¿Existe tal cosa como la "vida media" de la dopamina?

La dopamina (DA) secretada por las neuronas es recaptada selectivamente por el transportador de dopamina (DAT), presente en las terminales nerviosas.

_{(fuente: inist.fr )}

Fuente de la imagen: Transportadores de monoaminas de membrana plasmática: estructura, regulación y función - Torres et al. -Nat Rev Neurosci. , 2003

DAT actúa como un simportador , usando los gradientes ^de Na ⁺ y Cl- para generar la energía requerida para transportar DA de regreso al citosol.

El mecanismo de recaptación ha sido investigado in vitro permitiendo la descripción de un modelo para la recaptación de DA por DAT.

En particular, del resumen de este artículo: Un mecanismo multisustrato de captación de dopamina estriatal y su inhibición por la cocaína. - McElvain y Schenk, Biochem Pharmacol. , 1992

Se encontró que la captación de dopamina era de primer orden en dopamina con una Vmax de 582 pmol/seg/g de peso húmedo y una Km de 1,2 µM. Los resultados de los experimentos en los que la colina y el isetionato se sustituyeron por Na+ y Cl-, respectivamente, sugirieron que el proceso de absorción es de segundo orden en Na+ y de primer orden en Cl- . Los análisis de múltiples sustratos de las velocidades iniciales de captación en el rango de concentración de 0,025 a 1,5 μM de dopamina sugirieron que el mecanismo de unión de la dopamina al transportador de captación es un mecanismo secuencial parcialmente aleatorio en el que la dopamina o el Na+ se unen primero con el transportador de captación y el Cl−. se une al último.

Se informa un esquema de transporte en: Cinética de transporte neuronal de dopamina y efectos de la anfetamina

El esquema 1 es un esquema cinético para un portador simple adaptado del de Stein (1986) para el DAT. Los subíndices o e i representan el exterior y el interior, respectivamente, de una neurona DA. El esquema 2 describe un posible mecanismo para el cotransporte de otra especie. Todos los símbolos son como en el esquema 1 excepto que A corresponde a anfetamina.

Desde el texto

Este esquema describe el transporte como una serie de pasos: la competencia entre la unión y la disociación del sustrato al transportador en el lado extracelular, un proceso similar en el lado citoplasmático y un equilibrio entre el transportador desocupado que mira hacia el lado extracelular o citoplasmático. La fuerza impulsora del transporte hacia el interior surge del cotransporte de Na1 y Cl2, así como de la diferencia de potencial de membrana (Stein, 1986; Sonders et al., 1997). Estudios bioquímicos (Krueger, 1990) y electrofisiológicos (Sonders et al., 1997) han establecido que el transporte de DA va acompañado del transporte de al menos dos iones Na1 y un ion Cl2 y que el transporte de DA puede ser bidireccional en preparaciones aisladas.

La vida media de la dopamina en el espacio extracelular es del orden de 200 milisegundos.

Yavich, L. (2007) Papel específico del sitio de la catecol-O-metiltransferasa en el desbordamiento de dopamina dentro de la corteza prefrontal y el cuerpo estriado dorsal. J. Neurosci. 27:10196-10202

En la Figura 1 de este artículo, los autores presentan valores para la vida media (τ) de la eliminación de dopamina del espacio extracelular en el núcleo caudado y la corteza prefrontal de ratones como:

núcleo caudado: 0,2 +/- 0,03 seg

corteza prefrontal: 1,92 +/- 0,22 seg

Aparentemente, esto se debe a que la dopamina generalmente se inactiva cuando la célula presináptica la recupera utilizando el transportador de dopamina, pero en la corteza prefrontal, la absorción se realiza a través de un transportador de norepinefrina de menor afinidad en las neuronas vecinas. Así, el valor de 200 milisegundos visto en el núcleo caudado es probablemente más típico.

Este es un intento de ilustrar cómo se comporta cinéticamente un sistema como este, para ayudar a Alex a visualizarlo. El modelo que se muestra a continuación contiene dopamina externa que puede unirse de manera reversible a un receptor. La dopamina libre está sujeta a una recaptación irreversible.

Construí una simulación rápida usando Copasi . No he intentado refinar los parámetros para que se ajusten a la información de mi respuesta anterior; solo intento ilustrar cualitativamente cómo se comportan los tres grupos diferentes de dopamina (externa libre, externa ligada, internalizada) en este tipo de sistema. . Como dice @nico, no se trata de extraer la dopamina unida al receptor: se disociará a medida que la concentración de dopamina libre disminuya debido a la recaptación.