach, Pleasure systems in the brain, „Neuron”, 86 (3), 2015, s. 646–664, DOI: 10.1016/j.neuron.2015.02.018, PMID: 25950633, PMCID: PMC4425246 (ang.).
  49. ↑ a b R.A. Wise, Addictive drugs and brain stimulation reward, „Annual Review of Neuroscience”, 19, 1996, s. 319–340, DOI: 10.1146/annurev.ne.19.030196.001535, PMID: 8833446 (ang.).
  50. ↑ Roy A. Wise, Dopamine and reward: the anhedonia hypothesis 30 years on, „Neurotoxicity Research”, 14 (2–3), 2008, s. 169–183, DOI: 10.1007/BF03033808, PMID: 19073424, PMCID: PMC3155128 (ang.).
  51. ↑ Oscar Arias-Carrión, Ernst Pŏppel, Dopamine, learning, and reward-seeking behavior, „Acta Neurobiologiae Experimentalis”, 67 (4), 2007, s. 481–488, PMID: 18320725 (ang.).
  52. ↑ J.D. Salamone i inni, Nucleus accumbens dopamine and the regulation of effort in food-seeking behavior: implications for studies of natural motivation, psychiatry, and drug abuse, „The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics”, 305 (1), 2003, s. 1–8, DOI: 10.1124/jpet.102.035063, PMID: 12649346 (ang.).
  53. ↑ a b C. Missale i inni, Dopamine receptors: from structure to function, „Physiological Reviews”, 78 (1), 1998, s. 189–225, DOI: 10.1152/physrev.1998.78.1.189, PMID: 9457173 (ang.).
  54. ↑ a b Francesca R. Buttarelli i inni, The dopaminergic system in peripheral blood lymphocytes: from physiology to pharmacology and potential applications to neuropsychiatric disorders, „Current Neuropharmacology”, 9 (2), 2011, s. 278–288, DOI: 10.2174/157015911795596612, PMID: 22131937, PMCID: PMC3131719 (ang.).
  55. ↑ Chandrani Sarkar i inni, The immunoregulatory role of dopamine: an update, „Brain, Behavior, and Immunity”, 24 (4), 2010, s. 525–528, DOI: 10.1016/j.bbi.2009.10.015, PMID: 19896530, PMCID: PMC2856781 (ang.).
  56. ↑ Tahir Hussain, Mustafa F. Lokhandwala, Renal dopamine receptors and hypertension, „Experimental Biology and Medicine”, 228 (2), 2003, s. 134–142, DOI: 10.1177/153537020322800202, PMID: 12563019 (ang.).
  57. ↑ Marcelo Roberto Choi i inni, Renal dopaminergic system: Pathophysiological implications and clinical perspectives, „World Journal of Nephrology”, 4 (2), 2015, s. 196–212, DOI: 10.5527/wjn.v4.i2.196, PMID: 25949933, PMCID: PMC4419129 [dostęp 2016-01-15] (ang.).
  58. ↑ R.M. Carey, Theodore Cooper Lecture: Renal dopamine system: paracrine regulator of sodium homeostasis and blood pressure, „Hypertension”, 38 (3), 2001, s. 297–302, DOI: 10.1161/hy0901.096422, PMID: 11566894 (ang.).
  59. ↑ a b c d e Blanca Rubí, Pierre Maechler, Minireview: new roles for peripheral dopamine on metabolic control and tumor growth: let’s seek the balance, „Endocrinology”, 151 (12), 2010, s. 5570–5581, DOI: 10.1210/en.2010-0745, PMID: 21047943 (ang.).
  60. ↑ Merims D, Giladi N. Dopamine dysregulation syndrome, addiction and behavioral changes in Parkinson’s disease. „Parkinsonism & Related Disorders”. 14 (4), s. 273–280, 2008. DOI: 10.1016/j.parkreldis.2007.09.007. PMID: 17988927. 
  61. ↑ Jing Wu i inni, Role of dopamine receptors in ADHD: a systematic meta-analysis, „Molecular Neurobiology”, 45 (3), 2012, s. 605–620, DOI: 10.1007/s12035-012-8278-5, PMID: 22610946.
