O dopaminie
Jak zwiększyć poziom neuroprzekaźnika i dlaczego jest tak ważny dla funkcjonowania całego organizmu, utrzymania zdolności poznawczych, nie tylko dla dobrego nastroju i pobudzenia?
Dopamina jest głównym neuroprzekaźnikiem katecholowym w mózgu ssaków. Bierze udział w prawie każdym wyższym działaniu wykonawczym, działa poprzez pięć typów receptorów sprzężonych z białkiem G. To cząsteczka dążenia, motywacji, sprawczości, ciekawości no i oczywiście - nagrody (działając w układzie mezolimbicznym wydzielana jest przez jądra półleżące, związana jest także z rozwojem uzależnień). Jest odpowiedzialna za napęd ruchowy, koordynację oraz napięcie mięśni – w chorobie Parkinsona występuje jej niedobór w istocie czarnej i prążkowiu (po odkryciu, że przyczyną objawów motorycznych w tej chorobie był brak dopaminy w pewnych obszarach mózgu i zauważeniu, że nie jest ona w stanie przekroczyć bariery krew-mózg, naukowcy pomyśleli o zastosowaniu L-DOPA, czyli jej prekursora. L-DOPA z łatwością przenika przez barierę krew-mózg i jest przekształcana w funkcjonalną dopaminę w mózgu. Niestety wahania poziomu leku we krwi/mózgu oraz konieczność długotrwałego leczenia mogą prowadzić do pewnych działań niepożądanych, głównie dyskinezy).
W podwzgórzu jest związana głównie z regulacją wydzielania hormonów, zwłaszcza prolaktyny (stąd inną nazwą dopaminy jest prolaktostatyna). Jej deficyt obserwuje się m.in. w depresji (teoria monoaeminergiczna powstawania tej choroby - deficyt dopaminy, noradrenaliny i serotoniny) czy ADHD (niemożność skupienia się, utrata uwagi) i narkolepsji. W schizofrenii z kolei przekaźnictwo związane z jej działaniem jest zaburzone - w tzw. szlaku mezolimbicznym jest jej za dużo dopaminy, a w szlaku mezokortykalnym jest jej za mało, generalnie chaos. Jej niedobór to brak motywacji i pożądania, a nadmiar - to na przykład halucynacje i urojenia.
W badaniach eksperymentalnych dowiedziono, że pobudzenie włókien dopaminergicznych w obrębie mózgu powoduje wzrost ciśnienia tętniczego i przyspieszenie czynności serca. Z kolei ośrodkowo podana dopamina prowadzi do obniżenia ciśnienia tętniczego i bradykardii. W obrębie nerek dopamina, poprzez zahamowanie Na+-K+-ATP-azy i wymiany Na+-/K+, wzmaga wydalanie sodu z moczem. Zwiększa przepływ krwi przez nerki i przesączanie kłębuszkowe, rozszerza naczynia, hamuje wydzielanie aldosteronu. Receptory wiążące dopaminę zlokalizowano w kanalikach nerkowych, pęcherzykach płucnych, trzustce oraz naczyniach krwionośnych płuc, nerek i serca. Szczególne zainteresowanie budzi właśnie układ dopaminergiczny w nerkach, który utrzymuje homeostazę sodu w organizmie, a jego zaburzenia mogą stanowić jedną z głównych przyczyn nadciśnienia zarówno pierwotnego, jak i indukowanego przez choroby np. cukrzycę.
Ponadto wiemy, że dopamina odgrywa ważną rolę w układzie odpornościowym, regulując funkcjonalność komórek dendrytycznych i limfocytów, istnieją także dowody naukowe na jej istotną rolę w rozwoju chorób autoimmunologicznych. Kilka badań wykazało, że komórki układu odpornościowego mogą być regulowane przez dopaminę poprzez obecne na nich receptory dopaminy (DAR) min. na powierzchni komórek T, komórek dendrytycznych (DC), komórek B, komórek NK, neutrofili, eozynofili i monocytów. Obecność receptorów DA na wspomnianych komórkach odpornościowych sugeruje, że dopamina odgrywa fizjologiczną rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej i że jej deregulacja może być zaangażowana w rozwój chorób związanych z autoagresją. To prawdopodobne powiązanie za pośrednictwem komórek odpornościowych otwiera nową perspektywę stosowania leków związanych z dopaminą, tj. agonistów-antagonistów-allosterycznych modulatorów receptorów dopaminy.
