Дофамин – это…. Дофамин - что это такое? Уровень дофамина в организме Дофамин перевод

В мозгу, который, как любят говорить люди, «омывается химическими элементами», один из них, судя по всему, занимает особое положение. Дофамин - молекула, стоящая за всеми нашими наиболее чувственными видами поведения и тайными страстными желаниями. Дофамин - это любовь. Дофамин - это вожделение. Дофамин - это супружеская измена. Дофамин - это мотивация. Дофамин - это внимание. Дофамин - это феминизм. Дофамин - это пагубные привычки.

Да, работы у дофамина немало.

Дофамин является одним из нейромедиаторов, о которых, кажется, все все знают. Вон Белл (Vaughn Bell) однажды назвал его Ким Кардашян (Kim Kardashian) в мире молекул, но я не думаю, что это справедливо по отношению к дофамину. Достаточно сказать, что дофамин - это большая величина. И почти каждую неделю появляются все новые статьи о дофамине.

Получается, что дофамин - это ваше пристрастие к небольшим кексам? Увлечение азартными играми? Ваш алкоголизм? Ваша сексуальная жизнь? Реальность такова, что дофамин имеет определенное отношение ко всему из выше перечисленного. Дофамин - это химическое вещество в вашем теле. Вот и все. Но это не делает ситуацию с ним более простой.

Так что же такое дофамин? Дофамин - это один из химических сигналов, с помощью которого передается информация от одного нейрона к другому на крохотное расстояние, которое отделяет их друг от друга. Когда сигнал выходит из одного нейрона, он оказывается в пространстве (синапсе) между этими двумя нейронами, и наталкивается на рецепторы, улавливающие его, на другой стороне, и после этого посылается сигнал принимающему нейрону. Все это кажется очень простым, но если вы увеличите количество от одной пары нейронов до огромной их сети в вашем мозгу, то ситуация очень быстро станет весьма сложной. Воздействие выброса дофамина зависит от того, откуда он исходит, с какими нейронами он имеет дело, какие рецепторы захватывают дофамин (все известно пять типов) и какую роль играют в данном случае посылающий и принимающий нейроны.

А дел у дофамина хватает! Он принимает участие в функционировании большого количества важных маршрутов. Но когда люди в большинстве своем говорят о дофамине, особенно когда речь идет о мотивации, пагубных пристрастиях, внимании или вожделении, они имеют в виду маршруты дофамина, известные как мезолимбические пути, которые начинаются у клетки в вентральной тегментальной области, запрятанной в самом центре мозга, и по который передаются их проекции в такие места, как прилежащее ядро головного мозга и его кора. Увеличение выброса дофамина в ядре головного мозга происходит в результате секса, наркотиков и рок-н-ролла. И передаваемый сигнал дофамина в эти участки меняется в процессе приема наркотических веществ. Все виды вредной наркотической зависимости, от алкоголя до кокаина, повышают в той или иной мере количество дофамина в этих областях, и многие люди любят называть всплеск дофамина «мотивацией» или «удовольствием». Но это не совсем так. В действительности дофамин сигнализирует о наличие обратной связи относительно предполагаемого удовольствия. Если вы, скажем, привыкли ассоциировать стимул (например, в виде стеклянной трубки) с порцией кокаина, то у вас начнется увеличение количества дофамина в ядре головного мозга в ответ на один вид трубки, так как ваш мозг предсказывает получение вознаграждения. Но если вы в такой ситуации не получите свою дозу, то количество дофамина может сократиться, и это не самое приятное ощущение. Таким образом, вы можете подумать о том, что, вероятно, дофамин предсказывает получение награды. Но опять хочется повторить, что на самом деле все значительно сложнее. Например, количество дофамина в сердцевине головного мозга может увеличиться у людей, страдающих от посттравматического стресса и испытывающих повышенную возбудимость или паранойю. То есть, вы можете сказать, что, по крайней мере, в этой части головного мозга дофамин не является пагубной привычкой, наградой или страхом. Это, скорее, то, что мы называем салиентностью. Салиентность есть нечто больше, чем внимание: это показатель существования чего-то, на что следует обратить внимание или чего-то особенного. Это может быть частью мезолимпической роли при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью, а также частью роли при пагубных привычках.

А что же сам дофамин? Он не является салиентностью. Он выполняет значительно больше ролей в человеческом мозге. Так, например, дофамин играет важную роль при начальном движении, а разрушение дофаминовых нейронов в той части головного мозга, которая называется черной субстанцией (substantia nigra), порождает определенные симптомы, возникающие при болезни Паркинсона. Дофамин также играет важную роль как гормон и сковывает действие пролактина, препятствуя таким образом образованию грудного молока. Оказавшись вновь в мезолимбических путях, дофамин способен играть определенную роль в психозах, и многие антипсихотические препараты для лечения шизофрении воздействуют на дофамин. В лобной коре дофамин участвует в реализации таких исполнительных функций как внимание. Что касается других частей тела, то дофамин оказывает влияние на тошноту, на функции почек, а также на работу сердца.

При всех этих замечательных качествах дофамина меня дико раздражает упрощенное представление о дофамине как о «внимании» или «пагубном пристрастии». Ведь так легко сказать, что дофамин - это X, и покончить с данным предметом. Это утешает. Возникает такое чувство, что ты познал истину на каком-то фундаментальном биологическом уровне, и дело с концом. И всегда найдется достаточное количество научных работ, описывающих действие дофамина в области X для того, чтобы подкрепить вашу убежденность. Однако упрощенный взгляд на дофамин или на любое другое химическое вещество в головном мозге, вплоть до отдельного действия или результата, создает у людей ложное представление относительно того, чем он, то есть мозг, занимается. Если вы считаете, что дофамин - это мотивация, то тогда чем его больше, тем лучше, не так ли? Совсем не обязательно! Поскольку дофамин еще представляет собой «удовольствие» или «кайф», и поэтому слишком большое его количество - это уже слишком. Если вы полагаете, что дофамин прежде всего связан с удовольствием или вниманием, то в результате у вас будет неверное представление о некоторых проблемах, вызываемых дофамином, в том числе о пагубных пристрастиях и о синдроме дефицита внимания с гиперактивностью, и у вас сформируется неверное представление о том, как с ними бороться.

Есть еще одна причина, по которой мне не нравятся все эти разговоры о том, что «дофамин это мания», поскольку такого рода упрощенный подход не позволяет нам увидеть чудо, связанное с дофамином. Если вы уверены в том, что «дофамин есть», то тогда у вас может сложиться впечатление, что вы уже во всем разобрались. И вас будет удивлять то обстоятельство, что мы еще не решили всех проблем с пагубными привычками. Сложность означает, что ассоциируемые с дофамином болезни (или с другими химическими веществами или с частью мозга, если на то пошло) часто сложны для понимания и еще сложнее для лечения.

Я все время подчеркиваю сложность дофамина, и в результате может сложиться впечатление, что я лишаю его некоторого количество гламурности и сексуальной привлекательности. Но я так не считаю. Именно сложность того, как действуют нейромедиаторы и делает его столь удивительным. Простота отдельной молекулы и ее рецепторов делает дофамин столь гибким, что позволяет полученной в результате системе быть столь сложной. И это относится не только к дофамину. Дофамин обладает всего пятью типами рецепторов, тогда как у еще одного нейромедиатора, серотонина, сегодня обнаружено уже 14, и есть основания полагать, что их может быть еще больше. Другие нейромедиаторы обладают рецепторами с разными подтипами, все они действуют в различных местах, где любая комбинация способна создать отличный от других результат. Существует много типов нейронов, и они обладают триллионами и триллионами соединений. И благодаря всему этому вы имеете возможность хотеть, разговаривать, есть, влюбляться, жениться, разводиться, впадать в зависимость от кокаина и в один прекрасный день победить вашу пагубную привычку. Если представить себе количество соединений, необходимых просто для того, чтобы вы могли прочитать и понять данное предложение - от глаз к могзу, затем обработка, понимание, до движения пальцев, перелистывающих страницу, - то вы начинаете испытывать чувство благоговейного трепета. Наш мозг способен все это выполнить, хотя иногда он и заставляет нас думать о пицце «пепперони» или о том, что может на самом деле означать полученное от вашей девушки послание. Именно сложность делает мозг столь восхитительным и поразительным.

Таким образом, дофамин должен иметь отношение к пагубным привычкам - как к маленьким кексам, так и к кокаину. Он должен иметь отношение к вожделению и к любви. Он должен иметь отношение к молоку. Он должен иметь отношение к движению, мотивации, вниманию, психозам. Дофамин играет роль во всем этом. Но вместе с тем он не является чем-либо из этого перечня, и нам не следует этого желать. Его сложность и делает его столь потрясающим. Он демонстрирует нам, что способен сделать мозг с одной единственной молекулой.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Дофамин: инструкция по применению и отзывы

Латинское название: Dofamine

Код ATX: С01СА04

Действующее вещество: допамин (dopamine)

Производитель: «Дарница» (Украина), Армавирская биофабрика, ЗАО «ЭкоФармПлюс», ООО «Альтаир», ЗАО «Брынцалов-А» (Россия)

Актуализация описания и фото: 25.01.2018

Дофами́н - нейромедиатор, центральной нервной системы, а также медиатор нервной локальной (паракринной) регуляции в ряде периферических органов (в том числе слизистой желудочно-кишечного тракта, почках). Такжегормон, вырабатываемый мозговым веществомнадпочечникови другими тканями (например,почками), но в подкорку мозга из крови этот гормон почти не проникает. По химической структуре дофамин относят ккатехоламинам. Дофамин является биохимическим предшественникомнорадреналинаиадреналинав ходе их синтеза.

Норадреналин Адреналин

История

Дофамин был впервые синтезирован в 1910 году, но многие годы он считался лишь предшественником адреналина и норадреналина. Только в 1958 году шведский ученый Арвид Карлссон обнаружил, что дофамин является важнейшим нейротрансмиттером в мозге. Более чем через 40 лет, в 2000 году, за это открытие ему была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Лабораторная крыса в специальном ящике нажимает рычаг. К голове животного прикреплены стимуляторы.

В фундаментальном исследовании 1954 годаканадские учёные Джеймс Олдс и его коллега Питер Милнер обнаружили, что если имплантировать электроды в определённые участки мозга, особенно в средний узел переднего мозга, то крысу можно приучить нажимать рычаг в клетке, включающий стимуляцию низковольтными разрядами электричества. Когда крысы научились стимулировать этот участок, они нажимали рычаг до тысячи раз в час. Это дало основание предположить, что стимулируетсяцентр наслаждения. Один из главных путей передачи нервных импульсов в этом участке мозга - дофаминовый, поэтому исследователи выдвинули версию, что главное химическое вещество, связанное с удовольствием, - это дофамин. В дальнейшем это предположение было подтверждено радионуклидными томографическими сканерами и открытиемантипсихотиков(лекарственных средств, подавляющих продуктивные симптомышизофрении).

Однако в 1997 годубыло показано, что дофамин играет более тонкую роль. В эксперименте Шульца у обезьяны создавали условный рефлекс по классической схемеПавлова: после светового сигнала в рот обезьяне впрыскивали сок.

Результаты позволили предположить, что дофамин участвует в формировании и закреплении условных рефлексов при положительном подкреплении и в гашении их, если подкрепление прекращается. Другими словами, если наше ожидание награды оправдывается, мозг сообщает нам об этом выработкой дофамина. Если же награда не воспоследовала, снижение уровня дофамина сигнализирует, что модель разошлась с реальностью. В дальнейших работах показано, что активность дофаминовых нейронов хорошо описывается известной моделью обучения автоматов: действиям, быстрее приводящим к получению награды, приписывается большая ценность. Таким образом происходит обучение методом проб и ошибок.

