Aspectos en los que influye la dopamina¿Qué es la dopamina?

La dopamina es un neurotransmisor producido por una amplia variedad de animales, incluidos los vertebrados y 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.

Se genera en el cerebro, 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 producirse en las glándulas suprarrenales (estructuras de los riñones) o en las terminaciones nerviosas de las 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, 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 de la dopamina

En el cerebro existen 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, suscitó 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 las actividades y las funciones que realiza cada uno de ellos.

Principales rutas de transporte de dopamina dentro de una sinapsis dopaminérgica. Fuente: Smedlib, Pancrat / Wikimedia Commons

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

• Sistemas ultracortos. Confecciona dos grupos de neuronas dopaminérgicas principales: las del bulbo olfatorio y las de las capas plexiformes de la retina. Estos dos primeros grupos de dopamina se encargan principalmente de funciones perceptivas, tanto visuales como olfatorias.
• Sistema de longitud intermedia. Incluyen las células dopaminérgicas que se inician en el hipotálamo y terminan en el núcleo intermedio de la hipófisis (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 temperatura, sueño y equilibrio.
• Sistemas largos. Este último grupo incluye neuronas de área tagmental ventral (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 se ve, la dopamina es una sustancia que se puede encontrar en prácticamente cualquier región cerebral y que desempeña una infinidad de actividades y funciones mentales. Por eso, su correcto funcionamiento es de vital importancia para el bienestar de las personas y son muchas las alteraciones relacionadas con esta sustancia.

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 ocurre 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). Así, 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 de hierro para el buen desarrollo del neurotransmisor.

Mecanismo de acción de la dopamina

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

Tras la 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 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 receptores específicos, los receptores dopaminérgicos.

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

Los receptores dopaminérgicos son capaces de distinguir la dopamina de los otros tipos de neurotransmisores y responder solo 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 de dopamina

Existen distintos tipos de receptores dopaminérgicos, cada uno posee características y un funcionamiento determinado. Concretamente, se pueden distinguir 5 tipos principales:

• Receptores D1. Son los más abundantes dentro del sistema nervioso central y se encuentran principalmente en el tubérculo olfatorio, el neostriado, el núcleo accumbens, la amígdala, el núcleo subtalámico y 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.
• Receptores D5. Son mucho más escasos que los D1 y poseen un funcionamiento muy parecido.
• Receptores D2. Se ven principalmente en el hipocampo, en el núcleo accumbens y en el neostriado, y se encuentran acoplados a las proteínas G.
• 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

El hecho de que esté ampliamente distribuida por las regiones cerebrales hace que no se limite a realizar una única actividad o funciones de características similares. De hecho, 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:

• 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. En esta actividad parecen estar especialmente involucrados los receptores D5 y la dopamina resulta un elemento clave para conseguir un óptimo funcionamiento motor. Lo que pone más de manifiesto esta función de la dopamina es la enfermedad de párkinson, una patología en la que la ausencia de dopamina en los ganglios basales deteriora la capacidad de movimiento del individuo.
• Memoria, la atención y el aprendizaje. La dopamina está distribuida también en las regiones neuronales que permiten el aprendizaje y la memoria, 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.
• 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.
• Inhibición de la producción de la prolactina. 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.
• 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.
• Modulación del humor. Desempeña funciones 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 realiza múltiples actividades cerebrales, por lo que su mal funcionamiento puede dar lugar a muchas enfermedades. Las más importantes son:

• Párkinson. 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 párkinson se basa en el uso de un precursor de la dopamina (el L-DOPA), que permite 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, que plantea que se debe 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 originar esta enfermedad. Estos datos no han estado totalmente contrastados, pero están apoyados por la eficacia de los fármacos que han resultado eficaces para el tratamiento de la epilepsia (los anticonvulsivos), los cuales incrementan 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

1. Arias-Montaño, J.A. Modulación de la síntesis de dopamina por receptores presinápticos. Tesis doctoral, Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, CINVESTAV.
2. Feldman, R.S., Meyer, J.S., Quenzer, L.F. Principles of neuropsychopharmacology. Sunderland, Sinauer.
3. O’Dowd, B.F. Structure of dopamine receptors. J. Neurochem.
4. Poewe, W. Should treatment of Parkinson’s disease be started with a dopamine agonist? Neurol.
5. Starr, M.S. The role of dopamine in epilepsy. Synapse.