الدوبامين

عمومية

الدوبامين هو ناقل عصبي مهم من عائلة الكاتيكولامين ، مع وظيفة التحكم في: الحركة ، ما يسمى الذاكرة العاملة ، إحساس المتعة ، المكافأة ، إنتاج البرولاكتين ، آليات تنظيم النوم ، بعض الكليات المعرفية والقدرة على الاهتمام.

في جسم الإنسان ، يرجع إنتاج الدوبامين بشكل أساسي إلى ما يسمى الخلايا العصبية الدوبامينية ، وبدرجة أقل ، الجزء النخاعي من الغدد الكظرية (أو الغدة الكظرية).

تضم منطقة الدوبامين العديد من المقاعد الدماغية ، بما في ذلك pars compacta من المادة السوداء ومنطقة tegmental البطنية في الدماغ المتوسط.

مستويات الدوبامين غير طبيعية هي المسؤولة عن الحالات المرضية المختلفة. واحدة من هذه الحالات المرضية هي مرض باركنسون المعروف.

ما هو الدوبامين؟

الدوبامين هو جزيء عضوي ، ينتمي إلى عائلة الكاتيكولامين ، التي تلعب دورًا مهمًا للناقل العصبي في دماغ البشر والحيوانات الأخرى.

الدوبامين هو أيضا جزيء السلائف الذي تستمد منه الخلايا ، عن طريق عمليات محددة ، اثنين من الناقلات العصبية الأخرى من عائلة الكاتيكولامين: بافراز (أو بافراز ) وإبينيفرين (أو الأدرينالين ).

ما هي العوامل العصبية؟

الناقلات العصبية هي المواد الكيميائية التي تسمح للخلايا في الجهاز العصبي ، ما يسمى الخلايا العصبية ، للتواصل مع بعضها البعض.

في الخلايا العصبية ، توجد الناقلات العصبية داخل الحويصلات الصغيرة. الحويصلات قابلة للمقارنة مع الحويصلات ، تحدها طبقة مزدوجة من الفسفوليبيدات ، مشابهة تمامًا للغشاء السيتوبلازمي لخلية حقيقية النواة سليمة حقيقية.

داخل الحويصلات ، تظل النواقل العصبية خاملة ، إذا جاز التعبير ، حتى يحدث الاندفاع العصبي في العصبونات التي يقيمون فيها.

في الواقع ، تحفز النبضات العصبية إطلاق الحويصلات بواسطة العصبونات التي تحتوي عليها.

مع إطلاق الحويصلات ، تهرب الناقلات العصبية من الخلايا العصبية ، وتحتل ما يسمى الفضاء المشبكي (وهي مساحة خاصة بين اثنين من العصبونات القريبة جدا) وتذهب للتفاعل مع الخلايا العصبية المجاورة ، لتكون دقيقة مع مستقبلات الغشاء من العصبونات المذكورة آنفا. . إن تفاعل الناقلات العصبية مع العصبونات الموضوعة في الجوار المباشر يغير الدافع العصبي الأولي في استجابة خلوية معينة ، والتي تعتمد على نوع الناقل العصبي ونوع المستقبلات الموجودة على العصبونات المعنية.

في كلمات أبسط ، الناقلات العصبية هي رسل كيميائي ، والتي تنطلق نبضات الأعصاب للحث على آلية خلوية معينة.

بالإضافة إلى الدوبامين ومشتقاته والنورادرينالين وأدرينالين ، فإن الناقلات العصبية الأخرى المهمة هي: الجليسين ، السيروتونين ، الميلاتونين ، حمض جاما-أمينوبتيريك (GABA) وفازوبريسين.

الاسم الكيميائي لل DOPAMIN

الاسم الكيميائي للدوبامين هو 4- (2-aminoethyl) benzene-1،2-diol .

تاريخ الدوبامين

ومن اللافت للنظر أن الدوبامين عبارة عن ناقل عصبي قام الباحثون بتجميعه في المختبر ثم وجد في أنسجة الدماغ الدماغية.

يعود تاريخ استحقاق الدوبامين المختبري إلى عام 1910 إلى جورج بارجر وجيمس إوينز ، وهما كيميائيان بريطانيان من شركة ويلكوم في لندن.

