Cellular effectsEdit
Octopamine exerts its effects by binding to and activating receptors located on the surface of cells. Receptory te były badane głównie u owadów, gdzie można je podzielić na trzy typy: alfa-adrenergiczne (OctαR), które strukturalnie i czynnościowo są podobne do noradrenergicznych receptorów alfa-1 u ssaków; beta-adrenergiczne (OctβR), które strukturalnie i czynnościowo są podobne do noradrenergicznych receptorów beta u ssaków; oraz mieszane receptory oktopaminowo-tyraminowe (TyrR), które strukturalnie i czynnościowo są podobne do noradrenergicznych receptorów alfa-2 u ssaków. Receptory w klasie TyrR są jednak na ogół silniej aktywowane przez tyraminę niż przez oktopaminę.
W kręgowcach nie zidentyfikowano receptorów swoistych dla oktopaminy. Oktopamina wiąże się słabo z receptorami dla noradrenaliny i epinefryny, ale nie jest jasne, czy to ma jakiekolwiek znaczenie funkcjonalne. Wiąże się silniej z receptorami związanymi z aminami śladowymi (TAAR), zwłaszcza TAAR1.
BezkręgowceEdit
Oktopamina została po raz pierwszy odkryta przez włoskiego naukowca Vittorio Erspamera w 1948 r. w gruczołach ślinowych ośmiornicy i od tego czasu stwierdzono, że działa jako neuroprzekaźnik, neurohormon i neuromodulator u bezkręgowców. Chociaż Erspamer odkrył jej naturalne występowanie i nadał jej nazwę, oktopamina istniała już od wielu lat jako produkt farmaceutyczny. Jest ona szeroko wykorzystywana w zachowaniach wymagających energii przez wszystkie owady, skorupiaki (kraby, homary, raki) i pająki. Takie zachowania obejmują latanie, składanie jaj, i jumping.
Octopamine działa jako owadów odpowiednik noradrenaliny i został implikowany w regulacji agresji w bezkręgowców, z różnych skutków dla różnych gatunków. Badania wykazały, że zmniejszenie neuroprzekaźnika oktopaminy i zapobiegania kodowania tyraminy beta hydroksylazy (enzym, który przekształca tyraminy do oktopaminy) zmniejsza agresję w Drosophila bez wpływu na inne behaviors.
W owadów, oktopamina jest uwalniany przez wybraną liczbę neuronów, ale działa szeroko w całym mózgu centralnego, na wszystkich narządów zmysłu, a na kilka tkanek nieneuronalnych. W zwojach piersiowych, oktopamina jest uwalniana głównie przez neurony DUM (dorsal unpaired median) i VUM (ventral unpaired median), które uwalniają oktopaminę na cele nerwowe, mięśniowe i obwodowe. Neurony te są ważne w mediowaniu zachowań motorycznych wymagających energii, takich jak skoki i ucieczki. Na przykład, neuron DUMeti szarańczy uwalnia oktopaminę do mięśnia piszczelowego prostego w celu zwiększenia napięcia mięśniowego i zwiększenia tempa relaksacji. Działania te promują efektywny skurcz mięśni nóg do skoku. Podczas lotu, neurony DUM są również aktywne i uwalniają oktopaminę w całym ciele, aby zsynchronizować metabolizm energetyczny, oddychanie, aktywność mięśni i aktywność interneuronów lotu. Oktopamina u szarańczy jest cztery razy bardziej skoncentrowana w aksonie niż w somie i zmniejsza rytm miogenny szarańczy.
W pszczole miodnej i muszce owocowej, oktopamina odgrywa ważną rolę w uczeniu się i pamięci. W firefly, uwalnianie oktopaminy prowadzi do produkcji światła w lantern.
W homarów, oktopamina wydaje się kierować i koordynować neurohormony do pewnego stopnia w centralnym układzie nerwowym, i zaobserwowano, że wstrzykiwanie oktopaminy do homara i raków spowodowało rozszerzenie kończyn i brzucha.
Heberlein i wsp. przeprowadzili badania tolerancji na alkohol u muszek owocowych; stwierdzili, że mutacja powodująca niedobór oktopaminy powodowała również niższą tolerancję na alkohol.
Szmaragdowa osa karaluchowa żądli gospodarza dla swojej larwy (karalucha) w zwoju głowy (mózg). Jad blokuje receptory oktopaminy i karaluch nie wykazuje normalnych reakcji ucieczki, pielęgnując się nadmiernie. Staje się potulny, a osa prowadzi go do jamy osy, ciągnąc za antenę jak za smycz.
W nicieniach oktopamina występuje w wysokich stężeniach u osobników dorosłych, zmniejszając ilość zachowań związanych ze składaniem jaj i pompowaniem gardła, działając antagonistycznie do serotoniny.
Nerwy oktopaminergiczne u mięczaków mogą być obecne w sercu, z wysokimi stężeniami w układzie nerwowym.
W larwach mątwika orientalnego, oktopamina jest korzystna immunologicznie, zwiększając przeżywalność w populacjach o dużej gęstości.
KręgowceEdit
W kręgowcach, oktopamina zastępuje noradrenalinę w neuronach współczulnych przy przewlekłym stosowaniu inhibitorów monoaminooksydazy. Może być odpowiedzialna za wspólny efekt uboczny niedociśnienia ortostatycznego z tymi środkami, chociaż istnieją również dowody, że jest to faktycznie pośredniczone przez zwiększone poziomy N-acetyloserotoniny.
Jedno z badań zauważyło, że oktopamina może być ważną aminą, która wpływa na efekty terapeutyczne inhibitorów, takich jak inhibitory monoaminooksydazy, zwłaszcza dlatego, że duży wzrost poziomu oktopaminy obserwowano, gdy zwierzęta były leczone tym inhibitorem. Oktopaminę zidentyfikowano pozytywnie w próbkach moczu ssaków, takich jak ludzie, szczury i króliki, którym podawano inhibitory monoaminooksydazy. Bardzo małe ilości oktopaminy znaleziono również w niektórych tkankach zwierzęcych. Zaobserwowano, że w organizmie królika najwyższe stężenie oktopaminy występowało w sercu i nerkach. Stwierdzono, że oktopamina jest w 93% wymywana z moczem w ciągu 24 godzin od wytworzenia w organizmie jako produkt uboczny Iproniazydu u królików.
.