dopamin

keumuman

Dopamin adalah neurotransmitter penting dari keluarga katekolamin, dengan fungsi kontrol atas: gerakan, yang disebut memori kerja, sensasi kesenangan, penghargaan, produksi prolaktin, mekanisme pengaturan tidur, beberapa kemampuan kognitif dan kemampuan untuk memperhatikan.

Dalam tubuh manusia, produksi dopamin terutama disebabkan oleh apa yang disebut neuron pada daerah dopaminergik dan, pada tingkat lebih rendah, pada bagian medula kelenjar adrenal (atau kelenjar adrenal).

Area dopaminergik mencakup beberapa situs otak, termasuk pars compacta dari substantia nigra dan area tegmental otak tengah.

Kadar dopamin abnormal bertanggung jawab atas beberapa kondisi patologis. Salah satu kondisi patologis ini adalah penyakit Parkinson yang diketahui.

Apa itu dopamin?

Dopamin adalah molekul organik, milik keluarga katekolamin, yang memainkan peran penting neurotransmitter di otak manusia dan hewan lain.

Dopamin juga merupakan molekul prekursor dari mana sel-sel, melalui proses spesifik, memperoleh dua neurotransmiter lain dari keluarga katekolamin: norepinefrin (atau noradrenalin ) dan epinefrin (atau adrenalin ).

APA ITU NEUROTHERABS?

Neurotransmitter adalah bahan kimia yang memungkinkan sel-sel dalam sistem saraf, yang disebut neuron, saling berkomunikasi.

Dalam neuron, neurotransmiter berada dalam vesikel kecil; vesikel sebanding dengan kantong, dibatasi oleh lapisan ganda fosfolipid, benar-benar mirip dengan membran sitoplasma dari sel eukariotik sehat generik.

Di dalam vesikel, neurotransmiter tetap lembam, sehingga untuk berbicara, sampai, dalam neuron di mana mereka berada, impuls saraf tidak terjadi.

Bahkan, impuls saraf merangsang pelepasan vesikel oleh neuron yang mengandung mereka.

Dengan pelepasan vesikel, neurotransmiter melarikan diri dari sel-sel saraf, menempati ruang sinaptik (yang merupakan ruang tertentu antara dua neuron yang sangat dekat) dan berinteraksi dengan neuron tetangga, tepatnya dengan reseptor membran neuron yang disebutkan di atas. . Interaksi neurotransmitter dengan neuron yang ditempatkan di sekitarnya mengubah impuls saraf awal menjadi respons seluler yang spesifik, yang tergantung pada jenis neurotransmitter dan jenis reseptor yang ada pada neuron yang terlibat.

Dengan kata sederhana, neurotransmitter adalah pembawa pesan kimia, yang dilepaskan oleh impuls saraf untuk mendorong mekanisme seluler tertentu.

Selain dopamin dan turunannya, norepinefrin dan epinefrin, neurotransmiter penting lainnya dari manusia adalah: glisin, serotonin, melatonin, asam gamma-aminobutyric (GABA) dan vasopresin.

NAMA KIMIA DOPAMIN

Nama kimia dopamin adalah 4- (2-aminoetil) benzena-1, 2-diol .

SEJARAH DOPAMIN

Anehnya, dopamin adalah neurotransmitter yang pertama kali disintesis oleh para peneliti di laboratorium dan kemudian ditemukan di jaringan otak manusia.

Tanggal 1910, jasa sintesis dopamin di laboratorium terletak pada George Barger dan James Ewens, dua ahli kimia Inggris dari perusahaan Wellcome di London.

Sebaliknya, untuk menemukan bahwa dopamin adalah molekul yang secara alami ada di dalam otak adalah peneliti Inggris Kathleen Montagu, pada tahun 1957, di laboratorium Rumah Sakit Runwell di London.

Satu tahun setelah penemuan dopamin di jaringan otak, kemudian pada tahun 1958, para ilmuwan Arvid Carlsson dan Nils-Ake Hillarp, karyawan Laboratorium Kimia Farmakologi National Heart Institute of Sweden, mengidentifikasi dan menggambarkan untuk pertama kalinya peran neurotransmitter, ditutupi dengan dopamin.

Untuk temuan penting ini dan karena telah menetapkan bahwa dopamin tidak hanya merupakan pelopor norepinefrin dan epinefrin, Carlsson juga menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran .

DI MANA NAMA DOPAMIN DATANG DARI?

Komunitas ilmiah mengadopsi istilah "dopamin", karena molekul prekursor, dari mana George Barger dan James Ewens mensintesis dopamin, adalah apa yang disebut L-DOPA.

