dopamin

Elektronmikroskopisk bilde av en nerveende med vesikler som inneholder transmittersubstanser.
Av .
Lisens: CC BY NC 2.0

Dopamin er et signalstoff (transmittersubstans) som skilles ut av spesialiserte nerveceller flere steder i hjernen.

Faktaboks

uttale:
dopamˈin

Distribusjonsnett for dopamin

I midthjernen ligger to grupper av dopaminproduserende nerveceller: det ventrale tegmentale området (VTA: engelsk «ventral tegmental area») og substantia nigra («den sorte substans»).

Nervecellene i VTA sender utløperne sine til flere områder der de skiller ut dopamin, først og fremst nucleus accumbens og hjernebarken i pannelappen. Nucleus accumbens ligger i dypet av pannelappen og er en viktig del av hjernens belønningssystem. Den blir påvirket når dopamin skilles ut av nerveutløperne fra VTA. Dette gir en opplevelse av behag og tilfredshet. Følelsen av tilfredshet forsterker (eller belønner) den aktiviteten som forårsaker den positive følelsen.

Hjernebarken i pannelappen er viktig for våre evner til å styre atferden vår (våre eksekutive evner), blant annet for konsentrasjonsevnen. Vi må kunne konsentrere oss for å klare å gjennomføre en handling uten å bli distrahert av uvesentlige ytre faktorer eller av innfall og impulser. Konsentrasjonsevne og oppmerksomhet er avhengig av at dopamin skilles ut i hjernebarken av nerveutløperne fra VTA.

Nervecellene i substantia nigra sender utløpere til striatum der de skiller ut dopamin. Striatum, som ligger i dypet av pannelappen, består av nucleus caudatus (halekjernen) og putamen. Nucleus caudatus er viktig for motivasjon og målrettet atferd. Putamen deltar i reguleringen av muskelaktivitet, det vil si bevegelser og muskelstramming (muskeltonus). Både motivasjon og muskelaktivitet reguleres ved at dopamin skilles ut av nerveutløperne fra substantia nigra.

Hypothalamus er et område dypt i hjernen som blant annet styrer hormonfrigjøringen fra hypofysen. Prolaktin er ett av hormonene som frigjøres fra hypofysen. Det stimulerer brystkjertlene til å vokse og til å produsere melk. Prolaktinfrigjøringen hemmes av nerveutløpere fra hypothalamus som skiller ut dopamin.

Luktelappene ligger på hjernens underside. Der deltar dopaminproduserende nerveceller i bearbeidingen av luktsignaler fra neseslimhinnen og i formidlingen av disse signalene til hjernebarken i tinninglappene.

Hjernens kvalme- og brekningssentre ligger langt nede i hjernestammen. Her finnes dopaminproduserende nerveceller som sender utløpere både til lokale nerveceller og til mage-tarm-kanalen og som gir opphav til kvalmeopplevelse og brekninger.

Også ellers i kroppen finnes det dopaminproduserende nerveceller, blant annet i nyrene, i blodårer og i mage-tarmkanalen. Disse nervecellene har roller i hhv. natriumutskillelse til urinen, regulering av blodgjennomstrømning og tarmbevegelser.

Dannelse og nedbrytning av dopamin

Dopamin dannes fra aminosyren tyrosin. Tyrosin omdannes til dopamin gjennom to trinn: først settes det på en OH-gruppe av enzymet tyrosin hydroksylase; slik dannes L-DOPA (L-dihydroksyfenylalanin). Deretter fjernes en karboksylgruppe av enzymet aromatisk aminosyre dekarboksylase, og dopamin er dannet. Dopamin inngår i gruppen av stoffer vi kaller monoaminer. Andre monoaminer er noradrenalin, adrenalin, serotonin og histamin. Dopamin er forløperen til noradrenalin og adrenalin. Noradrenalin er signalstoff i andre nerveceller både i hjernen og ellers i kroppen. Adrenalin er signalstoff i noen nerveceller i hjernen og dannes (som hormon) i binyremargen.

