Для пациента и его родственников
Почему β-Эндорфины считают не только нейротрансмиттерами, но нейромодуляторами? Как, препарат , используемый для лечения зависимости от психоактивных веществ - налоксон влияет на β-Эндорфины? Какое влияние оказывают β-эндорфины на боль и стресс?
β-Эндорфины - пептиды, которые оказывают действие по всему организму человека. В тканях мозга они считаются как нейротрансмиттерами, так и нейромодуляторами, поскольку обладают способностью вызывать более стабильные и длительные эффекты на более отдаленных мишенях, чем типичные нейротрансмиттеры (Smyth D., 2016). Существует множество форм эндорфинов, но β-эндорфин (1–31) является единственной формой с мощным анальгезирующим эффектом (Zakarian S., Smyth D.,1982). Наличие и количество β-эндорфинов изменяются с возрастом и , в частности, предполагается его снижение по мере старения организма. Один из наиболее хорошо изученных эффектов β-эндорфинов, помимо анальгезии, заключается в глобальном снижении стрессовой активности во всем организме. Модуляция стрессовых реакций является важной ролью β-эндорфинов, но она также активно участвует в совладании с прошлыми или продолжающимися стрессорами .Эндорфины оказывают анальгезирующее действие, которое сильнее морфина , и действуют в основном на семейство мю-опиоидных рецепторов, которые, как и два других опиоидных рецептора, дельта и каппа, являются рецепторами, сопряженными с G-белком (Koneru A.,et.al., 2009). Было обнаружено, что налоксон, типичный антагонист других опиатов, также снижает связывание β-эндорфина и обычно используется в исследованиях, связанных с опиоидам. Другие агонисты опиоидных рецепторов, такие как энкефалины и эндоморфины, также могут активировать мю-рецепторы. β-Эндорфины, наряду с другими опиоидами, по-видимому, снижают уровень циклического аденозинмонофосфата и уменьшают поглощение кальция. β-Эндорфин обычно высвобождается на периферию в ответ на боль или стрессовое событие, где он ингибирует соматосенсорные волокна, уделяя особое внимание ноцицепторам. β-Эндорфины связаны с гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой осью, которая управляет широким спектром функций, включая метаболические и иммунные реакции, активно участвует в реакции организма на стресс, при этом стресс определяется как восприятие угрозы, реальной или воображаемой, для благополучия или гомеостатического состояния человека. Данная ось стимулируется, когда стрессовое событие вызывает выработку кортиколиберина. Это приводит к одновременному высвобождению адренокортикотропного гормона и β-эндорфинов, оба из которых вырабатываются при расщеплении проопиомеланокортиновых клеток и хранятся и высвобождаются вместе в секреторных пузырьках (Gianoulakis C. 1998). β-эндорфин играет значительную роль в управлении болью; введение ингибитора β-эндорфина дексаметазона значительно усиливает послеоперационную боль по сравнению с плацебо (Hargreaves K. et.al., 1987). Женщинам с более низким уровнем β-эндорфина к концу беременности чаще требуются обезболивающие препараты, помимо закиси азота, чем тем, у кого более высокий уровень пептида. Кроме того, было обнаружено, что уровни β-эндорфина коррелируют с максимальными показателями боли у пациентов, перенесших операцию на височно-нижнечелюстном суставе , и женщин, перенесших роды. Многие методы и приемы облегчения боли можно отнести, по крайней мере частично, к колебаниям β-эндорфина. Например, облегчение боли и «чувство тепла», которое обеспечивается массажем соединительной ткани, было связано с повышением уровня β-эндорфина в плазме (Kaada B., Torsteinbo O. 1989).
Для врача
Какие пептиды обяъединяет семейство эндорфинов? Какие структуры мозга вырабатывают β-Эндорфины? Как β-Эндорфин влияет на иммунную систему?
