Dopamīna ceļi smadzenēs: četras sistēmas

Katrs ceļš ir raksturojams ar trim lietām: kur atrodas šūnu ķermeņi, kur beidzas aksoni un kas notiek, ja ceļš darbojas par vāju vai par spēcīgu. Tieši šajā secībā to ir visvieglāk atcerēties.

Pirmie trīs ceļi ir smadzeņu iekšējie, ceturtais ir endokrīns: tas neizdala dopamīnu citam neironam, bet gan asinīs, kas ved uz hipofīzi.

Šis ir apjomīgākais dopamīna ceļš cilvēka smadzenēs. Tā neironi atrodas melnajā vielā (substantia nigra), kas ieguvusi nosaukumu no tumšā neiromelanīna pigmenta, un to aksoni beidzas mugurējā striatumā jeb astes kodolā un apvalkā.

Striatumā dopamīns iedarbojas uz divām atšķirīgām šūnu populācijām. Vienās, kas nes pirmā tipa receptorus, tas darbojas stimulējoši un atbalsta tā saukto tiešo ceļu, kas kustību atļauj. Otrās, ar otrā tipa receptoriem, tas darbojas nomācoši un tādējādi vājina netiešo ceļu, kas kustību bremzē. Rezultāts ir tāds, ka dopamīns kopumā atvieglo vajadzīgās kustības sākšanu un vienlaikus nomāc lieko.

Melnās vielas neironu bojāeja ir Parkinsona slimības pamats. Būtiska šo neironu daļa iet bojā jau pirms parādās pirmie kustību simptomi, jo pārējie neironi kādu laiku spēj kompensēt zudumu. Tas izskaidro, kāpēc slimība atklājas samērā vēlu un kāpēc agrīnie simptomi ir nespecifiski: ožas zudums, aizcietējumi, miega traucējumi ar kustībām sapņu fāzē, depresija.

Abi sākas vidussmadzeņu vēdera pārklāja laukumā, tikai zari aiziet dažādos virzienos. Mezolimbiskais ceļš iet uz guļošo kodolu, mandeļveida kodolu un hipokampu, mezokortikālais uz pieres daivas garozu.

Mezolimbiskā ceļa uzdevums ir piešķirt notikumiem nozīmību un pārvērst vēlēšanos darbībā. Visas atkarību izraisošās vielas, neatkarīgi no ķīmiskās uzbūves, kaut kādā veidā palielina dopamīna daudzumu šajā apvidū. Šizofrēnijas pozitīvos simptomus, tas ir, murgus un halucinācijas, skaidro ar pārmērīgu nozīmības piešķiršanu nenozīmīgām lietām, un antipsihotiskie līdzekļi darbojas, bloķējot šī ceļa receptorus.

Mezokortikālais ceļš atbalsta darba atmiņu, uzmanības noturēšanu un plānošanu. Tā darbība atbilst apgāztai U formai: gan par maz, gan par daudz dopamīna pieres daivā pasliktina domāšanu. Tāpēc šizofrēnijas negatīvie un kognitīvie simptomi antipsihotisko līdzekļu ietekmē bieži nevis uzlabojas, bet var kļūt pat izteiktāki.

Šis ceļš atšķiras no pārējiem. Tā neironi hipotalāma lokveida kodolā izdala dopamīnu nevis sinapsē, bet gan hipofīzes portālajos asinsvados. Ar asinīm tas nonāk hipofīzes priekšējā daivā, kur nomāc prolaktīnu ražojošās šūnas.

Dopamīns šeit darbojas kā pastāvīga bremze. Ja to noņem, prolaktīna līmenis strauji ceļas. Tieši tāpēc dopamīna receptoru bloķētāji, tostarp daudzi antipsihotiskie līdzekļi un pretvemšanas līdzekļi, var izraisīt piena izdalīšanos no krūtīm, menstruāciju izzušanu, krūšu uzbriešanu vīriešiem un dzimumtieksmes zudumu.

Pretējā virzienā šo pašu mehānismu izmanto ārstēšanā. Hipofīzes prolaktinomu ārstē ar dopamīna agonistiem, kas atdarina dabisko bremzi, un bieži tas ļauj audzēju samazināt bez operācijas.

Dopamīna dzīves cikls ir svarīgs, jo katrs tā posms ir kāda medikamenta mērķis. Ceļš sākas ar aminoskābi tirozīnu un beidzas ar sadalīšanos fermentu ietekmē.

Būtiska detaļa ir tā, ka pats dopamīns nešķērso asins un smadzeņu barjeru, bet tā priekštecis levodopa to šķērso. Tāpēc Parkinsona slimību ārstē ar levodopu, nevis ar dopamīnu, un tai pievieno vielu, kas neļauj levodopai pārvērsties par dopamīnu vēl asinsritē.

1. Tirozīns tiek pārveidots par levodopu ar tirozīna hidroksilāzi, kas ir ātrumu ierobežojošais solis
2. Levodopu dekarboksilē par dopamīnu
3. Dopamīnu iepako sinaptiskajos pūslīšos ar pūslīšu pārnesēju
4. Nervu impulss izraisa dopamīna izdalīšanos sinaptiskajā spraugā
5. Dopamīns iedarbojas uz pirmā vai otrā tipa receptoriem mērķa šūnā
6. Lielāko daļu dopamīna atpakaļ iesūc dopamīna pārnesējs presinaptiskajā galā
7. Pārpalikumu sašķeļ monoamīnoksidāze un katehol O metiltransferāze

Dopamīna ceļu traucējumi nepieder vienai specialitātei. Kustību traucējumus vērtē neirologs, psihotiskos traucējumus psihiatrs, paaugstinātu prolaktīnu endokrinologs. Bieži vien viena un tā paša mehānisma sekas cilvēkam liek apmeklēt vairākus ārstus.

Atsevišķi jāpiemin medikamentu izraisīti traucējumi. Dopamīna receptoru bloķētāji var izraisīt zāļu izraisītu parkinsonismu, nemiera sajūtu kājās un vēlīnu diskinēziju ar neatkarīgām mutes un mēles kustībām. Pretējā virzienā dopamīna agonisti var izraisīt impulsu kontroles traucējumus: azartspēles, nevaldāmus pirkumus, pārmērīgu ēšanu. Pēdējais ir tik nepamanāms, ka par to bieži pastāsta nevis pacients, bet ģimene.

Pie ārsta nekavējoties jādodas, ja pēc antipsihotisko līdzekļu lietošanas parādās augsta temperatūra, muskuļu stīvums un apjukums, jo tā var būt ļaundabīgā neiroleptiskā sindroma aina. Tāpat nevajag atlikt vizīti, ja parādās roku trīce miera stāvoklī, palēninātas kustības vai negaidīta piena izdalīšanās no krūtīm.

• Parkinsona slimība un citi parkinsonisma sindromi: neirologs
• Šizofrēnija un psihozes: psihiatrs
• Prolaktinoma un hiperprolaktinēmija: endokrinologs
• Nemierīgo kāju sindroms: neirologs vai miega medicīnas speciālists
• Impulsu kontroles traucējumi dopamīna agonistu lietotājiem: ārstējošais neirologs

Pašu dopamīna līmeni smadzenēs izmērīt nav iespējams. Tāpēc izmeklē vai nu netieši, vai ar attēldiagnostiku, kas rāda dopamīna sistēmas daļas.

Visbiežāk lietotā metode ir viena fotona emisijas tomogrāfija ar marķieri, kas piesaistās dopamīna pārnesējam. Tā parāda, cik daudz presinaptisko galu ir saglabājies striatumā, un palīdz atšķirt patiesu parkinsonismu no esenciālas trīces vai zāļu izraisītas kustību palēnināšanās. Pozitronu emisijas tomogrāfiju ar levodopas marķieri lieto retāk, galvenokārt pētniecībā. Magnētiskajā rezonansē ar speciālu protokolu var novērtēt melnās vielas uzbūvi. Endokrīnajā virzienā viss ir daudz vienkāršāk: pietiek ar prolaktīna noteikšanu asinīs.

Esenciālā trīce ir biežākais Parkinsona slimības dubultnieks. Tā parādās darbības laikā, piemēram, turot glāzi, bieži skar abas rokas un nereti mazinās pēc alkohola, turpretī Parkinsona trīce parādās miera stāvoklī un sākas vienā pusē.

Otrs bieži nepamanīts stāvoklis ir zāļu izraisīts parkinsonisms. Tas var attīstīties mēnešus pēc pretvemšanas vai antipsihotisko līdzekļu lietošanas sākuma, ir simetrisks un pāriet pēc zāļu atcelšanas, kaut arī dažkārt tikai pēc vairākiem mēnešiem.

Trešais pārpratums ir sadzīves līmenī: dopamīnu dēvē par baudas vielu, un tirgū parādās produkti, kas sola to paaugstināt. Neviens uztura bagātinātājs nerada mērķtiecīgu dopamīna signāla izmaiņu konkrētā ceļā, un tieši ceļa izvēle, nevis kopējais daudzums, nosaka iznākumu.

Pētījumi ar atsevišķu neironu aktivitātes reģistrēšanu parādīja, ka dopamīna šūnas neizšaujas tad, kad dzīvnieks saņem patīkamu balvu, ja šī balva ir bijusi gaidīta. Tās izšaujas tad, kad iznākums ir labāks par gaidīto, un samazina savu aktivitāti, kad iznākums ir sliktāks. Tas nozīmē, ka dopamīns kodē pārsteigumu jeb prognozes kļūdu, nevis baudu.

No tā izriet svarīgs praktisks secinājums. Dopamīns nosaka gribēšanu, nevis patikšanu. Cilvēks ar atkarību bieži apraksta, ka vairs nebauda vielu, bet nespēj pārstāt to meklēt, un tieši šī šķelšanās ir dopamīna sistēmas darbs. Tāpat tas izskaidro, kāpēc Parkinsona slimniekam ar dopamīna trūkumu galvenais simptoms bieži ir nevis skumjas, bet nespēja sākt darbību, kuru viņš pats uzskata par vēlamu.