من ناحية أخرى ، اكتشف الباحثون أن الدوبامين عبارة عن جزيء طبيعي في الدماغ ، وكان الباحث الإنجليزي كاثلين مونتاجو ، في عام 1957 ، في مختبرات مستشفى رونويل في لندن.

بعد عام واحد من اكتشاف الدوبامين في أنسجة الدماغ ، ثم في عام 1958 ، قام العلماء أرفيد كارلسون ونيلس-آيك هيلارب ، العاملون في مختبر علم الصيدلة الكيميائية في المعهد الوطني للقلب في السويد ، بتحديد ووصف لأول مرة دور الناقل العصبي التي يغطيها الدوبامين.

وبسبب هذه النتيجة الهامة ولإثبات أن الدوبامين ليس مجرد مقدمة للنوربينفرين وأدرينالين ، حصل كارلسون أيضاً على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب .

من أين تأتي اسم الدوبامين؟

اعتمد المجتمع العلمي مصطلح "الدوبامين" لأن جزيء السلائف ، الذي كان جورج بارغر وجيمس إيوينز يصنعان الدوبامين ، هو ما يسمى بـ L-DOPA.

الهيكل الكيميائي

كما ذكر ، الدوبامين هو الكاتيكولامين.

الكاتيكولامينات هي جزيئات عضوية ، حيث يتكرر وجود حلقة بنزين مرتبطة بمجموعتين من الهيدروكسيل . هذه الحلقة البنزين جنبا إلى جنب مع مجموعتين الهيدروكسيل OH لديها الصيغة الكيميائية C ₆ H ₃ (OH) ₂ .

في حالة الدوبامين ، تتكون هذه المادة في الاتحاد بين عصابة البنزين مع مجموعتي الهيدروكسيل ، نموذجية من الكاتيكولامينات ، ومجموعة ethylamine .

مجموعة ethylamine عبارة عن مركب عضوي يشارك فيه ذرتان من الكربون وذرة نيتروجين واحدة ، ولهما الصيغة الكيميائية التالية: CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

في ضوء الصيغتين الكيميائيتين المذكورتين أعلاه ، تلك المجموعة البنزية مع مجموعتي OH و المجموعتين من مجموعة ethylamine ، الصيغة الكيميائية النهائية للدوبامين هي: C ₆ H ₃ (OH) ₂ -CH ₂ -CH ₂ -NH ₂ .

توضح الأشكال أدناه التركيب الكيميائي للكاتيكولامينات العامة ومجموعة الهيدروكسيل ومجموعة إيثيل أمين والدوبامين و L-DOPA.

الخصائص الكيميائية

مثل العديد من الجزيئات المكونة من مجموعة إيثيلامين ، يعتبر الدوبامين قاعدة عضوية .

هذا يعني أنه ، في بيئة حمضية ، بشكل عام في شكل بروتوني ؛ بينما في بيئة أساسية ، عادة ما تكون في شكل غير بروتوني.

ملخص: كيف وأين يحدث؟

يشتمل مسار التوليف الطبيعي (أو التخليق الحيوي ) للدوبامين على أربع خطوات أساسية ويبدأ من الحمض الأميني L-phenylalanine .

بطريقة بسيطة وتخطيطية ، يمكن تلخيص الحيوي من الدوبامين على النحو التالي:

L-phenylalanine ⇒ L-tyrosine ⇒ L-DOPA ⇒ dopamine

يتكون تحويل L-phenylalanine إلى L-tyrosine وتحويل L-tyrosine إلى L-DOPA من اثنين من تفاعلات hydroxylation . في الكيمياء ، يكون تفاعل hydroxylation عبارة عن تفاعل في النهاية يكتسب الجزيء مجموعة OH hydroxyl.

يحدث تفاعل تفاعل الهيدروكسيل الأول ، أو L-phenylalanine ⇒ L-tyrosine ، بفضل تدخل إنزيم يعرف باسم فينيل ألانين هيدروكسيلاز .

يحدث تفاعل L-tyrosine ⇒ L-DOPA ، بدلاً من ذلك ، بفضل تدخل إنزيم يعرف باسم التيروزين hydroxylase .

