dopamin adalah neurotransmitter yang dihasilkan oleh berbagai hewan, termasuk kedua makhluk vertebrata sebagai invertebrata . Ini adalah neurotransmitter yang paling penting dalam sistem saraf pusat mamalia dan berpartisipasi dalam pengaturan berbagai fungsi seperti perilaku motorik, suasana hati dan afektif.
Ini dihasilkan di sistem saraf pusat, yaitu di otak hewan, dan merupakan bagian dari zat yang dikenal sebagai katekolamin. Katekolamin adalah sekelompok neurotransmitter yang dilepaskan ke dalam aliran darah dan mencakup tiga zat utama: adrenalin, norepinefrin, dan dopamin.
Molekul 3D dopamin.
Ketiga zat ini disintesis dari asam amino tirosin dan dapat diproduksi di kelenjar adrenal (struktur ginjal ) atau di ujung saraf neuron.
Dopamin dihasilkan di beberapa bagian otak, terutama di substansia nigra, dan melakukan fungsi neurotransmisi di sistem saraf pusat, mengaktifkan lima jenis reseptor dopamin: D1, D2, D3, D4 dan D5.
Di setiap wilayah otak, dopamin bertanggung jawab untuk melakukan sejumlah fungsi yang berbeda.
Yang paling penting adalah: gerakan motorik, pengaturan sekresi prolaktin, aktivasi sistem kesenangan, partisipasi dalam pengaturan tidur dan suasana hati, dan aktivasi proses kognitif.
Indeks artikel
Sistem dopamin
Di otak ada ribuan neuron dopamin, yaitu zat kimia dopamin. Fakta bahwa neurotransmiter ini begitu melimpah dan begitu terdistribusi di antara berbagai daerah saraf, telah memunculkan munculnya sistem dopaminergik.
Sistem ini memberi nama pada koneksi dopamin yang berbeda di berbagai area otak, serta aktivitas dan fungsi yang dilakukan masing-masing.
Rute transportasi dopamin utama dalam sinaps dopaminergik. Sumber: Smedlib, Pancrat / Domain publik
Dengan cara ini, dopamin dan proyeksinya dapat dikelompokkan menjadi 3 sistem utama.
Sistem ultrapendek
Itu membuat dua kelompok utama neuron dopaminergik: orang-orang dari bola penciuman dan orang-orang dari lapisan pleksiform retina.
Fungsi dari dua kelompok pertama dopamin ini terutama bertanggung jawab atas fungsi persepsi, baik visual maupun penciuman.
Sistem panjang menengah
Mereka termasuk sel dopamin yang dimulai di hipotalamus (wilayah internal otak) dan berakhir di inti tengah hipofisis (kelenjar endokrin yang mengeluarkan hormon yang bertanggung jawab untuk mengatur homeostasis).
Kelompok kedua dopamin ini terutama ditandai dengan mengatur mekanisme motorik dan proses internal tubuh seperti suhu, tidur dan keseimbangan.
Sistem panjang
Kelompok terakhir ini mencakup neuron di area tagmental ventral (wilayah otak yang terletak di otak tengah), yang mengirimkan proyeksi ke tiga wilayah neuron utama: neostriatum (nuklei kaudatus dan putamen), korteks limbik, dan struktur limbik lainnya.
Sel-sel dopamin ini bertanggung jawab atas proses mental yang lebih tinggi seperti kognisi, memori , penghargaan, atau suasana hati.
Seperti yang dapat kita lihat, dopamin adalah zat yang dapat kita temukan di hampir semua wilayah otak dan yang melakukan aktivitas dan fungsi mental yang tak terhingga.
Untuk alasan ini, fungsi dopamin yang benar sangat penting untuk kesejahteraan orang dan ada banyak perubahan yang terkait dengan zat ini.
Namun, sebelum kita mulai meninjau secara rinci tindakan dan implikasi zat ini, kita akan mempelajari lebih lanjut tentang operasi dan karakteristiknya sendiri.
Sintesis dopamin
Dopamin adalah zat endogen ke otak dan dengan demikian, diproduksi secara alami oleh tubuh. Sintesis neurotransmitter ini terjadi di terminal saraf dopaminergik di mana mereka berada dalam konsentrasi tinggi dari enzim yang bertanggung jawab.
Enzim yang meningkatkan produksi serotonin adalah tirosin hidroksilase (TH) dan asam amino aromatik dekarboksilase (L-DOPA). Dengan demikian, fungsi kedua enzim otak ini menjadi faktor utama yang memprediksi produksi dopamin.
tirosin hidroksilase. Sumber: Gla086 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
Enzim L-DOPA membutuhkan kehadiran enzim TH untuk berkembang dan ditambahkan ke yang terakhir untuk menghasilkan dopamin. Selain itu, keberadaan zat besi juga diperlukan untuk perkembangan neurotransmiter yang tepat.
