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Fonctions dopaminergiques et mécanisme d'action
Le dopamine C'est un neurotransmetteur produit par une grande variété d'animaux, y compris des êtres vertébrés et des invertébrés.
C'est le neurotransmetteur le plus important du système nerveux central des mammifères et participe à la régulation de diverses fonctions telles que le comportement moteur, l'humeur ou l'affectivité.
Il est généré dans le système nerveux central, c'est-à-dire dans le cerveau des animaux, et fait partie des substances appelées catécholamines.
Les catécholamines sont un groupe de neurotransmetteurs qui sont rejetés dans le courant sanguin et comprennent trois composants principaux: l'adrénaline, la noradrénaline et la dopamine.
Ces trois substances sont synthétisés à partir de la tyrosine d'acide aminé et peuvent être produites dans les glandes surrénales (les reins structures) ou terminaisons nerveuses des neurones.
La dopamine est produite dans plusieurs régions du cerveau, en particulier dans la substance noire, et exécute des fonctions de la neurotransmission dans le système nerveux central, en activant les cinq types de récepteurs de la dopamine: D1, D2, D3, D4 et D5.
Dans chaque région du cerveau, la dopamine est responsable de l'exécution d'un certain nombre de fonctions différentes.
Les plus importants sont: les mouvements moteurs, la régulation de la sécrétion de prolactine, l'activation du système de plaisir, la participation à la régulation du sommeil et de l'humeur et l'activation des processus cognitifs.
Le système dopaminergique
Il y a des milliers de neurones dopaminergiques dans le cerveau, c'est-à-dire des produits chimiques dopaminergiques.
Le fait que ce neurotransmetteur soit si abondant et ainsi réparti entre plusieurs régions neuronales a conduit à l'émergence de systèmes dopaminergiques.
Ces systèmes donnent des noms aux différentes connexions de la dopamine dans différentes zones du cerveau, ainsi qu'aux activités et fonctions exécutées par chacun d'eux.
De cette manière, la dopamine et ses projections peuvent être regroupées en trois systèmes principaux.
1- Systèmes ultra-courts
Il fait deux groupes de neurones dopaminergiques majeurs: ceux du bulbe olfactif et ceux des couches plexiformes de la rétine.
La fonction de ces deux premiers groupes de dopamine est principalement responsable des fonctions perceptives, à la fois visuelles et olfactives.
2- Système de longueur intermédiaire
Ils comprennent des cellules dopaminergiques qui commencent dans l'hypothalamus (une région interne du cerveau) et se terminent dans le noyau intermédiaire de l'hypophyse (une glande endocrine qui sécrète des hormones qui régulent l'homéostasie).
Ce second groupe de dopamine se caractérise principalement par la régulation des mécanismes moteurs et des processus internes du corps, tels que la température, le sommeil et l’équilibre.
3- Systèmes longs
Le dernier groupe comprend des neurones de la zone tagmental ventral (une région du cerveau située dans le mésencéphale), qui envoient des projections à trois principales régions neurales: néostriatum la (les noyaux de putamen caudé et le cortex), limbique et les autres structures limbiques.
Ces cellules dopaminergiques sont responsables de processus mentaux supérieurs tels que la cognition, la mémoire, la récompense ou l'humeur.
Comme nous le voyons, la dopamine est une substance que l'on peut trouver dans pratiquement toutes les régions du cerveau et qui joue un nombre infini d'activités et de fonctions mentales.
Pour cette raison, le bon fonctionnement de la dopamine est d'une importance vitale pour le bien-être des personnes et de nombreuses altérations ont été associées à cette substance.
Cependant, avant d’examiner en détail les actions et les implications de cette substance, approfondissons un peu son fonctionnement et ses propres caractéristiques.
Synthèse de dopamine
La dopamine est une substance endogène du cerveau et, à ce titre, elle est produite naturellement par l'organisme.
La synthèse de ce neurotransmetteur a lieu dans les terminaisons nerveuses dopaminergiques où elles sont fortement concentrées en enzymes responsables.
Ces enzymes qui favorisent la production de sérotonine sont hydroxylase de tyrosine (TH) et aminácidos aromatique decarboxylase (L-DOPA).
De cette manière, le fonctionnement de ces deux enzymes du cerveau est le principal facteur prédictif de la production de dopamine.
L'enzyme L-DOPA nécessite la présence de l'enzyme TH pour se développer et être ajoutée à cette dernière pour produire de la dopamine.
De plus, la présence de fer est également nécessaire au bon développement du neurotransmetteur.