β-Эндорфины являются частью системы агонистов опиоидных рецепторов. Семейство эндорфинов включает β-эндорфин, α-неоэндорфин, энкефалины и динорфины. β-эндорфины демонстрируют особенно высокую степень устойчивости к деградации в мозге. Несмотря на то, что основным источником периферического β-эндорфина считается гипофиз, β-эндорфины, проопиомеланокортиновые клетки и прогормоны конвертаз идентифицированы в коже, а также в клетках иммунной системы, но только на очень низких уровнях в последних (Sharp B., et.al., 1993). Имеются данные, что такие пептиды, как β-эндорфины, могут в определенной степени проникать через гематоэнцефалический барьер, что показали исследования радиоактивно меченых интракаротидно введенных пептидов. P-гликопротеин в частности участвует в оттоке β-эндорфина из мозга, причем, периферические и центральные уровни пептида в спинномозговой жидкости не обязательно связаны (King M., et.al., 2001). Типичные антитела против β-эндорфина распознают 1–31, 1–26, 1–27 и ацетилированные формы. β-Эндорфины являются частью эндогенной опиоидной системы. Как и их экзогенные аналоги, большая часть их действия сосредоточена вокруг облегчения боли. Было обнаружено, что β-эндорфин, в частности, примерно в 18–33 раза сильнее морфина на молярной основе (Loh H. et.al., 1976). Как и в случае с экзогенными опиоидами, анальгетическое действие β-эндорфина можно обратить вспять с помощью введения налоксона. По-видимому, β-эндорфины оказывают ингибирующее действие на иммунные реакции. Было обнаружено, что введение β-эндорфинов ингибирует пролиферацию спленоцитов, в то время как введение гамма-глобулинов, нацеленных на β-эндорфин, увеличивает их пролиферацию. Количество определенных цитокинов, таких как IL-2 и интерферон IFN-γ, снижается в ответ на β-эндорфины, тогда как другие, такие как IL-4, который является особенно противовоспалительным , увеличиваются (Panerai A., et.al., 1995). Продукция IL-1β, IL-2, фактора некроза опухоли (TNF) -α и IFN-γ подавляется, в то время как продукция противовоспалительных цитокинов стимулируется в ответ на β-эндорфины.
Для исследователя
Какова роль прогормона - конвертаз в продукции β-эндорфинов ?
β-Эндорфины вырабатываются в основном в передней долей гипофиза и в проопиомеланокортиновых клетках, в основном расположенных в гипоталамусе (Veening J.et.al., 2012). β-Эндорфин продуцируется в ходе многоступенчатой обработки этих клеток, в первую очередь с участием прогормон-конвертаз (PС) 1 и 2. Действие PC-1 обусловливает появление промежуточного продукта биосинтеза адренокортикотропного гормона и β-липотропного гормона. PC-2 расщепляет β-липотропный гормон на β-эндорфин и γ-липотропный гормон (Tanaka S., 2003). Другие, более Неактивные формы β-эндорфина короче, такие как β-эндорфин (1–27); в частности, β-эндорфин (1–31) считается основной формой, обнаруженной в передней доле гипофиза и таких областях мозга, как гипоталамус, средний мозг и миндалевидное тело. Введение экзогенного опиоида для облегчения боли сопровождается соответствующим снижением уровня β-эндорфина у онкологических пациентов , а введение морфина нарушает нормальную реакцию β-эндорфина на боль, именно поэтому анальгетические эффекты опиоидов изменчивы в течение дня (Rasmussen N.A., Farr L.A., 2003).
Литература
Gianoulakis C. Alcohol-seeking behavior: The roles of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and the endogenous opioid system. Alcohol Health Res. World. 1998;22:202–210
Hargreaves K.M., Schmidt E.A., Mueller G.P., Dionne R.A. Dexamethasone alters plasma levels of beta-endorphin and postoperative pain. Clin. Pharmacol. Ther. 1987;42:601–607.
Kaada B., Torsteinbo O. Increase of plasma beta-endorphins in connective tissue massage. Gen. Pharmacol. 1989;20:487–489.
King M., Su W., Chang A., Zuckerman A., Pasternak G.W. Transport of opioids from the brain to the periphery by P-glycoprotein: Peripheral actions of central drugs. Nat. Neurosci. 2001;4:268–274.
Koneru A., Satyanarayana S., Rizwan S. Endogenous opioids: Their physiological role and receptors. Glob. J. Pharmacol. 2009;3:149–153.
Loh H.H., Tseng L.F., Wei E., Li C.H. beta-endorphin is a potent analgesic agent. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1976;73:2895–2898.
Panerai A.E., Manfredi B., Granucci F., Sacerdote P. The beta-endorphin inhibition of mitogen-induced splenocytes proliferation is mediated by central and peripheral paracrine/autocrine effects of the opioid. J. Neuroimmunol. 1995;58:71–76.
Rasmussen N.A., Farr L.A. Effects of morphine and time of day on pain and beta-endorphin. Biol. Res. Nurs. 2003;5:105–116.
Sharp B., Linner K. What do we know about the expression of proopiomelanocortin transcripts and related peptides in lymphoid tissue? Endocrinology. 1993;133:1921a–1921b.
Smyth D.G. 60 years of pomc: Lipotropin and beta-endorphin: A perspective. J. Mol. Endocrinol. 2016;56:T13–T25
Tanaka S. Comparative aspects of intracellular proteolytic processing of peptide hormone precursors: Studies of proopiomelanocortin processing. Zool. Sci. 2003;20:1183–1198.
Veening J.G., Gerrits P.O., Barendregt H.P. Volume transmission of beta-endorphin via the cerebrospinal fluid; a review. Fluids Barriers CNS. 2012;9:16.
Zakarian S., Smyth D. Distribution of β-endorphin-related peptides in rat pituitary and brain. Biochem. J. 1982;202:561–571.
Добавить комментарий