Struktur kimia levodopa (L-DOPA, L-3,4-dihydroxyphenylalanine). Sumber: NEUROtiker / Domain publik
Jadi, agar dopamin dihasilkan dan didistribusikan secara normal melalui daerah otak yang berbeda, diperlukan partisipasi berbagai zat, enzim, dan peptida dalam tubuh.
Mekanisme aksi
Generasi dopamin yang telah kita jelaskan di atas tidak menjelaskan cara kerja zat ini, tetapi hanya penampilannya.
Setelah pembentukan dopamin, neuron dopaminergik mulai muncul di otak, tetapi ini harus mulai berfungsi untuk melakukan aktivitasnya.
Seperti zat kimia apa pun, agar berfungsi, dopamin harus berkomunikasi satu sama lain, yaitu, ia harus diangkut dari satu neuron ke neuron lainnya. Jika tidak, zat tersebut akan selalu diam dan tidak akan melakukan aktivitas otak atau melakukan stimulasi saraf yang diperlukan.
Agar dopamin diangkut dari satu neuron ke neuron lain, keberadaan reseptor spesifik, reseptor dopamin, diperlukan.
Reseptor didefinisikan sebagai molekul atau susunan molekul yang secara selektif dapat mengenali suatu ligan dan diaktifkan oleh ligan itu sendiri.
Reseptor dopamin mampu membedakan dopamin dari jenis neurotransmiter lain dan hanya menanggapinya.
Ketika dopamin dilepaskan oleh satu neuron, ia tetap berada di ruang intersinaptik (ruang antara neuron) sampai reseptor dopamin mengambilnya dan memasukkannya ke neuron lain.
Jenis reseptor dopamin
Ada berbagai jenis reseptor dopamin, masing-masing memiliki karakteristik dan fungsi tertentu.
Secara khusus, 5 jenis utama dapat dibedakan: reseptor D1, reseptor D5, reseptor D2, reseptor D3 dan reseptor D4.
Reseptor D1 adalah yang paling melimpah di dalam sistem saraf pusat dan ditemukan terutama di tuberkel olfaktorius, di neostriatum, di nukleus accumbens, di amigdala, di nukleus subtalamus, dan di substansia nigra.
Mereka menunjukkan afinitas yang relatif rendah untuk dopamin dan aktivasi reseptor ini mengarah pada aktivasi protein dan stimulasi berbagai enzim.
Reseptor D5 jauh lebih jarang daripada reseptor D1 dan memiliki fungsi yang sangat mirip.
Reseptor D2 hadir terutama di hipokampus , di nukleus accumbens dan di neostriatum, dan digabungkan dengan protein G.
Akhirnya, reseptor D3 dan D4 ditemukan terutama di korteks serebral dan akan terlibat dalam proses kognitif seperti memori atau perhatian.
Fungsi dopamin
Struktur 2D dopamin
Dopamin adalah salah satu bahan kimia yang paling penting di otak dan karena itu melakukan banyak fungsi.
Fakta bahwa itu didistribusikan secara luas ke seluruh wilayah otak berarti bahwa neurotransmitter ini tidak terbatas pada melakukan satu aktivitas atau fungsi dengan karakteristik serupa.
Faktanya, dopamin berpartisipasi dalam berbagai proses otak dan memungkinkan kinerja aktivitas yang sangat beragam dan sangat berbeda. Fungsi utama yang dilakukan dopamin adalah:
Gerakan motorik
Neuron dopaminergik yang terletak di daerah terdalam otak, yaitu di ganglia basal , memungkinkan produksi gerakan motorik pada orang.
Reseptor D5 tampaknya sangat terlibat dalam aktivitas ini dan dopamin adalah unsur kunci dalam mencapai fungsi motorik yang optimal.
Fakta yang paling mengungkapkan peran dopamin ini adalah penyakit Parkinson, suatu patologi di mana tidak adanya dopamin di ganglia basal sangat mengganggu kemampuan individu untuk bergerak.
Memori, perhatian, dan pembelajaran
Dopamin juga didistribusikan di daerah saraf yang memungkinkan pembelajaran dan memori, seperti hipokampus dan korteks serebral.
Ketika dopamin tidak cukup disekresikan di area ini, masalah memori, ketidakmampuan untuk mempertahankan perhatian, dan kesulitan belajar dapat terjadi.
Perasaan imbalan
Ini mungkin fungsi utama zat ini, karena dopamin yang disekresikan dalam sistem limbik memungkinkan Anda untuk mengalami sensasi kesenangan dan penghargaan.
