Dopamina

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Dopamina

Nombre (IUPAC) sistemático

4-(2-aminoethyl)benzene-1,2-diol

General

Fórmula
semidesarrollada

C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2

Fórmula estructural

Fórmula molecular

C8H11NO2

Identificadores

Número CAS

51-61-6

PubChem

681

Propiedades físicas

Densidad

n/d

Masa molar

153,18 g/mol

Punto de
fusión

K (-273,15 °C)

Punto de
ebullición

K (-273,15 °C)

Propiedades químicas

Solubilidad en agua

60,0 g/100 ml

Valores en
el SI
y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo
que se indique lo contrario.
Exenciones
y referencias

Dopamina
(C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2)
es una hormona
y neurotransmisor
producido en una amplia variedad de animales, incluyendo tanto vertebrados como invertebrados. Según su
estructura química, la dopamina es una feniletilamina, una catecolamina que cumple
funciones de neurotransmisor en el sistema nervioso
central.

En el sistema nervioso, la
dopamina cumple funciones de neurotransmisor,
activando los cinco tipos de receptores de dopamina – D1,
D2, D3, D4 y D5, y sus variantes. La dopamina es producida en muchas partes del
sistema nervioso, especialmente en la sustancia negra. La
dopamina es también una neurohormona liberada por el hipotálamo. Su función
principal en éste, es inhibir la liberación de prolactina del lóbulo
anterior de la hipófisis.

Como fármaco, actúa como
simpaticomimético (emulando la acción del sistema nervioso
simpático) promoviendo el incremento de la frecuencia cardiaca y la presión arterial, a su
vez, puede producir efectos deletéreos como taquicardia o hipertensión
arterial. Sin embargo, a causa de que la dopamina no puede atravesar la
barrera hematoencefálica, su administración como droga no afecta directamente el
Sistema Nervioso
Central.

La disminución en la cantidad de dopamina en el cerebro en pacientes con
enfermedades como la Enfermedad de
Parkinson y la Distonía en respuesta a Dopa, L-Dopa (Levodopa), que es el precursor
de la dopamina, puede ser dado porque este último cruza la barrera
hematoencefálica; en la Enfermedad de Parkinson la destrucción de las neuronas
dopaminérgicas de la sustancia negra y que proyectan hacia los ganglios basales conlleva
a lesiones tisulares que terminan en la pérdida del control de los movimientos a
cargo del Sistema Nervioso.

Contenido

1 Historia

2 Bioquímica

2.1 Nombre y
Familia

2.2 Biosíntesis

2.3 Inactivación y
Degradación

3 Funciones en el Sistema
Nervioso

3.1 Anatomía

3.2 Movimiento

3.3 Cognición y corteza
frontal

3.4 Regulación de la
secreción de prolactina

3.5 Motivación y
placer

3.5.1 Refuerzo

3.5.2 Inhibición de la
recaptación, expulsión

3.5.3 Estudios en
animales

3.5.4 Drogas reductoras
de dopamina en seres humanos

3.5.5 Transmisión
cannabinoide y opioide

3.5.6 Socialización

3.5.7 Salience

4 Desórdenes del
comportamiento

4.1 Inhibición latente y
creatividad

5 Relación con la
Psicosis

6 Uso terapéutico

7 La dopamina y la oxidación
de la fruta

8 Otros datos

9 Véase también

10 Enlaces
externos

11 Referencias

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Historia

La dopamina fue descubierta por Arvid Carlsson y Nils-Åke
Hillarp en el Laboratorio de Farmacología Química del Instituto Nacional del
Corazón en Suecia, en 1952. Fue llamada
Dopamina porque es una monoamina, y su precursor
sintético es la 3,4-dihidroxifenilalanina (L-Dopa).[1]
Arvid Carlsson fue premiado con el Premio
Nobel en Fisiología o Medicina en 2000 al probar que la dopamina no es solo
un precursor de la adrenalina y de la noradrenalina sino también
un neurotransmisor.

La dopamina fue sintetizada artificialmente por primera vez en 1910 por George
Barrer y James Ewens en los Laboratorios Wellcome en Londres, Inglaterra.[2]

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Bioquímica

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Nombre y Familia

La dopamina tiene la fórmula química
C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2. Su nombre químico es
"4-(2-aminoetil)benceno-1,2-diol" y su abreviatura es “DA”.

