stringtranslate.com

Эндорфины

Эндорфины (полученные из эндогенного морфина ) [1] [2] [3] — это пептиды , вырабатываемые в мозге, которые блокируют восприятие боли и повышают чувство благополучия. Они производятся и хранятся в гипофизе головного 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 Абердинского университета Джоном Хьюзом и Гансом Костерлицем . Они выделили « энкефалины » (от греческого εγκέφαλος , головной мозг ) из мозга свиньи , 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 это время были сосредоточены на поиске обезболивающего, которое не вызывало бы привыкания или риска передозировки, как морфин . [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 существу присваивался любому пептиду, который демонстрировал морфиноподобную активность. [15] В 1976 году Чо Хао Ли и Дэвид Чунг зарегистрировали последовательности α-, β- и γ-эндорфина, выделенные из гипофиза верблюда, на предмет их опиоидной активности. [16] [17] Ли определил, что β-эндорфин оказывает сильное обезболивающее действие. [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 обращены вспять налоксоном , антагонистом опиоидов . [19]

Впоследствии исследования провели различие между энкефалинами, эндорфинами и эндогенно вырабатываемым морфином, [20] [21] , который не является пептидом . Опиоидные пептиды классифицируются на основе пропептида-предшественника: все эндорфины синтезируются из предшественника проопиомеланокортина (POMC), кодируемого проэнкефалином А, и динорфинов, кодируемых прединорфином. [12] [22]

Этимология

Слово эндорфин происходит от ἔνδον / греческого : éndon , означающего «внутри» ( эндогенный , ἐνδογενής / греческого : эндогенес , «исходящий изнутри»), а морфин — от Морфея ( древнегреческого : Μορφεύς , латинизированного :  Морфей ), бога сны в греческой мифологии. Таким образом, эндорфин — это сокращение от «эндо(генный) (мо)рфин» (морфин — старое написание слова «морфин»).

Типы

Класс эндорфинов состоит из трех эндогенных опиоидных пептидов: α-эндорфина , β-эндорфина и γ-эндорфина . [23] Все эндорфины синтезируются из белка-предшественника, проопиомеланокортина, и все они содержат мотив Met-энкефалин на своем N-конце: Tyr-Gly-Gly-Phe-Met. [12] α-эндорфин и γ-эндорфин образуются в результате 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 обнаруживаются в передней и промежуточной доле гипофиза. [25] Хотя β-эндорфин изучается на предмет его опиоидной активности, α-эндорфин и γ-эндорфин не обладают сродством к опиатным рецепторам и, следовательно, не влияют на организм так же, как β-эндорфин. Некоторые исследования охарактеризовали активность альфа-эндорфина как сходную с активностью психостимуляторов, а активность γ-эндорфина с активностью нейролептиков отдельно. [25]

Синтез

Предшественники эндорфинов производятся в основном в гипофизе . [29] [30] [31] Все три типа эндорфинов являются фрагментами белка-предшественника проопиомеланокортина (POMC). В транс-сети Гольджи POMC связывается с мембраносвязанным белком карбоксипептидазой E (CPE). [32] CPE облегчает транспорт POMC в незрелые почкующиеся везикулы. [33] У млекопитающих пропептид конвертаза 1 (PC1) расщепляет ПОМК на адренокортикотропин (АКТГ) и бета-липотропин (β-ЛФГ). [32] β-ЛПГ, гормон гипофиза с небольшой опиатной активностью, затем постоянно фрагментируется на различные пептиды, включая α-эндорфин, β-эндорфин и γ-эндорфин. [28] [34] [35] Пептидная конвертаза 2 (PC2) отвечает за расщепление β-ЛФГ 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 обезболивающему эффекту ; [36] Считается, что стимуляция симпатических нервов электроакупунктурой является причиной ее обезболивающего эффекта. [37]

