Dopamín a výživa

Autor: Samuel Molnár | 9.4.2021 o 22:24 | (upravené 10.4.2021 o 15:20) Karma článku: 3,48 | Prečítané:  291x

Aký mechanizmus stojí za schopnosťou vykonať pohyb? Ako vzniká závislosť? Vskutku, prečo vzniká? Za toto všetko je zodpovedný neurotransmiter dopamín. 

Motivácia, odmena a uspokojenie sú jednými z výsledkov funkcie a pôsobenia dopamínu v ľudskom tele. No svoju rolu si našiel aj v systémoch ako sú napr. kardiovaskulárnymotorický. V tomto článku by som vám chcel uviesť dopamín nie len ako dôležitý neurotransmiter v odmeňovacom systéme, ale aj ako významnú molekulu, bez ktorej by sme si nevedeli predstaviť správne fungovanie nášho organizmu.

V minulosti bol dopamín považovaný len ako prekurzor noradrenalínu. Neskôr významný švédsky farmaceut Arvid Carlsson spolu s ďalšími kolegami zistili, že koncentrácia dopamínu v mozgu je vyššia, než predpokladali. Z tohto objavu sa zistilo, že dopamín nemôže pôsobiť v mozgu len ako prekurzor noradrenalínu, ale musí mať aj inú funkciu. Vysoká koncentrácia dopamínu v bazálnych gangliách demonštrovala jeho funkciu v motorickom systéme ľudského tela.

 

Funkcia a mechanizmy

Ako bolo spomenuté, dopamín je esenciálny v motivačnom a odmeňovacom systéme, kde je súčasťou tzv. mezokortikolimbického systému. Mezokortikolimbický systém je v skratke cyklus odmeňovacieho a motivačného správania, a vďaka jeho existencii poznáme a máme pocit odmeny a motivácie pri obľúbených činnostiach. Dopamín spolu s GABA a glutamátom tvoria hlavné neurotransmitery mezokortikolimbického systému. Ako je v názve spomenuté, vďaka mezokortikálnej a mezolimbickej dráhe v mozgu sú schopné neurotransmitery dopamín, GABA a glutamát pôsobiť v regiónoch v mozgu, ktoré sú v regulácii a konsolidácii odmeňovacieho systému zapojené. Medzi tieto regióny patria ventrálna tegmentálna area, nucleus accumbens, hippocampus, amygdalaprefrontálna kôra. Dopamín počas pôsobenia v amygdale a hippocampe spôsobuje vytváranie tzv. odmeňovacej alebo motivačnej pamäte, a to je jeden z dôvodov, prečo vzniká závislosť. Ako príklad môžem uviesť kokaín, ktorý svojím pravidelným užívaním spôsobuje veľmi silnú závislosť. Kokaín blokuje tzv. dopamínove transportéry, ktoré transportujú dopamín späť do pre-synaptického neurónu. Tým, že ich blokuje, zvyšuje koncentráciu a dĺžku pôsobenia dopamínu, a tak vzniká závislosť. Dole na obrázku je ilustrovaný mezokortikolimbický systém. Ventrálna tegmentálna area (VTA) štartuje celý proces vysielaním dopaminergických projekcií do nucleus accumbens (NAc), ktoré informuje o pozitívnom stimule odmeny. Následne NAc spracuje tento stimul a začne vysielať GABA-ergické projekcie späť do VTA. VTA vyšle opäť dopaminergické projekcie do 3 veľmi podstatných častí. Najprv informuje hippocampus a amygdalu o pozitívnom stimule odmeny, ktoré následne začnú vytvárať odmeňovaciu pamäť a emocionálnu odpoveď. Následne, ďalšie projekcie smerujú do prefrontálnej kôry (PFC), ktorá začne vysielať glutamatergické projekcie do NAc, ktoré dokončuje celý proces vytvorením odpovede na pozitívny stimul odmeny.

 

 