Нейромедиатор

Дофамин является одним из химических факторов внутреннего подкрепления (ФВП) и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовольствия (или удовлетворения), чем влияет на процессы мотивации и обучения. Дофамин естественным образом вырабатывается в больших количествах во время положительного, по субъективному представлению человека, опыта - к примеру, приёма вкусной пищи, приятных телесных ощущений, а также наркотиков.Нейробиологическиеэксперименты показали, что даже воспоминания о поощрении могут увеличить уровень дофамина, поэтому данныйнейромедиаториспользуется мозгом для оценки и мотивации, закрепляя важные для выживания и продолжения рода действия.

Дофамин играет немаловажную роль в обеспечении когнитивной деятельности. Активация дофаминергической передачи необходима при процессах переключения внимания человека с одного этапа когнитивной деятельности на другой. Таким образом, недостаточность дофаминергической передачи приводит к повышенной инертности больного, которая клинически проявляется замедленностью когнитивных процессов (брадифрения) и персеверациями. Данные нарушения являются наиболее типичными когнитивными симптомами болезней с дофаминергической недостаточностью - например,болезни Паркинсона.

Как и у большинства нейромедиаторов, у дофамина существуют синтетические аналоги, а также стимуляторы его выделения в мозге. В частности, многие наркотикиувеличивают выработку и высвобождение дофамина в мозге в 5-10 раз, что позволяет людям, которые их употребляют, получать чувство удовольствия искусственным образом. Так,амфетаминнапрямую стимулирует выброс дофамина, воздействуя на механизм его транспортировки.

Другие наркотики, например, кокаини некоторые другиепсихостимуляторы, блокируют естественные механизмы обратного захвата дофамина, увеличивая его концентрацию всинаптическом пространстве.

Морфийиникотинимитируют действие натуральных нейромедиаторов, аалкогольблокирует действиеантагонистовдофамина. Если пациент продолжает перестимулировать свою «систему поощрения», постепенно мозг адаптируется к искусственно повышаемому уровню дофамина, производя меньше гормона и снижая количестворецепторовв «системе поощрения», один из факторов побуждающих наркомана увеличивать дозу для получения прежнего эффекта. Дальнейшее развитие химическойтолерантностиможет постепенно привести к метаболическим нарушениям в головном мозге, а в долговременной перспективе потенциально нанести серьёзный ущерб здоровью мозга

Для лечения болезни Паркинсоначасто используютагонистыдофаминовых рецепторов (то есть аналоги дофамина:прамипексол,бромокриптин,перголиди др.): на сегодняшний день это самая многочисленная группа противопаркинсонических средств. Некоторые изантидепрессантовтакже обладают дофаминергической активностью.

Существуют и лекарственные препараты, блокирующие дофаминергическую передачу, например такие антипсихотические средства, какаминазин,галоперидол,рисперидон,клозапини др.Резерпинблокирует накачку дофамина в пресинаптическиевезикулы.

При таких психических заболеваниях, как шизофренияиобсессивно-компульсивное расстройство((от лат. obsessio - «осада», «охватывание», лат. obsessio - «одержимость идеей» и лат. compello - «принуждаю», лат. compulsio - «принуждение») (ОКР , невро́з навя́зчивых состоя́ний ) - психическое расстройство. Может иметь хронический, прогрессирующий или эпизодический характер.), отмечается повышенная дофаминергическая активность в некоторых структурах мозга, в частности в лимбическом пути (при шизофрении отмечается вдобавок пониженная активность дофамина в мезокортикальном дофаминовом путиипрефронтальной коре), апаркинсонизмсвязан с пониженным содержанием дофамина внигростриарном пути. Со снижением уровня дофамина в подкорковых образованиях и передних отделах головного мозга связывают также процесс нормального старения.

Гормон

Дофамин обладает рядом физиологическихсвойств, характерных для адренергических веществ.

Дофамин вызывает повышение сопротивления периферических сосудов. Он повышает систолическое артериальное давлениев результате стимуляции α-адренорецепторов. Также дофамин увеличивает силу сердечных сокращений в результате стимуляции β-адренорецепторов. Частота сердечных сокращений увеличивается, но не так сильно, как под влияниемадреналина.

В результате специфического связывания с дофаминовыми рецепторами почек дофамин уменьшает сопротивление почечных сосудов, увеличивает в них кровоток и почечную фильтрацию, повышается натрийурез. Происходит также расширение мезентериальных сосудов. Этим действием на почечные и мезентериальные сосуды дофамин отличается от другихкатехоламинов(норадреналина, адреналина и др.). Однако в больших концентрациях дофамин может вызывать сужение почечных сосудов.

Дофамин ингибирует также синтез альдостеронавкоре надпочечников, понижает секрециюренинапочками, повышает секрециюпростагландиновтканью почек.

Дофамин тормозит перистальтикужелудкаикишечника, вызывает расслаблениенижнего пищеводного сфинктераи усиливаетжелудочно-пищеводныйидуодено-желудочный рефлюкс. ВЦНСдофамин стимулируетхеморецепторытриггерной зоныи рвотного центра и тем самым принимает участие в осуществлении акта рвоты.

Через гематоэнцефалический барьердофамин мало проникает, и повышение уровня дофамина вплазме кровиоказывает малое влияние на функции ЦНС, за исключением действия на находящиеся вне гематоэнцефалического барьера участки, такие как триггерная зона.

Повышение уровня дофамина в плазме крови происходит при шоке, травмах, ожогах, кровопотерях, стрессовых состояниях, при различных болевых синдромах, тревоге, страхе, стрессе. Дофамин играет роль в адаптации организма к стрессовым ситуациям, травмам, кровопотерям и др.

Также уровень дофамина в крови повышается при ухудшении кровоснабжения почек или при повышенном содержании ионов натрия, а также ангиотензинаилиальдостеронав плазме крови. По-видимому, это происходит вследствие повышения синтеза дофамина из ДОФА в ткани почек при ихишемииили при воздействииангиотензинаиальдостерона. Вероятно, этот физиологический механизм служит для коррекцииишемиипочек и для противодействия гиперальдостеронемии и гипернатриемии.

Биосинтез

Предшественником дофамина является L-тирозин(он синтезируется изфенилаланина), которыйгидроксилируетсяферментомтирозингидроксилазойс образованием L-ДОФА, которая, в свою очередь, декарбоксилируется с помощью фермента L-ДОФА-декарбоксилазы и превращается в дофамин. Этот процесс происходит вцитоплазменейрона.

В симпатических нервных окончаниях синтез идёт до стадии норадреналина, выполняюшего функции нейромедиатора в симпатических синапсах. Клетки, аналогичные хромаффиновым клеткам мозгового вещества надпочечников, обнаруживаются и в других тканях. Скопления таких клеток обнаружены в сердце, печени, почках, половых железах и др. Островки подобной ткани функционируют аналогично мозговому веществу надпочечников и подвержены сходным патологическим изменениям.

Инактивируется метилированием и путем окисления ферментом моноаминооксидазой (МАО). Дофаминэргические нейроны располагаются в подкорковых ядрах среднего мозга (черной субстанции, полосатом теле) и в гипоталамусе. Они направляют импульсы в гипофиз, лимбическую систему. Там происходит регуляция мышечного тонуса, эмоционального состояния, поведения.

Дофаминергическая система

Из всех нейронов ЦНСтолько около семи тысяч вырабатывают дофамин. Известно несколько дофаминовых ядер, расположенных в мозге. Этодугообразное ядро(лат.nucleus arcuatus ), дающее свои отростки в срединное возвышение гипоталамуса. Дофаминовые нейроны чёрной субстанции посылаютаксонывстриатум(хвостатое и чечевицеобразное ядро). Нейроны, находящиеся в областивентральной покрышки, дают проекции климбическим структурамикоре.

Основными дофаминовыми путями являются:

мезокортикальный путь(процессы мотивации и эмоциональные реакции)

мезолимбический путь(продуцирование чувств удовольствия, ощущения награды и желания)

нигростриарный путь(двигательная активность, экстрапирамидная система)

Тела нейронов нигростриатного , мезокортикального и мезолимбического трактов образуют комплекс нейронов чёрной субстанциии вентрального поля покрышки.Аксоныэтих нейронов идут вначале в составе одного крупного тракта (медиального пучка переднего мозга), а далее расходятся в различные мозговые структуры.

В экстрапирамидной системе дофамин играет роль стимулирующего нейромедиатора, способствующего повышению двигательной активности, уменьшению двигательной заторможенности и скованности, снижению гипертонуса мышц. Физиологическимиантагонистамидофамина вэкстрапирамидной системеявляютсяацетилхолиниГАМК.

Рецепторы

Постсинаптические дофаминовые рецепторыотносятся к семействуGPCR. Существует по меньшей мере пять различных подтипов дофаминовых рецепторов - D 1-5 . Рецепторы D 1 и D 5 обладают довольно значительной гомологией и сопряжены с белком G S , который стимулирует аденилатциклазу, вследствие чего их обычно рассматривают совместно как D 1 -подобные рецепторы. Остальные рецепторы подсемейства подобны D 2 и сопряжены с G i -белком, который ингибирует аденилатциклазу, вследствие чего их объединяют под общим названием D-2-подобные рецепторы. Таким образом, дофаминовые рецепторы играют роль модуляторовдолговременной потенциации.

Участие во «внутреннем подкреплении» принимают D 2 и D 4 рецепторы.

В больших концентрациях дофамин также стимулирует α- и β-адренорецепторы. Влияние на адренорецепторы связано не столько с прямой стимуляцией адренорецепторов, сколько со способностью дофамина высвобождать норадреналин из гранулярных пресинаптических депо, то есть оказывать непрямое адреномиметическое действие.

«Круговорот» дофамина

Синтезированный нейрономдофамин накапливается в дофаминовыхвезикулах(т. н. «синаптическом пузырьке»). Этот процесс является протон-сопряжённым транспортом. В везикулу с помощью протон-зависимойАТФазызакачиваются ионы H + . При выходе протоновпо градиенту в везикулу поступают молекулы дофамина.

Далее дофамин выводится в синаптическую щель. Часть его участвует в передаченервного импульса, воздействуя на клеточные D-рецепторыпостсинаптической мембраны, а часть возвращается в пресинаптический нейрон с помощью обратного захвата. Ауторегуляция выхода дофамина обеспечивается D 2 и D 3 рецепторами на мембране пресинаптического нейрона. Обратный захват производится транспортером дофамина. Вернувшийся в клетку медиатор расщепляется с помощью моноаминооксидазы(МАО) и, далее, альдегиддегидрогеназы и катехол-О-метил-трансферазы догомованилиновой кислоты.

Патологии

Подтверждена роль нарушения в дофаминовой передаче при паркинсонизме, МДП, шизофрении. У больных шизофренией повышен по сравнению с нормой уровень гомованилиновой кислоты (ГВК), которая является продуктом превращения, инактивирования дофамина.

Снижение уровня ГВК может свидетельствовать об эффективности лечения нейролептиками. С действием дофамина связывают появление таких продуктивных симптомов шизофрении, как бред, галлюцинации, мания, двигательное возбуждение. Антидофаминовое действие аминазина и других нейролептиков дает такие осложнения, как тремор, мышечная скованность, неусидчивость, акатизия.

