Dopamina
1
Dopamina
Dopamina
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)
Aspetto
153,18
polvere bianca dall'odore caratteristico
Numero CAS
[51-61-6
[1]
]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)
Solubilità in acqua
Temperatura di fusione
?
solubile in acqua, 60.0 g/100 ml
128 °C (401,15 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H
302 - 410
Consigli P
273 - 501
[2][3]
La dopamina (o dopammina) è un neurotrasmettitore endogeno della famiglia delle catecolamine. All'interno del
cervello questa feniletilamina funziona da neurotrasmettitore, tramite l'attivazione dei recettori dopaminici specifici e
subrecettori.
La dopamina è prodotta in diverse aree del cervello, tra cui la substantia nigra e la zona ventrale tegmentale(VTA).
Grandi quantità si trovano nel gangli della base, soprattutto nel telencefalo, nell'accumbens, nel tubercolo olfattorio,
Dopamina
2
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 dopaminergico. La dopamina 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. La dopamina può essere fornita come un farmaco che
agisce sul sistema nervoso simpatico, producendo effetti come aumento della frequenza cardiaca e pressione
sanguigna.
Storia
Fu sintetizzata nel 1910 da George Barger e James Ewens presso i Laboratori Wellcome a Londra, Inghilterra. La
funzione della dopamina come neurotrasmettitore è stata scoperta nel 1958 da Arvid Carlsson e Nils-Åke Hillarp
presso il Laboratorio di Chimica Farmacologia dell'Istituto Nazionale del Cuore, in Svezia. È stata chiamata
dopamina perché il relativo precursore sintetico era dihydroxyphenylalamine 3.4(L-DOPA). Nel 2000 Arvid
Carlsson ha ricevuto il Premio Nobel per la medicina indicando che la dopamina non è solo un precursore della
noradrenalina e dell'adrenalina ma anche un neurotrasmettitore.
Biochimica
Nome e famiglia
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 catecolamine(un anello benzenico con due gruppi ossidrilici), al
quale poi è legato un gruppo etilaminico. La dopamina è un precursore
della noradrenalina e dell'adrenalina.
Biosintesi
La dopamina è biosintetizzata nel corpo (soprattutto nel tessuto nervoso e
nel midollare del surrene). In primo luogo avviene l'idrossilazione del
amminoacido L-tirosina (un aminoacido 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-amino
acido decarbossilasi (spesso definito come dopa decarbossilasi),
rimuovendo il gruppo carbossilico (-COOH) dalla catena laterale della
DOPA. In alcuni neuroni, la dopamina viene trasformata in noradrenalina
da parte della dopamina beta-idrossilasi. Nei neuroni, la dopamina è
confezionata dopo la sintesi, in vescicole sinaptiche che vengono poi
rilasciate nelle sinapsi in risposta ad un potenziale d'azione presinaptico.
Biosintesi della dopamina
Degradazione
L'azione della dopamina rilasciata nello spazio sinaptico viene rapidamente
ricaptata da parte della terminazione nervosa da cui è stata liberata; una volta ricatturata, la dopamina viene
degradata attraverso due principali diversi meccanismi:
Dopamina
3
• La dopamina(DA) viene deaminata dalla
MAO e diventa
3,4-diidrossi-fenil-acetaldeide (DHPA), è
quindi trasformata per 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 dopamina viene metilata in posizione
3 dell'anello benzenico dalla COMT e
trasformata in 3 metossitiramina, (3MT).
Questa viene poi deaminata dalla
monoaminossidasi e forma la
3-metossi-4-idrossi-fenilacetaldeide
(3MHPA), la quale viene trasformata
dall'aldeide deidrogenasi in HVA.
Biodegradazione della dopamina
Rilascio di Dopamina
Biosintesi e catabolismo delle catecolamine
La dopamina 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 ad opera
della monoaminossidasi, 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
dopaminergici inibiscono, mentre gli
agonisti aumentano, il rilascio di dopamina dalla terminazione nervosa.
