DOPAMINE: FUNCTIE, WERKINGSMECHANISME, SYNTHESE - NEUROPSYCHOLOGIE - 2026

De dopamine is een neurotransmitter die wordt geproduceerd door een grote verscheidenheid aan dieren, waaronder zowel gewervelde als ongewervelde wezens. Het is de belangrijkste neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel van zoogdieren en neemt deel aan de regulering van verschillende functies zoals motorisch gedrag, stemming en affectiviteit.

Het wordt gegenereerd in het centrale zenuwstelsel, dat wil zeggen in de hersenen van dieren, en maakt deel uit van de stoffen die bekend staan ​​als catecholamines. Catecholamines zijn een groep neurotransmitters die in de bloedbaan worden afgegeven en die drie belangrijke stoffen bevatten: adrenaline, norepinefrine en dopamine.

Dopamine 3D-molecuul.

Deze drie stoffen worden gesynthetiseerd uit het aminozuur tyrosine en kunnen worden geproduceerd in de bijnieren (structuren van de nieren) of in de zenuwuiteinden van neuronen.

Dopamine wordt gegenereerd in meerdere delen van de hersenen, vooral in de substantia nigra, en voert neurotransmissiefuncties uit in het centrale zenuwstelsel, waarbij de vijf soorten dopaminereceptoren worden geactiveerd: D1, D2, D3, D4 en D5.

In elk hersengebied is dopamine verantwoordelijk voor het uitvoeren van een aantal verschillende functies.

De belangrijkste zijn: motorische bewegingen, regulering van prolactinesecretie, activering van het plezierensysteem, deelname aan de regulatie van slaap en stemming, en activering van cognitieve processen.

Het dopaminerge systeem

In de hersenen bevinden zich duizenden dopamine-neuronen, dat wil zeggen dopamine-chemicaliën. Het feit dat deze neurotransmitter zo overvloedig aanwezig is en zo verdeeld is over meerdere neuronale regio's, heeft geleid tot de opkomst van dopaminerge systemen.

Deze systemen geven namen aan de verschillende dopamineverbindingen in de verschillende delen van de hersenen, evenals de activiteiten en functies die elk van hen uitvoert.

Op deze manier kunnen dopamine en zijn projecties worden gegroepeerd in 3 hoofdsystemen.

Ultrakorte systemen

Het maakt twee groepen van de belangrijkste dopaminerge neuronen: die van de bulbus olfactorius en die van de plexiforme lagen van het netvlies.

De functie van deze eerste twee groepen dopamine zijn voornamelijk verantwoordelijk voor perceptuele functies, zowel visueel als olfactorisch.

Systeem van gemiddelde lengte

Ze omvatten dopaminecellen die beginnen in de hypothalamus (een intern gebied van de hersenen) en eindigen in de middelste kern van de hypofyse (een endocriene klier die hormonen afscheidt die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van homeostase).

Deze tweede groep dopamine wordt voornamelijk gekenmerkt door het reguleren van de motorische mechanismen en interne processen van het lichaam zoals temperatuur, slaap en balans.

Lange systemen

Deze laatste groep omvat neuronen in het ventrale tagmentale gebied (een hersengebied in de middenhersenen), die projecties naar drie belangrijke neuronale gebieden sturen: het neostriatum (de caudate en putamen-kernen), de limbische cortex en andere limbische structuren.

Deze dopaminecellen zijn verantwoordelijk voor hogere mentale processen zoals cognitie, geheugen, beloning of stemming.

Zoals we kunnen zien, is dopamine een stof die in vrijwel elk hersengebied kan worden aangetroffen en een oneindig aantal mentale activiteiten en functies uitvoert.

Om deze reden is de juiste werking van dopamine van vitaal belang voor het welzijn van mensen en zijn er veel veranderingen die verband houden met deze stof.

Voordat we echter de acties en implicaties van deze stof in detail gaan bekijken, gaan we wat meer ingaan op de werking en de eigen kenmerken ervan.

Synthese van dopamine

Dopamine is een stof die endogeen is voor de hersenen en als zodanig op natuurlijke wijze door het lichaam wordt aangemaakt. De synthese van deze neurotransmitter vindt plaats in de dopaminerge zenuwuiteinden waar ze zich in hoge concentratie van de verantwoordelijke enzymen bevinden.

Deze enzymen die de productie van serotonine bevorderen, zijn tyrosinehydroxylase (TH) en aromatisch aminozuur decarboxylase (L-DOPA). De werking van deze twee hersenzymen is dus de belangrijkste factor die de productie van dopamine voorspelt.

Het enzym L-DOPA vereist de aanwezigheid van het enzym TH om zich te ontwikkelen en aan het laatste toe te voegen om dopamine te produceren. Verder is de aanwezigheid van ijzer ook vereist voor de goede ontwikkeling van de neurotransmitter.

