Dopamina
Es un neurotransmisor inhibitorio derivado de la tirosina que se encuentra en los ganglios basales y en el corpus striatum. La deficiencia en dopamina se relaciona con la enfermedad de Parkinson. Algunos estudios tambien ligan la dopamina con tendencia hacia el alcoholismo.
Dopamina (C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2) es una catecolamina que cumple funciones de neurotransmisor en el sistema nervioso central.
Como fármaco, actúa como simpaticomimético (emulando la acción del sistema nervioso simpático) produciendo efectos adversos como taquicardia o hipertensión arterial.
La dopamina en los ganglios basales tiene una función fundamental para el control de los movimientos por parte de nuestro cerebro. La destrucción de las neuronas que producen dopamina en esta zona es la causa de la enfermedad de Parkinson.
Este neurotransmisor cerebral se relaciona con las funciones motrices, las emociones y los sentimientos de placer.
Controla el sistema retiniano y los sistemas encargados de activar los centros responsables de la actividad motora, así como los de regular ciertas secreciones hormonales, de mandar información a células del mesoencéfalo que conectan con el cortex frontal y con distintas estructuras del sistema límbico. Estos dos últimos sistemas tienen una función muy importante en la vida emocional de las personas y su mal funcionamiento es característico en algunos tipos de psicosis.
La dopamina aumenta la presión arterial. A dosis bajas aumenta el filtrado glomerular y la excreción de sodio. Es precursor de la adrenalina y de la noradrenalina, y además es compuesto intermediario en el metabolismo de las tiroxinas.
Inhibe la producción de prolactina en la lactancia. La succión del pezón desencadena un aumento rápido de producción de prolactina, sin embargo, al final de la lactancia, con las separaciones entre las tomas y la secreción de dopamina se provoca la interrupción de la leche.
La dopamina, en personas con enfermedad de Parkinson, aparece al 50 % de los niveles normales y produce rigidez muscular y falta de coordinación motora. En esta enfermedad, las neuronas productoras de dopamina van degenerando lentamente, y aunque se desconocen las causas de esta degeneración neuronal, algunos casos parecen estar muy relacionados con la toxicidad de ciertos compuestos químicos, como los pesticidas. Por el contrario, la esquizofrenia se asocia con un aumento excesivo en los niveles de dicho neurotransmisor.
Historia
La dopamina fue descubierta por Arvid Carlsson y Nils-Åke Hillarp en el Laboratorio de Farmacología Química del Instituto Nacional del Corazón en Suecia, en 1952. Fue llamada Dopamina porque es una monoamina, y su precursor sintético es la 3,4-dihidroxifenilalanina (L-Dopa). Arvid Carlsson fue premiado con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 2000 al probar que la dopamina no es solo un precursor de la adrenalina y de la noradrenalina sino también un neurotransmisor.
La dopamina fue sintetizada artificialmente por primera vez en 1910 por George Barrer y James Ewens en los Laboratorios Wellcome en Londres, Inglaterra.
Metabolismo y distribución
La biosíntesis de la dopamina está intrínsecamente relacionada con la NA. Sin embargo, aunque su degradación está sujeta a los mismos sistemas enzimáticos, difiere en función de cual sea el primer sistema enzimático que actúe. Si actúa la monoaminooxidasa (MAO) se produce el ácido 3,4 dihidroxifenilacetico (DOPAC), que es un metabolito final de la dopamina; si actúa la COMT, hay un metabolito intermediario, la 3-metoxitiramina, momento en el cual interviene la MAO produciendo el producto final de la degradación, el ácido homovanílico (AHV).
La liberación es similar a la de la NA, siendo las anfetaminas unos potentes liberadores. Son inhibidores los a-hidroxibutiratos y la reserpina, que es también un depleccionante de la DA al igual que ocurría con la NA.
Por otra parte, la recaptura no debe seguir el mismo camino que la NA, puesto que los antidepresivos tricíclicos no la afectan y sin embargo, sí la anfetamina y la benzotropina.
