stringtranslate.com

Эндорфины

Химическая структура эндорфина
Физическая активность и упражнения высвобождают больше всего эндорфинов.
Какао-порошок больше всех других пищевых веществ способствует выработке эндорфинов в организме человека.

Эндорфины (полученные из эндогенного морфина ) [1] [2] [3] — это пептиды, вырабатываемые в мозге, которые блокируют восприятие боли и усиливают чувство благополучия. Они вырабатываются и хранятся в гипофизе мозга . Эндорфины — это эндогенные обезболивающие, которые часто вырабатываются в мозге и мозговом веществе надпочечников во время физических упражнений или оргазма и подавляют боль, мышечные спазмы и снимают стресс. [4] [5] [6] [7]

История

Опиоидные пептиды в мозге были впервые обнаружены в 1973 году исследователями из Университета Абердина Джоном Хьюзом и Гансом Костерлицем . Они выделили « энкефалины » (от греческого εγκέφαλος , мозг ) из свиного мозга , идентифицированные как Мет-энкефалин и Лей-энкефалин. [8] [9] [10] [11] Это произошло после открытия рецептора, который, как предполагалось, вызывал обезболивающее анальгезирующее действие морфина и других опиоидов, что привело Костерлица и Хьюза к открытию эндогенных опиоидных лигандов. [11] Исследования в то время были сосредоточены на поиске обезболивающего, которое не имело бы привыкания или риска передозировки морфина . [11] [12]

Раби Симантов и Соломон Х. Снайдер выделили морфиноподобные пептиды из мозга теленка . [13] Эрик Дж. Саймон, который независимо открыл опиоидные рецепторы, позже назвал эти пептиды эндорфинами. [14] Этот термин по сути был присвоен любому пептиду, который демонстрировал морфиноподобную активность. [15] В 1976 году Чо Хао Ли и Дэвид Чунг записали последовательности α-, β- и γ-эндорфина, выделенного из гипофиза верблюда на предмет их опиоидной активности. [16] [17] Ли определил, что β-эндорфин вызывает сильные анальгетические эффекты. [18] Вильгельм Фельдберг и Дерек Джордж Смит в 1977 году подтвердили это, обнаружив, что β-эндорфин более эффективен, чем морфин. Они также подтвердили, что его эффекты были отменены налоксоном , антагонистом опиоидов . [19]

Исследования впоследствии различали энкефалины, эндорфины и эндогенно продуцируемый морфин, [20] [21] который не является пептидом . Опиоидные пептиды классифицируются на основе их предшественника пропептида: все эндорфины синтезируются из предшественника проопиомеланокортина (ПОМК), кодируемого проэнкефалином А, и динорфины кодируются пре-динорфином. [12] [22]

Этимология

Слово эндорфин происходит от ἔνδον / греч . éndon, что означает «внутри» ( эндогенный , ἐνδογενής / греч . endogenes , «исходящий изнутри»), и морфин , от Морфея ( др.-греч . Μορφεύς , романизировано :  Morpheús ), бога сновидений в греческой мифологии. Таким образом, эндорфин является сокращением от «эндо(генный) (мо)рфин» (morphin — старое написание морфина).

Типы

Класс эндорфинов состоит из трех эндогенных опиоидных пептидов: α-эндорфин , β-эндорфин и γ-эндорфин . [23] Все эндорфины синтезируются из белка-предшественника, проопиомеланокортина, и все содержат мотив Met-энкефалина на своем N-конце: Tyr-Gly-Gly-Phe-Met. [12] α-эндорфин и γ-эндорфин являются результатом протеолитического расщепления β-эндорфина между остатками Thr(16)-Leu(17) и Leu(17)-Phe(18) соответственно. [24] α-эндорфин имеет самую короткую последовательность, а β-эндорфин имеет самую длинную последовательность.

