Fonction de dopamine, mécanisme d'action, synthèse

La Dopamine Il s'agit d'un neurotransmetteur produit par une grande variété d'animaux, y compris des êtres vertébrés et des invertébrés. C'est le neurotransmetteur le plus important du système nerveux central des mammifères et participe à la régulation de diverses fonctions telles que le comportement moteur, l'humeur ou l'affectivité.

Il est généré dans le système nerveux central, c'est-à-dire dans le cerveau des animaux, et fait partie des substances appelées catécholamines. Les catécholamines sont un groupe de neurotransmetteurs qui sont versés dans la circulation sanguine et qui comprennent trois substances principales: l'adrénaline, la noréphrine et la dopamine.

Molécule 3D de dopamine.

Ces trois substances sont synthétisées à partir de la tyrosine d'acide aminé et peuvent être produites dans les glandes surrénales (reins des reins) ou dans les terminaisons nerveuses des neurones.

La dopamine est générée dans plusieurs parties du cerveau, en particulier dans la substance noire, et remplit les fonctions de neurotransmission dans le système nerveux central, activant les cinq types de récepteurs dopaminergiques: D1, D2, D3, D4 et D5.

Dans chaque région du cerveau, la dopamine est responsable de l'exécution d'une série de fonctions différentes.

Les plus importants sont les suivants: les mouvements moteurs, la régulation de la sécrétion de prolactine, l'activation du système de plaisir, la participation au sommeil et la régulation de l'humour et l'activation des processus cognitifs.

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Le système dopaminergique

Dans le cerveau, il y a des milliers de neurones dopaminergiques, c'est-à-dire des substances chimiques de dopamine. Le fait que ce neurotransmetteur soit si abondant et est tellement réparti entre plusieurs régions neuronales, a donné lieu à l'apparition de systèmes dopaminergiques.

Ces systèmes donnent un nom aux différentes connexions de dopamine dans les différentes zones du cerveau, ainsi qu'aux activités et fonctions que chacun d'eux exécute.

Principales voies de transport de dopamine dans une synapse dopaminergique. Source: Smedlib, Pancrat / Domaine public

De cette façon, la dopamine et ses projections peuvent être regroupées en 3 systèmes principaux.

Systèmes ultracortiques

Faire deux groupes de neurones dopaminergiques principaux: ceux de l'ampoule olfactive et ceux des couches plexiformes de la rétine.

La fonction de ces deux premiers groupes de dopamine est principalement en charge des fonctions perceptuelles, à la fois visuelles et olfitoriums.

Système de longueur intermédiaire

Ils comprennent des cellules dopaminergiques qui commencent dans l'hypothalamus (une région interne du cerveau) et se terminent dans le noyau intermédiaire de l'hypophyse (une glande endocrinienne qui sécrète les hormones responsables de la régulation de l'homéostasie).

Ce deuxième groupe de dopamine se caractérise principalement par la régulation des mécanismes moteurs internes et des processus du corps tels que la température, le sommeil et l'équilibre.

Systèmes longs

Ce dernier groupe comprend les neurones de la zone de tagmentation ventrale (une région du cerveau située dans le cerveau moyen), qui envoient des projections à trois régions neuronales principales: le néostrie.

Ces cellules dopaminergiques sont responsables de processus mentaux plus élevés tels que la cognition, la mémoire, la récompense ou l'humeur.

Comme nous le voyons, la dopamine est une substance que nous pouvons trouver dans pratiquement n'importe quelle région du cerveau et qui effectue une infinité d'activités mentales et de fonctions.

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Pour cette raison, le bon fonctionnement de la dopamine est d'une importance vitale pour le bien-être des personnes et il y a de nombreuses modifications qui ont été liées à cette substance.

Cependant, avant de nous mettre en détail en détail les actions et les implications de cette substance, nous approfondirons un peu plus sur son fonctionnement et ses propres caractéristiques.

Synthèse de la dopamine

La dopamine est une substance endogène du cerveau et en tant que telle, elle est naturellement produite par le corps. La synthèse de ce neurotransmetteur se déroule dans les terminaux du nerf dopaminergique où ils se trouvent à haute concentration des enzymes responsables.

