Dopamina: Funciones y Mecanismo de Acción

La dopamina es un neurotransmisor producido por una amplia variedad de animales, incluidos tanto los seres vertebrados como los invertebrados.

Es el neurotransmisor más importante del sistema nervioso central de los mamíferos y participa en la regulación de diversas funciones como la conducta motora, el estado de ánimo o la afectividad.

dopamina
Molécula en 3D de dopamina.

Se genera en el sistema nervioso central, es decir, en el cerebro de los animales, y forma parte de las sustancias conocidas como catecolaminas.

Las catecolaminas son un grupo de neurotransmisores que se vierten al torrente sanguíneo y que incluyen tres sustancias principales: la adrenalina, la noradrenalina y la dopamina.

Estas tres sustancias son sintetizadas a partir del aminoácido tirosina y pueden ser producidas en las glándulas suprarrenales (unas estructuras de los riñones) o en las terminaciones nerviosas de la neuronas.

La dopamina se genera en múltiples partes del cerebro, especialmente en la sustancia negra, y cumple funciones de neurotransmisión en el sistema nervioso central, activando los cinco tipos de receptores dopaminérgicos: D1, D2, D3, D4 y D5.

En cada región cerebral, la dopamina se encarga de llevar a cabo una serie de funciones diferentes.

Las más importantes son: movimientos motores, regulación de la secreción de prolactina, activación del sistema de placer, participación en la regulación del sueño y del humor, y activación de procesos cognitivos.

El sistema dopaminérgico

En el cerebro se presencian miles de neuronas dopaminérgicas, es decir, de sustancias químicas de dopamina.

El hecho de que este neurotransmisor sea tan abundante y esté tan repartido entre múltiples regiones neuronales, ha dado lugar a la aparición de los sistemas dopaminérgicos.

Estos sistemas dan nombre a las diferentes conexiones de dopamina en las distintas zonas del cerebro, así como a la actividades y las funciones que realizan cada uno de ellos.

De este modo, la dopamina y sus proyecciones pueden agruparse en 3 sistemas principales.

1- Sistemas ultracortos

Confecciona dos grupos de neuronas dopaminérgicas principales: las del bulbo olfatorio y las de las capas plexiformes de la retina.

La función de estos dos primeros grupos de dopamina se encargan principalmente de funciones perceptivas, tanto visuales como olfatorias.

2- Sistema de longitud intermedia

Incluyen las células dopaminérgicas que se inician en el hipotálamo (una región interna del cerebro) y terminan en el núcleo intermedio de la hipófisis (una glándula endocrina que segrega hormonas encargadas de regular la homeostasis).

Este segundo grupo de dopamina se caracteriza principalmente por regular los mecanismos motores y procesos internos del cuerpo como la temperatura, el sueño y el equilibrio.

3- Sistemas largos

Este último grupo incluye a las neuronas de área tagmental ventral (una región cerebral localizada en el mesencéfalo), las cuales envían proyecciones a tres regiones neuronales principales: el neostriado (los núcleos caudado y putamen), la corteza límbica y otras estructuras límbicas.

Estas células dopaminérgicas se encargan de procesos mentales superiores como la cognición, la memoria, la recompensa o el estado de ánimo.

Como vemos, la dopamina es una sustancia que la podemos encontrar en prácticamente cualquier región cerebral y que desempeña una infinidad de actividades y funciones mentales.

Por este motivo, el correcto funcionamiento de la dopamina es de vital importancia para el bienestar de las personas y son muchas las alteraciones que se han relacionado con esta sustancia.

No obstante, antes de ponernos a revisar de forma detallada las acciones y las implicaciones de esta sustancia, vamos a profundizar un poco más sobre su funcionamiento y sus características propias.

Síntesis de la dopamina

La dopamina es una sustancia endógena del cerebro y como tal, es producida de forma natural por el organismo.

La síntesis de este neurotransmisor tiene lugar en las terminales nerviosas dopaminérgicas donde se encuentran en alta concentración de las enzimas responsables.