Etter at dopamin er skilt ut av nervecellene, blir den tatt opp igjen i de samme cellene. Slik unngår man at dopaminreseptorene (se nedenfor) er aktivert hele tiden. Dopamin tas opp i cellene ved hjelp av et spesielt protein i cellemembranen: dopamintransportøren. Inne i cellene blir dopamin brutt ned av enzymet monoamin oksidase (MAO). Alternativt kan dopamin bli brutt ned av enzymet katekolamin-O-metyl transferase (COMT) som finnes både inni og utenfor cellene. Sluttproduktet er homovaniljesyre (HVA: homovanilic acid).

Dopaminreseptorer

For at dopamin skal kunne virke på andre celler, må disse cellene ha et mottakerapparat (reseptorer) for dopamin. Dopamin binder seg til disse reseptorene. Det finnes fem forskjellige dopaminreseptorer. De kalles D1-, D2-, D3-, D4- og D5-reseptorer. Alle virker på den måten at når dopamin binder seg til reseptoren, aktiveres proteiner (G-proteiner) inne i cellene.

G-proteiner

G-proteinene er av forskjellige typer. Én type fører til at det dannes mer syklisk AMP (cAMP) inne i cellen. Dette virker aktiverende på cellen. Denne typen G-proteiner kalles Gs-proteiner (s står for ‘stimulerende’). D1- og D5-reseptorer er koplet til Gs-proteiner, og når dopamin binder seg til reseptorene, aktiveres cellen ved at det dannes mer cAMP.

En annen type G-proteiner fører til at dannes mindre cAMP i cellen. Dette virker hemmende på celleaktiviteten. Denne typen G-proteiner kalles Gi-proteiner (i står for inhibitorisk, det vil si hemmende). D2-, D3- og D4-reseptorer er koplet til Gi-proteiner, og når dopamin binder seg til reseptorene, dempes cellens aktivitet ved at produksjonen av cAMP i cellen blir redusert.

Slik kan dopamin øke eller dempe en nervecelles aktivitet avhengig av hva slags dopaminreseptorer nervecellen har. D1-, D2-, D3-, D4- og D5-reseptorene er bygd opp forskjellig; de har forskjellig aminosyrerekkefølge (aminosyresekvens). Selv om D1- og D5-reseptorene begge binder dopamin og fører til økning i cAMP-nivåene, er de forskjellig bygd og kan reagere forskjellig på medikamenter. Det samme gjelder D2-, D3- og D4-reseptorene. Reseptorene er til stede i forskjellig grad i forskjellige deler av hjernen. For eksempel er D4-reseptoren først og fremst til stede i hjernebarken i pannelappen, mens D2-reseptoren er til stede både i hjernebark og striatum. Det bør nevnes at endring i cAMP-nivået i nervecellene ikke er den eneste virkningen av at dopamin binder seg til dopaminreseptorene. Virkningene er mange, komplekse og ikke fullstendig kartlagt, men virkningen på cAMP-nivået har vært viktig for klassifiseringen av dopaminreseptorene.

De fem dopaminreseptorene er kodet av forskjellige gener. Derfor har de forskjellige aminosyresekvenser. Men genet for en reseptor kan være litt forskjellig hos forskjellige mennesker. Særlig er variasjonen stor for genet for D4-reseptoren. Visse genvarianter (polymorfismer) av D4-reseptoren er knyttet til visse tilstander, for eksempel ADHD.

Tilstander og sykdommer som henger sammen med dopamin

Flere tilstander og sykdommer henger sammen med dopamin, eller lar seg behandle ved å påvirke dopaminreseptorene.

ADHD

ADHD (attention deficit and hyperactivity disorder) og ADD (attention deficit disorder) er preget av oppmerksomhets- og konsentrasjonsvansker. Samtidig er man gjerne lett å distrahere, og man er impulsiv. Mange er plaget med hyperaktivitet, føler indre uro og har vansker med å sitte stille. Tilleggsplager er vedvarende tankevirksomhet («tankekjør»), nedstemthet og søvnløshet. Medikamenter som øker stimuleringen av dopaminreseptorer i pannelappen bedrer ofte konsentrasjonsevnen, den indre uroen og søvnvanskene. Dette gjelder metylfenidat og amfetamin, som hemmer at dopamin blir tatt opp av dopamintransportørene. Amfetamin øker dessuten frigjøringen av dopamin fra nerveutløperne til de dopaminproduserende nervecellene. Resultatet er at dopaminreseptorene blir stimulert kraftigere.

