Дофамин и его функции в организме¶

Дофамин — органическое соединение класса катехоламинов, нейромедиатор и гормон, выполняющий в организме человека и животных функции передачи сигналов между нервными клетками и регуляции ряда физиологических процессов. По химической структуре представляет собой 4-(2-аминоэтил)бензол-1,2-диол, то есть производное пирокатехина с аминоэтильной боковой цепью. Брутто-формула — C₈H₁₁NO₂. Дофамин синтезируется из аминокислоты тирозина и служит предшественником норадреналина и адреналина. В головном мозге он участвует в управлении движением, мотивацией, обучением и системой вознаграждения, а на периферии — в регуляции работы сердца, сосудов, почек и эндокринных желёз.

¶Химическая природа и синтез

Дофамин относится к моноаминам и катехоламинам. Его биосинтез идёт в несколько этапов:

1. Тирозин под действием фермента тирозингидроксилазы превращается в L-ДОФА (дигидроксифенилаланин).
2. L-ДОФА декарбоксилируется ферментом ДОФА-декарбоксилазой с образованием собственно дофамина.
3. В некоторых клетках дофамин далее превращается в норадреналин (под действием дофамин-β-гидроксилазы), а затем в адреналин.

Скорость синтеза ограничивается первым этапом — активностью тирозингидроксилазы, которая регулируется обратной связью: избыток дофамина тормозит собственное производство. После выполнения функции нейромедиатор удаляется из синаптической щели путём обратного захвата (транспортёром DAT) и разрушается ферментами моноаминоксидазой (МАО) и катехол-О-метилтрансферазой (КОМТ).

¶Роль в центральной нервной системе

В мозге дофамин действует через пять типов рецепторов (D1–D5), объединяемых в две семьи — D1-подобные и D2-подобные. Нейроны, использующие дофамин, сосредоточены в нескольких ядрах, прежде всего в среднем мозге и промежуточном мозге.

Основные дофаминовые пути:

• Нигростриарный путь — от чёрной субстанции к полосатому телу. Отвечает за запуск и координацию произвольных движений. Дегенерация этих нейронов приводит к болезни Паркинсона.
• Мезолимбический и мезокортикальный пути — от вентральной области покрышки к лимбическим структурам и коре. Связаны с мотивацией, эмоциями, чувством награды и подкреплением поведения.
• Тубероинфундибулярный путь — от гипоталамуса к гипофизу. Регулирует выделение пролактина и других гормонов.

Именно мезолимбическая система лежит в основе так называемой «системы вознаграждения»: дофамин выделяется при получении приятного стимула — еды, победы, социального одобрения — и способствует закреплению поведения, приведшего к результату. При этом современные исследования уточняют, что дофамин сигнализирует не столько об удовольствии, сколько об ошибке предсказания награды и о стремлении к ней.

¶Периферические функции

За пределами центральной нервной системы дофамин работает как местный гормон и паракринный регулятор:

• В почках он расширяет почечные сосуды, увеличивает почечный кровоток и скорость клубочковой фильтрации, а также усиливает выведение натрия с мочой.
• В сердечно-сосудистой системе в низких дозах расширяет сосуды, в высоких — повышает силу и частоту сердечных сокращений.
• В пищеварительном тракте тормозит двигательную активность желудка и кишечника, влияет на секрецию.
• В эндокринной системе подавляет секрецию пролактина и участвует в регуляции других гипофизарных гормонов.

Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер, поэтому его введение как лекарства действует преимущественно на периферии.

¶Медицинское применение

В клинической практике дофамин применяют в виде раствора для внутривенного введения:

• при шоке и острой сердечно-сосудистой недостаточности — для повышения артериального давления и поддержки сердечной деятельности;
• при острой почечной недостаточности — в малых дозах для стимуляции диуреза.

Дозозависимость эффектов определяет осторожность применения: малые дозы влияют на почечные рецепторы, средние — на сердце, высокие — на сосуды. Препарат вводят только под контролем врача, поскольку возможны нарушения ритма сердца и другие побочные эффекты.

Отдельное направление — лекарства, влияющие на дофаминовую передачу в мозге. К ним относятся:

• L-ДОФА (леводопа) — предшественник дофамина, применяемый при болезни Паркинсона;
• агонисты дофаминовых рецепторов — при паркинсонизме и некоторых эндокринных нарушениях;
• антагонисты дофаминовых рецепторов (нейролептики) — при психозах и ряде психических расстройств;
• ингибиторы обратного захвата и МАО — при депрессии и других состояниях.

¶Связь с заболеваниями

Нарушения дофаминовой системы сопутствуют ряду патологий:

Дофамин участвует и в формировании привычек, влечений и зависимого поведения: вещества, повышающие его уровень (например, психостимуляторы), способны вызывать стойкую зависимость.

¶Регуляция уровня

На концентрацию дофамина влияют сон, физическая активность, питание (в частности, поступление тирозина), стресс и ряд лекарств. Резкие колебания уровня связаны с настроением, работоспособностью и мотивацией, однако представление о «дофаминовой яме» или «дофаминовом детоксе» в значительной мере упрощено и не подтверждается строгими клиническими данными. Дофамин — не «гормон удовольствия» в бытовом смысле, а сложный регулятор, участвующий в движениях, обучении, мотивации и работе внутренних органов.