Hvor dannes dopamin i kroppen?

Syntese og transport af prædopamin i kroppen. Del 2.
Dette er anden del af min undersøgelse af dopamin.
Første del handlede om dannelsen og den kemiske sammensætning af dopamin.
Denne del handler om, hvordan og hvor dopamin dannes, optages og distribueres i kroppen.
HVOR DANNES DOPAMIN I KROPPEN.
Man kan ikke bare købe dopamin som piller, da det ikke kan passere blod/hjernebarrieren.
Udgangspunktet for dopamin er normalt aminosyren tyrosin, som fås fra proteinholdig kost som kød, fisk, æg, soja, bælgfrugter, nødder og fuldkorn.
Æg og ost er absolutte topscorere i denne forbindelse med omkring 2000 mg/100 g.
Spiser man plantebaseret kost, indeholder soja 1100-1300 mg. pr 100 g.
Jordnødder, hvedekim, sesamfrø og linser scorer også pænt højt på tyrosinlisten (https://rapsol.dk/Da/ct242.php).
Tyrosin kan faktisk købes som kosttilskud, men effekten af dette er tvivlsomt og studierne stærkt modstridende. Som med stort set alle "kosttilskud" er det spild af penge og nøglen til den rette ernæring er så simpel som: En varieret kost.
En vigtig ting som også skal overvejes i forbindelse med specifikke protein-kosttilskud er, at aminosyrerne konkurrer med hinanden om transportvejen ind og ud af cellen. Derfor kan et overdrevet indtag af bestemte aminosyrer blokere for adgang for andre aminosyrer.
Kroppen kan også selv danne tyrosin ud fra aminosyren fenylalanin, derfor kaldes tyrosin ikke for en essentiel aminosyre, skønt det egentlig burde være benævnt som en delvis essentiel aminosyre, da kroppen ikke helt selv kan producere nok tyrosin ud fra fenylalanin.
Proportionen mellem fenylalanin og tyrosin i kroppen er (estimeret) 60:40 men er afhængig af, hvor meget tyrosin man indtager i kosten.
Tyrosin fra kosten optages i tyndtarmen af de celler der beklæder indersiden af tarmen, enterocytterne. Den ene side af cellens membran, den apikale membran, vender ind mod indholdet i tyktarmen og den anden side, den basolaterale membran, vender udad mod blodbanen og det omgivende væv.
Begge sider anvender L-systemet til transport af aminosyrer gennem membranen.
L-TRANSPORTSYSTEMET.
Der findes mange forskellige transportsystemer for aminosyrer.
Tyrosin og fenylalanin er aminosyrer med store neutrale sidekæder, forkortet LNAA.
Dette betyder blot, at den hydroxylgruppe der er bundet til benzenringen ikke er ionoseret og kun bliver det i meget sure omgivelser. Den er neutral i kroppen som har en PH på ca 7,5 (se evt 1. del).
L-transportsystemet i tarmen.
LNAA's væsentligste transportvej gennem membranerne på enterocytterne (og i andre celler) er et specialiseret proteintransportsystem kaldet L-systemet og det er værd at kigge på, da det også er vigtigt i forbindelse med transport gennem blod-hjernebarrieren.
L-transportsystemet har fire undergrupper, men de vigtigste for transport af LNAA er LAT-1 og LAT-2.
Begge er såkaldte heterodime transportører (består af to forskellige proteiner) og benævnes egentlig HAT'er, da LAT-1 og LAT-2 blot er den ene del af transportøren.
LAT-1 og LAT-2 er et kompleks af membranproteiner bestående af en let kæde aminosyrer (210-220 stk) bundet til en tung kæde aminosyrer (440-550 stk) af membran proteinet 4F2hc (SLC3A2).
LAT-1 og LAT-2 er de egentlige transportører, mens 4F2hc faciliterer transporten.
LAT-1 i tyndtarmen findes hovedsageligt på den side af enterocytmembranen der vender ind mod tarmens indhold (den apikale membran).
I blod-hjerne barrieren findes den på begge sider af cellemembranen.
LAT-2 er mere udbredt i tyndtarmen. Her findes den både på den apikale og den basolaterale side af membranen, men er dog mest udtrykt i basolaterale membran der vender ud mod blodbanen og det omgivende væv.
Efter absorption gennem den apikale membranside i enterocytten, frigives tyrosinet af den basorale side af membranen ud i kapillærerne.
En lille mængde tyrosin kan dog også tilgå blodbanen direkte imellem enterocytterne.