Наиболее известными патологиями, связанными с дофамином, являются шизофренияипаркинсонизм, а такжеобсессивно-компульсивное расстройство.

Различные независимые исследования показали, что многие лица, страдающие шизофренией, имеют повышенную дофаминергическую активность в некоторых структурах мозга, пониженную дофаминергическую активность в мезокортикальном путиипрефронтальной коре. Для лечения шизофрении применяютсяантипсихотики(нейролептики), которые блокируют рецепторы дофамина (преимущественно D2-типа) и варьируются в степени аффинности к другим значимым нейромедиаторным рецепторам. Типичные антипсихотики в основном подавляют рецепторыD2, а новые атипичные антипсихотикии некоторые из типичных воздействуют одновременно на целый ряд нейромедиаторных рецепторов: дофамина,серотонина,гистамина,ацетилхолинаи других.

Предполагается, что снижение уровня дофамина в мезокортикальном пути связано с негативными симптомамишизофрении(сглаживание аффекта,апатия, бедность речи,ангедония, уход из общества), а также скогнитивными расстройствами(дефициты внимания, рабочей памяти, исполнительных функций).

Антипсихотическое действие нейролептиков, то есть их способность редуцировать продуктивные нарушения - бред,галлюцинации,психомоторное возбуждение- связывают с угнетением дофаминергической передачи вмезолимбическом пути.Нейролептикитакже угнетают дофаминергическую передачу и в мезокортикальном пути, что при длительной терапии часто приводит к усилению негативных нарушений.

Паркинсонизм связан с пониженным содержанием дофамина в нигростриарном пути. Наблюдается при разрушении чёрной субстанции, патологии D-1-подобных рецепторов. С угнетением дофаминергической передачи в нигростриарной системе связывают и развитиеэкстрапирамидных побочных эффектовпри приёме антипсихотиков:лекарственного паркинсонизма,дистонии,акатизии,поздней дискинезиии др.

С нарушением дофаминергической системы связывают такие расстройства, как ангедония,депрессия,деменция, патологическая агрессивность, фиксация патологических влечений, синдром персистирующей лактореи-аменореи,импотенция,акромегалия,синдром беспокойных ноги периодических движений в конечностях.

Дофаминовая теория шизофрении

Дофаминовая (она же катехоламиновая) гипотеза уделяет отдельное внимание дофаминергической активности в мезолимбическом пути мозга.

Была выдвинута так называемая «дофаминовая теория шизофрении» или «дофаминовая гипотеза»; согласно одной из её версий, больные шизофренией приучаются получать удовольствие, концентрируясь на мыслях, вызывающих выделение дофамина и перенапрягают этим свою «систему поощрения», повреждения которой и вызывают симптомы болезни. Среди сторонников «дофаминовой гипотезы» существует несколько различных течений, но в общем случае, она связывает продуктивные симптомы шизофрении с нарушениями в дофаминовых системах мозга. «Дофаминовая теория» была очень популярна, но её влияние в наше время ослабло, сейчас многие психиатры и исследователи шизофрении не поддерживают эту теорию, считая её слишком упрощённой и неспособной дать полное объяснение шизофрении. Этому пересмотру отчасти способствовало появление новых («атипичных») антипсихотиков, которые при схожей со старыми препаратами эффективности имеют другой спектр воздействия на рецепторы нейромедиаторов.

Первичный дефект дофаминергической передачи при шизофрении установить не удалось, так как при функциональной оценке дофаминергической системы исследователи получали различные результаты. Результаты определения уровня дофамина и его метаболитов в крови, моче и цереброспинальной жидкости оказались неубедительными по причине большого объёма этих биологических сред, который нивелировал возможные изменения, связанные с ограниченной дисфункцией дофаминергической системы.

Многочисленные попытки подтвердить эту гипотезу прежде всего были направлены на определение в спинномозговой жидкости больных основного продукта метаболизма дофамина - гомованильной кислоты. Однако подавляющему большинству исследователей не удалось обнаружить существенных, а тем более специфических изменений в содержании гомованильной кислоты в спинномозговой жидкости больных.

Рассмотрение шизофрении как болезни, связанной с нарушением регуляции в дофаминовой системе, потребовало измерить активность фермента дофамин-р-гидроксилазы, превращающего дофамин в норадреналин. Пониженная активность этого ключевого фермента в тканях мозга больных шизофренией может быть причиной накопления дофамина и понижения уровня норадреналина в тканях. Такие данные могли существенно подтвердить дофаминовую гипотезу шизофрении. Это предположение проверяли в исследованиях уровня дофамин-р-гидроксилазы в спинномозговой жидкости больных и исследовании аутопсийного материала (мозговой ткани). Содержание и активность дофамин-(3-гидроксилазы не имели достоверных различий по сравнению с контрольными исследованиями.

Результаты изучения активности этих ферментов и соответствующих субстратов в периферической крови больных не приближают нас к пониманию роли дофаминергических систем мозга в патогенезе психозов. Дело в том, что колебания активности и уровня специфических ферментов дофаминовой системы, равно как и самого дофамина, на периферии не отражают состояния этих же систем на уровне мозга. Более того, изменения уровня дофаминовой активности в мозге получают физиологическое выражение только тогда, когда они возникают в строго определенных структурах мозга (область стриатума, лимбическая система). В связи с этим развитие дофаминовой гипотезы имеет методические ограничения и не может идти по пути измерения содержания дофамина и родственных ему соединений в периферической крови и моче психически больных.

В немногочисленных работах на посмертно взятой мозговой ткани больных пытались изучить состояние дофаминовой системы. Была установлена гиперчувствительность дофаминовых рецепторов, являющихся аффинными к ЗН-апоморфину, в лимбической области и стриатуме мозга больных шизофренией. Однако нужны серьезные доказательства того, что эта гиперчувствительность (увеличение числа рецепторов) не является следствием лекарственной индукции, т. е. не вызвана хроническим введением психотропных соединений обследованным больным.

Некоторые исследователи пытались подтвердить дофаминовую гипотезу шизофрении путем измерения содержания гормона пролактина в плазме крови больных до и в процессе лечения нейролептиками. Выделение пролактина из гипофиза регулируется дофаминовой системой мозга, гиперактивность которой должна была бы приводить к повышению его содержания в крови. Однако заметных изменений уровня пролактина у больных вне лечения психотропными препаратами не отмечено, а обследование леченых больных дало неубедительные и противоречивые результаты.

Таким образом, ряд фармакологических и биохимических данных указывает на связь между развитием психических расстройств и изменением функции дофаминовой системы мозга на синаптическом и рецепторном уровнях. Однако непрямые способы проверки дофаминовой гипотезы шизофрении пока не дали положительных результатов. Тем не менее все эти подходы могут быть недостаточно адекватными для изучения механизмов нарушения дофаминовой системы на уровне мозга. Например, если вызывающие психоз изменения дофаминовой активности локализуются лишь в таких изолированных структурах мозга, как лимбическая область, то все современные методы определения этой активности в биологических жидкостях (даже в спинномозговой жидкости) окажутся непригодными для доказательства этого факта. Приемлемость дофаминовой гипотезы для объяснения природы шизофрении будет окончательно установлена с появлением более чувствительных методов и адекватных подходов к изучению химических нарушений на уровне мозга человека.

Дофаминергическая концепция паркинсонизма

Уже в процессе изучения морфологической картины паркинсонизма была подмечена одна особенность, свойственная этому заболеванию и заключающаяся в своеобразном патомор-фологическом тропизме: в первую очередь страдают структуры, содержащие пигмент. В настоящее время эта загадка в значительной степени раскрыта. Стало известно, что пигмент нейромеланин, содержащийся в некоторых структурах мозга, образуется из катехоламинов (из дофа и дофамина) путем окислительной полимеризации. Мозг при паркинсонизме постепенно теряет запасы меланина, но значение этого факта длительное время оставалось неясным. Пути синтеза меланина в центральной нервной системе отличаются от таковых в других тканях организма, так как нормальная пигментация черной субстанции имеет место даже у альбиносов. О значении пигментного обмена в патогенезе заболевания, по-видимому, говорит также тот факт, что паркинсонизм встречается достоверно реже среди представителей негроидной расы. Редкие наблюдения, в которых отмечена малигнизация меланомы у больных паркинсонизмом в процессе лечения препаратом 1-дофа, говорят о том же.

Существенный прогресс, который был достигнут в последние годы в лечении больных паркинсонизмом, во многом обязан достижениям функциональной нейрохимии, благодаря которым была обоснована дофаминергическая концепция паркинсонизма. Хотя дофамин был впервые синтезирован еще в 1909 г., наличие его в мозге здоровых людей было обнаружено лишь в 1958 г. Нейрохимические аспекты паркинсонизма начали интенсивно разрабатываться с 1960 г., когда выяснилось, что в мозге больных паркинсонизмом имеется дефицит дофамина, образующийся в результате дегенеративного процесса в нейронах черной субстанции. С тех пор усилия многих исследователей направлены на поиски методов и средств, которые позволили бы повысить содержание дофамина в центральной нервной системе этих больных. Сам дофамин не может быть использован для этой цели, так как он плохо проникает через гематоэнцефалический барьер. В 1960 г. было предложено использовать в лечебных целях не дофамин, а его предшественник - диоксифенилаланин (дофа), который, проникая в центральную нервную систему, подвергается декарбоксилированию и превращается в дофамин, восполняя его дефицит в мозговой ткани. Был использован синтетический левовращающий изомер диоксифенилаланина (1-дофа), который оказался более эффективным, чем правовращающий изомер. Уже в 1961 г. были опубликованы первые результаты лечения больных паркинсонизмом с помощью препарата 1-дофа. Эти работы быстро приобрели мировую известность и послужили стимулом к более широкому изучению моноаминергических биохимических систем мозга человека и животных, а также нейрохимических аспектов паркинсонизма.

Систематическое (ИЮПАК) название: 4-(2-аминоэтил) бензен-1,2-диол

Коммерческие названия «Интропин», «Ревимин» и др.