Ainsi, pour que la dopamine soit générée et distribuée normalement à travers différentes régions du cerveau, la participation de différentes substances, enzymes et peptides de l'organisme est nécessaire.
Comment fonctionne la dopamine?
La génération de dopamine que nous avons expliquée ci-dessus n'explique pas le fonctionnement de cette substance, mais simplement son aspect.
De cette façon, après la génération de dopamine, les neurones dopaminergiques commencent à apparaître dans le cerveau, mais ceux-ci doivent commencer à fonctionner pour mener leurs activités.
Comme toute substance chimique pour fonctionner, la dopamine doit communiquer entre elles, c’est-à-dire qu’elle doit être transportée d’un neurone à un autre.
Sinon, la substance resterait toujours silencieuse et ne ferait aucune activité cérébrale ni ne réaliserait la stimulation neuronale nécessaire.
Pour neurones dopaminergiques peut être transporté à une autre la présence de récepteurs spécifiques est nécessaire, les récepteurs de la dopamine.
Les récepteurs sont définis comme des molécules ou des réseaux moléculaires capables de reconnaître sélectivement un ligand et d'être activés par le ligate lui-même.
De cette façon, les récepteurs dopaminergiques sont capables de distinguer la dopamine des autres types de neurotransmetteurs et ne répondent qu’à elle.
Lorsque la dopamine est libérée par un neurone, il reste dans l'espace de intersináptico (l'espace entre les neurones) jusqu'à ce qu'une capture des récepteurs dopaminergiques et introduit dans un autre neurone.
Types de récepteurs de dopamine
Il existe différents types de récepteurs dopaminergiques, chacun d’eux présentant certaines caractéristiques et fonctions.
Plus précisément, cinq types principaux peuvent être distingués: les récepteurs D1, les récepteurs D5, les récepteurs D2, les récepteurs D3 et les récepteurs D4.
Les récepteurs D1 sont les plus abondants dans le système nerveux central et se trouvent principalement dans le tubercule olfactif, le néostriatum, dans le noyau accumbens, l'amygdale, le noyau subthalamique et la substance noire.
Ils montrent une affinité relativement faible pour la dopamine et l'activation de ces récepteurs entraîne l'activation de protéines et la stimulation de diverses enzymes.
Les récepteurs D5 sont beaucoup plus rares que les récepteurs D1 et ont des performances très similaires.
Les récepteurs D2 sont témoins principalement dans l'hippocampe, dans le noyau accumbens et le neostriatum, et sont couplés à des protéines G.
Enfin, les récepteurs D3 et D4 se trouvent principalement dans le cortex cérébral et seraient impliqués dans des processus cognitifs tels que la mémoire ou l’attention.
Fonctions de la dopamine
Comme nous l'avons remarqué, la dopamine est l'un des produits chimiques les plus importants dans le cerveau et remplit donc de multiples fonctions.
Le fait qu'il soit largement distribué dans les régions du cerveau signifie que ce neurotransmetteur ne se limite pas à effectuer une ou plusieurs activités ayant des caractéristiques similaires.
En fait, la dopamine participe à de multiples processus cérébraux et permet d’exercer des activités très diverses et très diverses.
Les principales fonctions de la dopamine sont:
Le mouvement du moteur
Les neurones dopaminergiques situés dans les régions les plus intimes du cerveau, à savoir, dans les noyaux gris centraux, permettent la production de mouvements moteurs de personnes.
Dans cette activité, les récepteurs D5 semblent être particulièrement impliqués et la dopamine est un élément clé pour obtenir des performances motrices optimales.
Le fait que cette fonction de la dopamine soit plus évidente est la maladie de Parkinson, une pathologie dans laquelle l'absence de dopamine dans les noyaux gris centraux altère en abondance la capacité de mouvement de l'individu.
Mémoire, attention et apprentissage
La dopamine est également distribuée dans les régions neuronales qui permettent l'apprentissage et la mémoire, telles que l'hippocampe et le cortex cérébral.
Lorsque suffisamment de dopamine n'est pas sécrétée dans ces zones, des problèmes de mémoire, une incapacité à maintenir l'attention et des difficultés d'apprentissage peuvent survenir.
Les sentiments de récompense
C'est probablement la fonction principale de cette substance puisque la dopamine sécrétée dans le système limbique permet de ressentir des sensations de plaisir et de récompense.
De cette façon, lorsque nous effectuons une activité qui nous est agréable, notre cerveau libère automatiquement de la dopamine, ce qui permet d'expérimenter la sensation de plaisir.
L'inhibition de la production de prolactine
La dopamine est responsable de l'inhibition de la sécrétion de prolactine, une hormone peptidique qui stimule la production de lait dans les glandes mammaires et la synthèse de progestérone dans le corps jaune.
