Dopamina

La dopamina è un neurotrasmettitore fondamentale per il funzionamento del sistema nervoso centrale e periferico. Derivata dall’amminoacido tirosina, la dopamina è coinvolta in numerosi processi fisiologici e comportamentali, tra cui la regolazione del movimento, la motivazione, il piacere, l’attenzione, l’apprendimento e il controllo endocrino. Alterazioni nei livelli di dopamina sono associate a numerose condizioni patologiche, come il morbo di Parkinson, la schizofrenia, la depressione e le dipendenze.

La dopamina è un neurotrasmettitore cruciale per molteplici funzioni fisiologiche e comportamentali. La sua complessità e centralità la rendono una chiave di volta per comprendere sia i processi normali che patologici del sistema nervoso. Gli studi continui sulla dopamina e sulle sue vie promettono nuove strategie terapeutiche per trattare disturbi neuropsichiatrici e motori.

Etimologia

Il termine “dopamina” deriva da:

• DOPA: abbreviazione di dihydroxyphenylalanine (diossifenilalanina), un precursore della dopamina.
• -amina: gruppo funzionale presente nella struttura chimica della dopamina.

La scoperta e la denominazione della dopamina risalgono alla metà del XX secolo, quando si comprese il suo ruolo come neurotrasmettitore indipendente.

Struttura chimica

La dopamina è una catecolamina, un composto organico con un gruppo catecolo (un anello benzenico con due gruppi ossidrilici) e un gruppo amminico. La sua formula chimica è C₈H₁₁NO₂ e la struttura è rappresentata come segue:

\[\text{HO}-\text{C}_6\text{H}_3(\text{OH})-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{NH}_2\]

La dopamina è biosintetizzata a partire dalla tirosina, un amminoacido essenziale, attraverso una serie di reazioni enzimatiche.

Sintesi e metabolismo

Sintesi della dopamina

1. Idrossilazione della tirosina: La tirosina è convertita in L-DOPA dall’enzima tirosina idrossilasi (TH). Questa è la fase limitante della sintesi.
   \[\text{Tirosina} \xrightarrow{\text{TH}} \text{L-DOPA}\]
2. Decarbossilazione della L-DOPA: L-DOPA è decarbossilata a dopamina dall’enzima L-amminoacido aromatico decarbossilasi.
   \[\text{L-DOPA} \xrightarrow{\text{AAD}} \text{Dopamina}\]

Metabolismo della dopamina

La dopamina è degradata da due principali enzimi:

• Monoamino ossidasi (MAO): converte la dopamina in acido diidrofenilacetico (DOPAC).
• Catecol-O-metiltransferasi (COMT): trasforma il DOPAC in acido omovanillico (HVA), un metabolita escreato nelle urine.

Ruoli fisiologici

La dopamina svolge funzioni diverse a seconda della regione cerebrale o del sistema corporeo in cui opera. Le sue azioni sono mediate da specifici recettori dopaminergici (D1-D5), appartenenti alla famiglia dei recettori accoppiati a proteine G.

Nel sistema nervoso centrale

1. Regolazione del movimento:
   • La dopamina è fondamentale nel controllo motorio, mediato dal sistema nigrostriatale, una via che collega la substantia nigra al corpo striato. La degenerazione di questa via è alla base del morbo di Parkinson.
2. Motivazione e ricompensa:
   • Nel sistema mesolimbico, la dopamina regola i meccanismi di piacere e ricompensa. Questa via è coinvolta nel comportamento motivato e nelle dipendenze.
3. Cognizione e attenzione:
   • Nel sistema mesocorticale, la dopamina modula la funzione della corteccia prefrontale, influenzando l’attenzione, la memoria di lavoro e la capacità di prendere decisioni.
4. Regolazione dell’umore:
   • La dopamina interagisce con altri neurotrasmettitori, come la serotonina, nel modulare l’umore e il comportamento emotivo.

Nel sistema endocrino

La dopamina agisce come un inibitore del rilascio di prolattina da parte dell’ipofisi anteriore, un effetto mediato dal sistema tuberoinfundibolare.

Nel sistema nervoso periferico

La dopamina è un precursore di altri neurotrasmettitori, come la noradrenalina e l’adrenalina, ed è coinvolta nella regolazione della pressione sanguigna, del flusso ematico renale e della motilità gastrointestinale.

Vie dopaminergiche principali

Nel cervello umano, la dopamina è prodotta principalmente nella substantia nigra e nell’area tegmentale ventrale (VTA). Le principali vie dopaminergiche sono:

1. Via nigrostriatale:
   • Coinvolta nel controllo motorio.
   • Degenerazione di questa via: morbo di Parkinson.
2. Via mesolimbica:
   • Regola il sistema di ricompensa.
   • Alterazioni: dipendenze e schizofrenia.
3. Via mesocorticale:
   • Regola le funzioni cognitive e l’umore.
   • Alterazioni: schizofrenia e deficit cognitivi.
4. Via tuberoinfundibolare:
   • Regola il rilascio di prolattina.
   • Alterazioni: iperprolattinemia.

Recettori dopaminergici

I recettori dopaminergici sono suddivisi in due famiglie principali:

1. Recettori D1-like: comprendono i sottotipi D1 e D5.
   • Effetto eccitatorio.
   • Stimolano la produzione di AMP ciclico (cAMP).
2. Recettori D2-like: comprendono i sottotipi D2, D3 e D4.
   • Effetto inibitorio.
   • Riduzione del cAMP.

Patologie associate

Alterazioni nei livelli di dopamina o nelle sue vie sono implicate in numerose condizioni patologiche.

Deficit di dopamina

• Morbo di Parkinson:
  • Degenerazione dei neuroni dopaminergici nella substantia nigra.
  • Sintomi: rigidità, bradicinesia, tremore a riposo.
  • Trattamento: L-DOPA, inibitori delle MAO-B.
• Depressione:
  • Riduzione della dopamina nelle vie mesolimbiche e mesocorticali.
  • Sintomi: apatia, anedonia.

Eccesso di dopamina

• Schizofrenia:
  • Iperattività della dopamina nelle vie mesolimbiche.
  • Sintomi: allucinazioni, deliri.
  • Trattamento: antipsicotici (bloccanti dei recettori D2).
• Dipendenze:
  • Sovrastimolazione della via mesolimbica da sostanze come cocaina e anfetamine.
  • Effetti: aumento del piacere, comportamento compulsivo.

Alterazioni endocrine

• Iperprolattinemia:
  • Ridotta inibizione dopaminergica sulla prolattina.
  • Sintomi: galattorrea, amenorrea.

Trattamenti farmacologici

I farmaci che agiscono sul sistema dopaminergico includono:

1. Agonisti dopaminergici:
   • Stimolano i recettori dopaminergici.
   • Esempi: pramipexolo, ropinirolo (usati nel Parkinson).
2. Antagonisti dopaminergici:
   • Bloccano i recettori dopaminergici.
   • Esempi: aloperidolo, risperidone (usati nella schizofrenia).
3. Precursori della dopamina:
   • L-DOPA: trattamento standard del Parkinson.
4. Inibitori delle MAO-B:
   • Riducono la degradazione della dopamina.
   • Esempi: selegilina.