Механизм действия

Эндорфины высвобождаются гипофизом, обычно в ответ на боль, и могут действовать как на центральную нервную систему (ЦНС), так и на периферическую нервную систему (ПНС). В ПНС β-эндорфин является основным эндорфином, выделяемым гипофизом . Эндорфины ингибируют передачу болевых сигналов , связываясь с мю-рецепторами периферических нервов, которые блокируют высвобождение ими нейромедиатора вещества Р. Механизм в ЦНС аналогичен, но работает путем блокирования другого нейромедиатора: гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). В свою очередь, ингибирование ГАМК увеличивает выработку и высвобождение дофамина — нейромедиатора, связанного с обучением с вознаграждением. [27] [38]

Функции

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

Выработку эндорфина можно запустить с помощью энергичных аэробных упражнений . Предполагается, что высвобождение β-эндорфина способствует явлению, известному как « кайф бегуна ». [41] [42] Однако несколько исследований подтвердили гипотезу о том, что эйфория бегуна обусловлена ​​выбросом эндоканнабиноидов , а не эндорфинов. [43] Эндорфины могут способствовать положительному эффекту физических упражнений при тревоге и депрессии . [44] Тот же феномен может также играть роль в зависимости от физических упражнений . Регулярные интенсивные физические упражнения могут привести к тому, что мозг подавляет выработку эндорфинов в периоды отдыха для поддержания гомеостаза , заставляя человека тренироваться более интенсивно, чтобы получить то же ощущение. [45]

