Dopammina

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Dopammina
formula di struttura
formula di struttura 3D
Nome IUPAC
4-(2-amminoetil)benzen-1,2-diolo
Nomi alternativi
2-(3,4-diidrossifenil)etilammina
3,4-diidrossifeniletilammina
3-idrossitiramina
DA
oxitiramina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare C8H11NO2
Massa molecolare (u) 153,1804
Aspetto polvere bianca dall'odore caratteristico
Numero CAS 51-61-6
Numero EINECS 200-110-0
PubChem 681
DrugBank DB00988
SMILES C1=CC(=C(C=C1CCN)O)O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)  ?
Costante di dissociazione acida (pKa) a 298 K 8,9; 10,6
Solubilità in acqua solubile in acqua, 60.0 g/100 ml
Temperatura di fusione 128 °C (401,15 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante corrosivo

attenzione

Frasi H 302 - 410
Consigli P 273 - 501 [1][2]

La dopammina (o, meno correttamente, dopamina) è un neurotrasmettitore endogeno della famiglia delle catecolammine. All'interno del cervello questa feniletilammina funziona da neurotrasmettitore, tramite l'attivazione dei recettori dopamminici specifici e subrecettori.

La dopammina è prodotta in diverse aree del cervello, tra cui la substantia nigra e l'area tegmentale ventrale (ATV). Grandi quantità si trovano nei gangli della base, soprattutto nel telencefalo, nell'accumbens, nel tubercolo olfattorio, nel nucleo centrale dell'amigdala, nell'eminenza mediana e in alcune zone della corteccia frontale.

Nessun altro sistema neuronale ha ricevuto tanta attenzione negli ultimi 20 anni quanto quello dopamminergico. La dopammina è anche un neuro ormone rilasciato dall'ipotalamo. La sua principale funzione come ormone è quella di inibire il rilascio di prolattina da parte del lobo anteriore dell'ipofisi. A livello gastrointestinale il suo effetto principale è l'emesi.

La dopammina può essere fornita come un farmaco che agisce sul sistema nervoso simpatico, producendo effetti come aumento della frequenza cardiaca e pressione del sangue.

Biochimica[modifica | modifica wikitesto]

Biosintesi della dopammina

Nome e famiglia[modifica | modifica wikitesto]

Ha formula chimica C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2. Il suo nome chimico è 4-(2-amminoetil)benzene-1,2-diolo e la sua sigla è "DA". Fa parte della famiglia catecolammine (un anello benzenico con due gruppi ossidrilici), al quale poi è legato un gruppo etilamminico. La dopammina è un precursore della noradrenalina e dell'adrenalina.

Biosintesi[modifica | modifica wikitesto]

La dopammina è biosintetizzata nel corpo (soprattutto nel tessuto nervoso e nel midollare del surrene). In primo luogo avviene l'idrossilazione dell'amminoacido L-tirosina (un amminoacido normalmente presente nella dieta) in L-DOPA attraverso l'enzima tirosina 3-monoossigenasi, rappresentato dall'aggiunta di un secondo ossidrile all'anello benzenico della tirosina. In seguito avviene la decarbossilazione della L-DOPA da aromatici L-ammino acido decarbossilasi (spesso definito come dopa decarbossilasi), rimuovendo il gruppo carbossilico (-COOH) dalla catena laterale della DOPA. In alcuni neuroni, la dopammina viene trasformata in noradrenalina da parte della dopammina β-idrossilasi. Nei neuroni, la dopammina è confezionata dopo la sintesi, in vescicole sinaptiche che vengono poi rilasciate nelle sinapsi in risposta a un potenziale d'azione presinaptico.

Degradazione[modifica | modifica wikitesto]

L'azione della dopammina rilasciata nello spazio sinaptico viene rapidamente ricaptata da parte della terminazione nervosa da cui è stata liberata; una volta ricatturata, la dopammina viene degradata attraverso due principali diversi meccanismi:

Biodegradazione della dopammina
  • La dopammina(DA) viene deamminata dalla MAO e diventa 3,4-diidrossifenilacetaldeide (DHPA), è quindi convertita a opera di un'aldeide deidrogenasi in acido 3,4-diidrossifenilacetico (DOPAC). Successivamente viene trasformata in acido omovanillico (HVA) al di fuori del neurone mediante una doppia conversione enzimatica tramite la catecol-O-metiltrasferasi (COMT) prima e la MAO poi.
  • La dopammina viene metilata in posizione 3 dell'anello benzenico dalla COMT e trasformata in 3-metossitirammina, (3MT). Questa viene poi deamminata dalla monoamminossidasi e forma la 3-metossi-4-idrossifenilacetaldeide (3MHPA), la quale viene trasformata dall'aldeide deidrogenasi in HVA.
Biosintesi e catabolismo delle catecolammine