Estas enzimas que promueven la producción de serotonina son la tirosina hidroxilasa (TH) y la descarboxilasa de aminácidos aromáticos (L-DOPA).

De este modo, el funcionamiento de estas dos enzimas del cerebro son el principal factor que predice la producción de dopamina.

La enzima L-DOPA requiere la presencia de la enzima TH para desarrollarse y añadirse a esta última para producir dopamina.

Además, se requiere también la presencia de hierro para el buen desarrollo del neurotransmisor.

Así pues, para que la dopamina puede generarse y distribuirse con normalidad a través de distintas regiones cerebrales, es necesaria la participación de diferentes sustancias, enzimas y péptidos del organismo.

¿Cómo funciona la dopamina?

La generación de dopamina que hemos explicado anteriormente no explica el funcionamiento de esta sustancia, sino simplemente su aparición.

De este modo, tras las generación de dopamina, empiezan a aparecer neuronas dopaminérgicas en el cerebro, pero estas deben empezar a funcionar para desempeñar sus actividades.

Como toda sustancia química para poder funcionar, la dopamina debe comunicarse entre sí, es decir, debe ser transportada de una neurona a otra.

De lo contrario, la sustancia quedaría siempre quieta y no realizaría ninguna actividad cerebral ni llevaría a cabo la estimulación neuronal necesaria.

Para que la dopamina pueda transportarse de una neurona a otra es necesaria la presencia de unos receptores específicos, los receptores dopaminérgicos.

Los receptores se definen como moléculas o arreglos moleculares que pueden reconocer selectivamente a un ligado y ser activados por el ligado propio.

De este modo, los receptores dopaminérgicos son capaces de distinguir la dopamina de los otros tipos de neurotransmisores y responder sólo a ella.

Cuando la dopamina es liberada por una neurona, permanece en el espacio intersináptico (el espacio entre neuronas) hasta que un receptor dopaminérgico la recoge y la introduce en otra neurona.

Tipos de receptores dopaminérgicos

Existen distintos tipos de receptores dopaminérgicos, cada uno de ellos posee unas características y un funcionamiento determinado.

Concretamente, se pueden distinguir 5 tipos principales: los receptores D1, los receptores D5, los receptores D2, los receptores D3 y los receptores D4.

Los receptores D1 son los más abundantes dentro del sistema nervioso central y se encuentran principalmente en el tubérculo olfatorio, en el neostriado, en el núcleo accumbens, en la amígdala, en el núcleo subtalámico y en la sustancia negra.

Muestran una afinidad relativamente baja por la dopamina y la activación de estos receptores conduce a la activación de proteínas y a la estimulación de diversas enzimas.

Los receptores D5 son mucho más escasos que los D1 y poseen un funcionamiento muy parecido.

Los receptores D2 se presencian principalmente en el hipocampo, en el núcleo accumbens y en el neostriado, y se encuentran acoplados a las proteínas G.

Finalmente, los receptores D3 y D4 se encuentran principalmente en la corteza cerebral y estarían involucrados en procesos cognitivos como la memoria o la atención.

Funciones de la dopamina

Molécula 2D de dopamina.

Como venimos remarcando, la dopamina es una de las sustancias químicas más importantes del cerebro y, por lo tanto, realiza múltiples funciones.

El hecho de que esté ampliamente distribuido por las regiones cerebrales hace que este neurotransmisor no se limite a realizar una única actividad o funciones de características similares.

De hecho, la dopamina participa en múltiples procesos cerebrales y permite el desempeño de actividades muy diversas y muy distintas.

Las principales funciones que lleva a cabo la dopamina son:

El movimiento motor

Las neuronas dopaminérgicas localizadas en las regiones más internas del cerebro, es decir, en los ganglios basales, permiten la producción de los movimientos motores de las personas.

En esta actividad parecen estar especialmente involucrados los receptores D5 y la dopamina resulta un elemento clave para conseguir un óptimo funcionamiento motor.

El hecho que pone más de manifiesto esta función de la dopamina es la enfermedad de Parkinson, una patología en la que la ausencia de dopamina en los ganglios basales deteriora en abundancia la capacidad de movimiento del individuo.