Легальность ℞ (отпускается строго по рецепту)

Путь введения препарата внутривенные инъекции

Метаболизм АДГ, ДБГ, MAO -A, MAO-B, КОМТ

Экскреция Почечная (с мочой)

Синонимы 2-(3,4-дигидрокси-фенил) этиламин; 3,4-дигидроксифенетиламин; 3-гидрокситирамин; ДА; интропин; ревиван; окситирамин; пролактин ингибирующий фактор; гормон, ингибирующий выделение пролактина на уровне аденогипофиза

Хим. формула C 8 H 11 NO 2

Молекулярная масса 153,18 г/моль

Дофамин (сокр. от 3,4-дигидроксифенитиламин) - это нейромедиатор катехоламиновой и фенэтиламиновой семей, который необходим для правильной работы головного мозга и организма в целом. Свое название дофамин получил благодаря химическому составу: он является амином, образованным посредством удаления карбоксильной группы из молекулы L-ДОФА. В головном мозге дофамин выполняет функцию нейромедиатора (вещества, выделяемого нервными клетками с целью передачи через него сигналов на другие нервные клетки). В головном мозге представлено несколько отдельных комплексов дофамина, один из которых отвечает за нашу мотивацию. Как правило, когда человека «поощряют» за выполненную работу, у него повышается уровень дофамина в головном мозге (многие наркотики действуют по этому принципу, повышая активность нейронов дофамина). Другие комплексы дофамина отвечают за регуляцию движений (моторику) и регулируют выработку некоторых других важных гормонов. Некоторые серьезные заболевания нервной системы развиваются на почве дисфункции дофаминовых комплексов. Ученые установили, что , дегенеративное нарушение, которое сопровождается тремором и нарушением координации движений, обусловлено потерей нейронов, отвечающих за выработку дофамина в среднем мозге (т.н. черном веществе). По некоторым данным, на фоне коренным образом меняется степень активности дофамина в головном мозге, а (препараты, которые часто используют для лечения данного заболевания), главным образом, снижают активность дофамина. По мнению ученых, синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) и синдром беспокойных ног (СБН) также развиваются на фоне пониженной активности дофамина. Помимо нервной системы, дофамин также выполняет ряд функций в некоторых других системах организма, являясь, по сути, химическим переносчиком генетической информации. В кровеносных сосудах он ингибирует выработку норэпинефрина и выступает в роли сосудорасширяющего средства; в почках он стимулирует почечную экскрецию натрия (вместе с мочой); в поджелудочной железе дофамин замедляет синтез инсулина; в пищеварительной системе он снижает моторику ЖКТ и защищает слизистую кишечника; в иммунной системе дофамин снижает активность лимфоцитов. После экскреции из кровеносных сосудов, в каждой из вышеперечисленных периферийных систем дофамин выполняет «паракринную» функцию: он синтезируется на конкретных участках, воздействуя на клетки, находящиеся рядом с клетками, отвечающими за его выработку. Некоторые лекарства «изменяют» воздействие дофамина на организм. Дофамин попадает в организм в виде внутривенных инъекций: несмотря на то, что он не попадает из кровотока непосредственно в головной мозг, он воздействует на периферические системы организма (поэтому его часто применяют при сердечной недостаточности или шоке (особенно у новорожденных детей). , метаболический прекурсор дофамина, проникает в головной мозг и является самым популярным средством для лечения болезни Паркинсона. Дофаминергические стимуляторы могут вызывать привыкание и зависимость (в высоких дозах), при этом некоторые из них успешно применяются для лечения СДВГ (речь идет о более низких дозах). И, наоборот, принцип действия многих нейролептиков основан на частичном ингибировании дофамина (то есть ослаблении его действия). Эти лекарства (антагонисты дофамина) эффективнее других борются с тошнотой. Препараты, содержащие гидрохлорид дофамина, применяются при лечении острой сердечной недостаточности, почечной недостаточности, инфаркта миокарда, септического шока и т.д., и входят в список лекарственных препаратов первой необходимости Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ-ЛППН).

Физиологическое действие

Дофаминергические системы

Головной мозг

Здесь сосредоточены основные каналы дофамина. Находясь в «поощрительном» канале, дофамин синтезируется в телах всех нервных клеток, расположенных в пределах вентральной области покрышки (ВОП), откуда он попадает в прилежащее ядро и префронтальную кору. За моторные функции дофамина отвечает отдельный канал, в котором присутствуют тела клеток черного вещества (синтезируясь внутри этих клеток, дофамин впоследствии проникает в полосатое тело. В головном мозге дофамин играет важную роль, контролируя моторику, он также отвечает за мотивацию, регулирует степень активности ЦНС, формирует когнитивную функцию и систему поощрений, а также отвечает за функции низшего порядка, такие, как выработка грудного молока у женщин, сексуальное удовлетворение и тошнота. Дофаминергических нейронов (то есть нейронов, основным нейромедиатором которых является дофамин) не так много (всего порядка 400 000 в головном мозге человека), причем их клеточные тела сосредоточены в относительно небольших участках головного мозга, откуда их действие проецируется на многие другие участки мозга, откуда достигает «своих целей». Подобные комплексы дофаминергических клеток были впервые обнаружены в 1964 году Анникой Дальстрем и Кьелем Фуксом, которые придумали для каждой из них свое обозначение (в алфавитном порядке: «А» - «аминергиеческие» и т.д.). В рамках придуманной этими учеными системы, в областях A1 - A7 находится нейромедиатор норэпинефрин, тогда как участки A8 - A14 содержат дофамин. Ниже приведен перечень дофаминергических областей головного мозга, выделенных этими учеными:

За пределами нервной системы

Дофамин не преодолевает гематоэнцефалический барьер, поэтому он синтезируется и функционирует в периферийных областях независимо от синтеза и деятельности в головном мозге. В крови циркулирует довольно приличное количество дофамина, однако его функции не до конца изучены. Дофамин присутствует и в плазме (в тех же концентрациях, что и эпинефрин), но у людей свыше 95% плазменного дофамина имеет форму сульфата дофамина, соединения, образованного при воздействии фермента сульфотрансферазы 1A3/1A4 на свободный дофамин. Основная масса дофамин-сульфата синтезируется в брыжеечных органах, окружающих различные части пищеварительной системы. По мнению ученых, дофамин-сульфат синтезируется по принципу детоксикации дофамина, поступающего в организм вместе с пищей или синтезированного в процессе пищеварения - после еды концентрация дофамина в плазме увеличивается более чем в 50 раз. Не обладая биологической функцией (будучи бесполезным), сульфат дофамина выводится из организма вместе с мочой. Относительно небольшое количество несвязанного дофамина в крови синтезируется при участии симпатической нервной системы, пищеварительной системы и, вероятно, других органов. Он воздействует на рецепторы дофамина в периферийных тканях, метаболизируется или принимает форму норэпинефрина (под действием фермента дофамин-бета-гидроксилазы, который «впрыскивается» в кровоток мозжечковой миндалиной). Некоторые рецепторы дофамина крепятся к стенкам артерий, где выполняют сосудорасширяющую функцию и блокируют выработку норэпинефрина. Подобного рода ответные реакции возникают на почве высвобождения дофамина из каротидного параганглия при пониженном уровне кислорода, однако ученые не уверены в том, выполняют ли эти рецепторы другие важные функции. Некоторые периферические системы, в которых циркулирует дофамин, помимо регуляции кровообращения, выполняют экзокринную или парактринную функцию. К ним относятся:

Эндокринная доля поджелудочной железы, также известная как островок Лангерганса, синтезирует ряд гормонов, включая инсулин, которые впоследствии поступают в кровь. По некоторым данным, в бета-клетках, которые синтезируют инсулин, представлены рецепторы дофамина, который, в свою очередь, препятствует выделению ими инсулина. Ученые до сих пор не разобрались, откуда же поступает дофамин -из кровеносной системы, из симпатической нервной системы, или же он синтезируется на определенных участках поджелудочной железы другими ее клетками.

Действие дофамина на клеточном уровне

Подобно многим другим биологически активным веществам, дофамин прикрепляется к рецепторам на поверхности клеток, активируя эти рецепторы. У млекопитающих, ученые выделяют пять видов рецепторов дофамина (D1- D5). Все они выполняют функцию сопряженных с G-белком рецепторов, то есть их деятельность регулируется системой вторичных мессенджеров. Если не вдаваться в подробности, рецепторы дофамина у млекопитающих можно условно объединить в два семейства (D1-подобные и D2-подобные). Результатом деятельности D1-подобных рецепторов (D1 и D5) может стать как возбуждение (при открытии каналов натрия), так и ингибирование (при открытии каналов калия); D2-подобные рецепторы (D2, D3 и D4), как правило, в конечном счете ингибируют выбранный в качестве мишени нейрон. Именно поэтому некорректно рассматривать дофамин либо только как возбуждающее средство, либо только как ингибитор. Он воздействует на нейроны по-разному, в зависимости от того, какие рецепторы присутствуют на мембране каждого конкретного нейрона и от внутренней реакции того или иного нейрона на АМФ. В ЦНС больше всего D1-рецепторов (и далее в порядке убывания). Уровень внеклеточного дофамина зависит от двух факторов (механизмов): тонической и фазовой трансмиссии дофамина. Тоническая трансмиссия начинается при высвобождении небольших «порций» дофамина, независимо от деятельности нейронов, и регулируется посредством обратного захвата других нейронов и нейромедиаторов. Фазовая выработка дофамина является следствием деятельности клеток, содержащих дофамин. Данный процесс характеризуется нерегулярным ускорением синтеза отдельных «порций» (пиковый потенциал составляет 2–6 стремительных выброса один за другим).