  62. ↑ Craig W. Berridge, David M. Devilbiss, Psychostimulants as cognitive enhancers: the prefrontal cortex, catecholamines, and attention-deficit/hyperactivity disorder, „Biological Psychiatry”, 69 (12), 2011, e101–111, DOI: 10.1016/j.biopsych.2010.06.023, PMID: 20875636, PMCID: PMC3012746.
  63. ↑ S.K. Jääskeläinen i inni, Role of the dopaminergic system in chronic pain – a fluorodopa-PET study, „Pain”, 90 (3), 2001, s. 257–260, DOI: 10.1016/S0304-3959(00)00409-7, PMID: 11207397.
  64. ↑ Patrick B. Wood, Role of central dopamine in pain and analgesia, „Expert Review of Neurotherapeutics”, 8 (5), 2008, s. 781–797, DOI: 10.1586/14737175.8.5.781, PMID: 18457535.
  65. ↑ Disruption of gene interaction linked to schizophrenia. St. Jude Children’s Research Hospital. [dostęp 2006-07-06]. (ang.).
  66. ↑ J.W. Maas i inni, Schizophrenia, Psychosis, and Cerebral Spinal Fluid Homovanillic Acid Concentrations, „Schizophrenia Bulletin”, 23 (1), 1997, s. 147–154, DOI: 10.1093/schbul/23.1.147, PMID: 9050120 (ang.).
  67. ↑ Dopamine Receptor Blockade: Antipsychotic Drugs, www.williams.edu [dostęp 2017-11-22].
  68. ↑ Dopamine and antipsychotic drug action revisited | The British Journal of Psychiatry, bjp.rcpsych.org [dostęp 2017-11-22] (ang.).
  69. ↑ M.J. Durcan i inni, Is clozapine selective for the dopamine D4 receptor?, „Life Sciences”, 57 (18), 1995, PL275–283, DOI: 10.1016/0024-3205(95)02151-8, PMID: 7475902 (ang.).
  70. ↑ Methamphetamine 101.
  71. ↑ J.A. Lieberman, J.M. Kane, J. Alvir, Provocative tests with psychostimulant drugs in schizophrenia, „Psychopharmacology”, 91 (4), 1987, s. 415–433, DOI: 10.1007/BF00216006, PMID: 2884687 (ang.).
  72. ↑ Varsha J. Galani, Digvijay G. Rana, Depression and antidepressants with dopamine hypothesis-A review, „International Journal of Pharmaceutical Frontier Research”, 1 (2), 2011, s. 45–60 (ang.).
  73. ↑ O. Benkert i inni, Altered tyrosine daytime plasma levels in endogenous depressive patients, „Archives of General Psychiatry”, 25 (4), 1971, s. 359–363, DOI: 10.1001/archpsyc.1971.01750160071013, PMID: 5116991 (ang.).
  74. ↑ W Birkmayer, Linauer W, Storung D. Tyrosin and tryptophan- metabolisms in depression patients. „Arch Psychiar Nervenkr”. 213, s. 377–387, 1970. (ang.). 
  75. ↑ M.B. Bowers, G.R. Heninger, F. Gerbode, Cerebrospinal fluid 5-hydroxyindoleacetic acid and homovanillic acid in psychiatric patients, „International Journal of Neuropharmacology”, 8 (3), 1969, s. 255–262, DOI: 10.1016/0028-3908(69)90046-x (ang.).
  76. ↑ Jeffrey N. Carlson i inni, Chronic antidepressant drug treatment reduces turning behavior and increases dopamine levels in the medial prefrontal cortex, „Brain Research”, 707 (1), 1996, s. 122–126, DOI: 10.1016/0006-8993(95)01341-5 (ang.).
  77. ↑ G.G. Nomikos i inni, Acute effects of bupropion on extracellular dopamine concentrations in rat striatum and nucleus accumbens studied by in vivo microdialysis, „Neuropsychopharmacology”, 2 (4), 1989, s. 273–279, PMID: 2482026 (ang.).
