Dopamin

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu

Erste hilfe.svg Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi s temama o zdravlju (medicini).

Dopamin
Dopamine2.svg
Dopamine-3d-CPK.png
Općenito
Hemijski spoj Dopamin
Druga imena 2-(3,4-dihidroksfenil)etilamin;
3,4-dihidroksifeniltilamin;
3-hidroksitiramin;
DA;
Intropin; Revivan; Oksitiramin
Molekularna formula C8H11NO2
CAS registarski broj 51-61-6
SMILES Oc1ccc(cc1O)CCN
InChI 1/C8H11NO2/c9-4-3-6-1-2-7
(10)
8(11)5-6/h1-2,5,10-11H,3-4,9H2
Osobine1
Molarna masa 153,18 g/mol
Tačka topljenja 128
Rastvorljivost 60,0 g/100 ml
Rizičnost
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
0
0
 
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Dopamin je hemijski spoj koji u centralnom i perifernom nervnom sistemu deluje kao neurotransmiter. Izlučuje ga hipotalamus, a djeluje kao hormon inhibicije lučenja prolaktina iz hipofize. Iz dopamina se sintetiziraju adrenalin i noradrenalin.

Biohemija[uredi | uredi izvor]

Sinteza[uredi | uredi izvor]

Dijagramski prikaz strukture L-DOPA i dopamina, sa reakcijom koja ih povezuje

Biosinteza dopamina se odvija u ograničenom skupu tipova ćelija, uglavnom neurona i ćelija srži nadbubrežnih žlijezda.

Metabolički put je:

L-Fenilalanin → L-Tirozin → L-DOPA → Dopamin.

Direktni prekursor dopamina, L-DOPA, se može sintetisati posredno iz esencijalne aminokiseline fenilalanina ili direktno iz ne-esencijalnog tirozina. Ove aminokiseline se mogu naći u gotovo svakom proteinu i tako su lahko dostupne u hrani, gdje je tirozin najčešći. Iako se dopamin također nalazi u mnogim vrstama hrane, nesposoban je za preolaz kroz krvno-moždanu barijeru koja okružuje i štiti mozak. Prema tome, da bi obavljao svoje neurotransmiterske neuronske aktivnosti, mora biti sintetiziran unutar mozga.

L-fenilalanin se pretvara u L-trozin pomoću enzima fenilalanin hidroksilaza, sa molekulskim kisikom (O2) i tetrahidrobiopterinom kao kofaktorom. L-tirozin se pretvara u L-DOPAkatalizom enzima tirozin hidroksilaza, sa tetrahidrobiopterinom, O2 i vjerojatno obojenim željezom (Fe2+) kao kofaktoromL-DOPA se pretvara u dopamin putem enzima aromatska L-aminokiselinska dekarboksilaza, također poznatim kao Dopa dekarboksilaza, sa piridoksal fosfatom kao kofaktorom. Sam dopamin se koristi kao prekursor u sintezi neurotransmitera (i hormona) norepinefrina i adrenalina. Dopamin se pretvara u norepinefrina putem enzima . Dopamina β-hidroksilaza, sa O2 i L-askorbinskom kiselinom kao kofaktorom. Norepinefrin se pretvara u epinefrin, uz katalizu enzimom feniletanolamine N - metiltransferaza sa S -adenozil-L-metioninom kao kofaktorom.

Neki od kofaktora također zahtijevaju vlastite sinteze. Nedostatak svih potrebnih aminokiselina ili kofaktora može ugroziti sintezu dopamina, norepinefrina i epinefrina.