Ces enzymes qui favorisent la production de sérotonine sont l'hydroxylase (TH) et les aminécides aromatiques de la rudboxylase (L-DOPA). Ainsi, le fonctionnement de ces deux enzymes dans le cerveau est le principal facteur qui prédit la production de dopamine.

Hydroxylase tyrosine. Source: GLA086 / CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)

L'enzyme L-Dopa nécessite la présence de l'enzyme Th pour se développer et s'ajouter à ce dernier pour produire de la dopamine. De plus, la présence de fer est également nécessaire pour le bon développement du neurotransmetteur.

Structure chimique de la lévodopa (L-DOPA, L-3,4 Dihydroxifénilalanin). Source: Neurotoger / domaine public

Ainsi, en ce que la dopamine peut être générée et distribuée normalement à travers différentes régions du cerveau, il est nécessaire de participer à différentes substances, enzymes et peptides de l'organisme.

Mécanisme d'action

La génération de dopamine que nous avons expliquée ci-dessus n'explique pas le fonctionnement de cette substance, mais simplement son apparence.

Après la génération de dopamine, les neurones dopaminergiques commencent à apparaître dans le cerveau, mais ceux-ci devraient commencer à travailler pour effectuer leurs activités.

Comme tout produit chimique, afin de fonctionner la dopamine doit communiquer entre eux, c'est-à-dire qu'il doit être transporté d'un neurone à un autre. Sinon, la substance serait toujours immobile et n'effectuerait aucune activité cérébrale ni ne réaliserait la stimulation neuronale nécessaire.

Pour que la dopamine soit transportée d'un neurone à l'autre, la présence de récepteurs spécifiques, les récepteurs dopaminergiques est nécessaire.

Les récepteurs sont définis comme des molécules moléculaires ou des arrangements qui peuvent reconnaître sélectivement une liaison et être activée par leur propre lien.

Les récepteurs dopaminergiques sont capables de distinguer la dopamine des autres types de neurotransmetteurs et de y répondre uniquement.

Lorsque la dopamine est libérée par un neurone, elle reste dans l'espace intersidéptique (l'espace entre les neurones) jusqu'à ce qu'un récepteur dopaminergique le collecte et l'introduit dans un autre neurone.

Types de récepteurs dopaminergiques

Il existe différents types de récepteurs dopaminergiques, chacun a certaines caractéristiques et opération.

Plus précisément, 5 types principaux peuvent être distingués: récepteurs D1, récepteurs D5, récepteurs D2, récepteurs D3 et récepteurs D4.

Les récepteurs D1 sont les plus abondants dans le système nerveux central et sont principalement dans le tubercule olfactif, dans la néostaria, dans le noyau Accumbens, dans l'amygdale, dans le noyau subtalamique et dans la substance noire.

Ils montrent une affinité relativement faible due à la dopamine et l'activation de ces récepteurs entraîne une activation des protéines et une stimulation de diverses enzymes.

Les récepteurs D5 sont beaucoup plus rares que D1 et ont une opération très similaire.

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Les récepteurs D2 sont témoins principalement de l'hippocampe, dans le noyau accumbens et dans le Neostriado, et sont couplés aux protéines G.

Enfin, les récepteurs D3 et D4 sont principalement dans le cortex cérébral et seraient impliqués dans des processus cognitifs tels que la mémoire ou l'attention.

Fonctions de dopamine

Structure 2D de la dopamine

La dopamine est l'un des produits chimiques les plus importants du cerveau et, par conséquent, remplit plusieurs fonctions.

Le fait qu'il soit largement distribué par les régions cérébrales, ce neurotransmetteur ne limite pas à une seule activité ou fonctions de caractéristiques similaires.

En fait, la dopamine participe à plusieurs processus cérébraux et permet les performances d'activités très diverses et très différentes. Les principales fonctions remplies par la dopamine sont:

Le mouvement moteur

Les neurones dopaminergiques situés dans les régions les plus internes du cerveau, c'est-à-dire dans les noyaux gris centraux, permettent la production de mouvements moteurs des gens.

Dans cette activité, les récepteurs D5 semblent être particulièrement impliqués et la dopamine est un élément clé pour obtenir un fonctionnement moteur optimal.

Le fait qui met en évidence cette fonction de la dopamine est la maladie de Parkinson, une pathologie dans laquelle l'absence de dopamine dans les noyaux gris centraux se détériore en abondance la capacité de mouvement de l'individu.

