Дофамин, или 3-гидрокситирамин, является катехоламиновым нейротрансмиттером головного мозга , который связан с различными неврологическими и психическими процессами, включая двигательный контроль, познание, обучение и вознаграждение. В дополнение к этим и другим процессам в центральной нервной системые(ЦНС) дофамин влияет на многочисленные периферические функции, включая моторику желудочно-кишечного тракта, высвобождение гормонов, артериальное давление и баланс натрия.
Напомню читателю моего блога , что в то время как дофамин был впервые синтезирован в 1910 году ( Hornykiewicz , 1986 ), только в 1957 году дофамин был обнаружен в человеческом мозгу ( Montagu 1957 ), то есть сначала дофамин показал себя на периферии , а не в центральной нервной системе, так как до этого открытия дофамин обнаруживали только в периферических тканях и жидкостях организма млекопитающих и считался предшественником других катехоламинов. Ситуация изменилась в 1958 г., когда Арвид Карлссон обнаружил, что дофамин действует как нейротрансмиттер (Carlsson, Lindqvist, Magnusson, & Waldeck, 1958) и в основном концентрируется в базальных ганглиях как человека, так и грызунов. Вскоре после этого развитие флуоресцентной гистохимической визуализации моноаминов позволило наблюдать нейрональные пути, содержащие дофамин ( Carlsson et al., 1962 ), установив независимую роль дофамина и приведя к идентификации специфических рецепторов дофамина ( Kebabian et al., 1972 ; Seeman et al., 1972) и обнаружить их сигнальные пути .
Дофамин в первую очередь опосредует свои эффекты посредством активации дофаминовых рецепторов (DR), которые являются членами надсемейства рецепторов, связанных с G-белком (GPCR). Дофаминовые рецепторы делятся на 2 подгруппы: D1-подобные (D1 и D5) и D2-подобные (D2, D3 и D4) ( Beaulieu and Gainetdinov 2011 ; Missale et al. 1998 ), которые имеют различное сродство к дофамину ( Mittal et al . др. 2017 ). Greengard et.al. показали, что дофамин действует на D1-подобные рецепторы, увеличивая образование сАМP ( Hemmings Jr et al. 1984 ), и этот путь теперь служит основой для различия между подтипами DR. D1-подобные рецепторы связываются с Gαs/olf и стимулируют выработку cАМP, в то время как D2-подобные DR связываются с Gαi/o .и подавляют продукцию cАМP.
Помимо регуляции cАМP, DR могут действовать через несколько альтернативных сигнальных путей. Наиболее изученной является опосредованная Gq/11 активация фосфолипазы С (PLC), которая индуцирует высвобождение кальция из эндоплазматического ретикулума посредством активации рецепторов IP3. Дофамин также опосредует индуцированную β-arrestin 2 активацию Akt и трансактивацию киназ рецепторов тирозина (RTK), таких как BDNF и TrkB. Дополнительная сложность передачи сигнала создается за счет образования олигомерных комплексов с другими GPCR, такими как D2-D4 или D2 с рецептором аденозина A 2 A .
Дофамин получают в результате двухстадийного процесса, начинающегося с гидроксилирования L-тирозина ферментом тирозингидроксилазой (TH) ( Meiser et al. 2013 ), за которым следует декарбоксилирование полученного продукта, L-ДОФА, ароматической аминокислотой декарбоксилазой (AADC). Этот процесс в основном происходит в дофаминергических нейронах, хотя иммунные клетки ( Nolan and Gaskill 2018 ) и другие клетки периферических тканей ( Mezey et al. 1998 ; Nurse and Fearon 2002 ; Pilipović et al. 2008 ) также экспрессируют ферменты для синтеза дофамина. В нейронах после выработки дофамина он либо сохраняется в синаптических везикулах в высоких концентрациях (мМ) ( Omiatek et al. 2013 ; Scimemi and Beato 2009 ) для будущего высвобождения, либо гидроксилируется с образованием норадреналина, если клетка содержит дофамин-β- гидроксилаза.
Исследования показали, что дофамин действует как важный регулятор иммунной функции. Иммуномодулирующая активность дофамина была впервые выявлена в 1980-х и 1990-х годах, когда ряд исследований показал, что иммунные клетки содержат компоненты дофаминергической системы ( Cosentino et al. 1999 ; Le Fur et al. 1980 ; Musso et al. 1996 ; Santambrogio et al. др. 1993 ). Многие исследования в настоящее время показывают, что дофамин действует как иммуномодулирующий регулятор и играет ключевую роль в нейроиммунной коммуникации, а недавние исследования обнаружили вызванные дофамином изменения в функциях лимфоцитов, макрофагов, нейтрофилов и моноцитов ( Calderon et al. 2017 ; Dos-Santos-Pereira et al . и др., 2018 г. ). Значительный прогресс также был достигнут в понимании специфических дофаминергических сигнальных механизмов в различных типах клеток, отличных от нейронов, что указывает на то, что иммунные клетки взаимодействуют с дофамином центрально и периферически, как в гомеостатических, так и в патологических состояниях.
Многие иммунные клетки экспрессируют дофаминовые рецепторы и другие белки, связанные с дофамином, что позволяет им активно реагировать на дофамин и предоставляет возможность предположить, что дофаминергическая иммунорегуляция является важной частью работы иммунной системы . Детальное понимание физиологических концентраций дофамина в определенных областях человеческого тела, особенно в периферических системах, имеет решающее значение для разработки гипотез и экспериментов, изучающих влияние физиологически значимых концентраций дофамина на иммунные клетки. Однако физиологические концентрации дофамина в определенных областях человеческого тела, особенно в периферических системах, остаются неясными из-за относительной нехватки данных по этой теме и большой изменчивости среди проведенных исследований. Кроме того, большинство исследований, сравнивающих различные эффекты дофамина между тканями, сосредоточены на экспрессии дофаминовых рецепторов, а не на концентрации самого дофамина. Это представляет серьезную проблему в этой области, поскольку отсутствие информации препятствует развитию гипотез и экспериментов по изучению влияния физиологически значимых концентраций дофамина на иммунную функцию.
К сожалению, концентрации дофамина, которым будут подвергаться эти иммунные клетки в различных анатомических областях, неясны. Чтобы решить эту проблему, следует подробно освятить текущую информацию о концентрациях дофамина, обнаруженных как в центральной нервной системе, так и во многих областях периферии организима. Кроме того, представляет интерес вопрос об иммунных клетках, присутствующих в каждой области организма , и то, как они могут взаимодействовать с дофамином в каждом описанном компартменте.
Наконец, необходимо рассмотреть , как изменения в этих концентрациях дофамина могут влиять на дисфункцию иммунных клеток при некоторых болезненных состояниях, включая шизофрению, болезни Паркинсона и Альцгйемера , рассеянный склероз, ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника, а также совокупность патологий, когнитивных и двигательных симптомов, связанных с ВИЧ.
Несмотря на большое поле возможностей которые может нам открыть дофамин в последующие годы, в данный момент для человека болеющего психическими заболеваниями важно знать его концентрацию а так же других гормонов , нейротрансмитеров, что можно сделать посредством нейротеста. В нашей клинике вы можете его сдать, и получить консультацию по результатам анализов.