  78. ↑ Artykuł grupy psychiatrów amerykańskich na temat potencjału przyłączania się dopaminy do receptorów D2 http://ajp.psychiatryonline.org/cgi/content/full/157/3/457.
  79. ↑ F.R. Schneier i inni, Low dopamine D(2) receptor binding potential in social phobia, „The American Journal of Psychiatry”, 157 (3), 2000, s. 457–459, DOI: 10.1176/appi.ajp.157.3.457, PMID: 10698826.

Linki zewnętrzne

Star of life.svg Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Substancja lecznicza w klasyfikacji anatomiczno-terapeutyczno-chemicznej (ATC)
C01: Leki stosowane w chorobach serca
C01A – Glikozydy nasercowe
C01AA – Glikozydy naparstnicy
C01AB – Glikozydy cebuli morskiej
  • proscylarydyna
C01AC – Glikozydy strofantusa
C01AX – Inne glikozydy nasercowe
  • peruwozyd
C01B – Leki przeciwartymicze
C01BA – Preparaty przeciwarytmiczne
należące do klasy Ia
C01BB – Preparaty przeciwarytmiczne
należące do klasy Ib
C01BC – Preparaty przeciwarytmiczne
należące do klasy Ic
C01BD – Preparaty przeciwarytmiczne
należące do klasy III
  • amiodaron
  • tosylan bretylium
  • bunaftyna
  • dofetylid
  • ibutylid
  • tedysamil
  • dronedaron
C01BG – Inne reparaty przeciwarytmiczne
należące do klasy I
  • moracyzyna
  • cybenzolina
  • wernakalant
C01C – Leki pobudzające układ sercowo-naczyniowy
(bez glikozydów nasercowych)
C01CA – Leki wpływające na receptory adrenergiczne
i dopaminergiczne
C01CE – Inhibitory fosfodiesterazy
C01CX – Inne leki pobudzające
układ sercowo-naczyniowy
C01D – Leki rozszerzające naczynia
stosowane w chorobach serca
C01DA – Nitraty
C01DB – Leki rozszerzające naczynia stosowane
w chorobach serca, pochodne chinolonu
  • flosechina
C01DX – Inne leki rozszerzające naczynia
stosowane w chorobach serca
  • tosylan itraminy
  • prenylamina
  • oksyfedryna
  • benzjodaron
  • karbokromen
  • heksobendyna
  • etafenon
  • heptaminol
  • imolamina
  • dilazep
  • trapidil
  • molsydomina
  • efloksat
  • cynepazet
  • kloridarol
  • nikorandil
  • linsydomina
  • nezyrytyd
  • serelaksyna
  • tosylan itraminy
  • prenylamina
  • wericiguat
C01E – Inne leki stosowane w chorobach serca
C01EA – Prostaglandyny
C01EB – Inne leki stosowane w chorobach serca
Hormony osi podwzgórze-przysadka-tkanka docelowa
Hormony podwzgórza
liberyny
statyny
Hormony tropowe przysadki
Hormony tkanek obwodowych
tarczycy
kory nadnercza
układu płciowego
innych narządów lub tkanek
Stymulanty
Adamantany (pochodne adamantanu)
Antagonisty adenozyny
Alkiloaminy
  • cycklopentamina
  • cypenamina
  • cyprodenat
  • heptaminol
  • izometepten
  • metyloheksanoamina
  • oktodryna
  • propyloheksedyna
  • tuaminoheptan
Ampakiny
  • CX-516
  • CX-546
  • CX-614
  • CX-691
  • CX-717
  • IDRA-21
  • LY-404,187
  • LY-503,430
  • nooglutyl
  • Org 26576
  • PEPA
  • S-18986
  • sunifiram
  • unifiram
Arylocykloheksyloaminy
Benzoazepiny
  • 6-Br-APB
  • SKF-77434
  • SKF-81297
  • SKF-82958
Cholinergiki
Konwulsanty
Eugeroiki
Oksazoliny
Fenyloetyloaminy
Fenylomorfoliny
  • fenbutrazat
  • fendimetrazyna
  • fenmetramid
  • fenmetrazyna
  • 2-fenylo-3,6-dimetylomorfolina
  • 3-fluorofenmetrazyna
  • G-130
  • manifaksyna
  • morazon
  • morforeks
  • oksaflozan
  • PD-128,907
  • pseudofenmetrazyna
  • radafaksyna
Piperazyny
  • 2C-B-BZP
  • 3C-PEP
  • BZP
  • CM156