Receptores dopaminérgicos
Inicialmente se identificaron dos subtipos de receptores de dopamina. Los receptores D1 se acoplaban a la estimulación de la actividad de la adenilciclasa, mientras que los receptores D2 inhibían la actividad del enzima. Actualmente se han identificado múltiples receptores del tipo D1 y D2. Los subtipos conocidos de receptores de dopamina forman parte de la familia de receptores ligados a la proteína G con un terminal amino N extracelular y un terminal carboxilo C intracelular.
Los receptores del tipo D1 incluyen los receptores D1 y D5. Tipo D1 tienen una alta afinidad por las benzodiacepinas, y una baja afinidad por las benzamidas.
Estudios genéticos moleculares han demostrado la presencia de dos formas de ARNm codificando los receptores D2, desiguales D2L y D2S.
Implicaciones funcionales y patología
Los receptores D2L y D2S se acoplan para la inhibición de la actividad de la adenilciclasa. El receptor D3, otro miembro de la familia se ha encontrado en areas límbicas del cerebro, así como en el nucleus accumbens.
Una comparación entre las propiedades de los receptores D2 y D3 muestra que los receptores D3 presentan una relativamente alta afinidad por los neurolépticos atípicos y por los inhibidores de los autorreceptores de dopamina.
De interés particular es la alta afinidad de los receptores D4 por el neuroléptico atípico clozapina. Receptor D4 se ha detectado en el cortex frontal, cerebro medio, amígdala y médula, y en más bajos niveles en los ganglios basales.
La densidad de los receptores D2 en el estriado de las ratas se incrementa produciendo lesiones con 6-hidroxidopamina o la administración de antagonistas.
El incremento en la densidad de los receptores D2 siguiendo la administración crónica de antagonistas podría ser responsable del desarrollo de un desorden del movimiento denominado discinesia tardía.
Los agonistas a los receptores de dopamina, incluyendo las anfetaminas, bromocriptinas. Existe una fuerte correlación entre las dosis clínicas de los neurolépticos y su afinidad por los receptores D2 en el cerebro.
Esto ha conducido a la hipótesis de que los desórdenes psicóticos son el resultado de una hiperestimulación de los receptores D2. La adminstración prolongada de neurolépticos a humanos o a animales de laboratorio pueden llevar a un incremento en la densidad de los receptores D2 del estriado y en la aparición de efectos secundarios extrapiramidales, incluyendo desórdenes del movimiento parkinsonianos y discinesia tardía.
Las afinidades relativas de los receptores D2, D3 y D4 para los neurolépticos típicos y atípicos, conjuntamente con la expresión selectiva del ARNm para el receptor D3 en áreas límbicas del cerebro, ha conducido a la hipótesis de que la utilidad clínica de los neurolépticos en el tratamiento de enfermedades psiquiátricas puede ser debido, por lo menos en parte, a su capacidad para antagonizar la estimulación de los receptores D3 o D4, mientra que la disfunción motora observada al seguir un tratamiento crónico con neurolépticos típicos, podría ser debida a alteraciones en la densidad de los receptores D2 en el estriado.
Actualmente se aceptan dos receptores dopaminérgicos centrales: D1 y D2, y otros dos receptores dopaminérgicos periféricos: DA1 y DA2. Los receptores D1 son postsinápticos y los D2 postsinápticos y presinápticos. Los receptores D1 utilizan el segundo mensajero (AMPc) para su actuación y su consecuencia immediata es la activacion de la adenilatociclasa.
Sin embargo, los receptores D2 inhiben la actividad de la adenilatociclasa. Es, por tanto, indudable que las consecuencias de su alteración funcional, así como de la actividad de agonistas y antagonistas dependerá de la densidad de receptores de uno u otro tipo que se presenten en las estructuras encefálicas y del umbral de sensibilidad que presentan en respuesta a la dopamina. Parece ser que los receptores D1 son mayoritarios en las proyecciones nigroestriadas y mesolímbicas y que las D2 lo son en las proyecciones mesocorticales.
Los receptores D1 modifican sus umbrales y presentan una mayor sensibilidad en la esquizofrenia y no en el Parkinson; luego sus antagonistas podrían tener un buen efecto antipsicótico sin alterar la regulacion motora.