Primarni put za metabolizam dopamina
MAO: Monoamin oksidaza
COMT: Katehol-O-metiltransferaza
HVA: Homovanilinska kiselina

Degradacija[uredi | uredi izvor]

Dopamin se razlaže u neaktivne metabolite nizom enzima - monoaminooksidaza (MAO), katehol - O - metil transferaza ( COMT) i aldehid dehidrogenaza, koje djeluju u nizu. Obje izoforme monoaminooksidaze, monoaminooksidaza A (MAO-A) i monoaminooksidaza B (MAO-B), stupaju na snagu. Mogući su različiti putevi razgradnje, ali glavni krajnji proizvod je homovanilinska kiselina, koja nema poznatu biološku aktivnost. Iz krvotoka, homovanilinska kiselina se filtrira u bubrezima, a zatim izlučuje urinom.[1][2][3] Iako se dopamin obično razlaže putem oksidoreduktaza, također je podložan i oksidaciji neposrednom reakcijom s kisikom, dajući, kao proizvode, kinone i razne slobodne radikale.[4]Stopa oksidacije može porasti u prisustvu fero željeza ili drugih faktora. Kinoni i slobodni radikali koji su proizvedeni, mogu autooksidacijom dopamina a postoje dokazi neurotoksičnosti u slučaju Parkinsonove bolesti.[5]

Rasprostranjenje[uredi | uredi izvor]

U mozgu se nalaze tri značajna sistema za lučenje dopamina.

  • Jezgra tuberoinfudibulskog dijela hipotalamusa takođe luče dopamin, koji zatim dospijeva u hipofizu i tu inhibira lučenje prolaktina. U ovom procesu dopamin se ponaša kao hormon.

Receptori[uredi | uredi izvor]

Za dopamin (D1-D5) nađeno je pet vrsta receptora. Dopamin, kao i dopaminski agonisti-bromokriptin, apomorfin se lakše veže za receptore D2, D3, D4 nego za D1 i D2. Agonisti su supstance sa istim učinkom kao i glavna supstanca.[6] D1 i D2 receptori aktiviraju G protein i adenilat ciklazu, izaziva dalje promjene, tj. djeluju podražujuće. D2, D3, D4 receptori također aktiviraju G protein, ali se tada adenilat ciklaza inhibira i otvaraju kalijevi kanali, djelujući inhibicijski.

D1 receptori su u glatkim mišićnim ćelijama bubrežnih arterija, a njihoviom aktivacijom se arterije proširuju, pa se povećava prokrvljenost bubrega.

Receptori D2 receptori se pretežno nalaze u mozgu, pogotovo u prugastom tijelu i hipofizi. Aktiviranje ovih receptora u limbičkom sistemu, također pokreće euforiju. Pored toga, za ove receptore se vežu još neke funkcije, kao npr. entiemetsko djejstvo (za suzbijajanje mučnine). D2 receptori su također prisutni i na dopaminergičnim neuronima, u funkciji smanjenja autoregulacijsko lučenja dopamina.

Ćelijski efekti[uredi | uredi izvor]

Primarna meta dopamina u sisarskom mozgu [7][8]
Porodica Receptor Gen Tip Mehanizam
D1-slični receptor Dopamin receptor D1 (D1) DRD1 Gs alfa podjedinica (Gs). Porast unutarćelijske razine cAMP,
aktiviranjem adenilat ciklaze.
Dopamin receptor D5 (D5) DRD5
D2-slični receptor (D2-slični) Dopamin receptor D2 (D2) DRD2 Gi alfa podjedinica (Gi-spregnuti). Opadanje unutarćelijske razine cikličnog adenozin monofosfata (cAMP)
inhibicijom adenilat ciklaza.
Dopamin receptor D3 (D3) DRD3
Dopamin receptor D4 (D4) DRD4
Trasa amin-asociranog receptora (TAAR) TAAR1 TAAR1 Gs alfa podjedinica (Gs-spregnuti).
Gq alfa podjedinica (Gq).
Povećanje unutarćelijske razine ciklilnog adenozin monofosfata (cAMP)
i koncentracija unutarćelijskog kalcija

Svoje efekte dopamin ispoljava vezivanjem za aktiviranje ćelijskih površinskih receptora. Kod sisara, identificirno je pet podtipova dopaminskih receptora, koji su označeni od D1 do D5.[9] Svi od njih funkcioniraju kao metabotropni receptori, G protein spregnutih receptori, što znači da oni ostvaruju svoje efekte preko komplekas sistema drugog glasnika.[10] Ovi receptori se mogu svrstati u dvije porodice, poznate kao D1-slični receptori i D2-slični receptori.