Om dopamine normaal te laten genereren en verspreiden over verschillende hersengebieden, is de deelname van verschillende stoffen, enzymen en peptiden in het lichaam dus noodzakelijk.

Werkingsmechanisme

De generatie van dopamine die we hierboven hebben uitgelegd, verklaart niet de werking van deze stof, maar eenvoudig het uiterlijk ervan.

Na het genereren van dopamine beginnen dopaminerge neuronen in de hersenen te verschijnen, maar deze moeten beginnen te functioneren om hun activiteiten uit te voeren.

Zoals elke chemische stof moet dopamine met elkaar communiceren om te kunnen functioneren, dat wil zeggen, het moet van het ene neuron naar het andere worden getransporteerd. Anders zou de stof altijd stil blijven staan ​​en geen hersenactiviteit of de nodige neuronale stimulatie uitvoeren.

Om dopamine van het ene neuron naar het andere te transporteren, is de aanwezigheid van specifieke receptoren, de dopamine-receptoren, noodzakelijk.

Receptoren worden gedefinieerd als moleculen of moleculaire arrangementen die selectief een ligand kunnen herkennen en door de ligand zelf kunnen worden geactiveerd.

Dopamine-receptoren kunnen dopamine onderscheiden van andere soorten neurotransmitters en reageren er alleen op.

Wanneer dopamine wordt vrijgegeven door een neuron, blijft het in de intersynaptische ruimte (de ruimte tussen neuronen) totdat een dopaminereceptor het oppikt en in een ander neuron introduceert.

Soorten dopamine-receptoren

Er zijn verschillende soorten dopaminereceptoren, elk met kenmerken en een specifieke functie.

Specifiek kunnen 5 hoofdtypen worden onderscheiden: D1-receptoren, D5-receptoren, D2-receptoren, D3-receptoren en D4-receptoren.

D1-receptoren zijn de meest voorkomende in het centrale zenuwstelsel en worden voornamelijk aangetroffen in de reukknobbel, in de neostriatum, in de nucleus accumbens, in de amygdala, in de subthalamische kern en in de substantia nigra.

Ze vertonen een relatief lage affiniteit voor dopamine en de activering van deze receptoren leidt tot activering van eiwitten en stimulatie van verschillende enzymen.

D5-receptoren zijn veel zeldzamer dan D1 en hebben een vergelijkbare werking.

D2-receptoren zijn voornamelijk aanwezig in de hippocampus, in de nucleus accumbens en in het neostriatum, en zijn gekoppeld aan G-eiwitten.

Ten slotte worden de D3- en D4-receptoren voornamelijk in de hersenschors aangetroffen en zouden ze betrokken zijn bij cognitieve processen zoals geheugen of aandacht.

Functies van dopamine

Dopamine 2D-molecuul.

Dopamine is een van de belangrijkste chemicaliën in de hersenen en vervult daarom meerdere functies.

Het feit dat het wijdverspreid is over de hersengebieden, betekent dat deze neurotransmitter niet beperkt is tot het uitvoeren van een enkele activiteit of functies met vergelijkbare kenmerken.

In feite neemt dopamine deel aan meerdere hersenprocessen en maakt het de uitvoering van zeer diverse en zeer verschillende activiteiten mogelijk. De belangrijkste functies die dopamine vervult, zijn:

Motorische beweging

Dopaminerge neuronen in de binnenste delen van de hersenen, dat wil zeggen in de basale ganglia, maken de productie van motorische bewegingen bij mensen mogelijk.

D5-receptoren lijken vooral bij deze activiteit betrokken te zijn en dopamine is een sleutelelement bij het bereiken van een optimale motorische functie.

Het feit dat deze rol van dopamine het meest onthult, is de ziekte van Parkinson, een pathologie waarbij de afwezigheid van dopamine in de basale ganglia het bewegingsvermogen van het individu aanzienlijk schaadt.

Geheugen, aandacht en leren

Dopamine wordt ook gedistribueerd in de neuronale gebieden die leren en geheugen mogelijk maken, zoals de hippocampus en de hersenschors.

Wanneer in deze gebieden niet genoeg dopamine wordt uitgescheiden, kunnen geheugenproblemen, onvermogen om de aandacht vast te houden en leermoeilijkheden optreden.

De gevoelens van beloning

Het is waarschijnlijk de belangrijkste functie van deze stof, aangezien de dopamine die in het limbisch systeem wordt afgescheiden, sensaties van plezier en beloning mogelijk maakt.

Op deze manier, wanneer we een activiteit uitvoeren die voor ons prettig is, geven onze hersenen automatisch dopamine af, waardoor we het gevoel van plezier kunnen ervaren.