Рекомендации

  1. ^ Стефано ГБ, Птачек Р, Кужелова Х, Крем Р.М. (1515). «Эндогенный морфин: современный обзор 2011 г.» (PDF) . Фолиа биологическая . 58 (2): 49–56. PMID  22578954. Положительное эволюционное давление, очевидно, сохранило способность синтезировать химически аутентичный морфин, хотя и в гомеопатических концентрациях, во всех типах животных. ... Очевидно, случайное обнаружение чувствительного к опиатным алкалоидам и нечувствительного к опиоидным пептидам подтипа опиатного рецептора ц3, экспрессируемого иммуноцитами беспозвоночных, моноцитами крови человека, клеточными линиями макрофагов и гранулоцитами крови человека, предоставило убедительные доказательства автономной роли эндогенных морфин как биологически важная клеточная сигнальная молекула (Stefano et al., 1993; Cruciani et al., 1994; Stefano and Scharrer, 1994; Makman et al., 1995). ... Лейкоциты человека обладают способностью производить и выделять морфин.
  2. ^ «μ-рецептор». Руководство IUPHAR/BPS по ФАРМАКОЛОГИИ . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. 15 марта 2017 года . Проверено 28 декабря 2017 г. Комментарии: β-эндорфин является наиболее эффективным эндогенным лигандом... Морфин возникает 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. Бибкод : 2004PNAS..10114091P. дои : 10.1073/pnas.0405430101 . ПМК 521124 . ПМИД  15383669. 
  4. ^ Пилоцци А., Карро С., Хуан X (декабрь 2020 г.). «Роль β-эндорфина в стрессе, поведении, нейровоспалении и энергетическом метаболизме мозга». Международный журнал молекулярных наук . 22 (1): 338. doi : 10.3390/ijms22010338 . ПМЦ 7796446 . ПМИД  33396962. 
  5. ^ Хоулетт Т.А., Томлин С., Нгафунг Л., Рис Л.Х., Буллен Б.А., Скринар Г.С., МакАртур Дж.В. (июнь 1984 г.). «Высвобождение бета-эндорфина и мет-энкефалина во время тренировки у нормальных женщин: реакция на тренировку». Британский медицинский журнал . 288 (6435): 1950–1952. дои : 10.1136/bmj.288.6435.1950. ПМЦ 1442192 . ПМИД  6329401. 
  6. ^ Гольдфарб А.Х., Джамуртас А.З. (июль 1997 г.). «Реакция бета-эндорфина на физические упражнения. Обновление». Спортивная медицина . 24 (1): 8–16. дои : 10.2165/00007256-199724010-00002. PMID  9257407. S2CID  72824962.
  7. ^ «Эндорфины: что это такое и как их повысить». Кливлендская клиника . Проверено 25 марта 2023 г.
  8. ^ «Обнаружена роль эндорфинов». PBS Online: Научная одиссея: люди и открытия . Система общественного вещания. 1 января 1998 года . Проверено 15 октября 2008 г.
  9. ^ Хьюз Дж., Смит Т.В., Костерлиц Х.В., Фотергилл Л.А., Морган Б.А., Моррис Х.Р. (декабрь 1975 г.). «Идентификация двух родственных пентапептидов головного мозга с мощной активностью агонистов опиатов». Природа . 258 (5536): 577–580. Бибкод : 1975Natur.258..577H. дои : 10.1038/258577a0. PMID  1207728. S2CID  95411.
  10. ^ Березнюк И, Фрикер Л.Д. (2011). «Эндогенные опиоиды». В Пастернак Г.В. (ред.). Опиатные рецепторы . Рецепторы. Тотова, Нью-Джерси: Humana Press. стр. 93–120. дои : 10.1007/978-1-60761-993-2_5. ISBN 978-1-60761-993-2.
  11. ^ abc Корбетт А.Д., Хендерсон Г., Макнайт А.Т., Патерсон С.Дж. (январь 2006 г.). «75 лет исследований опиоидов: захватывающие, но тщетные поиски Святого Грааля». Британский журнал фармакологии . 147 (Приложение 1): С153–С162. дои : 10.1038/sj.bjp.0706435. ПМЦ 1760732 . ПМИД  16402099. 
  12. ^ abcdef Первес Д., Фитцпатрик Д., Августин Дж.Дж. (2018). Нейронаука (6-е изд.). Нью-Йорк: Сандерленд. ISBN 9781605353807. ОКЛК  990257568.
  13. ^ Симантов Р., Снайдер Ш. (июль 1976 г.). «Морфиноподобные пептиды в мозге млекопитающих: выделение, выяснение структуры и взаимодействие с опиатным рецептором». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (7): 2515–2519. Бибкод : 1976PNAS...73.2515S. дои : 10.1073/pnas.73.7.2515 . ПМК 430630 . ПМИД  1065904. 
