¿Qué es exactamente la dopamina y cómo funciona en el organismo?

En este artículo exploraremos la naturaleza química, los mecanismos biológicos, las funciones neurológicas y la relevancia clínica de la dopamina, uno de los neurotransmisores más estudiados del sistema nervioso.

¿Qué es la dopamina y cuál es su estructura química?

La dopamina es una molécula orgánica perteneciente a la familia de las catecolaminas y al grupo de las feniletilaminas, cuya fórmula semidesarrollada es C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2. Actúa fundamentalmente como un neurotransmisor en el sistema nervioso central de vertebrados e invertebrados, y también cumple funciones de neurohormona cuando es liberada por el hipotálamo. Su nombre sistemático es 4-(2-aminoetil)benceno-1,2-diol y cuenta con el número CAS 51-61-6. Esta sustancia activa cinco tipos principales de receptores celulares específicos, denominados D1, D2, D3, D4 y D5, los cuales modulan diversas respuestas fisiológicas e inhibitorias o excitatorias en las neuronas postsinápticas.

¿Cómo se descubrió y sintetizó por primera vez?

La síntesis química artificial de la dopamina se llevó a cabo por primera vez en 1910 en los Laboratorios Wellcome de Londres, gracias al trabajo de los científicos George Barger y James Ewens. Décadas más tarde, en 1952, el investigador Arvid Carlsson y su colega Nils-Åke Hillarp, procedentes del Instituto Nacional del Corazón en Suecia, demostraron de forma concluyente el papel crucial que desempeña esta molécula como neurotransmisor en el cerebro. Este descubrimiento fundamental en la transducción de señales del sistema nervioso le otorgó a Arvid Carlsson el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en el año 2000.

¿Cómo se biosintetiza y degrada la dopamina en el cerebro?

La biosíntesis de la dopamina ocurre principalmente en los terminales axónicos de ciertas neuronas del encéfalo y en la médula de las glándulas suprarrenales. El proceso comienza con la conversión del aminoácido L-tirosina en L-Dopa mediante la acción de la enzima tirosina hidroxilasa. Posteriormente, la enzima dopa-descarboxilasa transforma la L-Dopa en dopamina. Una vez liberada al espacio sináptico para transmitir impulsos eléctricos, la dopamina es inactivada principalmente mediante su reingreso celular a través de transportadores específicos y su posterior degradación enzimática impulsada por la catecol O-metiltransferasa (COMT) y la monoamino oxidasa (MAO).

¿De qué manera participa la dopamina en el sistema de recompensa y la motivación?

Las neuronas dopaminérgicas situadas en el área tegmental ventral proyectan sus axones hacia estructuras clave como el núcleo accumbens, configurando el circuito de recompensa cerebral. Contrariamente a la creencia popular que vinculaba este neurotransmisor estrictamente con el placer inmediato, la investigación científica moderna ha demostrado que la dopamina está profundamente relacionada con el impulso motivacional, la expectativa de recompensa y el aprendizaje instrumental. Funciona como un predictor de error de refuerzo, disparando su actividad ante estímulos novedosos o inesperados y facilitando el deseo o motivación orientada a objetivos.

¿Cómo influye el déficit de dopamina en la enfermedad de Parkinson?

En la enfermedad de Parkinson se produce una degeneración y muerte progresiva de las neuronas dopaminérgicas localizadas en la parte compacta de la sustancia negra, las cuales se proyectan normalmente hacia los ganglios basales para regular el movimiento voluntario. La escasez resultante de actividad dopaminérgica genera una pérdida de control motor, traducida clínicamente en rigidez muscular y falta de coordinación. Para contrarrestar este déficit, los tratamientos médicos suelen emplear la administración de L-Dopa combinada con inhibidores periféricos como la carbidopa, permitiendo que el precursor cruce la barrera hematoencefálica y sea transformado en dopamina dentro del sistema nervioso central.

¿Qué relación existe entre la alteración de la dopamina y los trastornos psiquiátricos?

Los desequilibrios en la neurotransmisión dopaminérgica se han asociado con diversas alteraciones psiquiátricas y cognitivas. Por un lado, una actividad anormalmente elevada en las vías mesolímbicas se vincula con los síntomas psicóticos característicos de la esquizofrenia, motivo por el cual numerosos fármacos antipsicóticos actúan bloqueando los receptores de dopamina D2. Por otro lado, las concentraciones reducidas de dopamina en la corteza prefrontal y en circuitos reguladores se han relacionado con trastornos como el déficit de atención con hiperactividad (TDAH) y estados de anhedonia o apatía.

Sources & Further Reading

• Benes, F.M. (2001). Carlsson and the discovery of dopamine. Trends in Pharmacological Sciences, 22(1), 46-47.
• Fahn, Stanley (2006). The History of Levodopa as it Pertains to Parkinson’s Disease. 10th International Congress of Parkinson’s Disease and Movement Disorders, Kyoto, Japan.
• Berridge, K., & Robinson, T. (1998). What is the role of dopamine in reward: hedonic impact, reward learning, or incentive salience? Brain Research Reviews, 28(3), 309-369.
• Schultz, Wolfram (2015). Neuronal Reward and Decision Signals: From Theories to Data. Physiological Reviews, 95(3), 853-951.