Rilascio di dopammina[modifica | modifica wikitesto]

La dopammina sintetizzata nel citoplasma viene catturata e concentrata all'interno delle vescicole sinaptiche. L'immagazzinamento dentro le vescicole ha lo scopo di proteggere la molecola dalla degradazione a opera della monoamminossidasi, ed è indispensabile per il processo di liberazione del neurotrasmettitore nello spazio sinaptico da parte dell'impulso nervoso. All'arrivo di questo, le vescicole per effetto dell'onda di depolarizzazione, fondono la loro membrana con quella del neurone e si aprono, liberando il loro contenuto nello spazio sinaptico. In generale, gli antagonisti dopamminergici inibiscono, mentre gli agonisti aumentano, il rilascio di dopammina dalla terminazione nervosa.

Funzione nel cervello[modifica | modifica wikitesto]

La dopammina ha molte funzioni nel cervello, svolge un ruolo importante in comportamento, cognizione, movimento volontario, motivazione, punizione e soddisfazione, nell'inibizione della produzione di prolattina (coinvolta nell'allattamento materno e nella gratificazione sessuale), sonno, umore, attenzione, memoria di lavoro e di apprendimento. Agisce sul sistema nervoso simpatico causando l'accelerazione del battito cardiaco e l'innalzamento della pressione del sangue. La dopammina viene rilasciata a livello centrale dalla substantia nigra e la sua azione è mirata a modulare l'attività inibitoria dei neuroni GABAergici. Neuroni dopamminergici (cioè, i neuroni il cui principale neurotrasmettitore è la dopammina) sono presenti soprattutto nella zona tegmentale ventrale del mesencefalo, nella substantia nigra, e nel nucleo arcuato dell'ipotalamo.

Dopammina e ricompensa[modifica | modifica wikitesto]

Stimoli che producono motivazione e ricompensa (fisiologici quali il sesso, cibo buono, acqua, o artificiali come sostanze stupefacenti, o elettrici ma anche l'ascolto della musica), stimolano parallelamente il rilascio di dopammina nel nucleus accumbens. Al contrario il piacere prodotto da questi stimoli è soppresso da lesioni dei neuroni dopamminergici o dal blocco dei recettori alla dopammina in questa stessa area. Si è visto che bloccando il recettore D2, si ottiene ancora la liberazione di dopammina e la trasmissione del piacere incrementa. Su questo principio si basa la cura della depressione, che consiste nel bloccare il recettore D2 e fare liberare quanta più dopammina possibile, per risollevare il tono dell'umore in modo farmacologico.

Auto somministrazione di sostanze[modifica | modifica wikitesto]

Il nucleus accumbens, funzionalmente integrato nelle circuitazioni limbiche ed extra-piramidali, svolge un ruolo critico nel mediare gli effetti di rinforzo positivo acuto (soddisfazione) delle sostanze stupefacenti d'abuso, e negli aspetti motivazionali della sospensione, dopo assunzione in cronico, quindi nel rinforzo negativo (punizione), proprio del fenomeno astinenziale. La dopammina è coinvolta nel determinare le proprietà motivazionali delle sostanze attive a livello del SNC. Sostanze come le amfetamine e la cocaina, stimolando i recettori D1 e D2, aumentano il tono dopamminergico, stimolandone il rilascio sinaptico e/o bloccandone la ricaptazione neuronale. La nicotina e altri alcaloidi contenuti nelle sigarette agiscono in maniera analoga. Alcuni studi neuro-farmacologici hanno indicato che le caratteristiche di rinforzo positivo della cocaina sono bloccate dalla somministrazione d'antagonisti dei recettori dopamminergici.