Herefter føres tyrosinet gennem blodbanen til blod-hjernebarrieren.
En stor del føres dog også gennem den store portåre til leveren, hvor den kan indgå i syntesen af proteiner.
Tyrosin som ikke er indtaget gennem kosten kan dannes i kroppen ud fra fenylalanin, som er en essentiel aminosyre dannet i planter og mikroorganismer.
Denne syntese sker hovedsageligt i leveren (se 1. del). Syntesen fenylalanin-tyrosin kan dog også ske i dopaminerge neuroner i hjernen.
L-DOPA:
L-DOPA (L-3,4-dihydroxyphenylalanine) er andet og sidste trin i syntesen fra tyrosin til dopamin.
Da det ligner tyrosin (har stadig en aminogruppe påhæftet bestående af et kvælstofatom bundet til to brintatomer), kan det passere blod-hjernebarrieren.
L-DOPA fungerer også alene som en neurotransmitter og neuromodulator, hvilket har betydning for behandling af bl.a. Parkinson's sygdom.
L-DOPA forekommer kun i få fødevarer (som fløjlsbønner og hestebønner).
Desuden når kun 1% af L-DOPA fra kosten ind i centralnervesystemet, da det hurtigt metaboliseres i fordøjelseskanalen og i kroppens organer.
Derfor sker hovedparten af syntesen L-DOPA -dopamin i hjernen.
BLOD-HJERNEBARRIEREN (BBB).
Jeg er lidt grundig her, for BBB er spændende og af stor betydning for mine senere beskrivelse af de andre neurotransmittere)
Fenylalanin og tyrosin indtræder i hjernen gennem BBB ved brug af L-transportørsystemet, som beskrevet ovenfor i fordøjelsessystemet, særligt ved brug af LAT-1 transportsystemet.
BBB findes i hele hjernens kapillærer.
Kapillærernes lag består af endotelceller der omkranses af pericytter (celler der regulerer blodgennemstrømningen) og "endefødderne" af astrocytter (en type af gliaceller).
Mellem endotelcellerne sidder kontaktproteiner, såkaldte "Tight junctions" der spiller en vigtig rolle i sorteringen af de forskellige molekyler i BBB.
Alle molekyler skal gennem endotellaget og transporteres på forskellig måde gennem disse celler:
1) Ilt, kuldioxid, benzodiazepiner, alkohol mm. passerer gennem cellemembranen ved passiv diffusion.
2) Næringsstoffer og andre mindre organiske molekyler, som f.eks. polære molekyler som aminosyrer, glukose og nukleinsyrer, bruger en passiv eller aktiv transport-medieret metode.
3) Aminosyrerne bruger 12 forskellige transportere, hvor de 2 grupper er velbeskrevne:
LAT-1 og LAT-2 (som vi kender fra fordøjelsessystemet) der transporterer f.eks. tyrosin, methionin og tryptofan.
CAT1 og CAT3 (aminosyrer med kationisk ladning som f.eks. lysin og arginin)
4) Glukose transporteres passivt gennem cellerne med GLUT-1 (Andre simple kulhydrater og nukleinsyrer bruger lignende transportører).
5) Større peptider og proteiner i blodplasmaet som f.eks. insulin, transferrin og transcobalamin, bruger endocytose og evt. transcytose.
6) Endelig er der cellulær transport hvor f.eks leukocytter (og cancerceller) der kan passere mellem endotelcellerne i kapillærernes postkapillære ende.

Kilder: 
https://rapsol.dk/Da/ct242.php
https://www.metwarebio.com/phenylalanine-essential-roles-metabolism-health-impact/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7538855/#:~:text=Amino%20acids%20are%20transported%20by,luminal%20side%20of%20the%20BBB.
https://www.jrnjournal.org/article/S1051-2276(02)52696-0/fulltext
https://web.williams.edu/imput/synapse/pages/IIIB1.htm
vigtigt: Diagram over forskellige pathways: https://pathbank.org/view/SMP0000006
https://pressbooks.library.vcu.edu/biol217vcu/chapter/6d-protein-digestion-absorption/
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3619328/
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajpcell.2001.281.4.C1077?rfr_dat=cr_pub++0pubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org
https://www.solvobiotech.com/transporters/lat1
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7176170/
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0301008296000251?via%3Dihub
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7538855/
https://ugeskriftet.dk/videnskab/den-aldrende-blod-hjerne-barriere</p>