Psykose, kvalme, gynekomasti og malignt nevroleptikasyndrom

I behandlingen av psykoser og maniske tilstander bruker man ofte medikamenter (antipsykotiske midler) som hemmer dopaminreseptorer av D2- og D4-typen.

I behandlingen av kvalme bruker man ofte medikamenter (metoklopramid) som hemmer dopaminreseptorer. Disse virker både på kvalmesenteret i hjernestammen (area postrema) og i tarmen.

Behandling av psykoser med medikamenter som hemmer dopaminreseptorer kan gi symptomer som likner Parkinsons sykdom (se nedenfor), både muskelstivhet (rigiditet) og skjelving (tremor). Man kan av og til se vekst av brystkjertlene, hvilket er lettest å se hos menn (gynekomasti). Dette skyldes at hypofysen skiller ut for mye prolaktin. Ved bruk av antipsykotiske medisiner (også kalt nevroleptika) eller kvalmestillende midler som hemmer dopaminreseptorer, kan man en sjelden gang utløse en farlig forgiftningstilstand: malignt nevroleptikasyndrom. Da inntrer forvirring, etter hvert muskelstivhet, ufrivillige bevegelser i armer og ben, høyt blodtrykk, feber og skjelving. Behandlingen er i første rekke å slutte midlertidig med de antipsykotiske medisinene samt å kontrollere feber og væsketilførsel.

Vanedanning og rus

Alle vanedannende stoffer, både morfinliknende smertestillende medisiner og beroligende medisiner, narkotiske stoffer, nikotin og alkohol fører til at det skilles ut mer dopamin i nucleus accumbens. Denne økte utskillelsen av dopamin fører til en behagsopplevelse som regnes for noe av grunnlaget for vanedanningen.

Sentralstimulerende narkotiske midler som kokain, amfetamin og ecstacy (MDMA) hemmer dopamintransportøren slik at dopamin ikke tas så fort opp igjen i nervecellene, men aktiverer dopaminreseptorene lenger, blant annet i nucleus accumbens. De sentralstimulerende stoffene hemmer også transportørene for serotonin og noradrenalin. De påvirker dessuten mekanismene for dopaminutskillelse slik at nervecellene skiller ut mer dopamin.

Parkinsons sykdom

Ved Parkinsons sykdom kan det oppstå stivhet (rigiditet) i muskler, bevegelsene blir langsomme (bradykinesi, hypokinesi), man blir ustø, og noen opplever skjelving (hviletremor), for eksempel i hendene når de hviler i fanget. Disse forandringene gjenspeiler at de dopaminproduserende nervecellene i substantia nigra er skadet eller er blitt borte slik at striatum ikke får sin normale dopaminpåvirkning og derfor ikke fungerer optimalt.

Et annet vanlig symptom ved Parkinsons sykdom er tap av luktesans. Dette skyldes muligens at dopaminproduserende nerveceller i luktelappene ikke fungerer. Et annet symptom er forstoppelse, noe som kan tilskrives at nerveceller, blant annet dopaminproduserende nerveceller, i tarmen og eventuelt i hjernestammen har mistet funksjonen sin.

Behandlingen av Parkinsons sykdom går ut på å øke stimuleringen av dopaminreseptorene. Dette gjør man ved å gi L-DOPA, som er forløperen til dopamin, i tablettform. Man kan ikke gi dopamin selv, fordi dopamin trenger ikke inn i hjernen, men holdes ut av blod-hjernebarrieren. L-DOPA kommer inn i hjernen, tas opp i dopaminproduserende nerveceller, blir omdannet til dopamin og bedrer dermed parkinsonsymptomene når det skilles ut. Andre legemidler som brukes ved Parkinsons sykdom hemmer nedbrytningen av dopamin ved MAO eller COMT. Atter andre medikamenter stimulerer dopaminreseptorene direkte. Behandling av Parkinsons sykdom med L-DOPA eller dopaminreseptor-stimulerende medikamenter kan gi tap av impulskontroll som bivirkning. Dette kan gi spilleavhengighet og hyperseksualitet. En slik virkning av å overstimulere dopaminreseptorene viser hvilke funksjoner de er med å regulere under normale forhold. En bivirkning av L-DOPA er kvalme fordi D2-reseptorer i hjernens kvalmesenter (area postrema) blir aktivert.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg