Controllo della motilità e del
tono muscolare: inibisce vie colinergiche pallido-talamiche-corticali eccitatorie e i centri motori bulbo-spinali
Degenera nel M. Parkinson
idiopatico e in quello tossico da MPTP
MPTP: 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina è un impurità che si produce nella preparazione di un oppiaceo destinato al mercato della droga. Produce segni simili al Parkinson cronico e lesioni anatomo-patologiche caratterizzate da degenerazione delle cellule della pars compatta della SN
Vie devolute:
1) Alla Filtrazione degli stimoli sensoriali
2) A Motivare i comportamenti 3) A Trarre gratificazioni da atti
istintivi
4) A Modulare il livello emozionale La loro incontrollata eccitazione
Schizofrenia
Psicosi tossiche (cocaina, anfetamine psicostimolanti
Via mesolimbica:
I corpi cellulari sono localizzati nell’area tegmento ventrale del mesencefalo ed inviano proiezioni a zone del sistema limbico compresi il nucleo accumbens e l’amigdala.
Il nucleo accumbens è importante per la formazione degli effetti di rinforzo legati a certi stimoli, compresa ad esempio l’assunzione di sostanze d’abuso, l’amigdala è importante nel controllo delle emozioni.
Via mesocorticale:
I corpi cellulari sono sempre localizzati nell’area tegmento ventrale, ma proiettano alla corteccia frontale, dove esercitano effetti eccitatori importanti per la memoria a breve termine.
Via Meso-cortico e Meso-limbica
Le cellule dopaminergiche della regione VTA ricevono segnali disparati e numerosi neurotrasmettitori e peptidi sono stati rilevati in quest'area. La distruzione selettiva di queste cellule tramite impulsi a radio-frequenza produce una complessa sindrome comportamentali caratterizzata da: iperattività locomotoria con ridotta esplorazione; profondi deficit nella capacità di regolare il comportamento; soppressione di comportamenti innati considerati fondamentali per la sopravvivenza del singolo e della specie.
Tali deficit sono correlati con una riduzione dei livelli di dopamina nella corteccia frontale antero- mediale e, in misura minore, nel nucleus accumbens ma non nel caudato-putamen o con i livelli di serotonina o noradrenalina che, viceversa, restano nella norma in ciascuna di queste regioni.
Questo sistema è ritenuto quello maggiormente implicato nel controllo delle funzioni cerebrali superiori e delle emozioni.
Sistema tubero-infundibolare
N.arcuato eminenza mediana e infundibolo trasduttori neuroendocrini RF releasing factor degli ormoni ipofisari e con i taniciti (astrociti ependimali) che regolano il trasporto ependimale dei RF tra liquor e capillari del sistema portale ipotalamo-ipofisi
Agonisti = (-) secrezione di prolattina
Antagonisti= (+) ginecomastia nel maschio (+) tumori al seno nella donna
Neuroni con assoni di lunghezza intermedia come quelli dell'ipotalamo mediobasale che proiettano dai nuclei arcuato e periventricolare dell’ipotalamo verso l'eminenza mediana ed il lobo intermedio dell'ipofisi e liberano dopamina direttamente nei vasi del sistema portale ipotalamo-ipofisario. La dopamina raggiunge così recettori di tipo D2 presenti nelle cellule mammotrope dell'ipofisi anteriore, inibendo la secrezione di prolattina. Quando i recettori dopaminergici di questa via vengono bloccati, i livelli di prolattina aumentano, talvolta così tanto che nelle donne può comparire galattorrea
La dopamina è anche un mediatore periferico
1) mediatore presinaptico inibitore nei gangli del SNA e della trasmissione noradrenergica nel simpatico cardiovascolare.
2) facilita la trasmissione inibitrice del simpatico gastrico- intestinale
un nucleo catecolico (un anello benzenico con due gruppi ossidrilici), al quale è legato un gruppo etilaminico
La DOPA decarbossilasi non è specifico per la DOPA,potendo decarbossilare altri aminoacidi dotati di un anello benzenico ed è così rapido che non viene mai saturato dal substrato.
Importante implicazione farmacologica; proprio perchè la DOPA-decarbossilasi è un enzima ad altissima affinità ed è normalmente non saturato, i livelli endogeni di L-DOPA sono praticamente nulli, è quindi possibile potenziare in modo considerevole la sintesi di dopamina mediante la somministrazione esogena di DOPA
Metabolism of dopamine
La dopamina deaminata dalla MAO diviene 3,4-diidrossi-fenil-acetaldeide (DHPA), ed è quindi trasformata per opera di un'aldeide deidrogenasi in acido 3,4-diidrossifenilacetico (DOPAC). La dopamina rilasciata nello spazio sinaptico può anche essere inattivata e trasformata in acido omovanillico (HVA) al di fuori del neurone mediante una doppia conversione enzimatica tramite la catecol-O-metiltrasferasi (COMT) prima e la MAO poi.
There are at least 5 dopamine receptors denoted by subscripts D1-D5.
1) the D1 and D5 receptors (referred to as the D1 family of receptors) act on G-protein coupled receptors which activate adenylate cyclase, increase cyclic AMP, and cause phosphorylation of DARRP2 proteina and are excitatory. Gs
2) the D2, D3, and D4 receptors (the D2 family act on G-protein coupled receptors which inhibit adenylate cyclase, decrease C-AMP, suppress calcium current and are inhibitory. This family of receptors are more concentrated in the meso-limbic and meso-cortical pathways and are associated with psychosis and its treatment. Gi
L-Dopa /precursore della dopamina. Viene trasformata in Dopamina in tutte le sedi che contengono gli enzimi per la trasformazione (nuclei striato, neuroni dopaminegici del mesenterio, dei plessi e dell’arteria mesenterica e renale, neuroni dell’aria mesolimbica e ipotalamica.
Aumenta anche la produzione periferica di noradrenalina e adrenalina ( poiche è un intermedio della sintesi delle catecolamine)
M. Parkinson
Mitochondrial monoamine oxidase (MAO) degrades intraneuronal dopamine, norepinephrine, and serotonin which is not protected by the storage vessicle. Inhibition of this enzyme results in a marked increase in the levels of these transmitters both centrally and peripherally.
Increased levels of norepinephrine and/or serotonin are responsible for the antidepressant effects of non-specific MAO inhibitors such as tranylcypromine.
The selective inhibition of the more selective is coenzyme MAOB by selegiline is the basis for its use in increasing dopamine stores in treating Parkinson's disease. Inhibition of hepatic MAO and other enzymes by the non-selective agents is responsible for a large number of interactions which limit the use of these drugs.
Dosi medie: aumentano la stimolazione dei recettori della dopamina, per blocco delle proteine di trasporto che recuperano questi trasmettitori nei terminali neuronici
Dosi maggiori: aumentano la concentrazione della DA al recettore anche mediante il rilascio dell quote non-vescicolari (Pool II) di DA di recente sintesi
L’anfetamina penetra nel terminale presinaptico attraverso i trasportatori delle catecolamine, che contemporaneamente veicolano anche Na+, qui lo ione Na+ viene rilasciato e, poi espulso all’esterno, mentre l’anfetamina dissocia le molecole di DA dai legami citoplasmatiche, e abbondona quindi il terminale nervoso: La DA liberata raggiunge il proprio trasportatore e si riversa nello spazio sinaptico per, poi, raggiungere il proprio recettore
Cocaine inhibits the active uptake of the catecholamines dopamine and norepinephrine into neuron terminals thereby allowing accumulation of the transmitters in the synapse.
The accumulation of dopamine, and its action on dopamine receptors, is responsible for the stimulant, euphoric, and possibly psychotogenic activity of the drug and its consequent abuse. The effect on norepinephrine results in anorectic and peripheral sympathomimetic effects.
Most dopamine antagonists, or neuroleptics (e.g. the phenothiazine, chlorpromazine)act non-selectively on most or all dopamine receptors; some of the newer ones are more selective (e.g., clozapine on the D1 and D4
receptor).
The primary use of the agents in psychosis is based on dopamine antagonism in the meso-limbic and meso- cortical pathways. This action is based antagonism of dopamine on the D2 family of receptors, perhaps more specifically the D4 receptor. Actions in the nigro-striatal pathways by most, produce extrapyramidal side effects, and some minor indications. Antagonism in the chemoreceptor trigger zone is the basis for the antiemetic use of some of these agents.
It act as an antagonist depleting dopamine from neuron terminals
Il sistema noradrenergico
IL SISTEMA ADRENERGICO forma un ampia rete di interconnessione nervosa ed umorale ad opera della Noradrenalina e della Adrenalina. E’ formato da due compartimenti:
1) COMPARTIMENTO PERIFERICO:
- trasmissione postgangliare del simpatico
- secrezione endocrina della midollare del surrene
- secrezione paracrina del sistema neuroendocrino diffuso (APUD), del tessuto cromaffine del glomo carotideo, dei corpi paraaortici, dei pargangli e delle cellule SIF
regolazione del sistema cardiocircolatorio
modulazione della muscolatura tracheobronchiale, gastrointestinale, urogenitale, iridea, miometrio controllo del metabolismo glucidico, lipidico, funzione renale ed immunita
2) COMPARTIMENTO CENTRALE :
>>Nucleus coeruleus
Via ceruleo- cerebellare (A6) Via tegmentale- dorsale (A6)
Reazioni di adattamento stress ambientale Memorizzazione emozioni
Tono umore Depressione psichica
Via tegmentale- ventrale (A1-A2-A3-A4-A5-A7)
Comportamenti alimentari
Controllo secrezione vagale dell’insulina Funzioni endocrine
Vie efferenti di un sistema noradrenergico di regolazione neurocircolatoria, e di controllo del dolore
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Catecholamines synthesis
(Midollare del surrene)
(Acido ascorbico)
(++ corticoidi glicoattivi)
Life cycle of chromaffin granules
Uptake and hydroxylation of catecholamines by chromaffin granules.
Distribuzione subcellulare
Due tipi di accumulo:
Pool I: nei granuli - CA legate allo ATP e alla cromogranina e alla dopa - idrossilasi
- pool di riserva
- pool mobile (rilasciata in seguito ad PA)
Pool II: nel citosol formato dalla NA recuperta dalla sinapsi.
Non viene rilasciata in seguito ad impulso nervoso, ma solo da alcuni farmaci
Inattivazione ad opera della COMT (catecol- ossimetiltransferasi) e della MAO (monoaminossidasi mitocondriale) vari metaboliti nelle urine (scopo diagnostico)
*Recupero neuronico (uptake 1): è un flusso all’interno del neurone, utilizza un trasportatore che richiede Na+, altamente stereoselettivo per la L-adrenalina; è inibito dalla cocaina;
*Recupero extraneuronico (uptake 2) : nelle cellule muscolari cardiache, nei fibroblasti, nella muscolatura liscia dei vasi, nelle ghiandole salivari.
Non è stereospecifico: recupera sia adrenalina che noradrenalina
Le catecolamine recuperate confluiscono nel pool II di storage
Recettori adrenergici
Sono distinti in in due popolazioni: e
Sono recettori accoppiati a proteina G
RECETTORI DELLE CATECOLAMINE
Sono stati definiti i recettori che mediano la contrazione Sono stati definiti i recettori che mediano il rilassamento
1980-90 Gli studi molecolari di cloning hanno messo in evidenza l’esistenza di 10 recettori diversi per la NA
In particolare sono state definite due famiglie eterogenee:
: A,B,C,D
: A,B,c
: ,,
Negli anni ‘70 lo sviluppo di farmaci agonisti del recettore a ha suggerito l’esistenza di eterogeneità nell’ambito di questi recettori
Fenossibenzamina: recettori a1 post-sinaptici giunzionali
Clonidina: recettori a2 pre-sinaptici
recettori a2 postsinaptici extragiunzionali
Recettori
Classi, distribuzione e funzione dei recettori
1
1A 1B 1C 1D
IP-3/DAG
?
1) Muscolatura liscia vasi CONTRAZIONE
2) Muscolatura liscia organi a) stomaco
b) pareti intestino c) sfinteri
d) tratto urogenitale
3) Cuore CONTRAZIONE
4) Occhio CONTRAZIONE (musc. Iridea)
5) Fegato GLICOGENOLISI-GLUCONEOGENESI
RILASSAMENTO
CONTRAZIONE
Classi, distribuzione e funzione dei recettori 2
2 2A2B
2C cAMP
K+ Ca++
1) Terminali nervosi
a) catecolinergici (-) Liberazione di NA b) gangli intramurali stomaco (-) Liberazione di Ach 2) Muscolatura liscia vasale (arteriole, coronarie, pelle) CONTRAZIONE 3) Muscolatura liscia (stomaco, intestino) RILASSAMENTO
4) Rene (TCP) ESCREZIONE di Na++, K+, Cl- 5) Cellule B- pancreas SECREZIONE INSULINA
6) Piastrine AGGREGAZIONE
Classi, distribuzione e funzione dei recettori
cAMP
1) Cuore
a) Nodo SA FREQUENZA
b) Atrio CONTRAZIONE
c) Nodo AV V. CONDUZIONE e AUTOMATISMO d) Fascio di HISS-PURKINJE V. CONDUZIONE e AUTOMATISMO e) Ventricolo CONTRATTILITA, V. CONDUZIONE e AUTOMATISMO
2) Rene
Apparato justaglomerulare SECREZIONE DI RENINA Recettori 1 (NA=A)
recettori 2 (A>NA)
Recettori 3 sono distribuiti nel tessuto adiposo e determinano LIPOLISI bera acidi grassi dai trigliceridi- Cura obesità
1) Arteriole
Coronarie, polmone, rene, gastroenterico, muscolo scheletrico VASODILATAZIONE 2) Muscolo scheletrico GLICOGENOLISI 3) Muscolatura liscia
(stomaco, intestino, bronchi, urogenitale) VASODILATAZIONE
4) Fegato GLICOGENOLISI-
GLUCONEOGENESI
2
Catecolamine e vasi
1 e cuore
IONOTROPO e DROMOTROPO POSITIVO
variano a seconda dei distretti e sono mediati dai recettori:
a1, a2A e b2
distretto cutaneo:
muscoli scheletrici:
rene:
distretto splacnico:
vasocostrizione vasodilatazione vasocostrizione
vasodilatazione
a1 giunzionali a2Aextragiunzionali b2
a1 e a2A b2
distretto polmonare: vasocostrizione b2
Effetti delle catecolamine sui vasi
Mechanism of agonist-induced -receptor desensitization.
L a desensitizazione del recettore ha luogo quando l’agonista adrenergico viene mantenuto a contatto con il recettore.
Rimosso dalla membrana nel giro di pochi minuti
Per fosforilazione ansa 3 Sottoregolazione nel giro di qualche ora
Clinicamente è una condizione di inefficacia dei beta agonisti (cardiopatie) o nei trattamenti tocolitici durante la gravidanza.
Donne asmatiche trattate con B2 agonisti per lungo tempo = problemi a distanza per il neonato , perché la desensitizzazione del recettore produce problemi nel trofismo delle cellule adrenergiche e nello sviluppo delle vie noradrenergiche
Hypothesized role of sequestration in - receptor desensitization and
resensitization.
La teoria adrenergica della depressione
La tesi catecolaminica della depressione ipotizza un difetto di Noradrenalina in alcune aree cerebrali; per contro la mania sarebbe un eccesso di noradrenalina in queste aree cerebrali
.