Struktur kimia

Seperti yang dinyatakan, dopamin adalah katekolamin.

Katekolamin adalah molekul organik, di mana keberadaan cincin benzena dikombinasikan dengan dua gugus OH hidroksil berulang. Cincin benzena ini dikombinasikan dengan dua gugus OH hidroksil memiliki rumus kimia C ₆ H ₃ (OH) ₂ .

Dalam kasus dopamin, zat ini terdiri dari penyatuan antara cincin benzena dengan dua gugus hidroksil, tipikal katekolamin, dan gugus etilamin .

Gugus etilamin adalah senyawa organik dengan dua atom karbon dan satu nitrogen, dan yang memiliki rumus kimia berikut: CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

Mengingat dua formula kimia yang dilaporkan di atas, yaitu kelompok benzena dengan dua gugus OH dan gugus etilamin, rumus kimia akhir dopamin adalah: C ₆ H ₃ (OH) ₂ -CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

Gambar-gambar di bawah ini menunjukkan struktur kimia katekolamin generik, gugus hidroksil, gugus etilamin, dopamin dan L-DOPA.

SIFAT KIMIA

Seperti banyak molekul yang terdiri dari kelompok etilamin, dopamin adalah basa organik .

Ini menyiratkan bahwa, dalam lingkungan asam, umumnya dalam bentuk terprotonasi; sementara, dalam lingkungan dasar, biasanya dalam bentuk non-terprotonasi.

Ringkasan: bagaimana dan di mana itu terjadi?

Jalur sintesis alami (atau biosintesis ) dopamin mencakup empat langkah dasar dan dimulai dari asam amino L-fenilalanin .

Secara sederhana dan skematis, biosintesis dopamin dapat diringkas sebagai berikut:

L-fenilalanin ⇒ L-tirosin ⇒ L-DOPA ⇒ dopamin

Konversi L-fenilalanin menjadi L-tirosin dan konversi L-tirosin menjadi L-DOPA terdiri dari dua reaksi hidroksilasi . Dalam kimia, reaksi hidroksilasi adalah reaksi di mana molekul memperoleh gugus OH hidroksil.

Reaksi hidroksilasi pertama, yaitu L-fenilalanin ⇒ L-tirosin, terjadi berkat intervensi enzim yang dikenal sebagai fenilalanin hidroksilase .

Reaksi L-tirosin ⇒ L-DOPA, di sisi lain, terjadi berkat intervensi enzim yang dikenal sebagai tirosin hidroksilase .

Langkah terakhir, yang berasal dari L-DOPA berasal dopamin, adalah reaksi dekarboksilasi .

Di bidang kimia, reaksi dekarboksilasi sesuai dengan proses di mana molekul tersebut kehilangan satu atau lebih gugus karboksil COOH.

Untuk memberikan reaksi dekarboksilasi yang menimbulkan L-DOPA adalah enzim yang disebut L-amino acid decarboxylase (atau DOPA decarboxylase ).

IKHTISAR DOPAMIN

Dalam tubuh manusia, biosintesis dopamin terutama disebabkan oleh apa yang disebut neuron di daerah dopaminergik dan, pada tingkat lebih rendah, ke bagian medula kelenjar adrenal (atau kelenjar adrenal ).

Neuron area dopaminergik, atau neuron dopaminergik, adalah sel-sel saraf yang terletak di:

• Substantia nigra , tepatnya dalam apa yang disebut Pars compacta dari substantia nigra . Substansi nigra (atau zat hitam) terjadi di otak tengah, yang merupakan salah satu dari tiga wilayah utama yang membentuk batang otak.

  Meskipun merupakan bagian dari batang otak, zat hitam ini bertindak di bawah bimbingan inti dari basis (atau basal ganglia ) dari telencephalon; telencephalon adalah otak.

  Menurut berbagai penelitian ilmiah, pars compacta dari substantia nigra adalah situs utama sintesis dopamin, yang terdapat dalam tubuh manusia.

• Area tegmental ventral . Juga terletak di tingkat otak tengah, daerah tegmental ventral memiliki neuron dopaminergik, yang ekstensi mencapai area saraf yang berbeda, termasuk: nukleus accumbens, korteks prefrontal, amigdala dan hippocampus.
• Hipotalamus posterior . Perpanjangan neuron dopaminergik di hipotalamus posterior mencapai sumsum tulang belakang.
• Inti arkuata hipotalamus dan nukleus paraventrikular hipotalamus . Neuron dopaminergik dari kedua area ini memiliki ekstensi yang mencapai hipofisis. Di sini, mereka bertanggung jawab untuk memengaruhi produksi prolaktin.
• Area subthalamus yang tidak pasti .