الخطوة الأخيرة ، التي تنتج من الدوبامين L-DOPA ، هي تفاعل كربوكسيل .

في المجال الكيميائي ، يتوافق تفاعل نزع الكربوكسيل مع عملية في نهاية هذا الجزيء يفقد واحدة أو أكثر من مجموعات الكربوكسيل COOH.

لتوفير تفاعل نزع الكربوكسيل الذي ينشأ عنه L-DOPA هو إنزيم يدعى ديكاربوكسيلاز L-amino acid (أو DOPA decarboxylase ).

ملخص موجز الدوبامين

في جسم الإنسان ، يعود تخليق الدوبامين في المقام الأول إلى ما يسمى الخلايا العصبية الدوبامينية ، وإلى حد أقل ، الجزء النخاعي من الغدد الكظرية (أو الغدد الكظرية ).

الخلايا العصبية في منطقة الدوبامين ، أو الخلايا العصبية الدوبامينية ، هي خلايا عصبية تقع في:

• Substantia nigra ، على وجه التحديد في ما يسمى Pars compacta من المادة السوداء . تحدث المادة السوداء (مادة سوداء) في الدماغ المتوسط ​​، وهي واحدة من المناطق الثلاث الرئيسية التي تشكل جذع الدماغ.

  على الرغم من أن جزء من جذع الدماغ ، فإن المادة السوداء تعمل تحت إشراف نواة القاعدة (أو العقد القاعدية ) للإصابة الدماغية. الدماغ هو الدماغ.

  وفقا للدراسات العلمية المختلفة ، فإن pars compacta من المادة السوداء هو الموقع الرئيسي لتخليق الدوبامين ، الموجود في جسم الإنسان.

• منطقة tegmental بطني . تقع أيضًا في مستوى الدماغ المتوسط ​​، وهي منطقة شاذة بطنيّة تحتوي على عصبونات الدوبامينية ، التي تصل تمديداتها إلى مناطق عصبية مختلفة ، بما في ذلك: النواة المتكئة ، قشرة الفص الجبهي ، اللوزة والقرن آمون.
• الهايبوتلاموس الخلفي . إطالة الخلايا العصبية الدوبامينية في الوتر الخلفي تصل إلى النخاع الشوكي.
• نواة مقوسة من الوطاء ونواة بارافينتريكولار من الوطاء . الخلايا العصبية الدوبامينية من هذين المجالين لها امتدادات تصل إلى الغدة النخامية. هنا ، فهي مسؤولة عن التأثير على إنتاج البرولاكتين.
• منطقة غير مؤكدة من subtalamo .

تدهور

يمكن أن يحدث التحلل الطبيعي للدوبامين في المستقلبات غير النشطة بطريقتين متميزتين ويتضمن ثلاثة إنزيمات:

• مونوامين أوكسيديز (أو MAO) ،
• كاتيكول- O- ميثيل ترانسفراز (COMT)
• ألدهيد ديهيدروجيناز.

كلتا الطريقتين للتدهور الطبيعي للدوبامين تؤدي إلى تكوين مادة تعرف باسم حمض هوموفوليك (HVA).

وظائف

يقوم الدوبامين بالعديد من الوظائف ، سواء على مستوى الجهاز العصبي المركزي أو على مستوى الجهاز العصبي المحيطي .

فيما يتعلق بالجهاز العصبي المركزي ، فإن الدوبامين عبارة عن ناقل عصبي يشارك في:

• التحكم في الحركة
• آلية إفراز هرمون البرولاكتين
• السيطرة على سعة الذاكرة
• آليات المكافأة والسرور
• السيطرة على قدرات الانتباه
• السيطرة على بعض جوانب السلوك وبعض الوظائف المعرفية
• آلية النوم
• السيطرة على المزاج
• الآليات الكامنة وراء التعلم

أما بالنسبة للجهاز العصبي المحيطي ، يعمل الدوبامين:

• كما موسع للأوعية
• كمحفز لإفراز الصوديوم ، من خلال البول
• الحركية المعوية هي عامل واعد
• كعامل يقلل من نشاط اللمفاويات
• كعامل يقلل من إفراز الأنسولين من قبل جزر لانغرهانس (خلايا بيتا البنكرياسية)

DOPAMINERGIC RECEPTORS

بعد إطلاقه في الفضاء المشبكي ، يمارس الدوبامين آثاره في التفاعل مع ما يسمى بمستقبلات الدوبامين ، الموجودة على غشاء الخلايا العصبية المختلفة.