Черное вещество, система дофамина и контроль моторики

Черное вещество является одним из компонентов подкорковых ядер, группы взаимосвязанных структур в передней и средней части головного мозга, которые отвечают за моторику. Ученые до конца не разобрались в алгоритме этой функции, но описывают ее как «выбор реакции». Приверженцы этой теории убеждены в том, что, когда у человека или у животного есть выбор (несколько вариантов действий), как ему поступить в той или иной ситуации, активируются подкорковые ядра, которые и определяют выбор того или иного варианта. Таким образом, подкорковые ядра определяют наше ситуативное поведение (не влияя при этом на детали). Считается, что дофамин модулирует процесс выбора реакции (как минимум двумя способами). Во-первых, дофамин определяет «границы усилий»: чем активнее дофамин, тем меньше стимулов потребуется для выбора той или иной модели поведения. Следовательно, высокие концентрации дофамина значительно повышают двигательную активность и провоцируют «импульсивное» поведение; при низком уровне дофамина человек, наоборот, становится вялым и заторможенным. При болезни Паркинсона, на фоне которой дофаминовые запасы в черном веществе практически полностью иссякают, происходит оцепенение, а движения становятся редкими и замедленными, и, тем не менее, когда люди с данным синдромом подвергаются воздействию мощных внешних стимулов (например, когда им что-то угрожает), их реакции становятся своевременными, как у здоровых людей. И, наоборот, наркотики, которые усиливают действие дофамина (кокаин и амфетамин), вызывают гиперактивность, в частности, чрезмерное психомоторное возбуждение и стереотипные движения. Дофамин также является своего рода раздражителем для выработки рефлекса. Двигательный рефлекс сопровождается повышением активности дофамина, в результате чего меняется последовательность подкорковых ядер (таким образом, что в следующий раз в подобной ситуации нужная реакция произойдет быстрее). Данный процесс является разновидностью выработки оперантного условного рефлекса (обучение методом проб и ошибок), при этом дофамин играет роль «поощрительного» сигнала. Структура и физические свойства Подкорковые ядра отличаются довольно сложной структурой, поэтому роль дофамина в данном случае далеко неоднозначна. В пределах макроса действие дофамина проецируется лишь с парс компакты черного вещества на полосатое тело, однако он контактирует с различными нейронами, преобразуя их мишени (активируя одну их часть через D1-рецепторы и ингибируя другую часть с помощью D2-рецепторов. Значительное количество дофамина поступает в шейки дендритных шипиков, откуда оказывает синхронизирующее действие на специфические синапсы, берущие свое начало в коре больших полушарий головного мозга. Существует два отдельных канала, по которым проходят сигналы дофамина (синтезируясь в полосатом теле), а именно, прямой и косвенный каналы. Считается, что дофамин активируется при открытии прямого канала и блокировке косвенного. Многие теоретики полагают, что в основе формирования двигательного навыка в подкорковых ядрах лежит долговременное потенциирование полосатого тела, основным регулятором которого является дофамин-другими словами, это механизм, согласно которому дофамин способствует либо укреплению, либо ослаблению синоптических связей внутри полосатого тела. Вентральная область покрышки и «поощрение» В вентральной области покрышки (ВОП) находится основная масса нейронов дофамина (если говорить о головном мозге человека). Их сигналы проецируются на многие зоны головного мозга, но наиболее активно это происходит в мезолимбическом канале, откуда действие нейронов распространяется на прилежащее ядро («центр удовольствия») и прочие лимбические структуры, а также в мезокортикальном канале («мишенями» которого являются префронтальная и островковая области префронтальной коры. «Поощрение» Дофаминовая система ВОП имеет непосредственное отношение к системе «поощрений» головного мозга. Выработка дофамина в таких его областях, как прилежащее ядро и префронтальная кора, является следствием «поощрений» в виде вкусной еды, секса и нейтральных стимулов, которые с ними ассоциируются. Источником дофамина в данном случае является прежде всего ВОП, хотя черное вещество также играет определенную роль в этом процессе. Электрическая стимуляция ВОП или ее выпускных каналов, сама по себе, является потенциальной «наградой»: животные быстро учатся «переключать нужные рычаги» для активации синтеза дофамина и зачастую им это нравится и они не останавливаются, постепенно наращивая темп. Различные лекарства (в частности, наркотические средства), после приема которых уровень дофамина в крови резко повышается, по сути, тоже являются своего рода «поощрением» и усиливают действие прочих «наград». Несмотря на многочисленные данные о тесной взаимосвязи между дофамином и «поощрением» головного мозга, ученые никак не могут прийти к единому мнению насчет того, является ли действие дофамина (само по себе) «поощрением», или же дофамин лишь вносит определенный вклад в этот сложный процесс. Расхождение во мнениях обусловлено двумя наблюдениями: (1) Являясь «поощрением», дофамин в то же время раздражает ЦНС (благодаря чему человек не может усидеть на месте, совершая различные движения; (2) зачастую дофамин синтезируется под действием факторов, не имеющих ни малейшего отношения к поощрению (наиболее ярким примером является боль). Одной из наиболее популярных альтернатив теории поощрения является теория «стимул – реакция», сторонники которой убеждены, что основная функция дофамина заключается в усилении стимулов различной природы (как положительных, так и отрицательных). По данным многочисленных исследований, дофамин является не самим «вознаграждением», а, скорее, его действие обусловлено «ошибочным прогнозом в отношении этого вознаграждения, то есть определяет степень неожиданности того или иного вознаграждения. Приверженцы данной гипотезы, в основу которой легли записи Вольфрама Шульца, уверены, что, если вознаграждение не было неожиданностью, то дофамин не активируется, тогда как в случае «сюрприза» уровень дофамина в крови ненадолго повышается, а при отсутствии ожидаемой награды его концентрация, наоборот, понижается (до отметки ниже изначальной). Гипотеза «ошибочного прогноза» вызвала неподдельный интерес со стороны нейробиологов, поскольку вычислительный метод обучения, известный как метод временных различий, подразумевает интенсивное использование сигнала, в котором закодирован ошибочный прогноз. Полное соответствие теории с имеющимися данными послужило поводом более тесного и плодотворного сотрудничества между нейробиологоми-теоретиками и практиками. Результаты недавних исследований являются наглядным подтверждением тому, что даже если отдельные дофаминергические нейроны функционируют по принципу «поощрительных» нейронов, другие не реагируют на «сюрпризы», в частности, негативные. В ходе данного исследования учеными было установлено, что «поощрительные» нейроны преобладают в вентромедиальной зоне парс компакты черного вещества и в вентральной области покрышки. Сигналы этих нейронов проецируются, главным образом, на вентральный стриатум, таким образом передавая ценную информацию о «вознаграждении». Больше всего эмоциональных нейронов находится в дорсолатеральной зоне парс компакты черного вещества, откуда их сигналы проецируются на дорсальный стриатум, определяя, таким образом, выбор той или иной модели поведения. Ученые предполагают, что различия между этими двумя типами дофаминергических нейронов обусловлены источниками их сигналов: сигналы «вознаграждений» синтезируются в базальных отделах переднего мозга, тогда как сигналы эмоциональных (реагирующих на неожиданность) нейронов – в латеральной уздечке эпиталамуса. У приматов нейроны черного вещества и ВОП проецируют свои сигналы на префронтальную кору; ученые до сих пор ломают голову над тем, каким же образом и почему дофамин иннервирует другие участки коры головного мозга приматов. На протяжении многих лет бытует мнение о том, что в условиях стресса (пусть даже незначительного) выработка дофамина в префронтальной коре мозга грызунов заметно ускоряется, что говорит о сильном влиянии эмоциональных нейронов дофамина на эту зону. «Стремление» и «удовлетворение» (различия) В свое время Кент Берридж и другие исследователи бурно дискутировали между собой на тему разницы между «вознаграждением» (с точки зрения мотивации) и удовольствием (сквозь призму эмоциональной экспрессии). Выражаясь простым языком, они пытались отличить «стремление» от «удовлетворения». Стремление возникает при наличии определенных стимулов (например, еды), при воздействии которых животное старается вести себя таким образом, чтобы заслужить (получить) эту «награду». «Удовлетворение» - это ощущение счастья и наслаждения, например, во время еды. Результаты многих исследований свидетельствуют о том, что дофаминовая система является неотъемлемой частью системы головного мозга, отвечающего за стремление (но не за удовлетворение). Наркотики, усиливающие выработку и действие дофамина (главным образом, психо-стимуляторы, такие, как метамфетамин и кокаин), подобным образом, обостряют у человека стремление, но зато практически не влияют на удовольствие. И, наоборот, опиаты, такие, как героин и морфин, усиливают удовольствие, но при этом почти не влияют на стремление. Животные с неактивной системой ВОП-дофамина не будут стремиться найти пищу, даже когда голодны, и так и будут голодать до самой смерти (если не вмешается человек), однако если положить кусок пищи ем в рот, они с удовольствием съедят его, выражая удовлетворение всем своим видом. Участие дофамина в формировании когнитивной функции Ученые активно изучают влияние дофамина на формирование высшей умственной деятельности на примере обезьян и грызунов. Все началось с одного исследования, проведенного Брозоски и его командой в 1979 году, в ходе которого ученые смогли наглядно продемонстрировать, что при истощении запасов катехоламинов в префронтальной коре мозга обезьян у них нарушалась пространственная память (точно так же, как при удалении самой префронтальной коры). Недавно ученые установили, что, как дофамин, так и норэпинефрин, оказывают существенное влияние на функционирование ПФК, помогая скоординировать когнитивную функцию с возбуждением ЦНС. Роль дофамина в формировании функции ПФК можно наглядно выразить посредством U-образной кривой зависимости, при этом, воздействуя на свои D1-рецепторы, дофамин в той или иной степени нарушает кратковременную память.В префронтальной коре приматов, при раздражении D1-рецептора дофамина, селективно возбуждаются клетки «задержки» (которые также называют клетками «памяти»), тогда как при активации D2 рецепторов меняется степень возбуждения «рефлекторных клеток». Фармакология Существует несколько коммерческих названий (торговых марок) дофамина («Интропин», «Дофастат», «Ревимин» и др.), под которыми он широко применяется как в виде перорального лекарственного препарата, так и в форме раствора для инъекций. Чаще всего дофамином лечат острые формы гипотонии, брадикардии (замедленного сердечного пульса), циркуляторного шока или остановки сердца, особенно у новорожденных детей. Действие дофамина зависит от его дозировки: он может стимулировать почечную экскрецию натрия, усиливать сердцебиение и повышать артериальное давление. В «сердечно-бета» дозировке (5-10 мкг/кг/мин), дофамин, воздействуя на симпатическую нервную систему, повышает частоту сокращений сердечной мышцы, тем самым увеличивая объем сердца и повышая артериальное давление. В «прессорной альфа-дозировке» (10 - 20 мкг/кг/мин) дофамин обладает сосудосуживающим действием, в результате чего еще больше повышается артериальное давление, при этом зачастую возникают неприятные и серьезные побочные эффекты в виде почечной недостаточности и сердечной аритмии. В более ранних справочниках упоминается «почечная/дофаминергическая дозировка» дофамина (2 - 5 мкг/кг/мин), которая восстанавливает (и даже улучшает) функцию печени без каких-либо побочных эффектов, однако в ходе недавних исследований было установлено, что такие низкие дозировки, по сути, не являются эффективными (с точки зрения лечения болезней) и зачастую способны только навредить организму. Токсичность LD50, или дозировка, которая является летальной в 50% случаев, для дофамина составляет: 59 мг/кг (для мышей; в виде внутривенных инъекций); 950 мг/кг (для мышей; в виде внутрибрюшинных инъекций); 163 мг/кг (для крыс; в виде внутрибрюшинных инъекций); 79 мг/кг (для собак; внутривенно). L-ДОФА Леводопа – это вещество-предшественник дофамина, которое активно применяется (в различных формах) для лечения болезни Паркинсона и дистонии, чувствительной к агонистам дофамина. Как правило, данный препарат принимают совместно с ингибитором периферийного декарбоксилирования (ДДК, дофа - декарбоксилазой), представленным на рынке под торговыми названиями «карбидопа» и «бензеразид». В некоторых случаях леводопу комбинируют с ингибиторами альтернативных метаболических каналов допамина (катехол-O-метил-трансферазы); в виде препаратов энтакапона и толкапона). Психостимуляторы Кокаин и амфетамины повышают активность нейронов дофамина; и, тем не менее, их механизмы сильно отличаются. Кокаин является блокатором переносчика дофамина и переносчика норэпинефрина. Он является неконкурентным ингибитором повторного обратного захвата дофамина (в результате чего повышается уровень дофамина в синоптической щели). Подобно кокаину, аналоговые амфетамины усиливают приток дофамина в синоптическую щель, однако принцип их действия куда более сложный, чем принцип действия кокаина. Амфетамин попадает в пресинаптические нейроны через нейронную мембрану или ДАТ, после чего (будучи внутри) он прикрепляется к рецептору TAAR1 или проникает в синоптические пузырьки через ВМАП-2 . При попадании амфетамина в синоптические пузырьки с помощью VMAT2, в цитозоль выбрасывается дофамин. Прикрепляясь к TAAR1, амфетамин снижает скорость возбуждения рецептора дофамина (через каналы калия) и активирует протеин-киназу-А (ПКА) и протеин-киназу-C (ПКС), в результате чего ДАТ фосфорилируется. Когда фосфорилятором ДАТ является ПКА, ДАТ поступает обратно в пресиноптический нейрон (поглощается им), прекращая дальнейшее перемещение. Если же в роли фосфорилятора выступает ПКС, то возможны два сценария «поведения» ДАТ (противоположный вышеописанному и ПКС сценарий). Как известно, амфетамин также усиливает приток кальция в клетки (вследствие активации рецептора TAAR1), что связано с фосфориляцией ДАТ (внутри канала киназы CAMK), на фоне которой происходит отток дофамина из клеток.

