Chuyên đề Dopamin

* * GVHD: TS.VÕ VĂN TOÀN SVTH: NGUYỄN THỊ DANG VŨ HOÀNG LÃNH LỚP: TỔNG HỢP SINH- K32 Chuyên đề: HORMONE * NỘI DUNG: Nguồn gốc Khái niệm Công thức cấu tạo Cơ chế tác dụng Ứng dụng trong chăn nuôi Vai trò trong cơ thể động vật I. KHÁI NIỆM: 1.1. khái niệm: Dopamine là một hóa chất hữu cơ đơn giản, một chất dẫn truyền thần kinh xảy ra trong một loạt các động vật, bao gồm cả động vật có xương sống và không xương sống. 1.2 Thu thể dopamine - Dopamine liên kết và kích hoạt một nhóm các thụ thể được gọi là các thụ thể dopamin làm trung gian tác dụng sinh lý của nó trong cơ thể -Các thụ thể dopamine là một loạt năm G protein-coupled thụ thể (GPCRs), trong đó bao gồm các D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , và D 5  b. liên kết với các thụ thể D 1 thụ là các thụ thể dopamine phổ biến nhất trong hệ thống thần kinh trung ương. D 3 , D 4 , và D 5 thụ thể hiện diện ở mức độ thấp hơn đáng kể hơn là D 1 và D 2 thụ. Trong thực tế, D 1 thụ khoảng 100x phổ biến hơn D 5 thụ. Tuy nhiên, dopamine liên kết với D 3 , D 4 , và D 5 thụ với ái lực nanomolar  hoặc  submicromolar hằng số , trong khi hằng số tương ứng của nó cho D 1 và D 2 thụ thể trong micromolar phạm vi.  Ví dụ, dopamine có 20-lần cao hơn ái lực liên kết cho D 3 thụ thể so sánh với các receptor D 2 , và 10-lần cao hơn ái lực liên kết cho D 5 thụ hơn D 1 thụ. => Do đó, tổng thể kích hoạt của hệ thống dường như được nhiều hơn hoặc ít cân bằng tốt * II.CÔNG THỨC CẤU TẠO: Dopamine có công thức hóa học C6H3(OH)2- CH2 -CH2 - NH2 . Tên hóa học của nó là "4 - (2-aminetyl) benzen-1 ,2-diol" và chữ viết tắt là "DA". Ngoài ra nó còn có các tên gọi khác như: 2 - (3,4-dihydroxyphenyl) ethylamine; 3,4-dihydroxyphenethylamine; 3-hydroxytyramine; DA; Intropin; Revivan; Oxytyramine * Cấu trúc không gian Dopamine III. Nguồn gốc: Dopamine được sản xuất ở một số khu vực của não bộ, bao gồm cả chất đen và khu vực bụng tegmental (VTA). Dopamine cũng là một neurohormone phát hành bởi vùng dưới đồi. Dopamine có thể được tạo ra từ bất kỳ một trong ba axit amin sau : L -phenylalanine (PHE) L -Tyrosine ( L -4-hydroxyphenylalanine; Tyr) L -DOPA ( L -3,4 dihydroxyphenyl một lanine; DOPA). * 1. Tyroxin bị oxy hóa nhờ men Tyroxin hydrolase. 2. DOPA bị khử gốc carboxyl nhờ men DOPA - decarboxylase tạo nên Dopamin. L -phenylalanine (PHE). L -Tyrosine ( L - 4 -hydroxyphenylalanine; Tyr). L -DOPA ( L - 3,4 dihydroxyphenyl một lanine; DOPA). 3.Norepinephrine được tổng hợp từ dopamine bởi dopamine β-hydroxylae. TA CÓ THỂ DIỄN GIẢ SƠ ĐÒ TRÊN NHƯ SAU: Nguồn gốc của Dopamine có thể được tạo ra từ bất kỳ một trong ba axit amin sau: IV. Cơ chế tác dụng Sau khi tổng hợp, dopamine được vận chuyển từ tế bào bào tương vào túi khớp thần kinh vận chuyển monoamine mụn nước 2 Dopamine được lưu trữ trong và vẫn còn trong những túi cho đến khi một điện thế hoạt động xảy ra và buộc họ phải sáp nhập với màng tế bào thông qua một quá trình được gọi là đào thải khỏi tế bào , do đó bán phá giá dopamine vào các khớp thần kinh Dopamine cũng liên kết với các thụ thể dopamin trước khớp thần kinh, có thể kích thích các tế bào trước synap hoặc ức chế tùy thuộc vào họ tiềm năng điện Thụ trước khớp thần kinh với một tiềm năng ức chế được gọi là autoreceptors và ức chế tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh và phát hành 4.1. Con đường dẫn truyền Những dự án sợi trục thần kinh dẫn truyền Dopamine đến các khu vực rộng lớn của não bộ thường được chia