Za receptore koji se nalaze na neuronima u nervnom sistemu, krajnji efekat D1-sličnne aktivacije (D1 i D5) može biti podražaj (preko otvaranja natrijevih kanala) ili inhibicije (preko otvaranja kalijevih kanala); krajnji efekat D2-slične aktivacije (D2, D3 i D4) je obično inhibicija ciljnog neurona. Prema tome, netačno je kada se dopamina opisuje kao ni eksitatorni ili inhibitorni: njegov uticaj na metu neurona zavisi od toga koji je receptor prisutan na membrani neurona unutrašnjeg odgovora neurona do drugog glasnika cikličnog adenozin monofosfata (cAMP). D1 receptori su najbrojniji receptore dopamina u ljudski nervnom sistemu; D2 receptori su iza njih, a D3, D4 i D5 receptori su prisutni sa znatno nižim učestalostima.

Djelovanje[uredi | uredi izvor]

Dopamin uglavnom veže za beta-1 receptore, a manje na alfa receptore. Ova selektivnost ga čini puno prikladnijim za ulogu srčanog stimulatora , nego što je adrenalin.

Intravenskim injektiranjem dopamina osigurava se porast frekvencije i minutnog volumena srca, povećanjem kontraktilnosti, uz pozitivno inotropno djelovanje. Poboljšava protok krvi u srcu, mozgu, probavnom traktu i bubrezima, uz povećano lučenje mokraće i uklanjenje natrija i kalija , nakon stimulacije specifičnih dopaminergičnih receptora. U manjim dozama (1,5-3,5 µg/kg/min) pojačava periferni protok krvi, a u visokim dozama (preko 10 µg/kg/min) taj protok se smanjuje.

Inaktivacija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Membranski transport

Iz sinapsne pukotine, dopamin se odstranjuje reapsorpcijom u presinapsnim završecima. Ovaj transport odvija se aktivno, kao kotransport sa ionima natrija.

Upijeni dopamin se, u citoplazmi neurona, razgrađuje ili ponovo skladišti u vezikule. U razgradnju su uključena učestvuju dva enzima: katehol-O-metiltransferaza (KOMT) i monoamin oksidaza-A (MAO-A). Razgradnjom dopamina nastaju dioksifenil sirćetna i hemovanilinska kiselina, koje se izlučuju mokraćom. Mrenje njihove koncentracije u mokraći služi za dijagnozu nekih bolesti u sistemu kateholamina.

Bolesti zbog remećenja dopaminskog sistema[uredi | uredi izvor]

  • Šizofrenija i psihoze su praćene povećanom aktivnošću dopaminskih neurona u limbičkom sistemu.

Za liječenje šizofrenije, propisuju se lijekovi (neuroleptici) koji inhibiraju ove receptore (neurone).

  • Parkinsonova bolest nastaje usljed propadanja neurona koji luče dopamin u crnoj supstanci. Obilježena je tremorom, poremećajima hoda, mimike, povećanim tonusom mišića, nestabilnošću, simptomima vegetativnih funkcija.
  • Narkomanija, između ostalog, uključuje pojavu da droge aktiviraju dopaminske receptore. Time se izaziva euforija, koja vodi u ovisnost (prije svega psihičku).

Primjena[uredi | uredi izvor]

Dopamin se upotrebljava (intravenski) u raznim stanjima šoka, nakon zatajenja srca, infarkta miokarda, operacija, gubitka tekućine (samo nakon nadoknade izgubljene), teških infekcija (septički šok), reakcija preosjetljivosti (anafilaktički šok), naglog pada krvnog pritiska ( hipotenzija), prijetećeg šoka i mogućeg zatajivanja bubrega. Smrt dopaminskih neurona ili općenito manjak dopamina izaziva Parkinsonovu bolest, koja njime primarno i liječi.