Нейролептики Отдельные препараты, которые снижают активность дофамина, успешно применяются для лечения шизофрении и других психических расстройств. Эти антипсихотические лекарства, также известные как нейролептики или «сильные транквилизаторы», отличаются от «слабых транквилизаторов» (таких как валиум), которыми снимают повышенную тревожность и лечат бессонницу. Нейролептики подавляют практически любой вид активности, в частности, эффективно справляются с неадекватным поведением (бредовыми идеями) и повышенной психомоторной активностью (типичный признак психоза). С появлением первого универсального нейролептика хлорпромазина (торазина) в 50-е, многие шизофреники перешли на амбулаторный режим лечения (то есть их выписали из психдиспансеров). И все же, долгое время нейролептики были под подозрением ученых, и тому есть несколько причин. Во-первых, у многих людей на фоне приема нейролептиков развивается стойкое отвращение (например, к еде, алкоголю и т.д.), поскольку они притупляют мышление, делая человека заторможенным, и лишают его способности получать удовольствие. Во-вторых, до сих пор не доказано, что их действие направлено конкретно на борьбу с психотическим поведением, а не на подавление любого рода активности. В-третьих, зачастую прием нейролептиков сопровождается серьезными побочными эффектами, включая прибавку в весе, сахарный диабет, усталость, половую дисфункцию, гормональные нарушения и позднюю дискинезию (вид двигательного расстройства). Некоторые побочные эффекты не исчезают даже после отмены препарата (а в ряде случаев «мучают» человека всю оставшуюся жизнь). Самые первые нейролептики (разработанные специально для лечения психоза) сильно влияли на многие функции дофамина. Такие препараты называют «типичными нейролептиками». Из-за тяжелейших побочных эффектов этих препаратов, ученые занялись разработкой нейролептиков нового поколения, которые назвали «атипичные нейролептики» или «антипсихотики нового поколения»; эти препараты воздействуют лишь на определенные рецепторы дофамина, имеющие прямое отношение к развитию психоза, тем самым снимая психотические симптомы, но при этом не вызывают таких серьезных побочных эффектов. И, тем не менее, нейролептики нового поколения стали предметом бурной дискуссии, поскольку многие ученые и врачи сомневаются, что эти препараты действительно улучшают состояние больных (некоторые считают, что они обладают слабовыраженным действием). Различные заболевания и расстройства Дофаминовая система играет ключевую роль в развитии определенных заболеваний и нарушений, включая болезнь Паркинсона, синдром дефицита внимания с гиперактивностью, шизофрению и наркозависимость. Болезнь Паркинсона Болезнь Паркинсона – это расстройство, на фоне которого у человека развивается ригидность (он становится малоподвижным, зачастую пребывая в оцепенении), замедляются движения и начинают непроизвольно дрожать конечности. На поздних стадиях, данное заболевание зачастую перетекает в слабоумие, и в конечном счете, приводит к летальному исходу. Основные симптомы болезни Паркинсона возникают на почве значительного истощения запасов дофамин-синтезирующих клеток в черном веществе. Эти клетки самые хрупкие и разрушаются быстрее остальных, чему способствуют различные травмы головного мозга, включая энцефалит (о котором рассказывается в книге и одноименном фильме «Пробуждение»), контузии и сотрясение мозга у спортсменов и отдельные формы отравления (например, МФТГ), которые сопровождаются сильным снижением уровня клеток, синтезирующих дофамин, в результате чего у человека развивается синдром Паркинсона, который практически полностью идентичен болезни Паркинсона. И все же, в большинстве случаев, болезнь Паркинсона имеет «идиопатическую» подоплеку (то есть, причина гибели клеток не установлена). Чаще всего для лечения болезни Паркинсона применяют L-ДОФА, метаболический предшественник дофамина. Данный метод лечения не позволяет восполнить истощенные запасы клеток, однако заставляет оставшиеся клетки активнее синтезировать дофамин, тем самым частично компенсируя потери. На поздних стадиях заболевания данный вид лечения теряет свою эффективность, поскольку клеток уже настолько мало, что они не могут синтезировать достаточное количество дофамина (независимо от принятой дозы L-ДОФА). С наступлением поздней стадии болезни Паркинсона, механизмы, регулирующие метаболизм дофаминовых клеток, нарушаются, становясь хаотичными, в результате чего у человека развивается синдром дисрегуляции дофамина, когда состояние больного постоянно колеблется (гиперактивность сменяется параличом и наоборот). Синдром дефицита внимания с гиперактивностью При изменении скорости нейротрансмиссии дофамина, у человека развивается синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ), заболевание, которое сопровождается невозможностью сконцентрироваться на чем-то, невнимательностью и/или импульсивностью. Между рецепторами дофамина, его переносчиками и СДВГ существует некая взаимосвязь на генетическом уровне . Наиболее отчетливо данная связь проявляется при приеме лекарств, направленных на лечение СДВГ. Наиболее эффективными препаратами в данном случае являются психостимуляторы, такие как метилфенидат («Риталин», «Концерта») и амфетамин (поскольку эти средства повышают уровень дофамина и норэпинефрина в головном мозге). Наркозависимость При формировании наркотической зависимости (от того или иного препарата или наркотика) в прилежащем ядре меняется генная экспрессия, что, в свою очередь, сказывается на нейротрансмиссии дофамина. Самыми важными транскрипционными факторами, отвечающими за эти изменения, являются ΔFosB, циклический аденозин-монофосфат (цAMФ), цАМФ-ответный элемент активирующего белка (CREB) и ядерный фактор «каппа-би» (NFκB). Наиболее значимым фактором является ΔFosB, поскольку именно его «запасы» (большие) в прилежащем ядре необходимы для проявления большинства адаптивных реакций головного мозга при наркозависимости; Данный фактор отвечает за формирование зависимости от многих наркотиков, включая каннабиоиды, кокаин, никотин, фенилциклидин и аналоговые амфетамины. Транскрипционный фактор ΔJunD является прямым антагонистом ΔFosB. При повышении уровня ΔJunD в прилежащем ядре, адаптивные аддиктивные реакции головного мозга (которые наблюдается при хронической наркомании) частично или полностью исчезают (фактор ΔFosB их блокирует). Более того, ΔFosB регулирует поведенческие реакции на естественные «вознаграждения» головного мозга (вкусную и приятно пахнущую еду, секс и физические упражнения). Поскольку естественные «вознаграждения», подобно наркотикам, индуцируют фактор ΔFosB, при регулярном получении таких «наград», человек привыкает к ним и ему их требуется все больше и больше (для удовлетворения своих потребностей). Ингибиторы ΔFosB (препараты-блокаторы данного фактора) с успехом применяют для лечения наркозависимости и сопутствующих расстройств. Боль Ученые доказали, что дофамин участвует в процессах, связанных с болевыми ощущениями, на различных уровнях ЦНС, включая спинной мозг, околоводопроводное серое вещество головного мозга (ОПСВ), зрительный бугор, подкорковые ядра и переднюю поясную кору. Следовательно, когда уровень дофамина снижается, проявляются болевые ощущения (такое часто происходит на фоне болезни Паркинсона). Аномалии дофаминергической трансмиссии характерны для таких дискомфортных заболеваний, как неврогенный глоссит (синдром жжения рта), фибромиалгия и синдром беспокойных ног. В целом, обезболивающее действие дофамина обусловлено активацией D2-рецептора; исключением является зона ОПСВ, где при активации болевые ощущения затухают при активации D1 – рецептора, что, видимо, связано с возбуждением нейронов, которые участвуют в «нисходящем ингибировании». Более того, при активации D1-рецептора в островковой области коры больших полушарий головного мозга последующие болевые ощущения становятся менее выраженными. Тошнота Тошнота и рвота во многом связаны с процессами, протекающими в стволовой части головного мозга, известной как хеморецепторная триггерная зона. В ней сосредоточена большая группа D2-рецепторов. Следовательно, препараты-активаторы этих рецепторов вызывают сильную тошноту. Сюда относятся препараты, которыми лечат болезнь Паркинсона, а также другие агонисты дофамина, такие, как апоморфин. Антагонисты D2-рецепторов (например, метоклопрамид) зачастую эффективно снимают тошноту. Психоз Чересчур активная дофаминергическая трансмиссия является признаком психоза и шизофрении. И, тем не менее, данные клинических исследований, авторы которых связывают шизофрению с нарушением метаболизма дофамина в головном мозге, сильно варьируются (от противоречивых до негативных), поскольку концентрация ГВК в спинномозговой жидкости оказалась одинаковой как у шизофреников, так и у здоровых людей из контрольной группы. У шизофреников наблюдается повышенная дофаминергическая активность, в частности, в мезолимбическом канале. И все же, зачастую это сопровождается снижением активности дофамина в другом (мезокортикальном) канале. Принято считать, что оба канала отвечают за различные симптомы шизофрении. Нейролептики, в большинстве своем, действуют по принципу антагонизма по отношению к дофамину, ингибируя его на уровне рецепторов и тем самым блокируя нейрохимическое действие пропорционально дозировке. Большинство нейролептиков старого поколения, так называемых «типичных антипсихотиков», воздействуют на D2-рецепторы, тогда как действие «атипичных нейролептиков» также направлено на другие рецепторы (D1, D3 и D4), хотя они обладают меньшей аффинностью по отношению к рецепторам дофамина как таковым. Открытие, связанное со способностью наркотиков вроде амфетаминов, метамфетамина и кокаина более чем в 10 раз повышать уровень дофамина, тем самым вызывая временный психоз, является еще одним тому доказательством. И, тем не менее, многие наркотики, не имеющие никакого отношения к дофамину, также способны вызывать как острый, так и хронический психоз. Антагонисты NMDA-рецепторов (кетамин и ФЦП) активно изучаются в попытках воссоздать позитивные и негативные симптомы шизофрении. Дофаминергическая дисрегуляция также наблюдается при депрессивных расстройствах. В прошлом ученые активно изучали взаимосвязь между уровнем дофамина в крови людей, страдающих депрессией, и самой депрессией. В ходе многочисленных исследований ученые пришли к выводу, что у депрессивных людей уровень тирозина (вещества-предшественника дофамина) в плазме, вентрикулярной и люмбарной спинной жидкости ниже, чем у здоровых людей (контрольной группы). Авторы одного из таких экспериментов измерили уровень гомо-ванилиновой кислоты (основного метаболита дофамина в спинномозговой жидкости) у людей, страдающих депрессией. Зачастую ученые пользуются методом полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (ОT-ПЦР), позволяющим определить генную экспрессию в определенных рецепторах дофамина в мозжечковой миндалине; этот показатель, как правило, бывает повышен у людей, страдающих депрессией, по отношению к здоровым людям. Принцип действия популярных антидепрессантов также основан на преобразовании дофаминергических каналов. По словам ученых, многие антидепрессанты вызывают повышение внеклеточной концентрации дофамина в префронтальной коре головного мозга крыс, однако действие этих лекарств на полосатое тело и прилежащее ядро сильно варьируется. Это можно сравнить с электрошоковой терапией (ЭШТ), на фоне которой уровень дофамина в полосатом теле головного мозга крыс повышается в сотни раз. В ходе более поздних экспериментов с грызунами, ученые заметили, что депрессивные модели поведения связаны со сбоями в работе дофаминергической системы. У грызунов, подверженных слабо выраженному хроническому стрессу, менее развита реакция избегания (опасности) и они показывают худшие результаты при выполнении теста принудительного плавания, который связан с активацией дофаминергического мезолимбического канала. Кроме того, депрессивное поведение у грызунов зачастую является следствием непризнания в «социуме» и может меняться в лучшую сторону при активации дофаминергических каналов. Более того, науке известны случаи расщепления дофамина в хвостатом и прилежащем ядрах на фоне приобретенной беспомощности у животных. Первые симптомы снимаются агонистами дофамина и антидепрессантами, при условии, что животное еще не стало беспомощным. Прикладная биология и эволюция Микроорганизмы Ученые не обнаружили дофамин в археях, однако его способны синтезировать некоторые другие бактерии и инфузории из рода тетрахимена. Что особенно важно, в некоторых бактериях содержатся гомологи всех ферментов, которые используются животными для синтеза дофамина. Ученые предполагают, что животные синтезируют дофамин, прибегая к помощи бактерий, путем горизонтального переноса генов (это произошло на довольно поздней ступени эволюции, и, вероятно, было обусловлено симбиозом бактерий с эукариотическими клетками, образующими митохондрию. Животные Почти все многоклеточные животные используют дофамин для «общения» клеток между собой. Науке известен лишь один случай обнаружения дофамина в губчатых (губках), причем его функция не установлена; И, тем не менее, ученые нашли дофамин в нервной системе множества видов с радиальной симметрией, включая книдарии (медузы, гидра, кораллы и т.д). Все это указывает на то, что дофамин с незапамятных времен (более 500 миллионов лет назад, еще в кембрийский период палеозойской эры) выполнял функцию нейромедиатора нервной системы живых организмов, в частности, позвоночных, иглокожих, членистоногих, моллюсков и некоторых видов червей. У всех животных дофамин влияет на моторику. У хорошо изученных червей-нематод Caenorhabditis elegans, дофамин замедляет локомоцию и способствует более активному поиску пищи. У планарий дофамин вызывает «винтообразные» движения; пиявок он лишает способности плавать, заставляя ползти; и т.