מחקרים העלו קשר מובהק וחזק בין תת-פעילות של המערכת הדופמינרגית לבין תסמונת הפרעה דיכאונית מז'ורית, ובין רמת פעילות גבוהה מהרגיל למצב המאניה בהפרעה דו-קוטבית ("מאניה-דיפרסיה"), ובהתאם תת-פעילות של המערכת הדופמינרגית בשלב הדיכאון. על סמך מחקרים אלו פותחו תרופות רבות, אגוניסטים לדופמין ומעכבי ספיגת דופמין שמעלים את פעילות המערכת הדופמינרגית כתרופה לדיכאון (הן לדיכאון מז'ורי והן לשלב הדיכאון אצל חולים בהפרעה דו-קוטבית), ומייצבי רמת דופמין לשיכוך התנודה שבין מאניה לדיכאון אצל חולים בהפרעה דו-קוטבית.
הפרעת קשב.
שלושת הנוירוטרנסמיטרים העיקריים המעורבים בהפרעת קשב הם דופמין, נוראפינפרין וסרוטונין, והאיזון ביניהם הוא גורם בעל השפעה רבה בקשב וריכוז.
בהתאם לכך האטיולוגיה של הפרעת קשב מקושרת לשונות בגנים של קולטני הדופמין.
נראה שקשיי למידה הקשורים להפרעת קשב נובעים מ"נפילות קשב", אשר נגרמות מבעיות במטבוליזם של הדופמין.
פרקינסון.
חוסר במוליך העצבי דופמין קשור בתנועתיות ובשרירים. בהתאם לכך, הדופמין מעורב במחלת הפרקינסון.
פרקינסון היא הפרעה הקשורה בשיבוש הדרגתי ומתמשך ביכולת המוטורית, אשר יכול להחמיר עד כדי מצבי סיכון חיים ומוות.
מחלת הפרקינסון נגרמת מהתנוונות של תאי העצב המייצרים את רוב הדופמין במוח.
הפתולוגיה הראשונית במחלת פרקינסון היא בחומר השחור (Substantia Nigra), גרעין שנמצא במוח האמצעי. כאשר באזור זה נהרסים הנוירונים הדופמינרגים (המפרישים דופמין) וכשנפגעים הסיבים של המסילות הנקראות Nigro-striatal Tracts, נגרם חוסר בדופמין, המוביל לקושי בשליטה על השרירים.
נראה שקשיי למידה הקשורים למחלת הפרקינסון נובעים מ"נפילות קשב", אשר נגרמות מבעיות במטבוליזם של הדופמין.
סכיזופרניה.
הדופמין מעורב בסכיזופרניה, שהיא הפרעה נפשית כרונית מורכבת והטרוגנית בביטוייה, השייכת לקבוצת המחלות הפסיכוטיות.
בסכיזופרניה חלה ירידה מתמשכת בפעילות של קליפת המוח הקדם-מצחית, אשר מובילה להפחתה בפעילות הטונית (פעילות מתמשכת) של הדופמין. לאורך זמן, ההפחתה בפעילות הטונית של הדופמין מעלה את התגובתיות הפאזית (פעילות חזקה וקצרת טווח) באופן שאינו נורמלי. בהתאם לכך, בקרב אנשים עם סכיזופרניה, ישנן רמות גבוהות מאוד של המוליך העצבי דופמין.
עלייה קיצונית ברמת הדופמין קשורה להזיות.
תסמונת הרגליים חסרות המנוחה.
תסמונת הרגליים חסרות המנוחה, הוא מצב נוירולוגי הקשור בחסר ברמות דופמין. מתן של אגוניסטים לדופמין היה קשור בשיפור התסמינים של התסמונת.
היבטים רפואיים.
את הדופמין אפשר לקחת כתרופה המופצת לתאי הגוף על ידי מחזור הדם. באופן זה ניתן להשפיע על מערכת העצבים הסימפתטית, לצורך הגדלת קצב פעילות הלב ולחץ הדם.
עם זאת, מחסום דם-מוח אינו מאפשר לדופמין להגיע אל המוח ממחזור הדם. על כן, אם יש צורך להעלות את רמת הדופמין במערכת העצבים המרכזית, לא תהיה תועלת במתן זריקות או כדורים המכילים דופמין. כמו כן, באופן דומה לא תהיה השפעה גם לתזונה עשירה בדופמין.