Coraz większa liczba badań wskazuje także, że komórki zaangażowane zarówno w adaptacyjną, jak i wrodzoną odpowiedź immunologiczną - komórki dendrytyczne, limfocyty T, limfocyty B i makrofagi, są zdolne do syntezy neuroprzekaźników. Pod wpływem określonych bodźców mogą uwalniać neuroprzekaźniki do przedziału zewnątrzkomórkowego, umożliwiając w ten sposób komunikację z innymi różnymi typami komórek. Te interakcje nie tylko sugerują, że neurotransmitery mogą pośredniczyć w komunikacji między komórkami układu odpornościowego, ale także, że cząsteczki te mogą brać udział w dwukierunkowej interakcji między układem odpornościowym a nerwowym. W odniesieniu do dopaminy badania in vitro wykazały, że aktywacja ludzkich jednojądrzastych komórek krwi obwodowej (PBMC) mitogenami indukuje wytwarzanie wewnątrzkomórkowej dopaminy i innych katecholamin, prawdopodobnie z udziałem zarówno limfocytów T, jak i B. Ważnym obwodowym źródłem dopaminy i innych neuroprzekaźników jest unerwienie narządów przez współczulny układ nerwowy. Na przykład zakończenia dopaminergiczne wykryto w grasicy, śledzionie i węzłach chłonnych, w których ta część nerwowego układu autonomicznego wydaje się odgrywać istotną rolę w regulacji odpowiedzi właśnie za pośrednictwem limfocytów T.
Ilość dopaminy wytwarzana obwodowo w organizmie jest znacznie większa niż w ośrodkowym układzie nerwowym. Ponad 50 lat temu wykazano jej uwalnianie przez jelito kręte królika z zakończeń nerwów współczulnych. Dopamina w przewodzie pokarmowym jest wytwarzana z fenyloalaniny pochodzącej ze spożywanego pokarmu. Nadmiar tego aminokwasu, który nie jest przetwarzany w komórkach jelitowych, jest rozprowadzany, głównie przez krew, do wszystkich narządów ciała ssaków. Poza tym mikroorganizmy w jelitach mogą zarówno syntetyzować (za pomocą fenyloalaniny), jak i rozkładać neuroprzekaźniki, w tym dopaminę. Z drugiej strony komórki jelita lub nerwy w jelicie mogą gromadzić i/lub uwalniać dopaminę. Przykładem mogą być komórki Panetha, których cytoplazma zawiera agregaty dopaminy i 1-3,4-dihydroksyfenyloalaniny - są one wyspecjalizowanymi komórkami nabłonkowymi jelita wydzielającymi monoaminy, znajdującymi się w kryptach Lieberkühna. Komórki Panetha biorą udział w kontrolowaniu składu flory jelitowej i co ciekawe - wraz z enterocytami znajdują się na pierwszej "linii obrony jelitowej", przez co pozostają w ścisłym związku z komórkami układu odpornościowego. Jako przykład połączenia jelito-mózg istnieją kumulatywne dowody na rolę mikroflory jelitowej w rozwoju choroby Parkinsona. Chociaż mechanizmy leżące u podstaw tej zależności nie są znane, rozsądne jest założenie, że dopamina działająca w jelicie jest kluczem do różnych procesów fizjologicznych, które mogą bezpośrednio lub pośrednio wpływać na neuroprzekaźnictwo i dobrostan neuronalny w jelicie.
W przypadku choroby Alzheimera najcześciej mówi się o spadku poziomu acetylocholiny, zaburzeniu przekaźnictwa cholinergicznego (w farmakoterapii stosuje się leki zmniejszające rozkład acetylocholiny, tzw. inhibitory acetylocholinoesterazy) i ekscytotoksyczności glutaminianu (uszkadzaniu neuronów przez nadmiar tego neuroprzekaźnika, dlatego w leczeniu stosuje się m.in. memantynę - inhibitor receptora NMDA dla glutaminianu właśnie). Ale to nie wszystko. W tym typie neurodegeneracji obniżeniu ulega także poziom dopaminy, co manifestuje się zaburzeniem plastyczności synaptycznej, deficytami uwagi, także zaburzeniom motorycznym. Generalnie receptory dopaminergiczne zlokalizowane są w układzie limbicznym i korze, czyli rejonach mózgu mocno związanych z kontrolą i nastrojem. To bardzo ważne aspekty dotyczące choroby Alzheimera.
Dopamina współdziała z acetylocholiną i usprawnia motywację do nauki, tworzy zajawkę do przyswajanych treści. Dlatego też najłatwiej uczymy się tego, co nas interesuje, do czego mamy pociąg. Im więcej dopaminy (i jej pochodnej - adrenaliny) tym lepiej pamiętamy. Ma to też znaczenie w kontekście wspomnień związanych z traumą (pobudzenie-adrenalina-negatywny ślad pamięciowy). Wysoki poziom dopaminy umożliwia powstanie tzw. tunelu dopaminowego, w którym mózg niezwykle mocno wyostrza się na konkretne bodźce i niweluje niepotrzebne tło.