thành bốn con đường chính: Mesocortical con đường kết nối các khu vực bụng tegmental thùy trán của vỏ não trước trán. Tế bào thần kinh với somas trong các sợi trục của dự án khu vực bụng tegmental vào vỏ não trước trán. Con đường Mesolimbic mang dopamine từ khu vực tegmental bụng accumbens hạt nhân thông qua các hạch hạnh nhân và hippocampus . Các somas của các tế bào thần kinh chiếu trong khu vực tegmental bụng. Con đường Nigrostriatal chạy từ chất đen neostriatum . Somas trong sợi trục thần kinh substantia nigra dự án vào hạt nhân có đuôi và putamen . Con đường được tham gia trong vòng lặp động cơ cơ sở hạch. Tuberoinfundibular con đường chạy từ vùng dưới đồi tuyến yên.  Trong khi sự phân biệt giữa con đường được sử dụng rộng rãi, và được coi như là một "dựa trên kinh nghiệm cải tiến cho thuận tiện khi xem xét hệ thống dopamine", nó không phải là tuyệt đối, và có một số chồng chéo trong các mục tiêu chiếu của mỗi nhóm tế bào thần kinh Con đường dopamine và serotonin. Có thể được nhìn thấy con đường Mesocortical dự vỏ não trước trán từ VTA ? 4.2.Chức năng của dopamine Dopamine làm giảm ảnh hưởng của các con đường gián tiếp trong khi gia tăng hành động của các con đường trực tiếp trong các hạch nền Thiếu dopamine sinh tổng hợp trong các tế bào thần kinh dopaminergic có thể gây ra bệnh Parkinson , một điều kiện trong đó 1 mất khả năng để thực hiện trơn tru, phong trào kiểm soát  Dopamine là chất ức chế thần kinh nội tiết chính của sự tiết prolactin từ tuyến phía trước tuyến yên Trong các thùy trán , dopamine kiểm soát dòng chảy của thông tin từ các khu vực khác của não Dopamine là một trong các chất dẫn truyền thần kinh liên quan đến sự kiểm soát của buồn nôn và ói mửa thông qua các tương tác trong vùng kích hoạt chemoreceptor ( cảm thụ ).  V. Vai trò trong cơ thể động vật Dopamine có nhiều chức năng trong não, trong đó có vai trò quan trọng trong hành vi và nhận thức , phong trào tình nguyện , động lực , trừng phạt và khen thưởng , ức chế prolactin sản xuất liên quan đến việc cho con bú và sự hài lòng tình dục , giấc ngủ , tâm trạng , sự chú ý , trí nhớ làm việc và học tập =>Vai trò của Dopamine là khuyến khích những động tác và hành vi đem đến khoái lạc và thúc giục ta có thêm những hành vi đó nữa.  Dopaminergic tế bào thần kinh (ví dụ, các tế bào thần kinh mà chính là chất dẫn truyền thần kinh dopamine) có mặt chủ yếu ở khu vực tegmental bụng (VTA) của não giữa , substantia nigra pars Compacta , và hạt nhân arcuate của vùng dưới đồi. Hệ thống khen thưởng ở côn trùng sử dụng octopamine , đó là các động vật chân đốt coi là homolog norepinephrine,  chứ không phải là dopamine. Ở côn trùng, dopamine hoạt động thay vào đó là một tín hiệu hình phạt và là cần thiết để hình thành những ký ức aversive.  Vl.Ứng dụng của dopamine 6.1. Thuốc trị bệnh Parkinson Trong bệnh Parkinson, các tế bào thần kinh sản sinh dopamin trong hạch nền bị thoái hóa, gây ra run, cứng và mất vận động. Arvid Carlsson nhận ra rằng triệu chứng do reserpin gây ra tương tự như hội chứng Parkinson. Ðiều này dẫn đến phát hiện bệnh nhân Parkinson có nồng độ dopamin thấp bất thường trong hạch nền. Kết quả là L-dopa được dùng làm thuốc điều trị Parkinson và cho đến nay vẫn là biện pháp điều trị quan trọng nhất cho căn bệnh này. L-dopa được chuyển thành dopamin trong não sẽ bù lại sự thiếu hụt dopamin và làm cho vận động trở lại bình thường. Ðường dẫn truyền thần kinh của dopamin trong não Dopamin và vấn đề sản xuất Tôm