על כן, במקרים אלו על הרופאים לחפש דרכים חלופיות המתבססות על אופן פעולת הדופמין במוח.
השפעת חומרים שונים על פעולת הדופמין במערכת העצבים המרכזית.
חומרים מסוימים יכולים להגביר או להחליש את הפעולה של הדופמין על התא הבתר-סינפטי בכל אחד משלבי ההעברה הסינפטית. הם מתחלקים לשני סוגים עיקריים על פי אופן ההשפעה שלהם:
בנוסף, לחומרים הפעילים בתרופות יכולה להיות יותר מהשפעה אחת.
כאמור, הדופמין משתייך למוליכים עצביים מסוג קטכולאמין יחד עם אדרנלין ונוראדרנלין. מוליכים עצביים אלו שייכים לקבוצה הגדולה יותר המכונה מונואמינים הכוללת גם סרוטונין והיסטמין. משום שקבוצה זו של מוליכים עצביים דומה מבחינת המבנה המולקולרי שלה, יש תרופות המשפיעות בו זמנית על כל המוליכים העצביים הכלולים בה במידות שונות. כלומר, תרופות המשפיעות על פעילות הדופמין יכולות להשפיע גם על מוליכים קטכולאמינים או מונואמינים אחרים.
בהמשך יתוארו החומרים השונים המשפיעים על פעילות הדופמין על פי השלב הרלוונטי בתהליך ההעברה הסינפטי, אופן פעולתם והשפעתם על מוליכים עצביים אחרים מאותה הקבוצה.
חומרים המשפיעים על הכנת הדופמין באקסון.
סם הAMTP נקשר לאנזים ההופך טירוזין לאל-דופה וכך משבש את פעולתו ולפיכך נחשב לאנטגוניסט של קטכולאמינים.
התרופה רזרפין שהייתה בעבר בשימוש נגד יתר לחץ דם מונעת אגירת מונואמינים בשלפוחית סינפטית ולכן הוא אנטגוניסט של מונואמינים.
חומרים המשפיעים על פעולת הדופמין בקולטנים.
קיימות מספר תרופות המשמשות כאגוניסטים לדופמין. תרופות אלו מחקות את פעילותו של דופמין בתאים הפוסט סינפטיים וגורמים לשרשרת תהליכים תוך תאית בדומה לזה שנעשה על ידי הצמדות דופמין לקולטן.
התרופה אפומורפין היא דוגמה לאגוניסטים אלו ומשמשת בטיפול במחלת פרקינסון קשה.
חומרים המשפיעים על פינוי הדופמין מהסינפסה.
ישנם מספר חומרים אגוניסטיים המעכבים את הספיגה החוזרת של הדופמין מהסינפסה. שלושת החומרים המוכרים ביותר הם אמפטמין, קוקאין ומתילפנידאט.
סומטוסטטין
סומטוסטטין (Somatostatin) מייצג כמה אוליגופפטידים המורכבים משרשראות של 14–28 חומצות אמינו, בהתאם לרקמה ממנה באים. זהו הורמון מעכב שעושה שימוש במנגנון פאראקריני ופועל במגע ישיר, ללא צורך בצינור הובלה אל תאי המטרה. כאשר הסומטוסטטין פועל לעיכוב הורמון אחד, הוא גורם מתוך כך לשחרור הורמון שני בכמה זוגות הורמונים המנוגדים בפעילותם זה לזה.
הסומטוסטטין מיוצר על ידי רקמות שונות בגוף. הוא נוצר על ידי ההיפותלמוס לשם עיכוב ושחרור לסירוגין את הורמון גדילה (GH) ולחלופין את ההורמון שמעורר את בלוטת התריס (TSH) שמיוצרים בעצמם על ידי בלוטת יותרת המוח (אדנוהיפופיזה) וכך משפיע על גדילה וחילוף חומרים. הוא מיוצר על ידי הלבלב כדי לעכב ולשחרר לסירוגין את האינסולין והגלוקגון המופרשים מאיי הלנגרהנס שבלבלב לשם שמירה על רמת סוכר מאוזנת בדם. כמו כן משמש סומטוסטטין כמעכב חזק מאוד של חומרים נוספים במערכת העיכול כולל עיכוב הפרשת חומצה הידרוכלורית בקיבה, ועיכוב תהליכי ספיגת מזון במעיים ושולט כך על תחושת הרעב והשובע.