Droga degradacji dopaminy składa się z dwóch etapów enzymatycznych katalizowanych przez monoaminooksydazę i katecholo-O-metylotransferazę (COMT), które prowadzą do powstania kwasu homowanilowego - związku identyfikowanego w moczu osób zdrowych. Kwas homowanilowy w płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF) jest zastępczym markerem katabolizmu dopaminy w ośrodkowym układzie nerwowym. Enzymy zaangażowane w produkcję i degradację dopaminy są bardzo ważne dla utrzymania odpowiedniego poziomu katecholamin i homeostazy organizmu. Leki zmieniające aktywność COMT, oksydazy monoaminowej (MAO) lub β-hydroksylazy dopaminy istotnie wpływają na neuroprzekaźnictwo dopaminergiczne i wszystkie inne efekty fizjologiczne, w których pośredniczy dopaminy. Jednak hamowanie COMT lub MAO-B w odpowiednich dawkach może być korzystne dla neuroprotekcji w chorobie Parkinsona.
Ciekawostka: dopamina może ulegać także samorzutnemu utlenianiu przy użyciu tlenu cząsteczkowego z wytworzeniem chinonów dopaminy i produktów wolnych rodników. Ta możliwość przyciągnęła uwagę badaczy, ponieważ nieenzymatyczna degradacja tego neuroprzekaźnika prowadzi do wytworzenia aminochromu, prekursora pigmentu, który nadaje szczególny ciemny kolor istocie czarnej - neuromelaninie.
Neuromelanina występuje u ludzi w wyższych stężeniach niż u innych naczelnych. Jej stężenie wzrasta wraz z wiekiem, co sugeruje rolę w neuroprotekcji (może chelatować metale i ksenobiotyki) lub starzeniu się organizmu Neurony zawierające neuromelaninę w istocie czarnej mózgu ulegają neurodegeneracji w chorobie Parkinsona. Pacjenci dotknięci tym typem neurodegeneracji mieli 50% ilości neuromelaniny w istocie czarnej w porównaniu ze zdrowymi osobami w tym samym wieku.
Jak zatem zwiększyć poziom tego neuroprzekaźnika (oraz generalnie poziom pobudzenia) zdrowymi, legalnymi i niezwiązanymi z farmakologią metodami (nie uwzględniając stanów chorobowych, w których stosuje się np. adderall, modafinil, metylofenidat/ritalin?)
sen (równowaga hormonalna, synteza neuroprzekaźników - wiadomo, klucz!), bez odpowiedniej regeneracji i ilości jakościowego snu minimum 7-8h neurotransmitery nie mogą się tworzyć, mózg nie może się oczyszczać ze zbędnych metabolitów i toksyn (nie działa układ glimfatyczny) - nic nie działa jak powinno i TRZEBA TO ZAPAMIĘTAĆ
ruch (aktywność fizyczna wpływa na jej syntezę, podnosi tez poziom testosteronu, którego wzrost koreluje z jej większym stężeniem)
przerwy w jedzeniu, okna żywieniowe (12-16h), okresowe posty (jeżeli nasz organizm jest z tym OK, a najlepiej oczywiście po konsultacji z dietetykiem), ważne aby nie najadać się/nie przejadać się na noc (2-3h przed snem powinniśmy spożyć ostatni posiłek) - dla dobra melatoniny i jakościowej regeneracji organizmu
lokowanie węglowodanów w 2 połowie dnia (dobre dla syntezy melatoniny, utrzymania uwagi, mniejszych wahań cukru i insuliny), białko (aminokwasy) i tłuszcze - w pierwszej
unikanie cukrów prostych w diecie (słodycze), naprawdę dlugofalowo cukier nie poprawia naszej uwagi (jest to krótkotrwały shot) - nie jest dobry dla neuronów, generuje stan zapalny w obrębie mózgu i całego organizmu. Zaburza syntezę dopaminy i serotoniny. Przyczynia się do powstawania depresji i problemów w koncentracją. Tysiące badań naukowych dosadnie potwierdza ten fakt (i ich ilość stale rośnie). Dokładnie takie same zalecenia dotyczą leczenia ADHD, choroby afektywnej dwubiegunowej czy schizofreni
nawodnienie - około 1 litr na 30kg masy ciała - warunkuje koncentrację, pamięć, równowagę emocjonalną
kawa (odsuwanie uczucia zmęczenia poprzez blokowanie receptorów adonozynowych), oczywiście jeśli czujemy się po niej dobrze, ale najlepiej lokowana około 2-3h po przebudzeniu - uniknięcie tzw. midday crush kiedy spada poziom zarówno kortyzolu jak i działającej od rana kofeiny. Kawa i l-teanina - doskonałe połączenie niwelujące rozdrażnienie, a zwiększające ostrość umysłu (ja suplementuję 200 mg l-teaniny dziennie, najczęściej rano właśnie wraz z pierwszą kawą, popijając oczywiście kapsułkę wodą :)
