Существует ли такая вещь, как «период полураспада» дофамина?

Дофамин (DA), секретируемый нейронами, избирательно повторно захватывается переносчиком дофамина (DAT), присутствующим на нервных окончаниях.

_{(источник: inist.fr )}

Источник изображения: Транспортеры моноаминов плазматической мембраны: структура, регуляция и функция - Torres et al. - Nat Rev Neurosci. , 2003 г.

DAT действует как симпортер , используя градиенты Na ⁺ и Cl- ^{для выработки энергии, необходимой для транспорта DA обратно в цитозоль.}

Механизм обратного захвата был исследован in vitro , что позволило описать модель обратного захвата DA с помощью DAT.

В частности, из реферата этой статьи: Мультисубстратный механизм захвата дофамина полосатым телом и его ингибирование кокаином. - МакЭлвейн и Шенк, Biochem Pharmacol. , 1992 г.

Было обнаружено, что поглощение дофамина является первым порядком по дофамину с Vmax 582 пмоль/сек/г сырого веса и Km 1,2 мкМ. Результаты экспериментов, в которых холин и изетионат были заменены на Na+ и Cl- соответственно, показали, что процесс поглощения является вторым порядком в Na+ и первым порядком в Cl- . Многосубстратный анализ начальных скоростей поглощения в диапазоне концентраций дофамина от 0,025 до 1,5 мкМ показал, что механизм связывания дофамина с носителем поглощения представляет собой частично случайный последовательный механизм, при котором дофамин или Na+ сначала связываются с переносчиком поглощения, а Cl- вяжется последним.

О транспортной схеме сообщается в: Кинетика нейронального транспорта допамина и эффекты амфетамина.

Схема 1 представляет собой кинетическую схему для простого носителя, адаптированную из схемы Stein (1986) для DAT. Нижние индексы o и i обозначают соответственно внешнюю и внутреннюю части DA-нейрона. Схема 2 описывает возможный механизм котранспорта другого вида. Все символы такие же, как на схеме 1, за исключением того, что А соответствует амфетамину.

Из текста

Эта схема описывает транспорт как серию стадий: конкуренция между связыванием и диссоциацией субстрата с транспортером на внеклеточной стороне, аналогичный процесс на цитоплазматической стороне и равновесие между незанятым транспортером, обращенным к внеклеточной или цитоплазматической стороне. Движущей силой внутреннего транспорта является котранспорт Na1 и Cl2, а также разность мембранных потенциалов (Stein, 1986; Sonders et al., 1997). Биохимическими (Krueger, 1990) и электрофизиологическими (Sonders et al., 1997) исследованиями установлено, что транспорт ДА сопровождается транспортом не менее двух ионов Na1 и одного иона Cl2 и что в изолированных препаратах транспорт ДА может быть двунаправленным.

Период полураспада дофамина во внеклеточном пространстве составляет порядка 200 миллисекунд.

Явич, Л. (2007) Специфическая для сайта роль катехол-О-метилтрансферазы в переполнении дофамина в префронтальной коре и дорсальном полосатом теле. Дж. Нейроски. 27:10196-10202

На рисунке 1 этой статьи авторы представляют значения периода полураспада (τ) выведения дофамина из внеклеточного пространства в хвостатом ядре и префронтальной коре мышей как:

хвостатое ядро: 0,2 +/- 0,03 сек.

префронтальная кора: 1,92 +/- 0,22 сек.

По-видимому, это связано с тем, что дофамин обычно инактивируется, когда пресинаптическая клетка возвращает его обратно с помощью транспортера дофамина, но в префронтальной коре поглощение вместо этого происходит через переносчик норадреналина с более низким сродством к соседним нейронам. Таким образом, значение 200 миллисекунд, наблюдаемое в хвостатом ядре, вероятно, более типично.

Это попытка проиллюстрировать кинетическое поведение такой системы, чтобы помочь Алексу это представить. Показанная ниже модель содержит внешний дофамин, который может обратимо связываться с рецептором. Несвязанный дофамин подвергается необратимому обратному захвату.

Я построил быструю симуляцию с помощью Copasi . Я не пытался уточнить параметры, чтобы они соответствовали информации из моего предыдущего ответа - я просто пытаюсь качественно проиллюстрировать, как три разных пула дофамина (свободный внешний, связанный внешний, интернализированный) ведут себя в системе такого типа. . Как говорит @nico, не может быть и речи об извлечении связанного с рецептором дофамина — он будет диссоциировать по мере того, как концентрация свободного дофамина падает из-за обратного захвата.