DEGRADASI

Degradasi alami dopamin dalam metabolit tidak aktif dapat terjadi dalam dua cara yang berbeda dan melibatkan tiga enzim:

• monoamine oxidase (atau MAO),
• catechol-O-methyltransferase (COMT)
• aldehyde dehydrogenase.

Kedua mode degradasi alami dopamin menyebabkan pembentukan suatu zat, yang dikenal sebagai asam homovanilic (HVA).

fungsi

Dopamin melakukan banyak fungsi, baik di sistem saraf pusat dan di sistem saraf tepi .

Adapun sistem saraf pusat, dopamin adalah neurotransmitter yang berpartisipasi dalam:

• Kontrol gerakan
• Mekanisme sekresi hormon prolaktin
• Kontrol kapasitas memori
• Mekanisme imbalan dan kesenangan
• Kontrol rentang perhatian
• Kontrol beberapa aspek perilaku dan beberapa fungsi kognitif
• Mekanisme tidur
• Kontrol suasana hati
• Mekanisme yang mendasari pembelajaran

Mengenai sistem saraf tepi, dopamin bertindak:

• Sebagai vasodilator
• Sebagai stimulan ekskresi natrium, melalui urin
• Sebagai faktor yang mendukung motilitas usus
• Sebagai faktor yang mengurangi aktivitas limfosit
• Sebagai faktor yang mengurangi sekresi insulin oleh pulau Langerhans (sel beta pankreas)

RESEPTOR DOPAMINERGIC

Setelah dilepaskan ke ruang sinaptik, dopamin memberikan efeknya dengan berinteraksi dengan apa yang disebut reseptor dopaminergik, hadir pada membran sel saraf yang berbeda.

Pada mamalia - karena itu juga pada manusia - ada 5 subtipe reseptor dopaminergik yang berbeda. Nama-nama dari 5 subtipe reseptor ini sangat sederhana: D1, D2, D3, D4 dan D5.

Respons yang dihasilkan oleh dopamin tergantung pada subtipe reseptor dopaminergik, yang berinteraksi dengan dopamin itu sendiri.

Dengan kata lain, efek seluler dopamin bervariasi tergantung pada reseptor dopaminergik yang terlibat dalam interaksi.

Dalam ensefalon, kepadatan distribusi reseptor dopaminergik bervariasi dari area otak ke area otak. Dengan kata lain, setiap area otak memiliki jumlah reseptor dopaminergiknya sendiri.

Ahli biologi percaya bahwa kepadatan distribusi reseptor yang berbeda ini tergantung pada fungsi yang harus dicakup oleh area otak.

DOPAMIN DAN GERAKAN

Keterampilan motorik manusia (gerakan yang benar, kecepatan gerakan, dll.) Bergantung pada dopamin yang dilepaskan substantia nigra di bawah aksi ganglia basal.

Bahkan, jika dopamin yang dilepaskan oleh substantia nigra lebih rendah dari normal, gerakannya menjadi lebih lambat dan tidak terkoordinasi. Sebaliknya, jika dopamin secara kuantitatif lebih tinggi dari normal, tubuh manusia mulai melakukan gerakan yang tidak perlu, sangat mirip dengan tics.

Dengan demikian, regulasi pelepasan dopamin yang baik oleh substantia nigra sangat penting bagi manusia untuk bergerak dengan benar, melakukan gerakan terkoordinasi dan dengan kecepatan yang tepat.

DOPAMINA DAN RELEASE PROLAKTIN

Dopamin yang berasal dari neuron dopaminergik nukleus arkuata dan nukleus paraventrikular menghambat sekresi hormon prolaktin, oleh sel - sel laktotropik kelenjar hipofisis .

Seperti dapat dengan mudah dipahami, tidak adanya atau berkurangnya kehadiran dopamin dari distrik yang disebutkan di atas menyiratkan aktivitas yang lebih besar dari sel laktotropik hipofisis, oleh karena itu produksi prolaktin yang lebih besar.

Dopamin yang menghambat sekresi prolaktin disebut "faktor penghambat prolaktin" (PIF).

Untuk mengetahui apa efek prolaktin, pembaca dapat mengklik di sini.

DOPAMIN DAN MEMORI

Beberapa studi ilmiah telah menunjukkan bahwa kadar dopamin yang memadai dalam prefrontal cortex meningkatkan apa yang disebut memori kerja .