д. У многих позвоночных животных дофамин активирует «функции» переключения моделей поведения и выбора реакции (как и у млекопитающих). Кроме того, дофамин является неотъемлемой частью системы «вознаграждений» головного мозга (у всех животных, за исключением класса членистоногих), а в ходе недавних исследований было установлено, что дофамин (как минимум) является медиатором «вознаграждений» у плодовой мушки. Нематод, планарий, моллюсков, чернобрюхую дрозофилу и позвоночных можно «приучить» к выработке дофамина. Долгое время считалось (и считается), что членистоногие являются исключением из данного правила, поскольку у представителей этого класса (насекомых, ракообразных и др.) дофамин вызывает обратный эффект, а медиатором системы «вознаграждений» у них является октопамин (нейромедиатор, который отсутствует у позвоночных, но по своей структуре и свойствам напоминает норэпинефрин). По некоторым данным, способность октопамина повышать аппетит обусловлена активацией группы дофаминергических нейронов, до которых раньше просто не могли «добраться». Самостоятельная популяция клеток, синтезирующих дофамин, способствует усилению отвращения, вызываемого реакцией органов обоняния на запахи (то же самое происходит у млекопитающих). Растения Многие растения (в частности, съедобные) в той или иной степени способны синтезировать дофамин. Больше всего дофамина содержится в бананах (в мякоти красных и желтых бананов концентрация дофамина составляет 40-50 миллионных долей массы самих плодов. В картошке, авокадо, брокколи и брюссельской капусте также может содержаться дофамин (1 миллионная доля и более); в апельсинах, помидорах, шпинате, бобах и др. – менее 1 миллионной. В растениях дофамин синтезируется из аминокислоты тирозина (подобным образом, как и у животных). Дофамин метаболизируется несколькими способами (побочными продуктами данной реакции являются меланин и различные алкалоиды). Функции растительных катехоламинов довольно мало изучены, однако учеными было доказано, что они играют определенную роль в формировании ответной реакции растений на внешние стрессовые факторы, такие как бактериальная инфекция, в ряде случаев играют роль своего рода «гормона роста» и вносят определенные изменения в метаболизм сахаров. Дофамин, поступающий в организм вместе с пищей, не может воздействовать на головной мозг, будучи не в состоянии преодолеть гематоэнцефалический барьер. И, тем не менее, во многих растениях содержится L-ДОФА, метаболический прекурсор дофамина. Больше всего его в листьях и стручках растений из рода Мукуна, особенно Мукуны жгучей (бархатных бобов), которая является лекарственным препаратом и ценным источником L-ДОФА. Еще одно растение, богатое L-ДОФА, это Боб садовый, из которого получают конские бобы (также известные как «зеленые бобы»). И все же концентрация L-ДОФА в самих бобах гораздо ниже, чем стручковой кожуре и других частях растения. В семенах кустарников Кассии и Баугинии также содержится значительное количество L-ДОФА. Желтовато-зеленая морская водоросль Ульвария темная, которая является основным «компонентом» «цветения воды», очень богата дофамином (прибл. 4,4% массы сухого продукта). Ученые доказали, что дофамин в составе этой водоросли защищает ее от поедания морскими травоядными животными (змеями и изоподами). Вещество-предшественник меланина Меланины – это группа темноокрашенных веществ, содержащихся во многих живых организмах. Ввиду физических свойств меланинов, эксперименты с ними проводят крайне редко (это очень сложно), поэтому отдельные аспекты их биохимии малоизучены и являются «загадкой» для ученых. По своему химическому составу они очень похожи на дофамин, причем существует определенный тип меланина, известный как «дофамин-меланин», который синтезируют путем окисления дофамина при участии фермента тирозиназы. Меланин, отвечающий за темный оттенок кожи человека, другого типа: он синтезируется в канале, в котором в роли вещества-предшественника выступает L-ДОФА, а не дофамин. И, тем не менее, существует масса доказательств тому, что весь «нейро-меланин», придающий темную окраску черному веществу головного мозга, как минимум, частично состоит из «дофамин-меланина». Меланин, полученный из дофамина, вероятно, присутствует и в других (минимум нескольких) биологических системах. Часть растительного дофамина является прекурсором «дофамина-меланина». Считается, что сложные сегменты на крыльях бабочек, а также черно-белые полосы на личинках насекомых являются следствием скоплений «дофамин-меланина». Механизмы биохимических реакций По своей структуре, дофамин относится к классам катехоламинов и фенэтиламинов. В рамках биологической системы, дофамин синтезируется в клетках головного мозга и надпочечников из L-ДОФА. В клетках мозга он объединяется с рецепторами, после чего в виде пузырьков высвобождается (синоптическая трансмиссия). После этого дофамин либо резорбирует в пре- синоптическом терминале (для вторичного использования), либо расщепляется под действием ферментов моноамин-оксидазы или КOMT до состояния различных метаболитов. Биосинтез Дофамин синтезируется далеко не во всех клетках, чаще всего, в нейронах и клетках мозгового вещества надпочечниковs. Ниже приведен метаболический путь дофамина: L-фенилаланин → L-тирозин → L-ДОФА → дофамин Как мы видим, прямым «предшественником» дофамина является L-ДОФА, однако дофамин способен синтезироваться без участия своего прекурсора: из незаменимых аминокислот фенилаланина и тирозина. Эти аминокислоты содержатся практически во всей белковой пище (тирозин встречается чаще). Несмотря на то, что и сам дофамин содержится во многих продуктах, он не способен преодолевать гематоэнцефалический барьер, защищающий наш головной мозг. Лишь дофамин, который синтезируется внутри головного мозга, способен воздействовать на ЦНС. L-фенилаланин принимает форму L-тирозина (при участии фермента фенилаланин-гидроксилазы (ФАГ) и сопутствующих факторов - кислорода (O2) и тетра-гидро-биопротеина (ТГББ). В свою очередь, L-тирозин превращается в L-ДОФА (под действием фермента тирозин-гидроксилазы (ТГ) и сопутствующих факторов - тетра-гидро-биопротеина (ТГББ), O2 и двухвалентного железа (Fe2+). В итоге, при участии фермента декарбоксилазы ароматических L-аминокислот (ДАЛА; также известного как ДОФА-декарбоксилаза (ДДК) и сопутствующего фактора пиридоксаль-фосфата (ПЛФ), L-ДОФА принимает форму дофамина. Сам дофамин зачастую выполняет функцию прекурсора в процессе синтеза нейромедиаторов - норэпинефрина и эпинефрина. Под действием фермента дофамин-β-гидроксилазы (ДБГ) и сопутствующих факторов (O2 и L-аскорбиновой кислоты), дофамин принимает форму норэпинефрина, который, в свою очередь, превращается в эпинефрин (при участии фермента фенил-этаноламин-N-метил-трансферазы (ФНМТ) и сопутствующего фактора - S-аденозил-L-метионина (SAM)). Следует отметить, что некоторые сопутствующие факторы перед вступлением в реакцию сами должны синтезироваться. При отсутствии (или недостатке) любой из необходимых аминокислот или того или иного сопутствующего фактора, последующий биосинтез дофамина, норэпинефрина и эпинефрина нарушается. Хранение, секреция и обратный захват Внутри головного мозга, дофамин выполняет функцию нейромедиатора, принцип действия которого во многом идентичен механизмам других нейромедиаторов. Только что синтезированный дофамин переносится из цитозоли в синоптические пузырьки (в чем ему помогает везикулярный моноаминный переносчик - 2 (ВMAП-2). Дофамин продолжает накапливаться в этих пузырьках до того, пока они его не вытолкнут в синоптическую щель одним из двух следующих способов: как правило, везикулярный потенциал действия «заставляет» пузырьки избавляться от своего содержимого, которое прямиком «катапультируется» в синоптическую щель (этот процесс ученые называют экзоцитозом или внеклеточным процессом); однако порой нейроны дофамина, будучи колокализированными с рецептором TAAR1, выбрасывают дофамин в синапс, подобно амфетамину в присутствии необходимого количества эндогенного фенетиламина. Будучи в синапсе, дофамин прикрепляется к рецепторам дофамина, активируя их; эти рецепторы сосредоточены либо в пост-синоптических клетках-мишенях, либо на мембране самой пре-синоптической клетки, из которой высвобождается дофамин (например, короткие ауто-рецепторы D2). После того, как «сработал» потенциал действия, молекулы дофамина сразу отцепляются от своих рецепторов, после чего снова поглощаются пре-синоптической клеткой посредством обратного захвата, медиатором которого является либо высокоаффинный переносчик дофамина (ДАП), либо низкоаффинный моноаминный переносчик плазменной мембраны (ПМАП). Попадая в цитозоль, дофамин вновь внедряется в пузырьки (при участии ВМАП-2), что обеспечивает ему дальнейшее передвижение. Распад Дофамин распадается на неактивные метаболиты, в чем ему помогает комплекс ферментов: моноамин-оксидаза (MAO), альдегид-дегидро-геназа (АЛДГ) и катехол-O-метил-трансфераза (КOMT), действующих один за другим. Изо-формы МАО, MAO-A и MAO-B в данном случае одинаково эффективны. Метаболиты: ДОФАЛ (3,4-дигидрокси-фенил-ацетат-альдегид) ДОФУК (3,4-дигидрокси-фенил-уксусная кислота) ДОФET (3,4-дигидрокси-фенил-этанол, также известный как гидрокси-тирозол) MOФET (3-метокси-4-гидрокси-фенил-этанол, также известный как гомаваниллиловый спирт) 3-MT (3-метокси-тирамин, частичный агонист рецептора TAAR1) ГВК (гомо-ванилиновая кислота) Все эти метаболиты являются промежуточными продуктами реакции, за исключением MOФET и ГВК, которые отфильтровываются почками из кровеносной системы, после чего выводятся из организма вместе с мочой. Специфические метаболические реакции: Дофамин → ДОФАЛ (медиатор – MAO) ДОФАЛ → ДОФУК (медиатор – АДГГ) ДОФАЛ → ДОФЕТ (медиатор – альдоза-редуктаза (вспомогательный путь выведения) ДОФУК → ГВК (медиатор – КОМТ) ДОФЕТ → MOФET (медиатор – КОМТ) Дофамин → 3-MT (медиатор – КOMT) 3-MT → ГВК (медиатор – MAO) В большинстве участков головного мозга, включая полосатое тело и подкорковые ядра, дофамин деактивируется методом обратного захвата со стороны переносчика дофамина (DAT), после чего дофамин распадается под действием МАО, превращаясь в ДОФУК. Однако, в префронтальной коре слишком мало белков DAT, а потому деактивация дофамина происходит за счет обратного захвата со стороны переносчика норэпинефрина (NET), по всей вероятности, по соседству с нейронами норэпинефрина, после чего дофамин расщепляется до состояния 3-MT (под действием КОМТ). DAT является более быстрым и активным переносчиком, чем NET: у мышей уровень дофамина в крови постепенно снижается, при этом период полувыведения составляет 200 миллисекунды из хвостатого ядра (путь выведения - DAT) и 2 000 миллисекунды в ПФК. Нерасщепленный дофамин принимает форму пузырьков (что необходимо для дальнейшего передвижения). Химические свойства С точки зрения химии, молекула дофамина состоит из структуры катехинов (бензольного кольца с двумя гидроксильными группами по бокам), к которой крепится одна группа аминов. Сам по себе, дофамин является самым простейшим из существующих катехоламинов (семейства, к которому также относятся нейромедиаторы норэпинефрин и эпинефрин). При наличии бензольного кольца с прикрепленными аминами образуется фенэтиламин (к данному семейству относятся многочисленные психостимуляторы). Подобно большинству аминов, дофамин имеет органическое основание. При нейтральном или кислотном pH, к дофамину, как правило, присоединяются протоны. Протонированный дофамин отлично растворяется в воде и имеет довольно плотную структуру, хотя под действием кислорода или других оксидантов окисляется. При щелочном pH дофамин теряет протоны. В щелочной форме дофамин хуже растворяется в воде, обладает высокой реактивностью и легко окисляется. Будучи pH-зависимым, химический и лекарственный дофамин имеет форму гидрохлорида дофамина, то есть, выпускается в виде хлористоводородной соли, которая образуется при соединении дофамина с соляной кислотой. Сухой гидрохлорид дофамина представляет собой бесцветный порошок с мелкими гранулами. После растворения в дистиллированной воде получается умеренно кислотный и плотный раствор. Однако дофамин не сочетается с щелочными электролитами, такими, как бикарбонатный буферный раствор, поскольку в этой комбинации он (дофамин) теряет свои свойства (деактивируется). Окисление Попадая в организм, дофамин, как правило, распадается в процессе окисления (в роли катализатора выступает фермент моноамин-оксидазы. И, тем не менее, дофамин обладает способностью к самоокислению, то есть, напрямую вступает в реакцию с кислородом, в результате чего образуются хиноны и различные свободные радикалы (побочные продукты реакции). В присутствии двухвалентного железа и прочих факторов, самоокисление происходит быстрее. Способность дофамина к самоокислению с последующим синтезом хинонов и свободных радикалов делает его мощным клеточным токсином, более того, ученые доказали, что данный механизм действия дофамина вызывает потерю чувствительности клеток (как при болезни Паркинсона и некоторых других заболеваниях). Поли-дофамин В ходе эксперимента с адгезивными белками моллюсков (2007 г.), ученые обнаружили, что многие материалы, если их поместить в слабо-щелочной раствор дофамина, покрываются слоем полимеризованного дофамина, который зачастую называют поли-дофамином. Полимеризованный дофамин вступает в спонтанную реакцию окисления, и, по сути, является разновидностью меланина. Синтез обычно подразумевает реакцию дофамина с трометамолом (в качестве щелочи) в воде. Структура поли-дофамина крайне мало изучена. Поли-дофаминовое покрытие образуется на поверхности объектов различного размера, начиная от нано-частиц до больших поверхностей. Ученые активно изучают свойства и потенциальные сферы применения такого покрытия, и убеждены, что в скором времени его можно будет использовать для защиты предметов и веществ от разрушения под действием света или для производства оболочки (капсул) лекарств. Если говорить о более изощренным применении, то поли-дофамин можно будет использовать в качестве субстрата для биосенсоров и других биологически активных макро-молекул. История Дофамин был впервые синтезирован в 1910 году Джорждем Баргером и Джеймсом Эвенсом в стенах лаборатории Wellcome в Лондоне (Англия), в 1957 году Кэтлин Монтагу впервые обнаружила дофамин в головном мозге человека. Свое название дофамин получил, будучи моноамином, прекурсором которого (в ходе синтеза Баргера-Эвенса) стал 3,4-дигидро-фенилаланин (леводофамин или L-ДОФА). Нейромедиативная функция дофамина была открыта в 1958 году Арвидом Карлсоном и Нильсом-Эйком Хилларпом в химико-фармакологической лаборатории Национального Института Сердца в Швеции. В 2000 году Карлссон получил Ноблевскую Премию за заслуги в области физиологии и медицины, доказав, что дофамин является не просто предшественником норэпинефрина (норадреналина) и эпинефрина (адреналина), но и нейромедиатором.