Dengan cara ini, ketika kita melakukan aktivitas yang menyenangkan bagi kita, otak kita secara otomatis melepaskan dopamin, yang memungkinkan kita untuk mengalami sensasi kesenangan.
Penghambatan produksi prolaktin
Dopamin bertanggung jawab untuk menghambat sekresi prolaktin, hormon peptida yang merangsang produksi susu di kelenjar susu dan sintesis progesteron di korpus luteum.
Fungsi ini dilakukan terutama di nukleus arkuata hipotalamus dan di hipofisis anterior.
Pengaturan tidur
Fungsi dopamin di kelenjar pineal menentukan ritme sirkadian pada manusia, karena memungkinkan pelepasan melatonin dan menghasilkan sensasi tidur ketika Anda tidak tidur untuk waktu yang lama.
Selain itu, dopamin memainkan peran penting dalam pemrosesan rasa sakit (kadar dopamin rendah dikaitkan dengan gejala nyeri), dan terlibat dalam tindakan refleks diri dari mual.
Modulasi suasana hati
Akhirnya, dopamin memainkan fungsi penting dalam mengatur suasana hati, sehingga tingkat rendah zat ini dikaitkan dengan suasana hati yang buruk dan depresi.
Patologi yang berhubungan dengan dopamin
Dopamin adalah zat yang melakukan banyak aktivitas otak, sehingga kerusakannya dapat menyebabkan banyak penyakit. Yang paling penting adalah.
penyakit Parkinson
Ini adalah patologi yang paling berhubungan langsung dengan fungsi dopamin di daerah otak. Faktanya, penyakit ini terutama disebabkan oleh hilangnya neurotransmiter dopaminergik secara degeneratif di ganglia basal.
Penurunan dopamin diterjemahkan ke dalam gejala motorik khas penyakit, tetapi juga dapat menyebabkan manifestasi lain yang berkaitan dengan fungsi neurotransmiter seperti masalah memori, perhatian atau depresi.
Pengobatan farmakologis utama untuk Parkinson didasarkan pada penggunaan prekursor dopamin (L-DOPA), yang memungkinkan sedikit peningkatan jumlah dopamin di otak dan mengurangi gejala.
Skizofrenia
Hipotesis utama etiologi skizofrenia didasarkan pada teori dopaminergik, yang menyatakan bahwa penyakit ini disebabkan oleh aktivitas neurotransmitter dopamin yang berlebihan.
Hipotesis ini didukung oleh kemanjuran obat antipsikotik untuk penyakit ini (yang menghambat reseptor D2) dan oleh kemampuan obat yang meningkatkan aktivitas dopaminergik seperti kokain atau amfetamin untuk menimbulkan psikosis.
Epilepsi
Berdasarkan berbagai pengamatan klinis, telah dipostulasikan bahwa epilepsi bisa menjadi sindrom hipoaktivitas dopaminergik, sehingga defisit produksi dopamin di daerah mesolimbik dapat menyebabkan penyakit ini.
Data ini belum sepenuhnya dilawan tetapi didukung oleh kemanjuran obat yang memiliki hasil efektif untuk pengobatan epilepsi (antikonvulsan), yang meningkatkan aktivitas reseptor D2.
Kecanduan
Dalam mekanisme dopamin yang sama yang memungkinkan eksperimen kesenangan, kepuasan dan motivasi, basis kecanduan juga dipertahankan.
Obat-obatan yang memberikan pelepasan dopamin yang lebih besar, seperti tembakau, kokain, amfetamin, dan morfin, adalah obat-obatan yang memiliki daya adiktif terbesar karena peningkatan dopamin yang diproduksi di daerah kesenangan dan penghargaan di otak.
Referensi
- Arias-Montaño JA. Modulasi sintesis dopamin oleh reseptor presinaptik. Tesis Doktor, Departemen Fisiologi, Biofisika dan Ilmu Saraf, CINVESTAV, 1990.
- Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Prinsip neuropsikofarmakologi. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
- Gobert A, Lejeune F, Rivet JM, Cistarelli L, Millan MJ. Reseptor dopamin D3 (otomatis) menghambat pelepasan dopamin di korteks frontal tikus yang bergerak bebas secara in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
- Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. Reseptor dopamin dan serotonin presinaptik yang memodulasi aktivitas tirosin hidroksilase dalam sinaptosom dari nucleus accumbens tikus. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
- O’Dowd BF. Struktur reseptor dopamin. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
- Poewe W. Haruskah pengobatan penyakit Parkinson dimulai dengan agonis dopamin? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
- Bintang MS. Peran dopamin dalam epilepsi. Sinapsis 1996; 22: 159-94.