Dopamin se ne smije primjenjivati kod osoba sa hipertireozom, tumorom srži nadbubrežne žlijezde, određenih oblika glaukoma (uskog ugla), sa povećanom prostatom (adenomom) sa devijantnim stvaranjem urina, tahiaritmijom i ventrikulskim fibrilacijama.

Nuspojave[uredi | uredi izvor]

Kao najozbiljnija nuspojava liječenja dopaminom je rizik razvoja aritmija (sinusna tahikardija, supraventrikulske i ventrikulske ektopije) i porast krvnog pritiska u lijevoj komori na kraju dijastole. Također i infuzija dopamina može izazvati nekrozu kože zbog preraspodjele u cirkulaciji krvi u područje probavnog trakta iz površinskih dijelova tijela – kože i mišića.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Eisenhofer G., Kopin I. J., Goldstein D. S. (2004). "Catecholamine metabolism: a contemporary view with implications for physiology and medicine". Pharmacological Reviews 56 (3): 331–49. PMID 15317907. doi:10.1124/pr.56.3.1. Provjerite vrijednost parametra |doi= (pomoć). 
  2. ^ Amin F., Davidson M., Davis K. L. (1992). "Homovanillic acid measurement in clinical research: a review of methodology". Schizophrenia Bulletin 18 (1): 123–48. PMID 1553492. doi:10.1093/schbul/18.1.123. 
  3. ^ Amin, F.; Davidson, M; Kahn, R. S.; Schmeidler, J; Stern, R.; Knott, P. J.; Apter, S. (1995). "Assessment of the central dopaminergic index of plasma HVA in schizophrenia.". Schizophrenia bulletin 21 (1): 53–66. PMID 7770741. doi:10.1093/schbul/21.1.53. Provjerite vrijednost parametra |doi= (pomoć). 
  4. ^ {{cite journal | vauthors = Sulzer D, Zecca L | title = Intraneuronal dopamine-quinone synthesis: a review | journal = Neurotoxicity Research | volume = 1 | issue = 3 | pages = 181–95 | year=2000 | pmid = 12835101 | doi = 10.1007/BF03033289.
  5. ^ Miyazaki I., Asanuma M. (2008). "Dopaminergic neuron-specific oxidative stress caused by dopamine itself". Acta Medica Okayama 62 (3): 141–50. PMID 18596830. 
  6. ^ Forth Henschler Rummel. Pharmakologie und toxikologie. Urban&Fischer. ISBN 3-437-42520-X. 
  7. ^ {{cite web|title=Dopamine: Biological activity, http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/LigandDisplayForward?tab=biology&ligandId=940%7Cwork=IUPHAR/BPS guide to pharmacology|publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology.
  8. ^ ""TAARgeting Addiction"-The Alamo Bears Witness to Another Revolution: An Overview of the Plenary Symposium of the 2015 Behavior, Biology and Chemistry Conference". Drug Alcohol Depend. 159: 9–16. February 2016. PMID 26644139. doi:10.1016/j.drugalcdep.2015.11.014. TAAR1 is a high-affinity receptor for METH/AMPH and DA  Nepoznat parametar |vauthors= ignorisan (pomoć)
  9. ^ {{cite book| title=The Dopamine Receptors |chapter=Chapter 1: Historical overview: Introduction to the dopamine receptors | vauthors = Seeman P. | veditors = Neve K.| publisher=Springer |year=2009 |isbn=1-60327-333-6 .
  10. ^ "Chapter 6: Dopamine receptor signalling: intracellular pathways to behavior". The Dopamine Receptors. Springer. 2009. str. 137–174. ISBN 1-60327-333-6.  Nepoznat parametar |vauthors= ignorisan (pomoć); Nepoznat parametar |veditors= ignorisan (pomoć)

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]