Dopamin

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Dopamine

SI-Einheiten wurden, wo möglich, verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, wurden Normbedingungen benutzt.

Strukturformel		-	Dopamine.png		-	Allgemeines		-	Name	Dopamin	-	Summenformel	C₈H₁₁NO₂	-	Andere Namen	2-(3,4-Dihydroxyphenyl)ethylamin; 3,4-Dihydroxyphenethylamin; 3-Hydroxytyramin; DA; Intropin; 4-(2-Aminoethyl)brenzkatechin	-	Kurzbeschreibung	weißes Pulver von charakteristischem Geruch	-	CAS-Nummer	62-31-7 (Hydrochlorid)	-	Sicherheitshinweise		-			-	R- und S-Sätze	R 36/37/38 S 26-36	-	Handhabung	Schutzmaßnahmen: Handschuhe, Staubmaske	-	Lagerung	Behälter an einem kühlen und gut gelüfteten Ort aufbewahren. Nicht lagern über 4°C.	-	MAK	- g/m³	-	LD₅₀ (Ratte)	2859 mg/kg	-	LD₅₀ (Kaninchen)	-- mg/kg	-	Physikalische Eigenschaften		-	Aggregatzustand	fest	-	Farbe	weiß	-	Molmasse	153,2 g/mol	-	Schmelzbereich	240-248 °C	-	Löslichkeit	-- g/l in Wasser (20 °C)	-	Gut löslich in	Wasser	-	Schlecht löslich in	--	-	Unlöslich in	Ethanol, Aceton	-	Analytik		-	Klassische Verfahren	--	-

Dopamin (Abk.: DA) ist ein wichtiger Neurotransmitter. Es ist ein biogenes Amin aus der Gruppe der Katecholamine.

Neuroanatomisches Vorkommen, funktionelle Zusammenhänge

Neurone, in denen man Dopamin findet, werden dopaminerg genannt. Dopaminerge Neurone finden sich im ZNS und hier vor allem im Mittelhirn. Vom Mittelhirn aus steigen wichtige dopaminerge Systeme auf ins Endhirn und ins Zwischenhirn. 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 es 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 dopaminerges 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, speziell bei der Steuerung der Nieren ist Dopamin beteiligt.

Die Wirkung von Dopaminausschüttung durch eine präsynaptische Endigung auf das postsynaptische Neuron hängt vom Dopamin-Rezeptortyp in der Postsynapse ab. Zur Zeit unterscheidet man fünf Dopamin-Rezeptoren ( $D_1 - D_5$ ). Bindet Dopamin an $D_1$ oder $D_5$ wird die nachgeschaltete Zelle depolarisiert (ein EPSP entsteht). Bindung an die Rezeptoren $D_2 - D_4$ bewirkt eine Hyperpolarisierung der Postsynapse (IPSP). Die letzteren Rezeptortypen werden zusammengefasst auch als $D_2$ -Gruppe bezeichnet. Im ZNS gibt es im Wesentlichen drei dopaminerge Verarbeitungspfade:

Der Nigro-Striatale System nimmt seinen Ursprung im ventralen Tegmentum des Mesencephalons und projiziert v.a. zu den Basalganglien und der Substantia nigra, welche 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 Tegementum und projiziert v.a. zum limbischen System (Hippocampus, Amygdala, Corpus mamillare, Fornix etc.). Dieser Pfad trägt sehr wahrscheinlich wesentlich zu psychotischen Symptomen bei schizophrenen Störungen bei. Es gilt als das `Belohnungssystem´, bei dessen Funktionsreduktion Patienten lust- und antrieblos werden (Anhedonie, oft bei Parkinsonpatienten). In diesem System setzt z.B. die intrakranielle Selbststimulation ein, bei welcher Mäuse sich bis zur völligen Erschöpfung über implantierte Elektroden selbst stimulieren. Auch bestimmte Drogen, wie Cocain und Amphetamine wirken auf dieses System.
Das Mesocorticale System verläuft vom ventralen Tegmentum zum Frontallappen der Cortex. Seine Funktion scheint ähnlich wie jene des Mesolimbischen Systems.

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.

Biosynthese

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

Medizinische Verwendung

Die therapeutische Anwendung von Dopamin erfolgt bei Schocks, sehr niedrigem Blutdruck, Nierenversagen. Unerwünschte Wirkungen sind Erbrechen und Herzrhythmusstörungen. 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 selber würde nicht ins ZNS kommen, 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, welches 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 Benzerazid im Gegensatz zu L-DOPA die Blut-Hirn-Schranke überwinden können, ist die Umwandlung zu Dopamin im ZNS nicht blockiert.

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, LSD) kann sich auch bei Gesunden in entsprechenden Symptomen ausdrücken.

Siehe auch

Weblinks

Dopamin: Euphorie-Kanone unter den Hormonen. http://www.lifegen.de/newsip/shownews.php4?getnews=2006-07-10-1008&pc=s02
www.wissenschaft.de: Verwirrung unter Gehirnbotenstoffen: "Bei der Verwendung von Antidepressiva gerät das Gleichgewicht zwischen Serotonin und Dopamin durcheinander."