Como miembro de la familia de las catecolaminas, la dopamina
es un precursor de la norepinefrina
(noradrenalina), luego epinefrina (adrenalina) en
las vías de biosíntesis de estos neurotransmisores.

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Biosíntesis

La dopamina es biosintetizada en el cuerpo (principalmente por el tejido
nervioso en la médula de las glándulas
suprarrenales) primero por la hidroxilación de los
aminoácidos L-tirosina a L-Dopa mediante la enzima tirosina 3-monooxigenasa,
también conocida como tirosina
hidroxilasa, y después por la decarboxilación de la L-DOPA por la
L-aminoácido aromático decarboxilasa (que se refiere frecuentemente a la dopa
decarboxilasa).[3]
En algunas neuronas, la dopamina es procesada hacia norepinefrina por la
dopamina beta-hidroxilasa.

En neuronas, la dopamina es empacada después de la síntesis en vesículas, las
cuales son luego liberadas en la sinapsis en respuesta a la
acción potencial presináptica.

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Inactivación y
Degradación

La dopamina es inactivada por el reingreso mediante el transportador de
dopamina, luego es clivada enzimáticamente por la catecol-O-metil transferasa
(COMT) y la monoamino oxidasa (MAO). La dopamina que no es clivada por las
enzimas es reempacada en vesículas para su reutilización.

La dopamina también es capaz de hacer difusión simple en la sinapsis, y de
regular la presión
sanguínea.

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Funciones en el
Sistema Nervioso

La dopamina tiene muchas funciones en el cerebro, incluyendo papeles
importantes en el comportamiento y la cognición, la actividad
motora, la motivación y la recompensa,
la regulación de la producción de leche, el sueño, el humor, la atención, y el aprendizaje.

Las neuronas dopaminérgicas (es decir, las neuronas cuyo neurotransmisor
primario es la dopamina) están presentes mayoritariamente en el área tegmental
ventral (VTA) del cerebro-medio, la parte compacta de la sustancia negra, y el
núcleo arcuato del hipotálamo.

Las respuestas físicas de las neuronas dopaminérgicas son observadas cuando
una recompensa inesperada es presentada. Estas respuestas se trasladan al inicio
de un estímulo condicionado después de apareamientos repetidos con la
recompensa. Por otro lado, las neuronas de dopamina son deprimidas cuando la
recompensa esperada es omitida. Así, las neuronas de dopamina parecen codificar
la predicción del error para resultados provechosos. En la naturaleza,
aprendemos a repetir comportamientos que conducen a maximizar recompensas. La
dopamina por lo tanto, como se cree, proporciona una señal instructiva a las
partes del cerebro responsable de adquirir el nuevo comportamiento. La
diferencia temporal del aprendizaje proporciona un modelo computacional
describiendo cómo el error de predicción de neuronas de dopamina es usado como
una señal instructiva.

En insectos, un sistema de recompensa similar existe, usando octopamina,
un químico similar a dopamina.[4]

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Anatomía

Las neuronas dopaminérgicas forman un sistema neurotransmisor que se origina
en la parte compacta de la sustancia negra, el área tegmental ventral (VTA) y el
hipotálamo. Sus axones son proyectados a través de varias áreas del cerebro
mediante estas vías principales:

Vía mesocortical

Vía
mesolímbica

Vía
nigrostriatal

Vía
tuberoinfundibular

Esta inervación explica muchos de los efectos de activar este sistema
dopaminérgico. Por ejemplo, la vía mesolímbica conecta el VTA y el núcleo accumbens,
ambos son centrales al sistema de recompensa cerebral.[5]

[editar]
Movimiento

Mediante los receptores de dopamina D1, D2, D3, D4 y D5, la dopamina reduce
la influencia de la vía indirecta, e incrementa las acciones de la vía directa
involucrando los ganglios basales. La biosíntesis insuficiente de dopamina en
las neuronas dopaminérgicas pueden causar la Enfermedad de
Parkinson, en la cual una persona pierde la habilidad para ejecutar
movimientos finos y controlados. La activación fásica dopaminérgica parece ser
crucial con respecto a una duradera codificación interna de habilidades motoras
(Beck, 2005).