La memoria, la atención y el aprendizaje

La dopamina está distribuida también en las regiones neuronales que permiten el aprendizaje y la memoria, tales como el hipocampo y la corteza cerebral.

Cuando no se segrega suficiente dopamina en estas zonas pueden aparecer problemas de memoria, imposibilidad de mantener la atención y dificultades para el aprendizaje.

Las sensaciones de recompensa

Es probablemente la función principal de esta sustancia ya que la dopamina segregada en el sistema límbico permite experimentar sensaciones de placer y recompensa.

De este modo, cuando realizamos una actividad que nos resulta agradable nuestro cerebro libera dopamina de forma automática, la cual permite la experimentación de la sensación de placer.

La inhibición de la producción de la prolactina

La dopamina se encarga de inhibir la secreción de la prolactina, una hormona peptídica que estimula la producción de leche en las glándulas mamarias y la síntesis de progesterona en el cuerpo de lúteo.

Esta función es desempeñada principalmente en el núcleo arqueado del hipotálamo y en la hipófisis anterior.

La regulación del sueño

El funcionamiento de la dopamina en la glándula pineal permite dictar el ritmo circadiano en los seres humanos ya que permite liberar melatonina y producir la sensación de sueño cuando se lleva tiempo sin dormir.

Además, la dopamina juega un papel importante en el procesamiento del dolor (niveles bajos de dopamina se asocian a síntomas dolorosos), y está implicada en los actos auto-reflejos de las náuseas.

La modulación del humor

Finalmente, la dopamina desempeña funcionamientos importantes en la regulación del humor, por lo que niveles bajos de esta sustancia se asocian a mal humor y depresión.

Patologías relacionadas con la dopamina

La dopamina es una sustancia que lleva a cabo múltiples actividades cerebrales, por lo que su mal funcionamiento puede dar lugar a muchas enfermedades. Las más importantes son.

Enfermedad de Parkinson

Es la patología que guarda una relación más directa con el funcionamiento de dopamina en las regiones cerebrales.

De hecho, esta enfermedad es producida principalmente por una pérdida degenerativa de neurotransmisores dopaminérgicos en los ganglios basales.

La disminución de dopamina se traduce en los típicos síntomas motores de la enfermedad, pero también puede ocasionar otras manifestaciones relacionadas con el funcionamiento del neurotransmisor como problemas de memoria, atención o depresión.

El principal tratamiento farmacológico para el Parkinson se basa en el uso de un precursor de la dopamina (el L-DOPA), los cuales permiten incrementar levemente las cantidades de dopamina en el cerebro y mitigar la sintomatología.

Esquizofrenia

La principal hipótesis de la etiología de la esquizofrenia se basa en la teoría dopaminérgica, la cual plantea que esta enfermedad es debida a una hiperactividad del neurotransmisor de dopamina.

Esta hipótesis es apoyada por la eficacia de los medicamentos antipsicóticos para esta enfermedad (que inhiben los receptores D2) y por la capacidad que tienen las drogas que aumentan la actividad dopaminérgica como la cocaína o las anfetaminas de generar una psicosis.

Epilepsia

Con base en diversas observaciones clínicas, se ha postulado que la epilepsia podría ser un síndrome de hipoactividad dopaminérgica, por lo que un déficit de producción de dopamina en las áreas mesolímbicas podría dar lugar a esta enfermedad.

Estos datos no han estado totalmente contrarrestados pero están apoyados por la eficacia de los fármacos que han resultados eficaces para el tratamiento de la epilepsia (los anticonvulsivos), los cuales incrementa la actividad de los receptores D2.

Adicción

En el mismo mecanismo de la dopamina que permite la experimentación de placer, gratificación y motivación, también se sustentan las bases de la adicción.

Las drogas que proporcionan una mayor liberación de dopamina como el tabaco, la cocaína, las anfetaminas y la morfina son las que poseen un mayor poder adictivo debido al incremento dopaminérgico que producen en las regiones cerebrales de placer y recompensa.

Referencias

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