Remming van de productie van prolactine

Dopamine is verantwoordelijk voor het remmen van de afscheiding van prolactine, een peptidehormoon dat de productie van melk in de borstklieren en de synthese van progesteron in het corpus luteum stimuleert.

Deze functie wordt voornamelijk uitgevoerd in de boogvormige kern van de hypothalamus en in de hypofysevoorkwab.

Slaapregulatie

Door de werking van dopamine in de pijnappelklier kan het het circadiane ritme van de mens dicteren, omdat het ervoor zorgt dat melatonine vrijkomt en het gevoel van slaap produceert wanneer het lange tijd niet heeft geslapen.

Bovendien speelt dopamine een belangrijke rol bij het verwerken van pijn (lage dopaminegehaltes worden geassocieerd met pijnlijke symptomen), en is het betrokken bij de zelfreflexieve handelingen van misselijkheid.

Modulatie van stemming

Ten slotte speelt dopamine een belangrijke rol bij het reguleren van de stemming, dus lage niveaus van deze stof worden geassocieerd met een slecht humeur en depressie.

Pathologieën gerelateerd aan dopamine

Dopamine is een stof die meerdere hersenactiviteiten uitvoert, dus het slecht functioneren ervan kan tot veel ziekten leiden. De belangrijkste zijn.

ziekte van Parkinson

Het is de pathologie die het meest direct verband houdt met de werking van dopamine in de hersenregio's. In feite wordt deze ziekte voornamelijk veroorzaakt door een degeneratief verlies van dopaminerge neurotransmitters in de basale ganglia.

De afname van dopamine vertaalt zich in de typische motorische symptomen van de ziekte, maar kan ook andere manifestaties veroorzaken die verband houden met het functioneren van de neurotransmitter, zoals geheugenproblemen, aandacht of depressie.

De belangrijkste farmacologische behandeling voor Parkinson is gebaseerd op het gebruik van een dopamine-precursor (L-DOPA), die een lichte toename van de hoeveelheid dopamine in de hersenen mogelijk maakt en de symptomen verlicht.

Schizofrenie

De belangrijkste hypothese van de etiologie van schizofrenie is gebaseerd op de dopaminerge theorie, die stelt dat deze ziekte het gevolg is van een overactiviteit van de neurotransmitter dopamine.

Deze hypothese wordt ondersteund door de werkzaamheid van antipsychotica voor deze ziekte (die D2-receptoren remmen) en door het vermogen van geneesmiddelen die de dopaminerge activiteit verhogen, zoals cocaïne of amfetaminen, om psychose te veroorzaken.

Epilepsie

Op basis van verschillende klinische waarnemingen is gepostuleerd dat epilepsie een syndroom van dopaminerge hypoactiviteit zou kunnen zijn, dus een tekort aan dopamineproductie in de mesolimbische gebieden zou tot deze ziekte kunnen leiden.

Deze gegevens zijn niet volledig tegengegaan, maar worden ondersteund door de werkzaamheid van geneesmiddelen die effectieve resultaten hebben voor de behandeling van epilepsie (anticonvulsiva), die de activiteit van D2-receptoren verhogen.

Verslaving

In hetzelfde mechanisme van dopamine dat het experimenteren van plezier, bevrediging en motivatie mogelijk maakt, wordt ook de basis van verslaving in stand gehouden.

Geneesmiddelen die zorgen voor een grotere afgifte van dopamine, zoals tabak, cocaïne, amfetaminen en morfine, hebben de grootste verslavende werking vanwege de toename van dopamine die wordt geproduceerd in de plezier- en beloningsgebieden van de hersenen.

Referenties

1. Arias-Montaño JA. Modulatie van dopaminesynthese door presynaptische receptoren. Doctoraatsproefschrift, Departement Fysiologie, Biofysica en Neurowetenschappen, CINVESTAV, 1990.
2. Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principes van neuropsychofarmacologie. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
3. Gobert A, Lejeune F, Rivet JM, Cistarelli L, Millan MJ. Dopamine D3 (auto) receptoren remmen de afgifte van dopamine in de frontale cortex van vrij bewegende ratten in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
4. Hetey L, Kudrin V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V.Presynaptische dopamine- en serotoninereceptoren die tyrosinehydroxylase-activiteit moduleren in synaptosomen van nucleus accumbens van ratten. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
5. O'Dowd BF. Structuur van dopamine-receptoren. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
6. Poewe W. Moet de behandeling van de ziekte van Parkinson worden gestart met een dopamine-agonist? Neurol 1998; 50 (suppl 6): S19-22.
7. Starr MS. De rol van dopamine bij epilepsie. Synapse 1996; 22: 159-94.