في الثدييات - وبالتالي أيضًا لدى البشر - هناك 5 أنواع فرعية مختلفة من مستقبلات الدوبامين. أسماء هذه الأنواع الفرعية 5 مستقبلات بسيطة للغاية: D1 ، D2 ، D3 ، D4 و D5.

تعتمد الاستجابة التي ينتجها الدوبامين على النمط الفرعي لمستقبل الدوبامين ، والذي يتفاعل معه الدوبامين.

وبعبارة أخرى ، فإن التأثيرات الخلوية للدوبامين تختلف تبعاً لمستقبل الدوبامين المتضمن في التفاعل.

في الدماغ ، تختلف كثافة توزيع مستقبلات الدوبامين من منطقة الدماغ إلى منطقة الدماغ. وبعبارة أخرى ، فإن كل منطقة من الدماغ لديها كمية خاصة بها من مستقبلات الدوبامين.

يعتقد علماء الأحياء أن هذه الكثافة المختلفة لتوزيع المستقبِلات تعتمد على الوظائف التي يجب أن تغطيها مناطق الدماغ.

الدوبامين والحركة

تعتمد المهارات الحركية للإنسان (صحة الحركات وسرعة الحركات ، إلخ) على الدوبامين الذي تنبعث منه المادة السوداء تحت تأثير العقد القاعدية.

في الواقع ، إذا كان الدوبامين المنطلق من المادة السوداء أقل من المعتاد ، فإن الحركات تصبح أبطأ وغير منسقة. وعلى العكس ، إذا كان الدوبامين متفوقًا كميًا على المستوى الطبيعي ، فإن الجسم البشري يبدأ في إجراء حركات غير ضرورية ، تشبه إلى حد بعيد التشنجات اللاإرادية.

وبالتالي ، فإن التنظيم الدقيق لإفراز الدوبامين بواسطة المادة السوداء ضروري لكي يتحرك الإنسان بشكل صحيح ، ويقوم بإيماءات منسقة بالسرعة الصحيحة.

DOPAMINE وإطلاق سراح PROLATTINA

الدوبامين الناشئة في الخلايا العصبية الدوبامينية من النواة المقوسة ونواة بارافينتريكول يثبط إفراز هرمون البرولاكتين عن طريق الخلايا النخامية lactotrophic .

كما يفهم بسهولة ، فإن غياب أو انخفاض وجود الدوبامين من المناطق المذكورة أعلاه ينطوي على زيادة نشاط الخلايا النخاعية lactotrophic ، وبالتالي إنتاج أكبر من البرولاكتين.

الدوبامين الذي يثبط إفراز البرولاكتين يأخذ الاسم البديل "عامل تثبيط البرولاكتين" (PIF).

لمعرفة تأثيرات البرولاكتين ، يمكن للقراء الضغط هنا.

الدوبامين والذاكرة

وقد أظهرت الأبحاث العلمية المختلفة أن مستويات الدوبامين الكافية في القشرة المخية قبل الجبهية تحسن ما يسمى الذاكرة العاملة .

وبحسب التعريف ، فإن الذاكرة العاملة هي "نظام للصيانة المؤقتة والتلاعب في المعلومات أثناء أداء المهام المعرفية المختلفة ، مثل الفهم والتعلم والتفكير".

إذا نقصت مستويات الدوبامين الناشئة في قشرة الفص الجبهي أو زادت ، فإن الذاكرة العاملة تبدأ في المعاناة.

DOPAMINA ، سعادة ومكافأة

الدوبامين هو وسيط من المتعة والمكافأة .

في الواقع ، وفقا لدراسات موثوقة ، فإن دماغ الإنسان سيطلق الدوبامين عندما تكون الظروف "حية" أو أنشطة ممتعة ، مثل وجبة تعتمد على الطعام الجيد أو تلبية النشاط الجنسي.