Cette fonction s'exerce principalement dans le noyau arqué de l'hypothalamus et dans l'hypophyse antérieure.
La régulation du sommeil
Le fonctionnement de la dopamine dans la glande pinéale permet de dicter le rythme circadien chez l'homme car il permet de libérer la mélatonine et de produire la sensation de sommeil quand il faut du temps sans sommeil.
De plus, la dopamine joue un rôle important dans le traitement de la douleur (de faibles niveaux de dopamine sont associés à des symptômes douloureux) et est impliquée dans des actes de nausée auto-réflexifs.
La modulation de l'humour
Enfin, la dopamine joue un rôle important dans la régulation de l’humeur, de sorte que de faibles concentrations de cette substance sont associées à des sautes d’humeur et à la dépression.
Pathologies liées à la dopamine
La dopamine est une substance qui exerce de multiples activités cérébrales, de sorte que son dysfonctionnement peut entraîner de nombreuses maladies. Les plus importants sont.
La maladie de Parkinson
C'est la pathologie qui a une relation plus directe avec le fonctionnement de la dopamine dans les régions du cerveau.
En fait, cette maladie est principalement causée par une perte dégénérative de neurotransmetteurs dopaminergiques dans les noyaux gris centraux.
La diminution de la dopamine entraîne les symptômes moteurs typiques de la maladie, mais elle peut également entraîner d'autres manifestations liées au fonctionnement du neurotransmetteur, telles que des problèmes de mémoire, d'attention ou de dépression.
Le traitement pharmacologique primaire de la maladie de Parkinson repose sur l'utilisation d'un précurseur de la dopamine (L-DOPA), ce qui permet d'augmenter légèrement les quantités de dopamine dans le cerveau et pour atténuer les symptômes.
La schizophrénie
L'hypothèse principale de l'étiologie de la schizophrénie est basée sur la théorie dopaminergique, ce qui suggère que cette maladie est due à une hyperactivité de la dopamine.
Cette hypothèse est étayée par l'efficacité des médicaments antipsychotiques pour cette maladie (qui inhibent les récepteurs D2) et la capacité des médicaments qui augmentent l'activité dopaminergique tels que la cocaïne ou les amphétamines génèrent une psychose.
Épilepsie
Sur la base de plusieurs observations cliniques, il a été émis l'hypothèse que l'épilepsie pourrait être un syndrome d'hypoactivité dopaminergique, donc un déficit de production de dopamine dans les zones mesolimbic pourrait conduire à cette maladie.
Ces données n'ont pas été complètement neutralisées, mais elles sont étayées par l'efficacité des médicaments efficaces dans le traitement de l'épilepsie (anticonvulsivants), qui augmentent l'activité des récepteurs D2.
Toxicomanie
Dans le même mécanisme de la dopamine qui permet l'expérimentation du plaisir, de la satisfaction et de la motivation, les bases de la dépendance sont également soutenues.
Les médicaments fournissant une libération accrue de dopamine à priser, la cocaïne, les amphétamines et la morphine sont ceux qui ont un plus addictif en raison d'augmenter la dopamine régions productrices du cerveau dans le plaisir et la récompense.
Références
- Juge Arias-Montaño. Modulation de la synthèse de dopamine par les récepteurs présynaptiques. Thèse de doctorat, Département de physiologie, biophysique et neurosciences, CINVESTAV, 1990.
- Feldman RS, Meyer JS, Quenzer LF. Principes de neuropsychopharmacologie. Sunderland, Sinauer, 1997: 277-344.
- Gobert A, F Lejeune, Rivet J-M, L Cistarelli, Millan MJ. Les récepteurs de la dopamine D3 (auto) inhibent la libération de dopamine dans le cortex frontal de rats se déplaçant librement in vivo. J Neurochem 1996; 66: 2209-12.
- Hetey L Koudrine V, Shemanov A, Rayevsky K, Delssner V. récepteurs de la dopamine et la sérotonine présynaptique activité tyrosine hydroxylase dans la modulation de synaptosomes du noyau accumbens des rats. Eur J Pharmacol 1985; 43: 327-30.
- O'Dowd BF. Structure des récepteurs de la dopamine. J Neurochem 1993; 60: 804-16.
- Poewe W. Le traitement de la maladie de Parkinson doit-il être instauré avec un agoniste de la dopamine? Neurol 1998; 50 (Suppl 6): S19-22.
- Starr MS. Le rôle de la dopamine dans l'épilepsie Synapse 1996; 22: 159-94.