yerba mate - zwiększa poziom energii poza tym zawarte w niej witaminy i związki (m.in. polifenole i ksantyny) działają korzystnie na mózg, zawarta w niej mateina stymuluje układ nerwowy, ale nie wywołuje przy tym uzależnienia (co może mieć miejsce w przypadku kofeiny)
NALT (acetylowana l-tyrozyna, prekursor dopaminy, charakteryzuje się dobrą biodystrybucją przez barierę krew-mózg), wit. z grupy B (B6, B9, B12), eleuthero (żeń-szeń syberyjski), ALCAR, fosfatydyloseryna, kwasy Omega-3 (EPA/DHA), alpha-gpc/cdp-cholina (prekursor choliny dla acetylocholiny), huperycyna, lion’s mane (soplówka jeżowata)
dbanie o równowagę hormonalną - zbyt niski poziom testosteronu obniża poziom dopaminy, hiperprolaktynemia (nadmiar prolaktyny) wpływa także na spadek jej stężenia
równowaga w poziomie serotoniny i dopaminy. Nadmiar serotoniny wpływa m.in. na większy rozpad dopaminy i jej transportowanie (w ich metabolizm zaangażowane są te same enzymy - dekarboksylaza aminokwasów a, transportują je te same kanały). Działa to również w odwrotną stronę - zbyt dużo dopaminy obniża poziom serotoniny. Dotyczy to głównie tryptofanu i 5-hydroksytryptofanu (5-HTP) jako prekursorów serotoniny oraz tyrozyny i L-DOPA jako prekursorów dopaminy
spożywanie pokarmów zasobnych w fenyloalaninę i tyrozynę: parmezan (ciekawostka - słowo „tyros” pochodzi z greckiego i oznacza ser), rośliny strączkowe (soja, soczewica), sezam, mleko i produkty mleczne, orzechy arachidowe, tuńczyk. Produkty zasobne w tyrozynę najlepiej spożywać z produktami bogatymi w witaminę C, kwas foliowy i niacynę – ponieważ biorą udział w przemianie tego aminokwasu w organizmie (są kofaktorami m.in. w syntezie serotoniny, dopaminy). Bardzo fajna tabela zestawiająca produkty spożywcze będące źródłem fenyloalaniny i tyrozyny znajduje się tutaj.
deep-workowe cykle: stwarzanie warunków pracy, w których możliwie nic nas nie rozprasza (telefon daleko, wyłączone powiadomienia), nie sprawdzamy maila co 3 minuty, ale o określonych/wyznaczonych wcześniej porach
rotowanie pobudzaczami, tym co realnie podnosi nam poziom dopaminy, stosowanie tzw. odroczonej gratyfikacji - aby zwiększyć wrażliwość receptorów dopaminowych, odzywczaić układ nerwowy od chronicznego pobudzenia i łaknienia dopaminy - wtedy czujemy więcej i doświadczamy mocniej
myśl o tym, że to co aktualnie przyswajamy jest najciekawszą i superintrygujacą kwestią na świecie, jesteśmy wybrańcami i możemy posiąść tę umiejetność (robiłam tak czasem na studiach! A Andrew Huberman radził podobnie w podcaście o focusie )
można spróbować z muzyką w tle podczas pracy/przyswajania wiedzy (dość indywidualna kwestia), może pomóc gdy jesteśmy już w flow i jedziemy w „dopaminowym tunelu
Świetna praca przeglądowa, bardzo polecam:
Źródła/proponowana literatura dodatkowa:
Franco R, Reyes-Resina I, Navarro G. Dopamine in Health and Disease: Much More Than a Neurotransmitter. Biomedicines. 2021;9(2):109. Published 2021 Jan 22.
Pan X, Kaminga AC, Wen SW, Wu X, Acheampong K, Liu A. Dopamine and Dopamine Receptors in Alzheimer's Disease: A Systematic Review and Network Meta-Analysis. Front Aging Neurosci. 2019;11:175. Published 2019 Jul 11.
Pacheco R, Contreras F, Zouali M. The dopaminergic system in autoimmune diseases. Front Immunol. 2014;5:117. Published 2014 Mar 21.
https://journals.viamedica.pl/arterial_hypertension/article/viewFile/18849/14821
http://31.186.81.235:8080/api/files/view/1910.pdf
http://www.fpn.ipin.edu.pl/archiwum/2000/2/AiN_2-2000-02.pdf
http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2016/523.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=QmOF0crdyRU
https://www.youtube.com/watch?v=vA50EK70whE&t=342s