Ďalšia a hlavná úloha dopamínu v ľudskom tele je kontrola a regulácia motoriky. Bazálne ganglie sú región v mozgu, ktoré hrajú rolu nie len v spomínanom odmeňovacom systéme, ale aj v tom motorickom. V motorickom systéme sú zapojené 2 významné  neurotransmitery. Sú nimi dopamín a GABA. Bazálne ganglie sú zložené z viacerých jadier, z ktorých každé má svoju jedinečnú funkciu. Aby som bol presný, musím ich uviesť a vysvetliť jednotlivé prepojenia medzi nimi. Sú nimi globus pallidus externus/internus (Gpe, Gpi), putamen a substantia nigra, ktorá sa delí na pars compacta a pars reticulate. V iniciovaní pohybu je substantia nigra takou „štartovacou stanicou“ celého systému. Vzhľadom na vysoké koncentrácie dopamínu v tomto jádre, substantia nigra vysiela dopaminergické projekcie do Gpi aby inhibovala jeho činnosť. Gpi pôsobí inhibovaním dvoch jadier thalamu (dôležitý región v mozgu, ktorý slúži ako „prepojovacia stanica“ viacerých cyklov a systémov v centrálnej nervovej sústave), ktoré umožňujú prepojenie do primárnej motorickej kôry v mozgu. Ak substantia nigra blokuje Gpi, dopaminergické projekcie sú schopné excitovať primárnu motorickú kôru, ktorá následne tieto projekcie spracuje a vytvorí stimul pohybu. No, ak sa jedná o inhibovanie pohybu, substantia nigra prostredníctvom dopamínu excituje Gpe, ktoré následne excituje Gpi, a tým aj vyvoláva jeho činnosť. Gpi po excitácii blokuje dve podstatné jádra thalamu (ventrálne predné, ventrálne laterálne), a tým aj znemožňuje šírenie dopaminergických projekcii do primárnej motorickej kôry, a tak aj inhibuje stimul pohybu. 

Dopamín nehrá len dôležitú rolu v odmeňovacom a motorickom systéme. Navyše je dôležitý v udržiavaní stáleho krvného tlaku. Vďaka tejto funkcii je využívaný ako liek pri liečení nízkeho krvného tlaku a nízkeho srdečného tepu. Zvýšenie krvného tlaku a srdečného tepu je spôsobené tým, že dopamín po naviazaní na svoje receptory (D1/D2) v periférnej cirkulácii a srdci spôsobuje zvýšenú kontraktilitu srdca a jeho elektrickú vodivosť, čo vytvára generovanie viacej akčných potenciálov, a tým aj srdečných sťahov. Vzhľadom na zvýšenie kontrakcii srdca je aj srdečný výdaj zvýšený, čiže množstvo pumpovanej krvi zo srdca. Z tohto dôvodu pôsobí dopamín aj na cievy, tým že ich dilatuje, čo znamená, že rozširuje ich steny, aby umožnil väčší a lepší prietok krvi.

Funkcia dopamínu je taktiež ako u sérotonínu a mnoho ďalších neurotransmiterov široké spektrum. Jeho roly sú aj v imunitnom systéme, kde ovplyvňuje rast a diferenciáciu T-buniek/lymfocytov, čo znamená, že podporuje ich vývin z menej špecializovaných na viac špecializované. Toto potvrdzuje pozitívny účinok dopamínu v podpore imunitného systému. Ďalej hrá rolu vo vylučovaní sodíka, čo umožňuje vylučovanie vody, a tým aj tvorbu moču. Roly dopamínu sú v ľudskom tele nevyhnutné, a preto by sa nemalo zabúdať na jeho denný príjem v strave.

 

Obsah v strave

Dopamín je syntetizovaný z aminokyseliny L-Tyrozín. Aminokyselina L-Tyrozín sa následne premieňa na L-DOPA, čo je konečným prekurzorom dopamínu. Jednou z potravín, z ktorej aj názov L-Tyrozínu pochádza je syr. „Týros“ z grečtiny znamená syr, a vďaka izolácii L-Tyrozínu z tohto produktu bola táto aminokyselina po ňom pomenovaná. No, obsah L-Tyrozínu v syre a mliečnych výrobkoch nie je najvyšší. Najväčšie zastúpenie L-Tyrozínu má mäso, a konkrétne hovädzie mäso má spomedzi všetkých mies jej najvyšší obsah. Obsah tejto aminokyseliny sa tu pohybuje od 1,2-1,3g. Ďalším vynikajúcim zdrojom je bravčové, kuracie mäso a losos. Opäť pre tých, ktorí nie sú veľkými zástancami mäsa sa nemusia vôbec obávať. Vynikajúcimi zdrojmi sú fazule, vajcia a slnečnicové alebo tekvicové semienka. Orechy a avokádo sú taktiež zdrojmi aminokyseliny L-Tyrozín. 

 

 

