Salute e malattia
La dopamina è un neurotrasmettitore utilizzato per comunicare in molte aree diverse del cervello. Viene sintetizzata mediante modifica enzimatica dell'aminoacido tirosina, presente in diverse fonti proteiche alimentari come uova, formaggio e pesce. Una volta rilasciata da un neurone in una sinapsi (lo spazio usato dai neuroni per la comunicazione intercellulare), vi rimane per breve tempo prima di essere rimossa tramite riassorbimento e/o degradata da enzimi.
Quando la dopamina raggiunge una sinapsi, una proteina specializzata chiamata trasportatore della dopamina (DAT) la raccoglie. Il complesso dopamina-proteina percorre poi una breve distanza tornando nel citoplasma della cellula che l'ha rilasciata. La dopamina può quindi essere separata dalla proteina DAT e reincapsulata in piccole vescicole per un uso successivo.
La dopamina non riciclata può essere scomposta sia nella sinapsi che dopo il riassorbimento nella cellula. Gli enzimi responsabili della degradazione della dopamina sono la monoaminoossidasi (MAO) e la catecol-O-metiltransferasi (COMT). Il prodotto della degradazione della dopamina da parte di MAO o COMT è l'acido omovanillico (HVA).
All'interno della cellula, la MAO si trova nella membrana esterna dei mitocondri, gli organelli produttori di energia della cellula. Esistono due diverse forme di MAO, note come MAOA e MAOB. I geni per entrambe si trovano sul cromosoma X. Le due forme differiscono leggermente nella loro localizzazione e nella capacità di metabolizzare la dopamina e neurotrasmettitori correlati. Poiché la MAO è responsabile della degradazione della dopamina, una carenza di MAO comporta un aumento dell'attività dopaminergica. Esiste una classe di antidepressivi nota come IMAO (inibitori della monoaminoossidasi) che agisce riducendo l'attività della MAO. È interessante notare che difetti nei geni che codificano le due forme di MAO sono stati associati a ritardo mentale e comportamento aggressivo impulsivo.
La catecol-O-metiltransferasi (COMT) svolge un ruolo relativamente minore nel metabolismo della dopamina e sembra essere più importante nella degradazione della dopamina nell'area della corteccia prefrontale del cervello. La COMT esiste sia come proteina solubile che come proteina legata alla membrana. Difetti nel gene che codifica la proteina COMT sono stati associati a disturbi psichiatrici, tra cui schizofrenia e disturbo bipolare.
La cocaina è uno psicostimolante che aumenta l'attività dopaminergica bloccandone il riassorbimento da parte del DAT. Blocca anche il riassorbimento di altri due neurotrasmettitori, norepinefrina e serotonina. Una classe simile di farmaci, le anfetamine, aumenta la quantità di dopamina nella sinapsi stimolando il DAT a "trasportare inversamente" la dopamina.
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