[editar]
Cognición y corteza
frontal

En los lóbulos frontales, la
dopamina controla el flujo de información desde otras áreas del cerebro. Los desórdenes de
dopamina en esta región del cerebro pueden causar un
declinamiento en las funciones neurocognitivas, especialmente la memoria, atención,
y resolución de problemas. Las concentraciones reducidas de dopamina en la corteza
prefrontal se piensa contribuyen al déficit en el desorden de atención. Por
el contrario, la medicación anti-psicótica actúa como antagonista de la dopamina
y es usada en el tratamiento de los síntomas positivos en esquizofrenia.

[editar]
Regulación de la secreción
de prolactina

La dopamina es el principal regulador neuroendocrino de la secreción de prolactina
desde la hipófisis anterior.
La dopamina producida por las neuronas en el núcleo
arcuato del hipotálamo es secretada a
los vasos sanguíneos hipotálamo-hipofisiarios en la eminencia
media, la cual supla la hipófisis. Las células
lactotropas que producen prolactina, en ausencia de
dopamina, secretan prolactina continuamente; la
dopamina inhibe su secreción. Así, en el contexto de la regulación de la
secreción de prolactina, la dopamina es
ocasionalmente llamada Factor Inhibidor de Prolactina (PIH), o
prolactostatina. La prolactina también parece
inhibir la liberación de dopamina, como un efecto posterior al orgasmo, y es principalmente
responsable del Período
Refractario.

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Motivación y
placer

[editar]
Refuerzo

La dopamina es comúnmente asociada con el sistema del placer del cerebro,
suministrando los sentimientos de gozo y refuerzo para motivar una persona
proactivamente para realizar ciertas actividades. La dopamina es liberada desde
neuronas situadas en el área
tegmental ventral (ATV) hasta estructuras como el núcleo accumbens, la
amígdala, el área septal
lateral, el núcleo olfatorio anterior, el tubérculo olfatorio y el neocórtex
mediante las proyecciones que tiene el ATV sobre estas estructuras. Participa en
experiencias naturalmente recompensantes tales como la alimentación, el
sexo,[6]
[7]
algunas drogas, y los estímulos neutrales que se pueden asociar con estos. Esta
teoría es frecuentemente discutida en términos de drogas tales como la cocaína, la
nicotina, y
las anfetaminas, las cuales
parecen llevar directa o indirectamente al incremento de dopamina en esas áreas,
y en relación a las teorías neurobiológicas de la adicción química, argumentando
que esas vías dopaminérgicas son alteradas patológicamente en las personas
adictas. Sin embargo, según estudios recientes existe una relación en la
alteración en los niveles de dopamina producidas por el tabaco y un decremento
del riesgo de contraer Parkinson, pero
los mecanismos de tal relación aún no se encuentran determinados.[8]

[editar]
Inhibición de la
recaptación, expulsión

Sin embargo, cocaína y anfetamina
influyen sobre distintos mecanismos. La cocaína es un bloqueador
[del transportador de la dopamina] que inhibe competitivamente la recaptación de
la dopamina para aumentar el periodo de vida de la dopamina y producir una
sobreabundancia de dopamina (un aumento de hasta el 150%)dentro de los
parámetros de los neurotransmisores de
la dopamina.

Al igual que la cocaína, las anfetaminas incrementan la
concentración de dopamina en el espacio [sináptico], pero por medio de un
mecanismo distinto. Las anfetaminas tienen una
estructura similar a la dopamina y pueden por tanto penetrar en el botón
terminal de la neurona
presináptica por medio de sus transportadores de dopamina, así como
difundiéndose a través de la [membrana neural] directamente. Al entrar en la
neurona presináptica, las anfetaminas fuerzan a las
moléculas de dopamina a salir de su [vesícula] de almacenamiento y las expulsan
al espacio sináptico haciendo funcionar a la inversa a los transportadores de
dopamina.

El papel de la dopamina en la experiencia del placer ha sido cuestionado por
varios investigadores. Se ha argumentado que la dopamina está más asociada al
deseo anticipatorio y la motivación (comúnmente denominados "querer") por
oposición al placer consumatorio real (normalmente denominado "gustar")

La dopamina no es liberada al encuentro de estímulos desagradables o
aversivos, y así motiva hacia el placer de evitar o eliminar los estímulos
desagradables.