  14. ^ Гольдштейн А, Лоури П.Дж. (сентябрь 1975 г.). «Влияние опиатного антагониста налоксона на температуру тела у крыс». Естественные науки . 17 (6): 927–931. дои : 10.1016/0024-3205(75)90445-2. ПМИД  1195988.
  15. ^ Маклафлин П.Дж., Загон И.С. (2013). «Опиоидные пептиды, полученные из ПОМК». Справочник биологически активных пептидов . Эльзевир. стр. 1592–1595. дои : 10.1016/b978-0-12-385095-9.00217-7. ISBN 978-0-12-385095-9.
  16. ^ Ли Ч., Чунг Д. (апрель 1976 г.). «Выделение и структура унтриаконтапептида с опиатной активностью из гипофиза верблюда». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (4): 1145–1148. Бибкод : 1976PNAS...73.1145L. дои : 10.1073/pnas.73.4.1145 . ПМК 430217 . ПМИД  1063395. 
  17. ^ Смит Д.Г. (май 2016 г.). «60 ЛЕТ POMC: Липотропин и бета-эндорфин: перспектива». Журнал молекулярной эндокринологии . 56 (4): Т13–Т25. дои : 10.1530/JME-16-0033 . ПМИД  26903509.
  18. ^ Ло Х.Х., Ценг Л.Ф., Вэй Э, Ли Ч. (август 1976 г.). «Бета-эндорфин является мощным анальгетиком». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (8): 2895–2898. Бибкод : 1976PNAS...73.2895L. дои : 10.1073/pnas.73.8.2895 . ПМК 430793 . ПМИД  8780. 
  19. ^ Фельдберг В., Смит Д.Г. (июль 1977 г.). «С-фрагмент липотропина - эндогенный мощный анальгетический пептид». Британский журнал фармакологии . 60 (3): 445–453. doi :10.1111/j.1476-5381.1977.tb07521.x. ПМЦ 1667279 . ПМИД  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. Бибкод : 2004PNAS..10114091P. дои : 10.1073/pnas.0405430101 . ПМК 521124 . ПМИД  15383669. 
  21. ^ Крем РМ, Стефано ГБ (октябрь 2006 г.). «Биосинтез морфина de novo в клетках животных: научно обоснованная модель». Монитор медицинских наук . 12 (10): RA207–RA219. ПМИД  17006413.
  22. ^ Штейн С (14 января 2016 г.). «Опиоидные рецепторы». Ежегодный обзор медицины . 67 (1): 433–451. doi : 10.1146/annurev-med-062613-093100 . ПМИД  26332001.
  23. ^ Ли Ю, Лефевер М.Р., Мутху Д., Бидлак Дж.М., Бильски Э.Дж., Полт Р. (февраль 2012 г.). «Опиоидные гликопептидные анальгетики, полученные из эндогенных энкефалинов и эндорфинов». Будущая медицинская химия . 4 (2): 205–226. дои : 10.4155/fmc.11.195. ПМК 3306179 . ПМИД  22300099. 
  24. ^ ab Burbach JP (январь 1984 г.). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Фармакология и терапия . 24 (3): 321–354. дои : 10.1016/0163-7258(84)90008-1. hdl : 1874/25178 . ПМИД  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. ^ аб Линг Н., Бургус Р., Гиймен Р. (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. Бибкод : 1976PNAS...73.3942L. дои : 10.1073/pnas.73.11.3942 . ПМК 431275 . ПМИД  1069261. 
  27. ^ Аб Чаудри С.Р., Бхимджи С.С. (2018). «Биохимия, Эндорфин». СтатПерлз. Издательство StatPearls. ПМИД  29262177 . Проверено 20 февраля 2019 г.
  28. ^ ab Ambinder RF, Schuster MM (ноябрь 1979 г.). «Эндорфины: новые кишечные пептиды со знакомым лицом». Гастроэнтерология . 77 (5): 1132–1140. дои : 10.1016/S0016-5085(79)80089-X . ПМИД  226450.
  29. ^ Бурбах Дж.П. (январь 1984 г.). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Фармакология и терапия . 24 (3): 321–354. дои : 10.1016/0163-7258(84)90008-1. hdl : 1874/25178 . ПМИД  6087385.
  30. ^ Муса С.А., Шакибаи М., Ситте Н., Шефер М., Штейн С. (март 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, переработки и высвобождения бета-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология . 145 (3): 1331–1341. дои : 10.1210/en.2003-1287 . ПМИД  14630714.
