Dopamina – czym jest, jak działa, nadmiar i niedobór dopaminy

Czym jest dopamina?

Dopamina to związek chemiczny z grupy biogennych amin katecholowych. Należy do tej samej grupy substancji co adrenalina i noradrenalina. Syntetyzowana jest z aminokwasu, L-tyrozyny. Biosynteza amin katecholowych zachodzi w neuronach adrenergicznych oraz w komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy. Dopamina ogrywa ważna rolę w funkcjonowaniu układu sercowo-naczyniowego, ośrodkowego układu nerwowego oraz przewodu pokarmowego. Wpływa także na ciśnienie tętnicze krwi, pracę gruczołów wydzielania wewnętrznego, koordynację ruchową, napięcie mięśni, odczuwanie emocji. Zaburzenia szlaków dopaminowych mogą prowadzić do rozwoju uzależnień, chorób neurologicznych, zaburzeń psychiatrycznych oraz hormonalnych.

Funkcje dopaminy w organizmie

Działanie dopaminy w organizmie można podzielić na jej wpływ na układ nerwowy oraz poza tym układem. Dopamina wewnątrz mózgu działa jako neuroprzekaźnik i neuromodulator. Odgrywa ważną wolę w:

• funkcjach wykonawczych,
• kontroli motorycznej,
• motywacji,
• pobudzeniu,
• systemie nagrody,
• laktacji,
• satysfakcji seksualnej

Jest najbardziej rozpowszechnioną monoaminą w ośrodkowym układzie nerwowym. Jej głównym działaniem jest kontrola uczuć i emocji (układ limbiczny), zahamowanie uwalniania prolaktyny oraz wpływ na funkcję neuronów motorycznych. Dopamina przyczynia się do procesu selekcji działań na co najmniej dwa sposoby. Po pierwsze, ustala "próg" dla inicjowania działań. Im wyższy poziom aktywności dopaminy, tym mniejszy bodziec jest wymagany, aby wywołać dane zachowanie. W konsekwencji, wysoki poziom dopaminy prowadzi do wysokiego poziomu aktywności ruchowej i zachowań impulsywnych. Z kolei niskie stężenie dopaminy prowadzi do odrętwienia i spowolnienia reakcji.

Drugim istotnym efektem dopaminy jest sygnał "nauczający". Kiedy po podjęciu działania następuje wzrost aktywności dopaminy, zachodzą różne procesy ułatwiające wywołanie tej samej reakcji, gdy podobna sytuacja pojawi się w przyszłości. Jest to forma warunkowania instrumentalnego, w którym dopamina odgrywa rolę sygnału nagrody.

Wpływ dopaminy nie ogranicza się jedynie do układu nerwowego. Nie przenika ona przez barierę krew-mózg, więc jej synteza i funkcje w obszarach obwodowych są w dużym stopniu niezależne od jej syntezy i funkcji w mózgu, Przypisuje się jej również rolę w:

• modulowaniu przepływu krwi
• zmniejszenie poziomu aktywacji limfocytów
• zwiększenie dopływu krwi do nerek
• zwiększenie szybkości filtracji kłębuszkowej w nerkach
• modulowaniu sekrecji insuliny z komórek beta trzustki
• regulowaniu wydzielania niektórych hormonów

Dopamina a uzależnienia

Dopamina zaangażowana jest w działanie tak zwanego "systemu nagrody". Oznacza to, że podczas wykonywania czynności sprawiających nam przyjemność, jej poziom wzrasta. Mechanizm ten odgrywa kluczowa rolę w powstawaniu uzależnień. Podczas zażywania substancji psychoaktywnych takich jak np. kokaina, metamfetamina, alkohol oraz podobne stymulanty. Kiedy poziom dopaminy okresowo wzrasta, zmniejsza się wrażliwość receptorów dopaminowych. W konsekwencji, potrzebna jest zwiększona dawka substancji, aby osiągnąć ten sam efekt. Potencjał uzależniający dopaminy zależy od wzrostu poziomu dopaminy oraz tempa, w jakim on następuje. Leczenie jest ciężkie, ponieważ nawet w przypadku niestosowania danego stymulanta, potrzeba długiego okresu czasy, aby zmalała chęć do jego zażycia. Ponadto, chęć ta może niespodziewanie powrócić, gdy osoba znajdzie się w sytuacji związanej z przyjmowaniem substancji psychoaktywnych.