Dopamín hrá v ľudskom organizme veľmi dôležité role, bez ktorých by nás život nemohol existovať. Jeho deficity môžu spôsobovať nízky krvný tlak alebo známe neurodegeneratívne ochorenie, Parkinsonova choroba. Parkinsonova choroba je spôsobená mutáciou proteínu alpha-synuclein, ktorý sa nielen v mozgu, ale aj v ostatných častiach tela ako sú svaly alebo srdce bežne nachádza. V mozgu slúži ako modulátor exocytózy (vylučovanie vo vezikulách) neurotransmiterov v synapsách. V prípade Parkinsonovej choroby, proteín alpha-synuclein začne mutovať a agregovať sa (zoskupovať sa) do zhlukov, ktoré sa nazývajú Lewyho telieska. Keďže sa Lewyho telieska nachádzajú v neurónoch, narúšajú jeho funkciu až ho nakoniec deštruujú. Lewyho telieska sa najmä nachádzajú v spomínanom regióne mozgu, bazálne ganglie, ktoré sú najväčším zdrojom dopamínu. Dopaminergické neuróny sú napadnuté Lewyho telieskami, a z toho dôvodu pacienti s týmto neurodegeneratívnym ochorením trpia s problémami vykonať pohyb. Tiež trpia pocitmi úzkosti alebo depresie, kvôli tomu, že dopamín neovplyvňuje len motorický systém ale vytvára aj pocit uspokojenia a motivácie v odmeňovacom systéme. Parkinsonova choroba je liečená podávaním dopamínového prekurzoru L-DOPA, kvôli jeho schopnosti prejsť hematoencefalickou bariérou, čo ako bolo v minulom článku spomínané (Sérotonín a výživa) je bariéra, ktorá oddeľuje mozog od krvného obehu, aby zabránila vtoku škodlivých látok do mozgu. Dopamín aplikovaný intravenózne (injekčne do žily) neprejde hematoencefalickou bariérou, a z toho dôvodu je používaný jeho prekurzor L-DOPA. Ďalší spôsob liečenia Parkinsonovej choroby je inhibícia enzýmov, ktoré degradujú dopamín a L-DOPA. Tieto lieky sa nazývajú selektívne inhibítory MAO-B alebo COMT. MAO-B je monoaminooxidáza B a COMT je katechol-O-metyltransferáza. Pri nízkom krvnom tlaku a srdečnom tepe sa aplikuje dopamín hydrochlorid.

Ak chcete podporiť funkciu dopamínu v tele alebo trpíte jeho menším deficitom, je vhodné aplikovať jeho prekurzor L-Tyrozín, či už vo forme kapsúl alebo prášku. Ak je váš denný príjem L-Tyrozínu dostatočný, nie je nutné ho používať ako doplnok. V prípade väčšieho deficitu dopamínu v tele, je odporúčané brať kapsuly s množstvom L-Tyrozínu 1000-2000mg. Na bežné doplnenie alebo podporenie funkcie dopamínu sa odporúča brať kapsuly s obsahom L-Tyrozínu 400-500mg.

 

 

Zdroje:

1, Sonne J., Goyal A., Bansal P., Ojeda L. W. Dopamine. July 4, 2020. STATPEARLS.

2, Bhatia A., Lenchner R. J., Saadabadi A. Biochemistry, Dopamine. July 26, 2020. STATPEARLS.

3, Jongkees J. B., Hommel B., Kuhn S., Colzato S. L. Effect of tyrosine supplementation on clinical and healthy populations under stress or cognitive demands. November 7, 2015. PubMed, NCBI. 

4, Young N. S. L-Tyrosine to alleviate the effects of stress? May, 2007. NCBI. 

5, Mravec B. et al. Neurotransmitery. 2007, Bratislava. Tlač FABER, ISBN 80-8095-005-9.

6, Walle V. D. G. Tyrosine: Benefits. Side Effects and Dosage. February 1, 2018. Healthline.

7, Holmes C. J., Fowler O. N. Direct Cardiac effects of Dopamine. January 1962. Circulation Research Volume X.

8, Taurog A. Proceedings of the 1969 Laurentian Hormone Conference. Tyrosine. Sciencedirect.

9. Martinkova J a kolektiv.2018. Farmakologie. Praha: Vydavateľstvo GRADA, 2018.  ISBN: 978-80-247-4157-4.

10. Kittnar O. a kolektív. Lekárska fyziológia. 2020. 2., prepracované a doplnené vydanie, Praha. Vydavateľstvo Grada, 2020. ISBN: 978-80-247-1963-4.

11. Young B. C., Reddy V., Sonne J. Neuroanatomy, Basal Ganglia. July 31, 2020. STATPEARLS.

12. Carrión A. O., Stamelou M., Rodriguez M. E., Gonzalez M. M., Poppel E. Dopaminergic reward system: a short integrative review. October 6, 2010. NCBI.

13. Mishra A., Singh S., Shukla S. Physiological and Functional Basis of Dopamine Receptors and Their Role in Neurogenesis: Possible Implication for Parkinson's disease. May 31, 2018. NCBI.

14. Zafar S., Yaddanapudi S. S. Parkinson Disease. August 10, 2020. STATPEARLS.   

  

 

 

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

Píše Shashi Tharoor - Fórum

Zoznam chýb je dlhý. Ako sa India dostala až tam, kde nestačí miesto v márniciach

Optimizmus z konca pandémie aj hrdosť na vakcínovú diplomaciu neboli namieste.

Francúzi hrozia blokádou. Briti vyslali k ostrovu Jersey hliadky

Ostrov zaviedol nové požiadavky, ktoré musia splniť rybári žiadajúci o rybolov.


Už ste čítali?