Dopamin

Dopamin (DA) ist ein biogenes Amin aus der Gruppe der Katecholamine und ein wichtiger Neurotransmitter. Im Volksmund gilt es als Glückshormon, das z. B. bei intensivem Flow-Erlebnis ausgeschüttet wird.

Inhaltsverzeichnis

1 Neuroanatomisches Vorkommen, funktionelle Zusammenhänge
2 Biosynthese
3 Medizinische Verwendung
4 Dopaminhypothese der Schizophrenie
5 Einzelnachweise
6 Siehe auch
7 Weblinks

[Bearbeiten] Neuroanatomisches Vorkommen, funktionelle Zusammenhänge

Biosynthese des Adrenalins.

Neurone, in denen Dopamin vorkommt, werden dopaminerg genannt. Dopaminerge Neurone befinden sich im Zentralnervensystem und hier vor allem im Mittelhirn. Vom Mittelhirn aus steigen wichtige dopaminerge Systeme ins Endhirn und ins Zwischenhirn auf. Die zugehörigen Neuronenpopulationen finden sich in der Substantia nigra, dem ventralen Tegmentum und in den retro-rubralen Regionen. Dopamin ist aber auch ein Neurotransmitter in einigen Systemen des vegetativen Nervensystemes und reguliert hier die Durchblutung innerer Organe. Es wird für eine Vielzahl von lebensnotwendigen Steuerungs- und Regelungsvorgängen benötigt.

Unter anderem beeinflusst Dopamin die extrapyramidale Motorik (hier besteht möglicherweise ein Zusammenhang mit der Parkinsonschen Erkrankung). Ebenso steht der Dopaminhaushalt im Zusammenhang mit den neurobiologischen Aspekten von Psychosen und verschiedenen Störungen. Auch in die Regulation des Hormonhaushaltes greifen dopaminerge Systeme ein. So hemmt Dopamin aus Neuronen, die entlang des 3. Hirnventrikels lokalisiert sind, an der Hypophyse die Ausschüttung des Hormones Prolactin. Weiter regelt es die Durchblutung der Bauchorgane, insbesondere ist Dopamin an der Steuerung der Nieren beteiligt.

Die Wirkung einer Dopaminausschüttung durch eine präsynaptische Endigung auf das postsynaptische Neuron hängt vom Dopamin-Rezeptortyp in der Postsynapse ab. Zur Zeit unterscheidet man fünf Dopamin-Rezeptoren (D₁–D₅). Bindet Dopamin an D₁ oder D₅ wird die nachgeschaltete Zelle depolarisiert (ein exzitatorisches postsynaptisches Potential entsteht). Eine Bindung an die Rezeptoren D₂–D₄ bewirkt eine Hyperpolarisierung der Postsynapse (inhibitorisches postsynaptisches Potential). Die letzteren Rezeptortypen werden zusammengefasst auch als D₂-Gruppe bezeichnet. Es gibt zudem Hinweise darauf, dass Dopaminrezeptoren des Typs D1 und des Typs D2 sogenannte Heterodimere bilden können, was zu einer Aktivierung des Phospholipase-Signalwegs und schließlich einem Anstieg der intrazellulären Ca-Konzentration führt[1]. Die physiologische Bedeutung dazu ist jedoch noch unklar.

Im ZNS gibt es im Wesentlichen vier dopaminerge Verarbeitungspfade:

Das Mesostriatale System (auch Nigro-Striatale System) nimmt seinen Ursprung in der Substantia nigra im Mittelhirn und projiziert v.a. zu den Basalganglien, die eine wichtige Rolle bei der Bewegungssteuerung spielen. Diesem Pfad wird eine wesentliche Rolle bei den dyskinetischen Symptomen bei Morbus Parkinson sowie den häufig auftretenden extrapyramidalen Störungen als Nebenwirkung von Neuroleptika zugeschrieben.
Das Mesolimbische System entspringt ebenfalls im ventralen Tegmentum und projiziert v.a. zum limbischen System (Hippocampus, Amygdala, Corpus mamillare, Fornix etc.). Dieser Pfad trägt sehr wahrscheinlich wesentlich zu den sogenannten "positiven" Symptomen bei schizophrenen Störungen bei. Es gilt als das »Belohnungssystem«, bei dessen Funktionsreduktion Patienten lust- und antriebslos werden (Anhedonie, oft bei Parkinsonpatienten). An diesem System setzt z.B. die intrakranielle Selbststimulation ein, bei der Mäuse sich bis zur völligen Erschöpfung über implantierte Elektroden selbst stimulieren. Auch bestimmte Drogen, wie Kokain und Amphetamine, wirken auf dieses System.
Das Mesocorticale System verläuft vom ventralen Tegmentum zum Frontallappen der Cortex. Nach derzeitigem Verständnis hat das Funktionieren dieser Bahn eine Bedeutung für die sogenannten exekutiven Funktionen, sowie die Motivation. Im Zusammenhang mit Psychosen des schizophrenen Formenkreises wird hier eine Unteraktivität gesehen, die man mit den mit diesen Erkrankungen oft einhergehenden kognitiven Störungen in Verbindung bringt.
Das tuberoinfindibuläre System, dessen Neuronen vom nucleus arcuatus zum Hypophysenvorderlappen ziehen und dort die Freisetzung von Prolactin hemmen.

Dopamin wird eine wichtige Rolle bei Suchterkrankungen zugeschrieben. So kommt es beim Gebrauch von verschiedenen Rauschdrogen zur Ausschüttung von Endorphinen, Dopamin, Serotonin und Gamma-Aminobuttersäure. Hierbei ist die Störung im Dopaminspiegel für einen Teil der Entzugssymptome verantwortlich.

[Bearbeiten] Biosynthese

Dopamin ist ein Zwischenprodukt in der Biosynthese von Adrenalin ausgehend von der Aminosäure Tyrosin. Tyrosin wird durch Tyrosin-Hydroxylase in L-DOPA (Dihydroxyphenylalanin) umgewandelt und dieses wiederum durch Aminosäure-Decarboxylase in Dopamin.

[Bearbeiten] Medizinische Verwendung

Die therapeutische Anwendung von Dopamin als Katecholamin bei Schockzuständen, sehr niedrigem Blutdruck oder Nierenversagen tritt zunehmend in den Hintergrund, da es neben offensichtlichen unerwünschten Wirkungen wie Herzrhythmusstörungen zu Immunsuppression und endokrinologischen (Low-T3-Syndrom) Störungen kommt, die gerade bei der Behandlung schwerstkranker Patienten in der Intensivmedizin problematisch sind. Zur Behandlung von Parkinson, bei der es wegen des Unterganges der Zellen in der Substantia nigra zu einem Mangel an Dopamin in den Basalganglien kommt, und des Restless-Legs-Syndroms wird Levodopa (L-DOPA), ein Prodrug des Dopamin, gegeben. Dopamin selbst würde nicht ins Zentralnervensystem gelangen, da es die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren kann. Aus L-DOPA wird in den Basalganglien über Decarboxylierung Dopamin gebildet (siehe Abbildung). Dies würde auch schon vor dem Einfluten ins ZNS geschehen, weshalb es notwendig ist, L-DOPA mit einer Substanz zu kombinieren, die das Enzym hemmt, das für die Decarboxylierung verantwortlich ist (Aromatische Aminosäure Decarboxylase). Zumeist erfolgt eine galenische Aufarbeitung des L-DOPA zu einem Kombinationspräparat mit einem der Decarboxylase-Hemmer: Carbidopa oder Benserazid. Da weder Carbidopa noch Benserazid im Gegensatz zu L-DOPA die Blut-Hirn-Schranke überwinden können, wird die Umwandlung zu Dopamin im ZNS nicht blockiert.

[Bearbeiten] Dopaminhypothese der Schizophrenie

Gemäß Dopaminhypothese wird ein übermäßig hoher Dopamin-Spiegel in bestimmten Hirnarealen mit den Symptomen der Schizophrenie (Psychosen) in Verbindung gebracht. Der Gebrauch stark dopaminerger Substanzen (Pramipexol, Amphetamin) kann sich auch bei Gesunden in entsprechenden Symptomen ausdrücken.