  • DBL-583
  • GBR-12783
  • GBR-12935
  • GBR-13069
  • GBR-13098
  • GBR-13119
  • MeOPP
  • MBZP
  • wanokseryna
Piperydyny
  • 1-benzylo-4-(2-(difenylometoksy)etylo)piperydyna
  • 1-(3,4-dichlorofenylo)-1-(piperydyn-2-ylo)butan
  • 2-benzylopiperydyna
  • 2-metylo-3-fenylopiperydyna
  • 3-chlorometylofenidat
  • 3,4-dichlorometylofenidat
  • 4-benzylopiperydyna
  • 4-fluorometylofenidat
  • 4-metylometylofenidat
  • dezoksypipradrol
  • difemetoreks
  • difenylopiralina
  • HDEP-28
  • etylofenidat
  • HDMP-28
  • izopropylofenidat
  • metylofenidat
  • N
  • nokaina
  • facetoperan
  • pipradrol
  • propylofenidat
  • SCH-5472
Pirolidyny
  • 5-DBFPV
  • 2-difenylometylopirolidyna
  • difenyloprolinol
  • DMPVP
  • FPOP
  • FPVP
  • indapirofenidon
  • MDPBP
  • MDPPP
  • MDPV
  • MOPPP
  • MOPVP
  • MPBP
  • MPHP
  • MPPP
  • nafiron
  • PEP
  • α-PBP
  • α-PHP
  • piciloreks
  • pirowaleron
  • α-PPP
  • prolintan
  • α-PVP
  • α-PVT
Racetamy
  • fenylopiracetam
  • hydrazyd fenylopiracetamu
  • oksyracetam
Tropany
  • 3-CPMT
  • 3′-chloro-3a-(difenylometoksy)tropan
  • 4-fluorotropakokaina
  • 4′-fluorokokaina
  • AHN-1055
  • altropan
  • brazofenzyna
  • WIN 35428
  • RTI-55
  • kokatylen
  • kokaina
  • dichloropan
  • difluoropina
  • FE-β-CPPIT
  • FP-β-CPPIT
  • joflupan (123I)
  • norkokaina
  • 2-propanoilo-3-(4-izopropylofenylo)-tropan
  • 2β-propanoilo-3β-(4-tolilo)-tropan
  • RTI-31
  • RTI-32
  • RTI-51
  • RTI-105
  • RTI-112
  • RTI-113
  • RTI-117
  • RTI-120
  • RTI-121
  • RTI-126
  • RTI-150
  • RTI-154
  • RTI-171
  • RTI-177
  • RTI-183
  • RTI-193
  • RTI-194
  • RTI-199
  • RTI-202
  • RTI-204
  • RTI-229
  • RTI-241
  • RTI-336
  • RTI-354
  • RTI-371
  • RTI-386
  • salicylometyloekgonina
  • tezofenzyna
  • troparyl
  • tropoksan
  • WF-23
  • WF-33
  • WF-60
Tryptaminy
  • αET
  • pochodne αET:
    • 4-Me-αET
    • 7-Me-αET
    • 5-MeO-αET
  • αMT
  • pochodne αMT:
    • 5-Chloro-αMT
    • 5-Fluoro-αMT
    • 6-Fluoro-αMT
    • 4-HO-αMT
    • 4-Me-αMT
    • 5-MeO-αMT
  • 5-MeO-DIPT
Inne
  • 2-MDP
  • 2-fenylocykloheksyloamina
  • 3,3-difenylocyklobutanoamina
  • kwas amfonelowy
  • amineptyna
  • amifenazol
  • atypamezol
  • atomoksetyna
  • bemegryd
  • benzydamina
  • BTQ
  • BTS 74,398
  • centanafadyna
  • cyklazindol
  • klofencyklan
  • kropropamid
  • krotetamid
  • D-161
  • diklofenzyna
  • dimetokaina
  • efaroksan
  • etamiwan
  • fenisoreks
  • fenpentadiol
  • gamfeksyna
  • gilutensyna
  • GSK1360707F
  • GYKI-52895
  • heksacyklonat
  • idazoksan
  • indanoreks
  • indatralina
  • JNJ-7925476
  • lazabemid
  • leptaklina
  • lomewakton
  • LR-5182
  • mazindol
  • centrofenoksyna
  • medifoksamina
  • mefeksamid
  • metamnetamina
  • metastyrydon
  • metiopropamina
  • naftyloaminopropan
  • nefopam
  • niketamid
  • nomifensyna
  • O-2172
  • oksaprotylina
  • PNU-99,194
  • PRC200-SS
  • rasagilina
  • rauwolscyna
  • chlorek rubidu
  • setazindol
  • tametralina
  • tandamina
  • tiopropamina
  • tiotinon
  • trazium
  • UH-232
  • johimbina

Media użyte na tej stronie

GHS-pictogram-pollu.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for environmentally hazardous substances
Star of life.svg

The Star of Life, medical symbol used on some ambulances.