α-эндорфин и γ-эндорфин в основном находятся в передней и промежуточной доле гипофиза. [25] В то время как β-эндорфин изучается на предмет его опиоидной активности, α-эндорфин и γ-эндорфин оба не имеют сродства к опиатным рецепторам и, таким образом, не влияют на организм так же, как β-эндорфин. Некоторые исследования характеризуют активность α-эндорфина как схожую с активностью психостимуляторов, а активность γ-эндорфина — как активность нейролептиков по отдельности. [25]

Синтез

Предшественники эндорфинов в основном вырабатываются в гипофизе . [29] [30] [31] Все три типа эндорфинов являются фрагментами белка-предшественника проопиомеланокортина (ПОМК). В транс-сети Гольджи ПОМК связывается с мембраносвязанным белком, карбоксипептидазой E (КПЭ). [32] КПЭ облегчает транспорт ПОМК в незрелые почкующиеся везикулы. [33] У млекопитающих пропептидная конвертаза 1 (ПК1) расщепляет ПОМК на адренокортикотропин (АКТГ) и бета-липотропин (β-ЛПХ). [32] β-ЛПХ, гормон гипофиза с небольшой опиатной активностью, затем непрерывно фрагментируется на различные пептиды, включая α-эндорфин, β-эндорфин и γ-эндорфин. [28] [34] [35] Пептидная конвертаза 2 (PC2) отвечает за расщепление β-LPH на β-эндорфин и γ-липотропин. [12] Образование α-эндорфина и γ-эндорфина происходит в результате протеолитического расщепления β-эндорфина. [24]

Регулирование

Было показано, что норадреналин увеличивает выработку эндорфинов в воспалительных тканях, что приводит к анальгетическому эффекту ; [36] стимуляция симпатических нервов электроакупунктурой, как полагают, является причиной его анальгезирующего эффекта. [37]

Механизм действия

Эндорфины высвобождаются из гипофиза, как правило, в ответ на боль, и могут действовать как в центральной нервной системе (ЦНС), так и в периферической нервной системе (ПНС). В ПНС β-эндорфин является основным эндорфином, высвобождаемым из гипофиза . Эндорфины подавляют передачу болевых сигналов, связывая μ-рецепторы периферических нервов, которые блокируют высвобождение ими нейротрансмиттерного вещества P. Механизм в ЦНС похож, но работает путем блокирования другого нейротрансмиттера: гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). В свою очередь, ингибирование ГАМК увеличивает выработку и высвобождение дофамина , нейротрансмиттера, связанного с обучением с вознаграждением. [27] [38]

Функции

Эндорфины играют важную роль в ингибиторной реакции организма на боль. Исследования показали, что медитация обученных людей может быть использована для запуска выброса эндорфинов. [39] [ не удалось проверить ] Смех также может стимулировать выработку эндорфинов и повышать болевой порог . [40]

