Catechol-O-methyltransferase

Catechol-O-methyltransferase או COMT, הוא אנזים שמפרק תרכובות אורגניות מסוג קטכולאמין בנוזל החוץ-תאי. על הקטכולאמינים שבגוף נמנים, בין השאר, המוליכים עצביים אדרנלין (אפינפרין), נוראדרנלין ודופמין. בגוף האדם, ישנם מספר מוליכים עצביים מרכזיים המשתייכים לקבוצת הקטכולאמינים. העיקריים שבהם הם אדרנלין (אפינפרין), נוראדרנלין ודופמין. מוליכים עצביים אלו מושפעים מפעולתו של ה-COMT. במהלך ההעברה הסינפטית שבאמצעותה תאי העצב במערכת העצבים מתקשרים עם תאים אחרים, ה-COMT מסייע בנטרול פעולתם של המוליכים העצביים הקטכולאמינים לאחר תהליך האקסוציטוזה ששחרר אותם למרווח הסינפטי. הסרה מהירה של המוליכים העצביים מהמרווח הסינפטי מאפשרת העברה מדויקת של האות הקדם סינפטי לתא המטרה. האנזים COMT הוא המנגנון החשוב ביותר לפירוק הדופמין בקליפת המוח הקדם-מצחית. בנוסף ל-COMT גם נשא הדופמין DAT משתתף בפינוי הדופמין מהמרווח הבין תאי והוא הגורם העיקרי לפינוי הדופמין מהסינפסה לאחר הפליטה שלו, ברוב חלקי המוח כולל הסטריאטום. האנזים COMT מפנה את הדופמין מהמרווח הבין סינפטי בקצב איטי יותר בהשוואה לנשא הדופמין DAT. דבר זה מאפשר להשפעה של המוליך העצבי דופמין להמשיך לפעול במשך זמן רב יותר בקליפת המוח הקדם מצחית. ההתמשכות של הפעולה הדופמינרגית בקליפת המוח הקדם מצחית מאפשרת לאות הדופמינרגי להתייצב ולשמר מידע. בבני אדם, החלבון של Catechol-O-methyltransferase מקודד בגן ה-COMT. הפולימורפיזם Val158Met של גן ה-COMT, מקושר להבדלים בין אישיים ביעילות של האנזים COMT וברמות הטוניות (tonic) של המוליך העצבי דופמין בקליפת המוח הקדם-מצחית. להבדיל מהפעלה פאזית (phasic) של דופמין, שהיא פעולה חולפת וקצרה הנגרמת מדחף עצבי של תאי עצב דופמינרגיים בתגובה לאירועים בסביבה, הפעלה טונית (tonic) של דופמין היא בעלת אופי יציב ומתמשך הקובע את רמות הרקע של הדופמין. הפעילות הטונית של הדופמין מווסת את קליפת המוח הקדם מצחית ואת התפקודים הקוגניטיביים שהיא אחראית עליהם (כמו: זיכרון העבודה, קשב סלקטיבי ותפקודים ניהוליים) ביחס של צורת U הפוכה, כך שהתפקוד המיטבי הוא ברמות בינוניות או מתונות, בעוד שרמות גבוהות או נמוכות מידי של דופמין טוני מובילות לפגיעה בתפקוד. בהתאם לכך, גן ה-COMT מקושר לתפקודי הקשב ויכולת הוויסות העצמי של האדם. כמו כן, אללים שונים בגן ה-COMT מקושרים להפרעת קשב. גן ה-COMT משפיע גם על התגובה של אנשים שונים לאמפטמין. עבור חלק מהאנשים אמפטמין יכול להעלות את מצב הרוח ולשפר את התפקוד במטלות קוגניטיביות, עם זאת אצל אנשים אחרים הוא עלול ליצור תגובה הפוכה. מדיה וקבצים בנושא Catechol-O-methyltransferase בוויקישיתוף Neil R. Carlson, (2013). Physiology of Behavior. Boston: Pearson. Mark R. Rosenzweig, Arnold L. Leiman, S. Marc Breedlove (1999). Biological psychology: an introduction to behavioral, cognitive, and clinical neuroscience. 2nd ed. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. Zabelina, D. L., Colzato, L., Beeman, M., & Hommel, B. (2016). Dopamine and the creative mind: Individual differences in creativity are predicted by interactions between dopamine genes DAT and COMT. PloS one, 11(1). Bertolino, A., Di Giorgio, A., Blasi, G., Sambataro, F., Caforio, G., Sinibaldi, L., ... & Dallapiccola, B. (2008). Epistasis between dopamine regulating genes identifies a nonlinear response of the human hippocampus during memory tasks. Biological psychiatry, 64(3), 226-234. Tripp, G., & Wickens, J. R. (2009). Neurobiology of ADHD. Neuropharmacology, 57(7), 579-589 Schacht, J. P. (2016). COMT val158met moderation of dopaminergic drug effects on cognitive function: a critical review. The pharmacogenomics journal, 16(5), 430-438. Söderqvist, S., Nutley, S. B., Peyrard-Janvid, M., Matsson, H., Humphreys, K., Kere, J., & Klingberg, T. (2012). Dopamine, working memory, and training induced plasticity: Implications for developmental research. Developmental psychology, 48(3), 836. Grace, A. A. (1991). Phasic versus tonic dopamine release and the modulation of dopamine system responsivity: a hypothesis for the etiology of schizophrenia.Neuroscience, 41(1), 1-24. Söderlund, G.,B.W., Sikström, S., Loftesnes, J. M., & Sonuga-Barke, E. (2010). The effects of background white noise on memory performance in inattentive school children. Behavioral and Brain Functions, 6, 55. Berger, Andrea, (2011). Self-regulation: Brain, cognition, and development. Human brain development series., (pp. 61-90). Washington, DC, US: American Psychological Association הבהרה: המידע בוויקיפדיה נועד להעשרה בלבד ואינו מהווה ייעוץ רפואי.