Дофамин выпускается в виде кристаллического порошка белого цвета, который хорошо растворяется в воде и плохо — в спирте. В картонных пачках содержится по 5 либо 10 ампул объёмом 5 мл. Для стационаров выпускаются большие упаковки, вмещающие по 250, 500 ампул.

Фармакологическое действие

Дофамин это сосудорасширяющее, гипертензивное, мочегонное и кардиотоническое лекарственное средство. В больших дозах медикамент возбуждает альфа-адренорецепторы , в средних и малых – бета-адренорецепторы .

Мочегонный эффект проявляется за счёт улучшения системной гемодинамики. Препарат способен стимулировать допаминовые постсинаптические рецепторы в гладкомышечной ткани почек и сосудов.

В малых дозах Дофамин воздействует на допаминовые рецепторы, расширяя просвет мозговых, почечных, коронарных и мезентериальных сосудов. Благодаря такому механизму воздействия увеличивается диурез , повышает скорость клубочковой фильтрации, усиливается почечный кровоток .

Средние дозы способны увеличивать минутный объём крови, вызывать инотропный эффект . Регистрируется усиление коронарного кровотока и повышение потребности миокарда в кислороде, что может привести к подъёму .

Фармакодинамика и фармакокинетика

25% введённой дозы сразу захватывается специальными нейросекреторными везикулами. В результате гидроксилирования выделяется норэпинефрин . Частично активный компонент проходит сквозь гематоэнцефалический барьер , проникает в органы и ткани. 50% вещества связывается с плазменными белками.

Катехол-О-метилтрансферазой и моноаминооксидазой метаболизируется в печёночной системе до неактивных метаболитов. Около 80% выводится через почечную систему в течение суток в виде метаболитов.

Показания к применению

• кардиохирургия: синдром «низкого сердечного выброса»;
• шоковые состояния;
• артериальная гипотония;
• сердечно-сосудистая недостаточность в острой стадии.

Противопоказания

• фибрилляция желудочков;
• феохромоцитома.

Дофамин противопоказан при регистрации аритмии и одновременной терапии циклопропанов, ингибиторами МАО, наркозными средствами (галогенсодержащими).

Относительные противопоказания:

• желудочковые аритмии;
• гиповолемия;
• стеноз устья аорты;
• метаболический ацидоз;
• тромбоэмболии ;
• гипертония в малом круге кровообращения;
• гиперкапния;

Побочные действия

Пищеварительный тракт:

• диспепсия;
• рвота;
• тошнота.

Сердечно-сосудистая система:

• загрудинные боли;
• учащённое сердцебиение;
• нестабильность кровяного давления;
• расширение комплекса QRS;
• нарушения проводимости;
• аритмии (наджелудочковые, желудочковые);
• вазоспазм.

Нервная система:

• мидриаз;
• двигательное беспокойство;
• тревожность.

Иные реакции:

• пилоэрекция;
• бронхоспазм ;
• одышка;
• полиурия;
• азотемия;
• некроз кожных покровов (при попадании на кожу).

Инструкция по применению Дофамина (Способ и дозировка)

Инструкция по применению для взрослых

Медикамент вводят только внутривенно капель, растворяя 25 мг концентрата в 125 мл раствора глюкозы (либо соотношение 200 мг/400 мл). Скорость введения 1-5 мкг/кг/минуту, постепенно можно увеличить до 10-25 мкг/кг/минуту. Время инфузии: от 2-3 часов до 1-4 суток (непрерывно). Суточная дозировка составляет 400-800 мг. Препарат начинает действовать моментально, эффективность теряется уже через 5-10 минут после завершения процедуры.

Подбор оптимальной дозы осуществляется под контролем показателей электрокардиограммы, гемодинамики. При гиповолемическом шоке дополнительно рекомендуется вводить плазмозамещающие растворы. При регистрации любых форм нарушений ритма терапию прекращают незамедлительно.

Инструкция по применению для детей

Расчёт дозы осуществляется по схеме: 4-6 мкг/кг/минуту. Начинать терапию необходимо с минимальных дозировок, контролируя общее состояние и реакцию организма.

Длительность терапии определяют в процессе лечения в индивидуальном порядке. В медицинской практике описан случай беспрерывного введения медикамента в течение 28 суток. После стабилизации состояния Дофамин отменяют постепенно. Перед вливанием необходимо убедиться в прозрачности раствора.

Передозировка

• диспноэ;
• спазм периферических артерий;
• повышение кровяного давления;
• психомоторное возбуждение;
• желудочковая экстрасистолия ;
• тахикардия.

При нарушениях ритма сердца вводят бета-адреноблокаторы. При повышении кровяного давления – альфа-адреноблокаторы.

Взаимодействие

Фармакологическая несовместимость наблюдается в отношении щелочных растворов, тиамина, солей железа, окислителей.

Медикаменты, усиливающие симпатомиметический эффект Дофамина:

• ингибиторы МАО (Прокарбазин, Фуразолидон, Селегилин);
• адреностимуляторы;
• Гуанетидин.

Диуретики усиливают мочегонный эффект. Кардиотоксический эффект усиливается при одновременном введении препаратов для общей анестезии, Метоксифлурана, Галотана, , трициклических антидепрессантов.

Препараты, гипотензивный эффект которых снижается при лечении Дофамином:

• Мекамиламин;
• Гуанадрела;
• алкалоиды раувольфия.

Может спровоцировать аритмию.

, Эрготамин, и Метилэргометрин усиливают вазоконстрикторное действие и повышают риск развития гангрены и ишемии, злокачественное артериальной гипертонии (в тяжёлых случаях регистрируется внутричерепное кровоизлияние).

Брадикардия и артериальная гипотензия регистрируются при одновременной терапии Фенитоином. Возможна совместная терапия сердечными гликозидами.

Условия продажи

Обязательно предъявление врачебного рецептурного бланка.

Условия хранения

Срок годности

Особые указания

Дофамин — что это такое?

Это не только название лекарственного препарата, но и нейромедиатор , синтез которого осуществляется в цитоплазме нейрона. образуется из и является предшественников норадреналина . Нейромедиатор принимает активное участие в работе нервной системы (как периферической, так и центральной).

Википедия Дофамин описывает как часть «системы вознаграждения», т.к. вырабатывается он преимущественно при позитивном настроении и используется мозгом для закрепления, фиксации положительных эмоций. Агонистами дофаминовых рецепторов являются

При беременности и лактации

Возможность применения Дофамина при беременности рассматривается в индивидуальном порядке, когда польза для матери превышает потенциальный риск для плода. Данных о проникновении активного вещества в грудное молоко нет.