Выработка эндорфинов может быть вызвана энергичными аэробными упражнениями . Было высказано предположение, что высвобождение β-эндорфина способствует феномену, известному как « эйфория бегуна ». [41] [42] Однако несколько исследований подтвердили гипотезу о том, что эйфория бегуна обусловлена ​​высвобождением эндоканнабиноидов , а не эндорфинов. [43] Эндорфины могут способствовать положительному эффекту упражнений на тревожность и депрессию . [44] Тот же феномен может также играть роль в зависимости от упражнений . Регулярные интенсивные упражнения могут заставить мозг снизить выработку эндорфинов в периоды покоя для поддержания гомеостаза , заставляя человека тренироваться более интенсивно, чтобы получить те же ощущения. [45]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Stefano GB, Ptáček R, Kuželová H, Kream RM (1515). «Эндогенный морфин: современный обзор 2011 г.» (PDF) . Folia Biologica . 58 (2): 49–56. PMID  22578954. Положительное эволюционное давление, по-видимому, сохранило способность синтезировать химически аутентичный морфин, хотя и в гомеопатических концентрациях, во всех типах животных. ... По-видимому, случайное открытие подтипа опиатного рецептора μ3, чувствительного к опиоидным алкалоидам и нечувствительного к опиоидным пептидам, экспрессируемого иммуноцитами беспозвоночных, моноцитами крови человека, линиями макрофагальных клеток и гранулоцитами крови человека, предоставило убедительные подтверждающие доказательства автономной роли эндогенного морфина как биологически важной клеточной сигнальной молекулы (Stefano et al., 1993; Cruciani et al., 1994; Stefano and Scharrer, 1994; Makman et al., 1995). ... Белые кровяные клетки человека обладают способностью вырабатывать и выделять морфин
  2. ^ "μ рецептор". Руководство по фармакологии IUPHAR/BPS . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. 15 марта 2017 г. Получено 28 декабря 2017 г. Комментарии: β-эндорфин — эндогенный лиганд с наивысшей активностью... Морфин встречается эндогенно.
  3. ^ Poeaknapo C, Schmidt J, Brandsch M, Dräger B, Zenk MH (сентябрь 2004 г.). «Эндогенное образование морфина в клетках человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (39): 14091–14096. Bibcode : 2004PNAS..10114091P. doi : 10.1073/pnas.0405430101 . PMC 521124. PMID  15383669. 
  4. ^ Pilozzi A, Carro C, Huang X (декабрь 2020 г.). «Роли β-эндорфина в стрессе, поведении, нейровоспалении и энергетическом метаболизме мозга». Международный журнал молекулярных наук . 22 (1): 338. doi : 10.3390/ijms22010338 . PMC 7796446. PMID  33396962 . 
  5. ^ Howlett TA, Tomlin S, Ngahfoong L, Rees LH, Bullen BA, Skrinar GS, McArthur JW (июнь 1984). «Выделение бета-эндорфина и мет-энкефалина во время упражнений у нормальных женщин: реакция на тренировку». British Medical Journal . 288 (6435): 1950–1952. doi :10.1136/bmj.288.6435.1950. PMC 1442192 . PMID  6329401. 
  6. ^ Goldfarb AH, Jamurtas AZ (июль 1997). «Реакция бета-эндорфина на упражнения. Обновление». Sports Medicine . 24 (1): 8–16. doi :10.2165/00007256-199724010-00002. PMID  9257407. S2CID  72824962.
  7. ^ "Эндорфины: что они такое и как их повысить". Клиника Кливленда . Получено 25 марта 2023 г.
  8. ^ "Роль эндорфинов открыта". PBS Online: Научная одиссея: люди и открытия . Public Broadcasting System. 1 января 1998 г. Получено 15 октября 2008 г.
  9. ^ Hughes J, Smith TW, Kosterlitz HW, Fothergill LA, Morgan BA, Morris HR (декабрь 1975 г.). «Идентификация двух родственных пентапептидов из мозга с мощной опиатной агонистической активностью». Nature . 258 (5536): 577–580. Bibcode :1975Natur.258..577H. doi :10.1038/258577a0. PMID  1207728. S2CID  95411.
  10. ^ Березнюк I, Фрикер LD (2011). «Эндогенные опиоиды». В Pasternak GW (ред.). Опиатные рецепторы . Рецепторы. Totowa, NJ: Humana Press. стр. 93–120. doi :10.1007/978-1-60761-993-2_5. ISBN 978-1-60761-993-2.
  11. ^ abc Corbett AD, Henderson G, McKnight AT, Paterson SJ (январь 2006 г.). «75 лет исследований опиоидов: захватывающие, но тщетные поиски Святого Грааля». British Journal of Pharmacology . 147 (Suppl 1): S153–S162. doi :10.1038/sj.bjp.0706435. PMC 1760732. PMID  16402099 . 