Menurut definisi, memori kerja adalah "suatu sistem untuk pemeliharaan sementara dan manipulasi informasi selama pelaksanaan tugas-tugas kognitif yang berbeda, seperti pemahaman, pembelajaran dan penalaran".

Jika kadar dopamin yang berasal dari korteks prefrontal berkurang atau meningkat, ingatan kerja mulai menderita.

DOPAMINE, PLEASURE AND REWARD

Dopamin adalah mediator kesenangan dan penghargaan .

Bahkan, menurut penelitian yang dapat diandalkan, otak manusia akan melepaskan dopamin ketika "hidup" dalam keadaan atau aktivitas yang menyenangkan, seperti makan berdasarkan makanan yang baik atau aktivitas seksual yang memuaskan.

Neuron-neuron dari daerah dopaminergik yang paling terlibat dalam mekanisme penghargaan dan kesenangan adalah dari nucleus accumbens dan prefrontal cortex.

DOPAMIN DAN PERHATIAN

Dopamin yang berasal dari korteks prefrontal mendukung rentang perhatian .

Penelitian yang menarik telah menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi dopamin dalam korteks prefrontal sering dikaitkan dengan kondisi yang dikenal sebagai attention deficit hyperactivity disorder .

FUNGSI DOPAMIN DAN KOGNITIF

Hubungan antara dopamin dan kemampuan kognitif terbukti dalam semua kondisi tidak wajar yang ditandai oleh perubahan neuron dopaminergik dari korteks prefrontal.

Bahkan, dalam kondisi mengerikan yang disebutkan di atas, di samping kemampuan perhatian dan ingatan yang telah disebutkan, fungsi neurokognitif, keterampilan pemecahan masalah, dll. Juga dapat terpengaruh.

penyakit

Dopamin memainkan peran sentral dalam berbagai kondisi medis, termasuk: Penyakit Parkinson, attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), skizofrenia / psikosis dan kecanduan obat-obatan tertentu dan obat-obatan tertentu .

Selain itu, menurut beberapa penelitian ilmiah, itu akan bertanggung jawab untuk sensasi menyakitkan yang menjadi ciri beberapa keadaan tidak wajar (fibromyalgia, sindrom kaki gelisah, sindrom mulut terbakar) dan mual yang berhubungan dengan muntah .

Dopamin dan kecanduan
obat-obatan	obat-obatan
kokain amfetamin metamfetamin Ekstasi (MDMA)	Ritalin psychostimulants

Untuk mempelajari lebih lanjut:

• Penyakit Parkinson
• ADHD
• skizofrenia

Keingintahuan dan informasi lainnya

Untuk melengkapi apa yang telah dikatakan sejauh ini, berikut adalah beberapa informasi tambahan tentang dopamin:

• Konversi dopamin menjadi noradrenalin adalah reaksi hidroksilasi, yang disediakan oleh enzim yang dikenal sebagai dopamin beta-hidroksilase .

  Konversi dopamin menjadi adrenalin, di sisi lain, adalah reaksi yang terjadi karena intervensi enzim yang dikenal sebagai phenylethanolamine N-methyltransferase .

• Studi terbaru menunjukkan bahwa bahkan retina okular akan menjadi tuan rumah beberapa neuron dopaminergik.

  Sel-sel saraf ini memiliki kekhasan menjadi aktif selama siang hari dan membungkam selama jam kegelapan.

• Reseptor dopaminergik yang paling umum dalam sistem saraf manusia adalah reseptor D1, diikuti segera oleh reseptor D2.

  Bila dibandingkan dengan subtipe D1 dan D2, reseptor D3, D4 dan D5 hadir pada tingkat yang jauh lebih rendah.

• Menurut para ahli, penyalahgunaan dopamin kesenangan dan imbalan juga termasuk penyalahgunaan narkoba.

  Memang, tampaknya menggunakan narkoba, seperti kokain, menyebabkan peningkatan kadar dopamin, seperti makanan yang baik atau aktivitas seksual yang memuaskan.

• Dokter merencanakan perawatan berdasarkan suntikan dopamin, dengan adanya: hipotensi, bradikardia, gagal jantung, serangan jantung, henti jantung dan gagal ginjal.
• Penuaan fisiologis, dimana setiap manusia tunduk, bertepatan dengan penurunan kadar dopamin dalam sistem saraf.

  Menurut beberapa penelitian ilmiah, penurunan terkait dengan usia lanjut fungsi otak akan disebabkan, sebagian, karena penurunan kadar dopamin dalam sistem saraf.

Lihat juga: Obat Agonis Dopamin