  31. ^ Такахаси А., Мизусава К. (октябрь 2013 г.). «Посттрансляционные модификации проопиомеланокортина у позвоночных и их биологическое значение». Границы эндокринологии . 4 : 143. дои : 10.3389/fendo.2013.00143 . ПМЦ 3797980 . PMID  24146662. S2CID  18975702. 
  32. ^ ab Муса С.А., Шакибаи М., Ситте Н., Шефер М., Штейн С. (март 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, переработки и высвобождения бета-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология . 145 (3): 1331–1341. дои : 10.1210/en.2003-1287 . ПМИД  14630714.
  33. ^ Ло Ю.П., Ким Т., Родригес Ю.М., Коули NX (2004). «Биогенез секреторных гранул и сортировка нейропептидов по регулируемому секреторному пути в нейроэндокринных клетках». Журнал молекулярной нейронауки . 22 (1–2): 63–71. дои : 10.1385/JMN: 22: 1-2: 63. PMID  14742911. S2CID  30140731.
  34. ^ Крин П., Джанулакис С., Сейда Н.Г., Госсард Ф., Пезалла П.Д., Лис М., Кретьен М. (октябрь 1978 г.). «Биосинтез бета-эндорфина из бета-липотропина и предшественника с большей молекулярной массой в промежуточной части крысы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (10): 4719–4723. Бибкод : 1978PNAS...75.4719C. дои : 10.1073/pnas.75.10.4719 . ПМК 336191 . ПМИД  216997. 
  35. ^ Гольдштейн А (сентябрь 1976 г.). «Опиоидные пептиды эндорфины в гипофизе и мозге». Наука . 193 (4258): 1081–1086. Бибкод : 1976Sci...193.1081G. дои : 10.1126/science.959823. ПМИД  959823.
  36. ^ Биндер В., Муса С.А., Ситте Н., Кайзер М., Штайн С., Шефер М. (июль 2004 г.). «Симпатическая активация вызывает высвобождение эндогенных опиоидов и аналгезию в периферических воспаленных тканях». Европейский журнал неврологии . 20 (1): 92–100. дои : 10.1111/j.1460-9568.2004.03459.x. PMID  15245482. S2CID  33125103.
  37. ^ «Электроакупунктура - обзор | Темы ScienceDirect» .
  38. ^ Спроус-Блюм А.С., Смит Г., Сугай Д., Парса Ф.Д. (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их важности в лечении боли». Гавайский медицинский журнал . 69 (3): 70–71. ПМК 3104618 . ПМИД  20397507. 
  39. ^ Дфархуд Д., Малмир М., Ханахмади М. (ноябрь 2014 г.). «Счастье и здоровье: биологические факторы - систематический обзор». Иранский журнал общественного здравоохранения . 43 (11): 1468–1477. ПМЦ 4449495 . ПМИД  26060713. 
  40. ^ Данбар Р.И., Барон Р., Франгу А., Пирс Э., ван Леувен Э.Дж., Стоу Дж. и др. (март 2012 г.). «Социальный смех коррелирует с повышенным болевым порогом». Слушания. Биологические науки . 279 (1731): 1161–1167. дои :10.1098/rspb.2011.1373. ПМЦ 3267132 . ПМИД  21920973. 
  41. ^ Бекер Х., Шпренгер Т., Спилкер М.Э., Хенриксен Г., Коппенхофер М., Вагнер К.Дж. и др. (ноябрь 2008 г.). «Кайф бегуна: опиоидергические механизмы в человеческом мозге». Кора головного мозга . 18 (11): 2523–2531. дои : 10.1093/cercor/bhn013 . ПМИД  18296435.
  42. ^ Колата Г (27 марта 2008 г.). «Да, бег может поднять настроение». Нью-Йорк Таймс . ISSN  0362-4331 . Проверено 26 мая 2016 г.
  43. ↑ Рейнольдс Дж. (10 марта 2021 г.). «Добраться до дна бегуна». Нью-Йорк Таймс . ISSN  0362-4331 . Проверено 16 марта 2021 г.
  44. ↑ Андерсон Э., Шивакумар Г. (23 апреля 2013 г.). «Влияние физических упражнений и физической активности на тревогу». Границы в психиатрии . 4 : 27. doi : 10.3389/fpsyt.2013.00027 . ПМЦ 3632802 . ПМИД  23630504. 
  45. ^ Фреймут М., Мониш С., Ким С.Р. (октябрь 2011 г.). «Выяснение зависимости от физических упражнений: дифференциальный диагноз, сопутствующие расстройства и фазы зависимости». Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 8 (10): 4069–4081. дои : 10.3390/ijerph8104069 . ПМК 3210598 . ПМИД  22073029. 

Внешние ссылки