  12. ^ abcdef Первес Д., Фитцпатрик Д., Августин Дж.Дж. (2018). Нейронаука (6-е изд.). Нью-Йорк: Сандерленд. ISBN 9781605353807. OCLC  990257568.
  13. ^ Симантов Р., Снайдер Ш. (июль 1976 г.). «Морфиноподобные пептиды в мозге млекопитающих: изоляция, выяснение структуры и взаимодействие с опиатными рецепторами». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (7): 2515–2519. Bibcode : 1976PNAS...73.2515S. doi : 10.1073/pnas.73.7.2515 . PMC 430630. PMID  1065904 . 
  14. ^ Goldstein A, Lowery PJ (сентябрь 1975 г.). «Влияние антагониста опиатов налоксона на температуру тела у крыс». Life Sciences . 17 (6): 927–931. doi :10.1016/0024-3205(75)90445-2. PMID  1195988.
  15. ^ McLaughlin PJ, Zagon IS (2013). "POMC-производные опиоидные пептиды". Справочник по биологически активным пептидам . Elsevier. стр. 1592–1595. doi :10.1016/b978-0-12-385095-9.00217-7. ISBN 978-0-12-385095-9.
  16. ^ Li CH, Chung D (апрель 1976 г.). «Выделение и структура унтриаконтапептида с опиатной активностью из гипофиза верблюда». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (4): 1145–1148. Bibcode : 1976PNAS ...73.1145L. doi : 10.1073/pnas.73.4.1145 . PMC 430217. PMID  1063395. 
  17. ^ Смит Д.Г. (май 2016 г.). «60 ЛЕТ POMC: Липотропин и бета-эндорфин: перспектива». Журнал молекулярной эндокринологии . 56 (4): T13–T25. doi : 10.1530/JME-16-0033 . PMID  26903509.
  18. ^ Loh HH, Tseng LF, Wei E, Li CH (август 1976 г.). «бета-эндорфин — мощный анальгетик». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (8): 2895–2898. Bibcode : 1976PNAS ...73.2895L. doi : 10.1073/pnas.73.8.2895 . PMC 430793. PMID  8780. 
  19. ^ Feldberg W, Smyth DG (июль 1977). "C-фрагмент липотропина — эндогенный мощный анальгетический пептид". British Journal of Pharmacology . 60 (3): 445–453. doi :10.1111/j.1476-5381.1977.tb07521.x. PMC 1667279. PMID  560894 . 
  20. ^ Poeaknapo C, Schmidt J, Brandsch M, Dräger B, Zenk MH (сентябрь 2004 г.). «Эндогенное образование морфина в клетках человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (39): 14091–14096. Bibcode : 2004PNAS..10114091P. doi : 10.1073/pnas.0405430101 . PMC 521124. PMID  15383669. 
  21. ^ Kream RM, Stefano GB (октябрь 2006 г.). «Биосинтез морфина de novo в клетках животных: модель, основанная на доказательствах». Medical Science Monitor . 12 (10): RA207–RA219. PMID  17006413.
  22. ^ Stein C (14 января 2016 г.). «Опиоидные рецепторы». Annual Review of Medicine . 67 (1): 433–451. doi : 10.1146/annurev-med-062613-093100 . PMID  26332001.
  23. ^ Li Y, Lefever MR, Muthu D, Bidlack JM, Bilsky EJ, Polt R (февраль 2012 г.). «Опиоидные гликопептидные анальгетики, полученные из эндогенных энкефалинов и эндорфинов». Future Medicinal Chemistry . 4 (2): 205–226. doi :10.4155/fmc.11.195. PMC 3306179 . PMID  22300099. 
  24. ^ ab Burbach JP (январь 1984). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Pharmacology & Therapeutics . 24 (3): 321–354. doi :10.1016/0163-7258(84)90008-1. hdl : 1874/25178 . PMID  6087385.
  25. ^ аб Вигант В.М., Ронкен Э., Ковач Г., Де Вид Д. (1992). Эндорфины и шизофрения . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 93. стр. 433–53. ПМИД  1480761.
  26. ^ ab Ling N, Burgus R, Guillemin R (ноябрь 1976 г.). «Выделение, первичная структура и синтез альфа-эндорфина и гамма-эндорфина, двух пептидов гипоталамо-гипофизарного происхождения с морфиномиметической активностью». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (11): 3942–3946. Bibcode : 1976PNAS...73.3942L. doi : 10.1073/pnas.73.11.3942 . PMC 431275. PMID  1069261 . 
  27. ^ ab Chaudhry SR, Bhimji SS (2018). "Биохимия, Эндорфин". StatPearls. StatPearls Publishing. PMID  29262177 . Получено 20 февраля 2019 .
  28. ^ ab Ambinder RF, Schuster MM (ноябрь 1979). «Эндорфины: новые кишечные пептиды со знакомым лицом». Гастроэнтерология . 77 (5): 1132–1140. doi : 10.1016/S0016-5085(79)80089-X . PMID  226450.