L'estratto della Mucuna pruriens, contenente una forma naturale di L-dopa, è in grado di aumentare significativamente i livelli di dopammina nell'organismo.[3][4]

Sistema dopamminergico[modifica | modifica wikitesto]

Schema del sistema Dopamminico e della Serotonina

I neuroni dopamminergici formano un sistema di neuromodulazione che ha origine nella substantia nigra, nell'area tegmentale ventrale (VTA), e nell'ipotalamo. Questi sono collegati tramite assoni ad ampie zone del cervello attraverso quattro percorsi principali:

  • La via mesolimbica collega l'area tegmentale ventrale al nucleus accumbens attraverso l'amigdala e l'ippocampo (entrambi al centro del sistema della ricompensa nel cervello). Si pensa che questa via controlli il comportamento e in modo particolare produca delirio ed allucinazioni quando iperattiva. È anche la via che regola il senso di gratificazione, coinvolto quindi nei fenomeni di dipendenza.
  • La via mesocorticale collega l'area tegmentale ventrale del mesencefalo alla corteccia pre-frontale; per il controllo di emozioni e sentimenti.

Recettori della dopammina[modifica | modifica wikitesto]

Sono recettori accoppiati a proteine G, il quale principale ligando endogeno è la dopammina, è stato dimostrato che essi esistono nei sistemi cellulari sia come omodimeri sia come oligomeri. L'effetto della dopammina dipende dall'espressione di specifici recettori e dalla loro modulazione anche da parte di altri neurotrasmettitori. Vi sono due tipi di recettori della dopammina differenti per caratteristiche farmacologiche e biochimiche, con una diversa affinità di legame sia per la stessa dopammina sia per molti altri agonisti e antagonisti:

Famiglia Sottotipi Funzione Localizzazione Agonisti principali Antagonisti principali
D1
  • D1
  • D5
sono solo postsinaptici

D1 si trovano nello striato, nel talamo, nell'ipotalamo, nel sistema limbico; D5 nell'ippocampo e nell'ipotalamo.

Apomorfina, pergolide Clozapina
D2
  • D2
    • D2Sh
    • D2Lh
  • D3
  • D4
Sono accoppiati a sistemi di trasduzione diversi tra cui Sono sia pre- sia postsinaptici

D2 si trovano nello striato, nella sostanza nera e nell'ipofisi, D3 si trovano nel bulbo olfattorio, nello striato laterale e nell'ipotalamo,

D4 si trovano nella corteccia frontale, nel bulbo e nel mesencefalo.

Apomorfina, Bromocriptina, Pramipexolo Aloperidolo,

Sulpiride,

Clozapina

Anche se i recettori della dopammina sono ampiamente distribuiti nel cervello, aree differenti hanno differenti densità di distribuzione dei recettori, presumibilmente riflettendo differenti ruoli funzionali. L'RNA è messaggero dei recettori D1 e D2. Sostanze che attivano i recettori presinaptici (agonisti), producono un'inibizione del neurone dopamminergico riducendone l'attività elettrica, la sintesi e il rilascio di dopammina; mentre sostanze che ne impediscono la funzione (antagonisti), potenziano la trasmissione dopamminergica.

In farmacologia[modifica | modifica wikitesto]

Gli antagonisti dopamminergici sono farmaci che trovano ampio utilizzo come neurolettico in ambito psichiatrico, mentre agonisti dopamminergici sono usati sia come terapia di prima scelta nella malattia di Parkinson, sia -in misura minore- come antidepressivi e contro la dipendenza. Va considerato che si possono avere gravi effetti collaterali, come indicato nei foglietti illustrativi solamente dal 2007, quali bulimia, ipersessualità, gioco compulsivo (gioco d'azzardo), acquisti compulsivi in circa l'8% di coloro che sono affetti dalla malattia di Parkinson.

L'autorecettore dopamminergico presinpatico è responsabile di tenere sotto controllo la quantità di dopammina rilasciata nella sinapsi e di bloccare ogni ulteriore rilascio, qualora l'attività della dopammina divenga eccessiva. La dopammina e la maggior parte degli agonisti dopamminergici conosciuti non sono in grado di distinguere tra l'autorecettore presinaptico e quello post-sinaptico. Di conseguenza, quando la dopammina o un agonista dopamminergico sopprime l'attività del neurone presinaptico, si è in presenza di un meccanismo autodistruttivo perché contemporaneamente essi stimolano i recettori post-sinaptici.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 01.12.2011 riferita al cloridrato di dopamina
  2. ^ Smaltire presso impianti autorizzati.
  3. ^ Mucuna - Proprietà Mucuna pruriens
  4. ^ Mucuna pruriens - Effetti collaterali controindicazioni e proprietà

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