Càng Xanh toàn đực. Dopamin được dùng để chuyển giới tính cái (feminization) cho tôm càng xanh. bằng cách cho hậu ấu trùng tôm càng xanh ăn thức ăn bổ sung Dopamin (1,5mg/kg thức ăn) trong 60 ngày thì sau đó họ thu được đến 88% là tôm cái. Tỷ lệ tôm cái cao như thế gợi ý là có đến khoảng gần 30% số tôm đáng lẽ thành tôm đực đã biệt hóa thành tôm cái. Hay nói cách khác, đã sản xuất được những tôm cái mang bộ nhiễm sắc thể giới tính ZZ; và nếu những tôm cái này phát triển và sinh sản bình thường thì đàn con của chúng sẽ gồm toàn đực. Trong một thí nghiệm tương tự được tiến hành ở Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy Sản 2  năm 2011, thông qua việc cho ấu trùng tôm càng xanh ăn Artemia tẩm Dopamin (enrichment) với liều 22,5 mg/kg, tỷ lệ tôm cái cao nhất đạt được là 70%, trong khi đó chỉ có khoảng 57% tôm không được cho ăn Dopamin (đối chứng) đã biệt hóa thành tôm cái. =>Nếu quả thật đã có thể tạo ra những tôm cái ZZ sinh sản được nhờ Dopamin thì bước đi tiếp theo để sản xuất tôm càng xanh toàn đực sẽ rất đơn giản. Thuốc chống loạn thần và chống trầm cảm Nghiên cứu của Arvid Carlsson cho thấy nhiều thuốc chống loạn thần, được dùng nhiều nhất trong điều trị tâm thần phân liệt, ảnh hưởng đến dẫn truyền qua synap bằng cách chẹn thụ thể dopamin. Ông cũng đóng góp nhiều vào việc phát triển các chất ức chế hấp thu serotonin có chọn lọc, là thế hệ thuốc chống trầm cảm mới Dẫn truyền chậm qua synap Những thay đổi gây ra trong chức năng tế bào thần kinh có thể kéo dài từ nhiều giây tới nhiều giờ. Dạng truyền tín hiệu này đóng vai trò chủ chốt trong một số chức năng cơ bản của hệ thần kinh, chẳng hạn trong sự tỉnh táo và cảm xúc. Dẫn truyền chậm qua synap cũng có thể kiểm soát dẫn truyền nhanh qua synap, loại dẫn truyền này có vai trò chẳng hạn trong khả năng ngôn ngữ, vận động và cảm giác. Phosphoryl hóa các protein làm thay đổi chức năng tế bào thần kinh Paul Greengard chứng minh rằng dẫn truyền chậm qua synap liên quan đến một phản ứng hóa học có tên là phosphoryl hóa protein, có nghĩa là nhóm phosphat gắn với protein làm thay đổi dạng và chức năng của protein. Khi dopamin kích thích một thụ thể trên màng tế bào, nó sẽ làm tăng nồng độ một chất truyền tin thứ hai là AMP vòng trong tế bào. Chất này kích hoạt protein kinase A có khả năng gắn phân tử phosphat vào các protein khác trong tế bào thần kinh. Phosphoryl hóa protein ảnh hưởng đến một loạt protein có những chức năng khác nhau trong tế bào thần kinh DARPP-32 - một protein điều tiết trung ương Những phản ứng phức tạp hơn cũng xảy ra trong những tế bào thần kinh đặc thù. Tác dụng của chất dẫn truyền có được là nhờ một dòng thác những phản ứng phosphoryl hóa và khử phosphoryl Dopamin và nhiều chất dẫn truyền khác có thể ảnh hương đến một protein điều tiết có tên là DARPP-32, chất này gián tiếp làm thay đổi chức năng của nhiều protein khác Protein DARPP-32 là chất dẫn định hướng cho một loạt các phân tử khác. Khi DARPP-32 bị kích hoạt nó ảnh hưởng tới nhiều kênh ion làm thay đổi chức năng của nhiều synap nhanh đặc thù Khi thụ thể trên màng tế bào bị chất dẫn truyền hóa học tác động vào, lượng chất truyền tin, ví dụ phân tử AMP-vòng tăng lên. Chúng  kích hoạt các protein kinase, khiến cho một số "protein chủ chốt" được phosphoryl hóa, Việc phosphoryl hóa các protein này làm thay đổi một số protein đảm nhiệm những chức năng khác nhau ở tế bào Ảnh hưởng của dopamin và một số chất dẫn truyền hóa học khác trên tế bào thần kinh *