Funzione nel cervello
La dopamina ha molte funzioni nel cervello, gioca 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 sanguigna. La dopamina viene rilasciata a livello centrale dalla substantia nigra e la sua azione è
Dopamina
mirata a modulare l'attività inibitoria dei neuroni GABAergici. Neuroni dopaminergici (cioè, i neuroni il cui
principale neurotrasmettitore è la dopamina) sono presenti soprattutto nella zona tegmentale ventrale del
mesencefalo, nella substantia nigra, e nel nucleo arcuato dell'ipotalamo.
Dopamina e ricompensa
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 dopamina
nel nucleus accumbens. Al contrario il piacere prodotto da questi stimoli è soppresso da lesioni dei neuroni
dopaminergici o dal blocco dei recettori alla dopamina in questa stessa area. Si è visto che bloccando il recettore D2,
si ottiene ancora la liberazione di dopamina 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 dopamina possibile, per
risollevare il tono dell’umore in modo farmacologico.
Auto somministrazione di sostanze
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 Dopamina 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 dopaminergico, stimolandone il rilascio sinaptico e/o bloccandone la ricaptazione neuronale. La
nicotina ed 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 dopaminergici.
Sistema dopaminergico
I neuroni dopaminergici 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
Schema del sistema Dopaminico e della Serotonina
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 Nigrostriatale, che controlla i movimenti, va dalla substantia nigra al striato. Il percorso è coinvolto nei
gangli della base.
• La Via Mesocorticale collega l'area tegmentale ventrale del mesencefalo alla corteccia pre-frontale; per il
controllo di emozioni e sentimenti.
4
Dopamina
5
• La Via tubero-infundibolare collega l'ipotalamo alla ghiandola pituitaria. Controlla il rilascio di ormoni come la
somatotropina (ormone della crescita) e il PIF (Prolactin Inhibiting Factor ovvero fattore inibente la prolattina).
Recettori della dopamina
Sono recettori accoppiati a proteine G, il quale principale ligando endogeno è la dopamina, è stato dimostrato che
essi esistono nei sistemi cellulari sia come omodimeri che come oligomeri. L'effetto della dopamina dipende
dall'espressione di specifici recettori e dalla loro modulazione anche da parte di altri neurotrasmettitori. Vi sono due
tipi di recettori della dopamina differenti per caratteristiche farmacologiche e biochimiche, con una diversa affinità
di legame sia per la stessa dopamina che per molti altri agonisti ed antagonisti:
Famiglia
D1
Sottotipi
•
•
D1
D5
Funzione
•
•
•
D2
•
•
•
Attivano la adenilato ciclasi ed,
attraverso essa mediano la
fosforilazione di una proteina
denominata DARRP-32
mediano la risposta di
vasodilatazione dei vasi
sanguigni periferici, a livello
renale, mesenterico, coronarico
e cerebrale
attivano la fosfolipasi,
provocando la mobilizzazione
di calcio.
D2
Localizzazione
sono solo postsinaptici D1 si trovano
nello striato, nel talamo,
nell’ipotalamo, nel sistema limbico; D5
nell’ippocampo e nell’ipotalamo.
Sono sia pre- che postsinaptici D2 si
Sono accoppiati a sistemi di
trovano nello striato, nella sostanza
• D2Sh trasduzione diversi tra cui
• D2Lh • inibizione della adenilato ciclasi nera e nell’ipofisi, D3 si trovano nel
bulbo olfattorio, nello striato laterale e
D3
• riduzione del cAMP che
nell’ipotalamo,
D4
determina l'apertura di canali
D4 si trovano nella corteccia frontale,
del K+ e chiusura di quelli del
++
nel bulbo e nel mesencefalo.
Ca
• modulazione del metabolismo
del fosfoinositolo.
Agonisti
principali
Antagonisti
principali
Apomorfina,
pergolide
Aloperidolo
Apomorfina,
Bromocriptina,
Pramipexolo
Aloperidolo,
Sulpiride,
Clorpromazina,
Clozapina
Anche se i recettori della dopamina 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
dopaminergico riducendone l’attività elettrica, la sintesi e il rilascio di dopamina; mentre sostanze che ne
impediscono la funzione (antagonisti), potenziano la trasmissione dopaminergica.