  29. ^ Burbach JP (январь 1984). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Pharmacology & Therapeutics . 24 (3): 321–354. doi :10.1016/0163-7258(84)90008-1. hdl : 1874/25178 . PMID  6087385.
  30. ^ Mousa SA, Shakibaei M, Sitte N, Schäfer M, Stein C (март 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, обработки и высвобождения бета-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология . 145 (3): 1331–1341. doi : 10.1210/en.2003-1287 . PMID  14630714.
  31. ^ Takahashi A, Mizusawa K (октябрь 2013 г.). «Посттрансляционные модификации проопиомеланокортина у позвоночных и их биологическое значение». Frontiers in Endocrinology . 4 : 143. doi : 10.3389/fendo.2013.00143 . PMC 3797980. PMID  24146662. S2CID  18975702. 
  32. ^ ab Mousa SA, Shakibaei M, Sitte N, Schäfer M, Stein C (март 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, обработки и высвобождения бета-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология . 145 (3): 1331–1341. doi : 10.1210/en.2003-1287 . PMID  14630714.
  33. ^ Loh YP, Kim T, Rodriguez YM, Cawley NX (2004). «Биогенез секреторных гранул и сортировка нейропептидов в регулируемом секреторном пути в нейроэндокринных клетках». Журнал молекулярной нейронауки . 22 (1–2): 63–71. doi :10.1385/jmn:22:1-2:63. PMID  14742911. S2CID  30140731.
  34. ^ Crine P, Gianoulakis C, Seidah NG, Gossard F, Pezalla PD, Lis M, Chrétien M (октябрь 1978 г.). «Биосинтез бета-эндорфина из бета-липотропина и более крупного молекулярного предшественника в промежуточной доле крысы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (10): 4719–4723. Bibcode : 1978PNAS...75.4719C. doi : 10.1073/pnas.75.10.4719 . PMC 336191. PMID  216997 . 
  35. ^ Goldstein A (сентябрь 1976 г.). «Опиоидные пептиды эндорфины в гипофизе и мозге». Science . 193 (4258): 1081–1086. Bibcode :1976Sci...193.1081G. doi :10.1126/science.959823. PMID  959823.
  36. ^ Binder W, Mousa SA, Sitte N, Kaiser M, Stein C, Schäfer M (июль 2004 г.). «Симпатическая активация запускает высвобождение эндогенных опиоидов и анальгезию в периферической воспаленной ткани». The European Journal of Neuroscience . 20 (1): 92–100. doi :10.1111/j.1460-9568.2004.03459.x. PMID  15245482. S2CID  33125103.
  37. ^ «Электроакупунктура — обзор | Темы ScienceDirect».
  38. ^ Sprouse-Blum AS, Smith G, Sugai D, Parsa FD (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их значение в лечении боли». Hawaii Medical Journal . 69 (3): 70–71. PMC 3104618. PMID  20397507 . 
  39. ^ Dfarhud D, Malmir M, Khanahmadi M (ноябрь 2014 г.). «Счастье и здоровье: биологические факторы — систематическая обзорная статья». Iranian Journal of Public Health . 43 (11): 1468–1477. PMC 4449495. PMID  26060713 . 
  40. ^ Данбар RI, Барон R, Франгу A, Пирс E, ван Лиувен EJ, Стоу J, и др. (март 2012 г.). «Социальный смех коррелирует с повышенным болевым порогом». Труды. Биологические науки . 279 (1731): 1161–1167. doi :10.1098/rspb.2011.1373. PMC 3267132. PMID  21920973 . 
  41. ^ Boecker H, Sprenger T, Spilker ME, Henriksen G, Koppenhoefer M, Wagner KJ и др. (Ноябрь 2008 г.). «Кайф бегуна: опиоидергические механизмы в человеческом мозге». Cerebral Cortex . 18 (11): 2523–2531. doi : 10.1093/cercor/bhn013 . PMID  18296435.
  42. ^ Kolata G (27 марта 2008 г.). «Да, бег может сделать вас кайфовыми». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 26 мая 2016 г.
  43. ^ Рейнольдс Г. (10 марта 2021 г.). «Достижение дна кайфа бегуна». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 16 марта 2021 г.
  44. ^ Андерсон Э., Шивакумар Г. (23 апреля 2013 г.). «Влияние упражнений и физической активности на тревожность». Frontiers in Psychiatry . 4 : 27. doi : 10.3389/fpsyt.2013.00027 . PMC 3632802. PMID  23630504 . 
  45. ^ Фреймут М., Мониз С., Ким СР. (октябрь 2011 г.). «Прояснение зависимости от физических упражнений: дифференциальная диагностика, сопутствующие расстройства и фазы зависимости». Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 8 (10): 4069–4081. doi : 10.3390/ijerph8104069 . PMC 3210598. PMID  22073029. 

Внешние ссылки