إن العصبونات في منطقة الدوبامين الأكثر مشاركة في آليات المكافأة والمتعة هي تلك الموجودة في النواة المتكئة والقشرة الأمامية الجبهية.

DOPAMINA و ATTENTION

الدوبامين الناشئة في قشرة الفص الجبهي يدعم الانتباه يمتد .

وقد أظهرت الأبحاث المثيرة للاهتمام أن انخفاض تركيز الدوبامين في قشرة الفص الجبهي غالبا ما يرتبط مع حالة تعرف باسم اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة .

DOPAMINE و COGNITIVE FUNCTIONS

الارتباط بين الدوبامين والقدرات المعرفية واضح في جميع الظروف المرضية التي تتميز بتغيير في الخلايا العصبية الدوبامينية من القشرة الفص الجبهي.

في الظروف المرضية المذكورة أعلاه ، في الواقع ، بالإضافة إلى كليات الاهتمام والذاكرة المذكورة أعلاه ، يمكن أيضا أن تتأثر وظائف neurocognitive ، قدرات حل المشاكل ، وما إلى ذلك.

الأمراض

يلعب الدوبامين دوراً مركزياً في العديد من الحالات الطبية ، بما في ذلك: مرض باركنسون ، واضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة (ADHD) ، والفصام / الذهان والاعتماد على بعض الأدوية وبعض الأدوية .

وعلاوة على ذلك ، وفقا لبعض الدراسات العلمية ، فإنه سيكون مسؤولا عن الأحاسيس المؤلمة التي تميز بعض الحالات المرضية (فيبروميالغيا ، متلازمة تململ الساقين ، متلازمة الفم) والغثيان المرتبط بالقيء .

الدوبامين والإدمان
المخدرات	المخدرات
كوكايين الأمفيتامينات الميثامفيتامين النشوة (MDMA)	ريتالين Psychostimulants

لتعميق:

• مرض باركنسون
• ADHD
• فصام

الفضول وغيرها من المعلومات

بالإضافة إلى ما قيل حتى الآن ، إليك بعض المعلومات الإضافية عن الدوبامين:

• إن تحويل الدوبامين إلى النورإineينفرين هو تفاعل هيدروكسيليزي ، الذي يوفره الإنزيم المعروف باسم الدوبامين بيتا هيدروكسيلاز .

  تحويل الدوبامين إلى الأدرينالين ، بدلا من ذلك ، هو رد الفعل الذي يحدث لتدخل الإنزيم المعروف باسم N-methyltransferase من phenylethanolamine .

• وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن شبكية عين العين تستضيف أيضا بعض الخلايا العصبية الدوبامينية.

  هذه الخلايا العصبية لها خصوصية أن تكون نشطة أثناء ساعات الضوء والإسكات أثناء ساعات الظلام.

• مستقبلات الدوبامين الأكثر حضورا في الجهاز العصبي البشري هي مستقبلات D1 ، تليها مباشرة مستقبلات D2.

  عند المقارنة مع الأنواع الفرعية D1 و D2 ، فإن المستقبلات D3 و D4 و D5 موجودة بمستويات أقل بكثير.

• وفقا للخبراء ، من بين الظروف التي تفضل إطلاق الدوبامين من المتعة والمكافأة سيكون أيضا تعاطي المخدرات.

  يبدو ، في الواقع ، أن تناول المخدرات ، مثل الكوكايين ، يحدد زيادة في مستويات الدوبامين ، تماما مثل الطعام الجيد أو النشاط الجنسي المرضي.

• يخطط الأطباء لعلاج يعتمد على حقن الدوبامين ، في وجود: انخفاض ضغط الدم ، بطء القلب ، قصور القلب ، النوبات القلبية ، السكتة القلبية والفشل الكلوي.
• تتزامن الشيخوخة الفسيولوجية ، التي يتعرض لها كل إنسان ، مع انخفاض في مستويات الدوبامين في الجهاز العصبي.

  ووفقاً لبعض الدراسات العلمية ، فإن الانخفاض المرتبط بالعمر المتقدم لوظائف الدماغ يرجع في جزء منه إلى هذا الانخفاض في مستويات الدوبامين في الجهاز العصبي.

انظر أيضا: ناهضات الدوبامين