Star of Life was designed/created by a National Highway Traffic Safety Administration (US Gov) employee and is thus in the public domain.
Catecholamines biosynthesis.svg
Autor: NEUROtiker, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Biosynthesis of catecholamines adrenaline (epinephrine) and noradrenaline (norepinephrine), intermediates DOPA and dopamine
Fenyloetyloamina.svg
Phenethylamine/Fenyloetyloamina
Dopamine2.svg
2D structure of neurotransmitter dopamine. Created with BKChem and Extensible SVG Optimiser
Overview of reward structures in the human brain.jpg
Autor: Oscar Arias-Carrión1, Maria Stamelou, Eric Murillo-Rodríguez, Manuel Menéndez-González and Ernst Pöppel., Licencja: CC BY 3.0
Overview of reward structures in the human brain. Dopaminergic neurons are located in the midbrain structures substantia nigra (SNc) and the ventral tegmental area (VTA). Their axons project to the striatum (caudate nucleus, putamen and ventral striatum including nucleus accumbens), the dorsal and ventral prefrontal cortex. Additional brain structures influenced by reward include the supplementary motor area in the frontal lobe, the rhinal cortex in the temporal lobe, the pallidum and subthalamic nucleus in the basal ganglia, and a few others.
Synapse dopaminergique.png
Autor: Pancrat, Licencja: CC BY-SA 3.0
Synapse dopaminergique
Brenzcatechin.svg
Structure of Pyrocatechol
Basal ganglia circuits.svg
Autor: Mikael Häggström, based on images by Andrew Gillies/User:Anaru and Patrick J. Lynch, Licencja: CC BY-SA 3.0
Circuits of the basal ganglia. Picture shows 2 coronal slices that have been superimposed to include the involved basal ganglia structures. + and - signs at the point of the arrows indicate respectively whether the pathway is excitatory or inhibitory in effect. Green arrows refer to excitatory glutamatergic pathways, red arrows refer to inhibitory GABAergic pathways and turquoise arrows refer to dopaminergic pathways that are excitatory on the direct pathway and inhibitory on the indirect pathway. Note that dis-inhibitory pathways in effect are excitatory on the feedback to the cortex, while dis-dis-inhibitory pathways in effect are inhibitory. See en:Basal ganglia#Connections
Dopamine pathways.svg
Dopamine Pathways. In the brain, dopamine plays an important role in the regulation of reward and movement. As part of the reward pathway, dopamine is manufactured in nerve cell bodies located within the ventral tegmental area (VTA) and is released in the nucleus accumbens and the prefrontal cortex. Its motor functions are linked to a separate pathway, with cell bodies in the substantia nigra that manufacture and release dopamine into the striatum.
Dopamine degradation.svg
Autor: NEUROtiker, Licencja: CC-BY-SA-3.0
A part of the physiological degradation of dopamine
Dopamin - Dopamine.svg
Structure of dopamine