הורמון אדרנוקורטיקוטרופי
הורמון אדרנוקורטיקוטרופי (ACTH - adrenocorticotropic hormone), המכונה גם הורמון הדחק, הוא פפטיד מופרש מההיפופיזה הקדמית, ומשפיע על בלוטת יותרת הכליה ועל הפרשת הורמונים קורטיקוסטרואידיים המעכבים בין היתר את מערכת החיסון.
ה-ACTH הוא אחד מההורמונים בפעולת המערכת הסימפתטית. במצב חירום (עקה או הלם) הגוף מפריש את ה-ACTH אל מחזור הדם, והוא משפיע על בלוטת יותרת הכליה וגורם להפרשת אדרנלין, קורטיזול ונוראדרנלין (שהוא מוליך עצבי).
לאחר הפרשת ההורמון מופיעים סימני פעילות סימפתטית:
הורמון ה-ACTH שימושי במצבי לחץ, כשיש צורך בהפניית המשאבים לצרכים דחופים יותר, ולכן מעוכבים תהליכים לא דחופים כמו עיכול או ייצור שתן, כחלק מתגובת הילחם או ברח. בנוסף הורמון זה פעיל נגד תסמונת וסט, הפרעה אפילפטית נדירה בתינוקות.
בזמן עליית רמת ה-ACTH בגוף רמת הסוכר בדם עולה בנוסף לפעילות הסימפתטית. ה-ACTH יכול לגרום אף להרעלה בגוף (כמו כל חומר) אם נמצא בכמות גדולה מהרגיל.
הורמון גדילה
סוֹמָטוֹטרוֹפִּין או הורמון גדילה (באנגלית: GH - Growth Hormone) הוא הורמון פפטידי המופרש מבלוטת יותרת המוח ותפקידו בין היתר לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ צמיחת עצמות אצל ילדים ומתבגרים. הורמון הגדילה מופרש במהלך כל שנות החיים, כאשר לאחר גיל 21 יורדת הכמות המופרשת ממנו בכ-14% בכל עשור. מחסור בהורמון זה אצל ילדים יגרום לעצירת הגדילה, לקומה נמוכה ואף לגמדות. לחלופין, עודף בהורמון יגרום לאקרומגליה או לקומה גבוהה וענקות.חוסר בהורמון גדילה יכול לנבוע גם במקרים של אנורקסיה ואנורקסיה נרבוזה חריפה.
מאפיינים מבניים.
פפטיד שלם שאורכו 191–199 חומצות אמינו ומשקלו 22 kD. כולל שני גשרי ציסטאין וראש חומצי שטבעת קטנה בקצהו, מה שיוצר מבנה של לולאה גדולה ולולאה קטנה.
ההפרשה של ההורמון היא פולסטיבית (בפולסים)- ההורמון מופרש יותר בלילה ולאחר השינה, אולם גם במהלך היום קיימים פולסים בהם ההורמון משתחרר. בדיקת הפרשה תקינה של הורמון גדילה מתבצעת על ידי גירוי אלפא-אדרנרגי המביא לשחרור של הורמון גדילה (קלונידין).
תפקידים ופעולה.
תפקידיו מגוונים והוא פועל באופן ישיר ועקיף.
באופן ישיר ההורמון מסייע בסינתזת החלבונים ובמניעת פירוקם, מסייע בגידול מסת השריר ובהקטנת מסת השומן, מגביר את קליטת הגלוקוז בשרירים, מעודד את ההתפתחות המינית, מעלה את תפוקת הלב והכליות, מוריד כולסטרול, מאיץ ריפוי פצעים ועלייה בפעילות החיסונית, מסייע בהפחתת לחץ הדם ובחיזוק רקמת העצם ואף מגביר שנת חלומות וסינתזת חלבונים במוח החיוניים להגברת הזיכרון לטווח ארוך.
נוסף לפעילותו הישירה, פועל הורמון הגדילה באופנים עקיפים:
בקרת הורמון הגדילה.
הבקרה על הורמון הגדילה נעשית באופנים רבים: ברמה ההורמונלית הבקרה נעשית בראש ובראשונה בהיפותלמוס, על ידי הפקטור לשחרור הורמון הגדילה GHRH אשר מעודד את הפרשת ההורמון ועל ידי סומטוסטטין אשר מעכב את הפרשתו. גם הורמון הגדילה עצמו מעכב את הפרשתו על ידי מנגנון של משוב שלילי.