In farmacologia
Gli antagonisti dopaminergici sono farmaci che trovano ampio utilizzo come neurolettico in ambito psichiatrico,
mentre agonisti dopaminergici sono usati sia come terapia di prima scelta nel morbo 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 dal morbo di Parkinson
Dopamina
6
Revivan
Revivan è il nome commerciale della Dopamina, usato nella Farmacologia clinica cardiovascolare.
Note
[1] http:/ / toolserver. org/ ~magnus/ cas. php?cas=51-61-6& language=it
[2] Sigma Aldrich; rev. del 01.12.2011 riferita al cloridrato di dopamina
[3] Smaltire presso impianti autorizzati.
•
•
•
•
•
•
•
•
Dopamina: dalla biologia alla clinica (http://www.stefanocanali.com/CD_dopamina/default.htm)
::: Studio Iannetti ::: (http://www.studioiannetti.it/chimica.htm)
http://lescienze.espresso.repubblica.it/risultati?q=dopamina
Voglia di emozioni forti? Una questione di dopamina - Le Scienze (http://lescienze.espresso.repubblica.it/
articolo/Voglia_di_emozioni_forti__Una_questione_di_dopamina/1334345)
http://www.salus.it/medicinadelledipendenze/basi_bio.html
Welcome to Website (http://www.webcocare.it/Informazioni_professionisti/Meccanismodazione.htm)
Tesi etd-05202005-112429 (http://etd.adm.unipi.it/theses/available/etd-05202005-112429/)
Recettori dopaminergici (o della dopamina) | Farmacologia (http://medicinapertutti.altervista.org/argomento/
recettori-dopaminergici-o-della-dopamina)
• Gruppo di Neurochimica del Comportamento > Home (http://nuke.gncc.it/)
• MORBO DI PARKINSON/ L'esperto: ecco perchè tra gli effetti collaterali della dopamina può esserci il gioco
d'azzardo (http://www.ilsussidiario.net/News/Scienze/2012/4/11/
MORBO-DI-PARKINSON-L-esperto-ecco-perche-tra-gli-effetti-collaterali-della-dopamina-puo-esserci-il-gioco-d-azzardo/
266502/)
Fonti e autori delle voci
Fonti e autori delle voci
Dopamina Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?oldid=53557911 Autori:: Anassagora, AnjaManix, Assianir, Avemundi, Barbaking, ChemicalBit, Circecirce, Cisco79, Cryptex, DSK,
Dadonene89, DanGarb, Emigiorg, Helcaf, Jacopo Werther, Jü, KaeZar, Laura8510, Lp, Luigi Rivanelli, Mizuhito, No2, Paginazero, Phantomas, Pierpao, Rael, Rotpunkt, Salvatore Ingala, Senpai,
Shivanarayana, Skywolf, Square87, Synnax-Cynet, ToMMiTTo, Vipera, Xaura, 52 Modifiche anonime
Fonti, licenze e autori delle immagini
Immagine:Dopamin - Dopamine.svg Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Dopamin_-_Dopamine.svg Licenza: Public Domain Autori:: NEUROtiker
Immagine:Dopamine-3d-CPK.png Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Dopamine-3d-CPK.png Licenza: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported Autori::
Sbrools
Immagine:GHS-pictogram-exclam.svg Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:GHS-pictogram-exclam.svg Licenza: Public Domain Autori:: Torsten Henning
Immagine:GHS-pictogram-acid.svg Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:GHS-pictogram-acid.svg Licenza: Public Domain Autori:: Torsten Henning
Immagine:Catecholamines biosynthesis.svg Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Catecholamines_biosynthesis.svg Licenza: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0
Unported Autori:: NEUROtiker
Immagine:Dopamine degradation.svg Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Dopamine_degradation.svg Licenza: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported
Autori:: NEUROtiker
Immagine:BiosintesiCatecolamine.png Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:BiosintesiCatecolamine.png Licenza: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0,2.5,2.0,1.0
Autori:: user:ToMMiTTo
Immagine:Dopamin-serotonin-system.png Fonte: http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Dopamin-serotonin-system.png Licenza: Public Domain Autori:: 4028mdk09, Andykolandy
Licenza
Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
7