Niedobór dopaminy

Niedobór dopaminy może wywoływać szereg niepokojących objawów, najczęściej w sferze psychicznej. Obserwuje się:

• stany lękowe
• spadek motywacji do działania
• apatia
• przewlekłe zmęczenie
• obniżenie nastroju
• brak chęci do życia

Opisuje się, że zbyt niskie stężenie dopaminy może wywoływać objawy podobne do głodu narkotycznego. Według badań, niedobór tego neuroprzekaźnika przyczynia się do rozwoju choroby Parkinsona, depresji, ADHD. W chorobie Parkinsona dochodzi do zmian zwyrodnieniowych istoty czarnej śródmózgowia, co przekłada się na ograniczenie produkcji dopaminy. Skutkuje to zaburzeniami koordynacji ruchowej, drżeniem spoczynkowym mięśni, spowolnieniem ruchów, niewyraźnej mowie oraz trudnościami w utrzymaniu równowagi.

Spadek syntezy dopaminy wraz z wiekiem oraz liczby receptorów dla dopaminy w mózgu może być odpowiedzialny z wiele objawów neurologicznych, których częstość wzrasta wraz z wiekiem np. zmiany w elastyczności poznawczej, zwiększona sztywność.

Nadmiar dopaminy

W niektórych stanach patologicznych, może wystąpić nadmiar dopaminy. Może on objawiać się jako m.in:

• zaburzenia koncentracji
• problemy z prawidłową oceną rzeczywistości
• urojenia
• halucynacje
• gonitwa myśli
• brak racjonalnego myślenia

Według badań, nadmiar dopaminy przyczynia się do rozwoju schizofrenii, pląsawicy, nadciśnienia tętniczego wtórnego.

Zastosowanie dopaminy w lecznictwie

Dopamina stosowana jest w lecznictwie, a jej działanie jest silnie związane z zastosowaną dawką. W dawce od 0,5 do 5 mikrogramów na kilogram masy ciała na minutę, aktywuje głównie receptory dopaminergiczne w nerkach, rozkurcza naczynia nerkowe i zwiększa diurezę. W dawce 5-10µg/kg mc./minutę stymuluje przede wszystkim receptory β1 w sercu, natomiast w wyższych - receptory α1, wywołując uogólniony skurcz naczyń krwionośnych. Ze względu na specyfikę swojego działania, stosowana jest w lecznictwie w przypadku:

• ostrej niewydolności nerek
• ostrej niewydolności serca
• ciężkim zaostrzeniu przewlekłej niewydolności serca
• wstrząsie septycznym

Ze względu na to, że dopamina nie przekracza bariery krew-mózg nie wpływa na stan emocjonalny po podaniu dożylnym. W celu poprawy nastroju, pamięci i koncentracji stosuje się prekursory dopaminy, czyli substancje, które są niezbędne do jej naturalnej syntezy. Niektóre z nich dostępne są w postaci suplementów diety. Do najbardziej popularnych preparatów zalicza się L-tyrozynę (aminokwas).

Przypisy:

1. Korbut R. Farmakologia, Wydawnictwo PZWL, 2017.
2. Berke, Joshua D. "What does dopamine mean?." Nature neuroscience6 (2018): 787-793.
3. Klein, Marianne O., et al. "Dopamine: functions, signaling, and association with neurological diseases." Cellular and molecular neurobiology1 (2019): 31-59.
4. Wise, Roy A., and Mykel A. Robble. "Dopamine and addiction." Annual review of psychology71 (2020): 79-106.
5. Howes, Oliver D., et al. "The role of genes, stress, and dopamine in the development of schizophrenia." Biological psychiatry1 (2017): 9-20.