[editar]
Estudios en animales

Lo que se sabe sobre la dopamina en cuanto a su papel en la motivación, el
deseo y el placer, se obtuvo de estudios realizados en animales. En uno de estos
estudios, a las ratas se les extrajo la dopamina hasta en un 99% en el nucleus
accumbens y neostriatum
usando 6-hidroxidopamina. -->[9]
Con esta gran reducción de dopamina, las ratas ya no pudieron alimentarse por su
propia voluntad. Los investigadores las alimentaron de manera forzada y notaron
las expresiones faciales que indicaban si les agradaba o no. Concluyeron que la
reducción de dopamina no disminuye el placer de consumo, sólo el deseo de comer.
En otro estudio, ratones con la dopamina incrementada mostraron un mayor deseo,
pero no gustó por recompensas agradables. -->[10]

[editar]
Drogas
reductoras de dopamina en seres humanos

En humanos, sin embargo, las drogas que reducen la actividad de la dopamina
(neurolepticos, e.g.,
algunos antipsicóticos)
han mostrado también reducir la motivación, así como provocar anhedonia (incapacidad para
experimentar placer).[11]
Contrariamente los agonistas de D2/D3 pramipexole and ropinirole
tienen propiedades anti-anhedónicas, lo que ha sido estimado midiendo a través
de la Escala del Placer de Snaith-Hamilton.[12]
(La Escala del Placer de Snaith-Hamilton, fue introducida en Inglaterra en 1995
para auto-evaluar la anhedonia en pacientes psiquiátricos.)

[editar]
Transmisión
cannabinoide y opioide

Los Opioides y cannabinoides, en lugar de
transmitir la dopamina pueden modular el placer de los alimentos y la
palatabilidad (sabor).[13]
Esto podria explicar porque en los animales' el "sabor" de la comida es
independiente de la concentracion de dopamina en el cerebro. Otros placeres, sin
embargo, pueden estar mas asociados con la dopamina. Un estudio informó que
tanto la anticipación como la consumación de la conducta sexual (machos) fueron
interrumpidas por receptores antagonistas de DA.[14]
La libido puede ser incrementada por drogas que afectan a la dopamina, pero no
por otras que afecten a los péptidos opioides o de otros neurotransmisores.

[editar]
Socialización

La sociabilidad se encuentra también muy ligada a la neurotransmisión
de dopamina. Una baja captabilidad de dopamina es frecuentemente encontrada en
personas con ansiedad social. Características comunes a la esquizofrenia
negativo (apatía, anhedonia) son importantes en relación al estado
hipodopaminérgico en ciertas áreas del cerebro. En instancias de desorden
bipolar, sujetos maníacos pueden ser hipersociales, al igual que también pueden
ser hipersexuales. Esto también le da por acción de un incremento de dopamina,
provocando manía que puede ser tratada con antipsicóticos bloqueadores de
dopamina.

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Salience

Dopamina puede también tener el rol en salience
('noticeableness') como se perciben eventos y objetos, con una importante
simulación como: 1) rewarding things or 2) dangerous or threatening things
seeming more noticeable or important.[15]
This hypothesis argues that dopamine assists decision-making by influencing the
priority, or level of desire, of such stimuli to the person
concerned.(inglés)

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Desórdenes del
comportamiento

El bloqueo de los receptores cerebrales de dopamina aumenta (en vez de
disminuir) el consumo de drogas. Dado que el bloqueo de dopamina disminuye el
deseo, el aumento en el consumo de drogas se podría ver no como un deseo químico
sino como un profundo deseo psicológico de "sentir algo'.

Déficit en los niveles de dopamina se han relacionado con el déficit
atencional con hiperactividad (DAH) y los medicamentos estimulantes usados
exitosamente para tratar el aumento desmedido en los niveles de
neurotransmisores de dopamina llevan a la disminución de los síntomas.

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Inhibición
latente y creatividad

La Dopamina de los circuitos mesolímbicos incrementa la actividad general y
la de los centros regulatorios de la conducta, disminuyendo la inhibición
latente. Estos tres efectos dan como resultado el incremento de la creatividad
en la generación de ideas. Esto ha llevado al modelo trifactorial de la
creatividad que incluye el (los) lóbulo (s) frontal (es), el (los)
lóbulo(s)temporal (es) y la dopamina mesolímbica. [16]

[editar]
Relación con la
Psicosis

La dopamina anormalmente alta se asocia con psicosis y esquizofrenia.[17]
Las neuronas de dopamina en la vía
mesolímbica* están particularmente asociadas con estos síntomas. Las pruebas
vienen parcialmente del descubrimiento de una clase de drogas llamadas fenotiacinas
(que bloquean los receptores
de dopamina D2) que pueden reducir los síntomas psicóticos, y
parcialmente del descubrimiento de drogas como la anfetamina y cocaína (que son conocidas
por incrementar de manera importante los receptores de dopamina) pueden causar
psicosis.[18]
Por esto, la mayoría de los modernos fármacos antipsicóticos,
por ejemplo, Risperidona, están diseñados
para bloquear la función de la dopamina en diversos grados.