Mémoire, attention et apprentissage

La dopamine est également distribuée dans des régions neuronales qui permettent l'apprentissage et la mémoire, comme l'hippocampe et le cortex cérébral.

Lorsque une dopamine suffisante n'est pas séparée dans ces domaines, les problèmes de mémoire peuvent apparaître, l'impossibilité de maintenir l'attention et les difficultés d'apprentissage.

Sensations de récompense

C'est probablement la fonction principale de cette substance, car la dopamine séparée dans le système limbique vous permet de ressentir des sensations de plaisir et de récompense.

De cette façon, lorsque nous effectuons une activité agréable pour notre cerveau, elle libère automatiquement la dopamine, ce qui permet l'expérimentation du sentiment de plaisir.

Inhibition de la production de prolactine

La dopamine est responsable de l'inhibition de la sécrétion de prolactine, une hormone peptidique qui stimule la production de lait dans les glandes mammaires et la synthèse de la progestérone dans le corps du lutéum.

Cette fonction est effectuée principalement dans le noyau arqué de l'hypothalamus et dans l'hypophyse précédent.

Règlement du sommeil

Le fonctionnement de la dopamine dans la glande pinéale permet de dicter le rythme circadien chez l'homme, car il permet de libérer la mellatonine et de produire la sensation de sommeil quand il faut du temps sans sommeil.

De plus, la dopamine joue un rôle important dans le traitement de la douleur (de faibles niveaux de dopamine sont associés à des symptômes douloureux) et est impliqué dans les auto-réflexes de nausées.

La modulation de l'humour

Enfin, la dopamine effectue des opérations importantes dans la régulation de l'humour, donc de faibles niveaux de cette substance sont associés à la mauvaise humeur et à la dépression.

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Pathologies liées à la dopamine

La dopamine est une substance qui mène plusieurs activités cérébrales, donc son dysfonctionnement peut entraîner de nombreuses maladies. Les plus importants sont.

la maladie de Parkinson

C'est la pathologie qui maintient une relation plus directe avec le fonctionnement de la dopamine dans les régions du cerveau. En fait, cette maladie est principalement produite par une perte dégénérative de neurotransmetteurs dopaminergiques dans les noyaux gris centraux.

La diminution de la dopamine se traduit par les symptômes moteurs typiques, mais peut également provoquer d'autres manifestations liées au fonctionnement du neurotransmetteur tel que la mémoire, l'attention ou les problèmes de dépression.

Le principal traitement pharmacologique de Parkinson est basé sur l'utilisation d'un précurseur de la dopamine (L-DOPA), qui permet d'augmenter légèrement les quantités de dopamine dans le cerveau et d'atténuer la symptomatologie.

Schizophrénie

L'hypothèse principale de l'étiologie de la schizophrénie est basée sur la théorie dopaminergique, qui stipule que cette maladie est due à l'hyperactivité du neurotransmetteur dopamine.

Cette hypothèse est soutenue par l'efficacité des médicaments antipsychotiques pour cette maladie (qui inhibent les récepteurs D2) et la capacité des médicaments qui augmentent l'activité dopaminergique telle que la cocaïne ou les amphétamines pour générer une psychose.

Épilepsie

Sur la base de diverses observations cliniques, il a été postulé que l'épilepsie pourrait être un syndrome d'impaactivité auditive dopaminergique, de sorte qu'un déficit de production de dopamine dans les zones mésolímbiques pourrait conduire à cette maladie.

Ces données n'ont pas été totalement contrecarrées mais sont soutenues par l'efficacité des médicaments qui ont des résultats efficaces pour le traitement de l'épilepsie (anticonvulsive), ce qui augmente l'activité des récepteurs D2.

Dépendance

Dans le même mécanisme de dopamine qui permet l'expérimentation du plaisir, de la gratification et de la motivation, les bases de la dépendance sont également soutenues.

Les médicaments qui fournissent une plus grande libération de dopamine telle que le tabac, la cocaïne, les amphétamines et la morphine sont celles qui ont le plus grand pouvoir addictif en raison de l'augmentation dopaminergique qu'ils produisent dans les régions cérébrales du plaisir et de la récompense.

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