Effetti cellulariModifica
L’octopamina esercita i suoi effetti legandosi a recettori situati sulla superficie delle cellule e attivandoli. Questi recettori sono stati studiati principalmente negli insetti, dove possono essere divisi in tre tipi: alfa-adrenergic-like (OctαR), che sono strutturalmente e funzionalmente simili ai recettori noradrenergici alfa-1 nei mammiferi; beta-adrenergic-like (OctβR), che sono strutturalmente e funzionalmente simili ai recettori noradrenergici beta nei mammiferi; e recettori misti octopamina/tiramina (TyrR), che sono strutturalmente e funzionalmente simili ai recettori noradrenergici alfa-2 nei mammiferi. I recettori della classe TyrR, tuttavia, sono generalmente più fortemente attivati dalla tiramina che dall’octopamina.
Nei vertebrati non sono stati identificati recettori specifici per l’octopamina. L’octopamina si lega debolmente ai recettori per la norepinefrina e l’epinefrina, ma non è chiaro se questo abbia un significato funzionale. Si lega più fortemente ai recettori associati alle ammine traccia (TAARs), soprattutto TAAR1.
InvertebratiModifica
Octopamina è stato scoperto dallo scienziato italiano Vittorio Erspamer nel 1948 nelle ghiandole salivari del polpo e da allora è stato trovato per agire come un neurotrasmettitore, neurohormone e neuromodulatore in invertebrati. Anche se Erspamer ha scoperto la sua presenza naturale e le ha dato un nome, l’octopamina esisteva già da molti anni come prodotto farmaceutico. È ampiamente utilizzata nei comportamenti che richiedono energia da tutti gli insetti, crostacei (granchi, aragoste, gamberi) e ragni. Tali comportamenti includono il volo, la deposizione delle uova e il salto.
L’octopamina agisce come l’equivalente per gli insetti della noradrenalina ed è stata implicata nella regolazione dell’aggressività negli invertebrati, con effetti diversi sulle diverse specie. Gli studi hanno dimostrato che riducendo il neurotrasmettitore octopamina e impedendo la codifica della tiramina beta idrossilasi (un enzima che converte la tiramina in octopamina) diminuisce l’aggressività in Drosophila senza influenzare altri comportamenti.
Negli insetti, l’octopamina è rilasciata da un numero selezionato di neuroni, ma agisce ampiamente in tutto il cervello centrale, su tutti gli organi di senso e su diversi tessuti non neuronali. Nei gangli toracici, l’octopamina è rilasciata principalmente dai neuroni DUM (mediano dorsale spaiato) e VUM (mediano ventrale spaiato), che rilasciano octopamina su obiettivi neurali, muscolari e periferici. Questi neuroni sono importanti per mediare i comportamenti motori che richiedono energia, come il salto e il volo indotti dalla fuga. Per esempio, il neurone DUMeti della locusta rilascia octopamina sul muscolo estensore della tibia per aumentare la tensione muscolare e aumentare il tasso di rilassamento. Queste azioni promuovono un’efficiente contrazione del muscolo della gamba per il salto. Durante il volo, i neuroni DUM sono anche attivi e rilasciano octopamina in tutto il corpo per sincronizzare il metabolismo energetico, la respirazione, l’attività muscolare e l’attività degli interneuroni di volo. L’octopamina nelle locuste è quattro volte più concentrata nell’assone che nel soma, e diminuisce il ritmo miogenico della locusta.
Nell’ape del miele e nel moscerino della frutta, l’octopamina ha un ruolo importante nell’apprendimento e nella memoria. Nella lucciola, il rilascio di octopamina porta alla produzione di luce nella lanterna.
Nelle aragoste, l’octopamina sembra dirigere e coordinare i neuro-ormoni in una certa misura nel sistema nervoso centrale, ed è stato osservato che iniettando octopamina in un’aragosta e in un gambero si è ottenuta l’estensione degli arti e dell’addome.
Heberlein et al. hanno condotto studi sulla tolleranza all’alcol nei moscerini della frutta; hanno trovato che una mutazione che causava una carenza di octopamina causava anche una minore tolleranza all’alcol.
La vespa scarafaggio smeraldo punge l’ospite delle sue larve (uno scarafaggio) nel ganglio della testa (cervello). Il veleno blocca i recettori dell’octopamina e lo scarafaggio non riesce a mostrare le normali risposte di fuga, pulendosi eccessivamente. Diventa docile e la vespa la conduce alla tana tirando la sua antenna come un guinzaglio.
Nel nematode, l’octopamina si trova in alte concentrazioni negli adulti, diminuendo la deposizione delle uova e i comportamenti di pompaggio faringeo con un effetto antagonista alla serotonina.
Nervi octopaminergici nel mollusco possono essere presenti nel cuore, con alte concentrazioni nel sistema nervoso.
Nelle larve del verme orientale, l’octopamina è immunologicamente benefica, aumentando i tassi di sopravvivenza nelle popolazioni ad alta densità.
VertebratesEdit
Nei vertebrati, l’octopamina sostituisce la noradrenalina nei neuroni simpatici con l’uso cronico di inibitori delle monoaminoossidasi. Può essere responsabile dell’effetto collaterale comune dell’ipotensione ortostatica con questi agenti, anche se ci sono anche prove che è effettivamente mediato da un aumento dei livelli di N-acetilserotonina.
Uno studio ha notato che l’octopamina potrebbe essere un’importante ammina che influenza gli effetti terapeutici degli inibitori come gli inibitori delle monoamino ossidasi, soprattutto perché un grande aumento dei livelli di octopamina è stato osservato quando gli animali sono stati trattati con questo inibitore. L’octopamina è stata identificata positivamente nei campioni di urina di mammiferi come esseri umani, ratti e conigli trattati con inibitori delle monoaminoossidasi. Quantità molto piccole di octopamina sono state trovate anche in alcuni tessuti animali. È stato osservato che all’interno del corpo di un coniglio, il cuore e i reni contengono le più alte concentrazioni di octopamina. L’octopamina è stata trovata per essere eluita al 93% dalle urine entro 24 ore dall’essere prodotta nel corpo come sottoprodotto dell’Iproniazid nei conigli.