[editar]
Uso terapéutico

Artículo principal: Levodopa

Levodopa
es un precursor de dopamina usado de varias maneras en el tratamiento de la
Enfermedad de Parkinson. Es co-administrada típicamente con un inhibidor de la
decarboxilación periférica (DDC, dopa
decarboxilasa), incluyendo la carbidopa o benserazida.
Los inhibidores de la ruta metabólica alternativa de la dopamina por la catecol-O-metil
transferasa también son usados. Estos incluyen entacapona
y tolcapona.

La dopamina es también usada como una droga inotrópica
en pacientes con shock para incrementar el gasto
cardiaco y la presión
sanguínea

[editar]
La
dopamina y la oxidación de la fruta

Las Polifenol
Oxidazas (PPOs) son una familia de enzimas responsables de la oxidación de
frutas frescas y vegetales al ser cortados o golpeados. Estas enzimas usan oxígeno
molecular(O2) para oxidar
varios difenoles a su correspondiente quinonas. El sustrato natural
para los PPOs en la banana es la dopamina.El producto
de su oxidación, la quinona dopamina se oxida
espontáneamente en presencia de otras quinonas.Las quinonas entonces se
polimerizan y condensan con amino
ácido para formar pigmentos marrones denominados melaninas. Se cree que estas
quinonas y melaninas derivadas de la dopamina podrían ayudar a proteger a las
frutas y vegetales dañados de bacterias y hongos.[19]

[editar]
Otros datos

Este neurotransmisor cerebral
se relaciona con las funciones motrices, las emociones y los sentimientos de
placer.
Controla el sistema retiniano y los sistemas encargados de
activar los centros responsables de la actividad motora, así como los de regular
ciertas secreciones hormonales, de mandar información a células del mesoencéfalo que conectan
con el cortex frontal y con distintas estructuras del sistema límbico. Estos dos
últimos sistemas tienen una función muy importante en la vida emocional de las
personas y su mal funcionamiento es característico en algunos tipos de
psicosis.

La dopamina aumenta la presión arterial. A dosis bajas aumenta el filtrado
glomerular y la excreción de sodio. Es precursor de la adrenalina y de la noradrenalina, y además es
compuesto intermediario en el metabolismo de las tiroxinas.

Inhibe la producción de prolactina en la lactancia. La succión del pezón
desencadena un aumento rápido de producción de prolactina, sin embargo, al final
de la lactancia, con las separaciones entre las tomas y la secreción de dopamina
se provoca la interrupción de la leche.

La dopamina, en personas con enfermedad de Parkinson, aparece al 50 % de
los niveles normales y produce rigidez muscular y falta de coordinación motora.
En esta enfermedad, las neuronas productoras de dopamina van degenerando
lentamente, y aunque se desconocen las causas de esta degeneración neuronal,
algunos casos parecen estar muy relacionados con la toxicidad de ciertos
compuestos químicos, como los pesticidas.[cita requerida]
Por el contrario, la esquizofrenia se asocia
con un aumento excesivo en los niveles de dicho neurotransmisor.

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Véase también

Adicción

Anfetamina

Antipsicótico

Catecolamina

Catecol-O-metil
transferasa

Condicionamiento
clásico

Condicionamiento
operativo

Cocaína

Enfermedad de
Parkinson

Esquizofrenia

Hipótesis
dopaminérgica de la esquizofrenia

Inhibidores
de la entrada de dopamina

Metilfenidato

Neurotransmisor

Prolactinoma

Selegilina

[editar]
Enlaces externos

Biochemistry of Parkinson's Disease

[editar]
Referencias

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Carlsson and the discovery of dopamine. Trends in Pharmacological
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Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Dopamina"

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Agentes
inotrópicos | Código ATC
C | Catecolaminas
| Fenetilaminas
| Hormonas
peptídicas | Neurotransmisores
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