La densidad de los receptores D2 es mayor en la esquizofrenia y en el Parkinson, por lo que sus antagonistas podrían presentar fuertes efectos antipsicóticos, pero también extrapiramidales. A nivel periférico, el receptor DA1 es postsináptico y el receptor DA2 es presináptico o autorreceptor.
Los agonistas dopaminérgicos presinápticos podrían ser definidos como antipsicóticos al controlar la liberación de dopamina, mientras que los agonistas dopaminérgicos postsinápticos, como la apomorfina, que es un agonista D1 y D2 ofrecería una clara consecuencia psicótica y extrapiramidal.
Un antagonista D1 selectivo tendría un valor potencial antipsicótico muy importante al no producir efectos extrapiramidales. En la enfermedad de Parkinson hay, como hemos referido, una degeneración de la sustancia negra y consecuentemente una deficiente proyección dopaminérgica sobre el núcleo caudado y putamen; éstos, a través del pálido, regulan la actividad motora.
Parece ser que las neuronas del estriado están reguladas por la acetilcolina, cuyo papel es excitador, y la dopamina, que tiene una acción inhibidora al estar regulada por el GABA; al faltar esta última se producen muchos efectos motores extrapiramidales que resultan de una hiperactividad colinérgica.
En terapéutica del Parkinson, como la DA no atraviesa la barrera hematoencefálica, se ha recurrido a la L-dopa, que es el precursor inmediato y que a su vez se administra con carbidopa que la protege de la acción enzimática degradante de la MAO, lo que permite que las dosis de L-dopa sean mucho más reducidas, garantizando así una menor presencia de los efectos periféricos indeseables.
Los alcaloides del cornezuelo del centeno presentan una amplísima gama de actividades psicotrópicas. Son antagonistas a-adrenérgicos y agonistas dopaminérgicos. Derivan de una estructura tetracíclica, la ergolina, y entre ellos se encuentra, por ejemplo, la dietilamida del ácido lisérgico (LSD).
Entre otros derivados de la ergolina, se encuentran la bromocriptina, empleada para inhibir la secreción de prolactina y por tanto en la interrupción de la lactancia natural, la limida, y otros, que en general coinciden en su acción agonistas de los receptores dopaminérgicos D2.
Por otra parte, los antagonistas utilizados como neurolépticos o antipsicóticos, presentan dos grandes grupos: las fenotiacinas y las butirofenonas. La característica más esencial de las fenotiacinas es el bloqueo de los receptores dopaminérgicos postsinápticos D2, aunque el representante más característico de este grupo, la clorpromacina, es también un potente antagonista dopaminérgico D1, y también presenta efectos anticolinérgicos y antiadrenérgicos. El representante más característico de las butirofenonas es el haloperidol.
El problema de estos antipsicóticos ha sido y sigue siendo, la tremenda repercusión sobre la regulacion motora provocada por sus efecto antidopaminérgicos, y sobre todo, la cronicidad de su tratamiento. De ahí que actualmente se incida en la utilización de antidopaminérgicos selectivos, de manera que antagonizando o bloqueando los receptores dopaminérgicos D2 el efecto no sea generalizado, sino que la actuación se circunscriba a áreas cerebrales concretas, con lo que podríamos perfectamente situar una acción de bloqueo D2 en el sistema límbico que no afecte a los receptores D2 de los núcleos grises basales, evitando por tanto cualquier efecto de tipo motor al no alterar la funcionalidad de las vias extrapiramidales.
Uso terapéutico
Levodopa es un precursor de dopamina usado de varias maneras en el tratamiento de la Enfermedad de Parkinson. Es co-administrada típicamente con un inhibidor de la decarboxilación periférica (DDC, dopa decarboxilasa), incluyendo la carbidopa o benserazida. Los inhibidores de la ruta metabólica alternativa de la dopamina por la catecol-O-metil transferasa también son usados. Estos incluyen entacapona and tolcapona.
La dopamina es también usada como una droga inotrópica en pacientes con shock para incrementar el gasto cardiaco y la presión sanguínea.
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