beta-Endorphin

β-Endorphin er en agonist af opioidreceptorerne; det binder fortrinsvis til μ-opioidreceptoren. Der er tegn på, at det tjener som en primær endogen ligand for μ-opioidreceptoren, den samme receptor, som de kemikalier, der udvindes af opium, såsom morfin, har deres smertestillende egenskaber fra. β-Endorphin har den højeste bindingsaffinitet af alle endogene opioider for μ-opioidreceptoren. Opioidreceptorer er en klasse af G-protein-koblede receptorer, således at når β-endorfin eller et andet opioid binder sig, induceres der en signalkaskade i cellen. Acytelering af β-endorfinets N-terminus inaktiverer imidlertid neuropeptidet og forhindrer det i at binde sig til sin receptor. Opioidreceptorerne er fordelt i hele centralnervesystemet og i det perifere væv af neurale og ikke-nurale oprindelse. De er også placeret i høje koncentrationer i Periaqueductal grey, Locus coeruleus og Rostral ventromedial medulla.

β-Endorfinfunktion siges at være opdelt i to hovedkategorier: lokal funktion og global funktion. Global funktion af β-endorfin er relateret til at mindske kropslig stress og opretholde homøostase, hvilket resulterer i smertehåndtering, belønningseffekter og adfærdsstabilitet. β-endorfin i globale baner diffunderer til forskellige dele af kroppen gennem cerebral spinalvæske i rygmarven, hvilket gør det muligt for β-endorfinfrigivelse at påvirke det perifere nervesystem. Lokaliseret funktion af β-endorfin resulterer i frigivelse af β-endorfin i forskellige hjerneområder som f.eks. amygdala eller hypothalamus. De to hovedmetoder, hvormed β-endorfin udnyttes i kroppen, er perifer hormonel virkning og neuroregulering. β-endorfin og andre enkephaliner frigives ofte sammen med ACTH for at modulere hormonsystemets funktion. Neuroregulering ved hjælp af β-endorfin sker gennem interferens med funktionen af et andet neuropeptid, enten ved direkte hæmning af neuropeptidfrigivelse eller induktion af en signalkaskade, der reducerer et neuropeptids virkninger.

Voltageafhængige calciumkanaler (VDCC’er) er vigtige membranproteiner, der medierer depolarisering af neuroner og spiller en vigtig rolle ved at fremme frigivelsen af neurotransmittere. Når endorfinmolekyler binder til opioidreceptorer, aktiveres G-proteinerne og dissocieres i deres konstituerende Gα- og Gβγ-underenheder. Gβγ-underenheden binder sig til den intracellulære loop mellem de to trans-membranhelixer af VDCC. Når underenheden binder sig til den spændingsafhængige calciumkanal, frembringer den en spændingsafhængig blokering, som hæmmer kanalen og forhindrer calciumioner i at strømme ind i neuronet. Indlejret i cellemembranen findes også den G-protein-koblede indadrettede kaliumkanal. Når et Gβγ- eller Gα(GTP)-molekyle binder sig til kaliumkanalens C-terminus, bliver den aktiv, og kaliumioner pumpes ud af neuronet. Aktiveringen af kaliumkanalen og den efterfølgende deaktivering af calciumkanalen medfører en hyperpolarisering af membranen. Dette er, når der sker en ændring i membranens potentiale, således at det bliver mere negativt. Reduktionen af calciumioner medfører en reduktion af neurotransmitterfrigivelsen, fordi calcium er afgørende for, at denne begivenhed kan finde sted. Dette betyder, at neurotransmittere som glutamat og stof P ikke kan frigives fra neuronernes præsynaptiske terminal. Disse neurotransmittere er afgørende for overførslen af smerte, og da β-Endorphin reducerer frigivelsen af disse stoffer, er der en stærk smertestillende effekt.

SmertebehandlingRediger

β-Endorphin er primært blevet undersøgt for sin indflydelse på nociception (dvs. smerteopfattelse). β-Endorphin modulerer smerteopfattelsen både i centralnervesystemet og i det perifere nervesystem. Når smerte opfattes, sender smertereceptorer (nociceptorer) signaler til rygmarvens dorsalhorn og derefter op til hypothalamus gennem frigivelse af et neuropeptid kaldet stof P. I det perifere nervesystem bevirker dette signal rekruttering af T-lymfocytter, hvide blodlegemer fra immunsystemet, til det område, hvor smerten blev opfattet. T-lymfocytter frigiver β-endorfin i dette lokaliserede område, så det kan binde sig til opioidreceptorer, hvilket forårsager direkte hæmning af stof P. I centralnervesystemet binder β-endorfin sig til opioidreceptorer i dorsalroden og hæmmer frigivelsen af stof P i rygmarven, hvilket reducerer antallet af excitatoriske smertesignaler, der sendes til hjernen. Hypothalamus reagerer på smertesignalet ved at frigive β-endorfin gennem det periaqueduktale grå netværk, som hovedsagelig virker hæmmende på frigivelsen af GABA, en neurotransmitter, der forhindrer frigivelsen af dopamin. Hæmningen af β-endorfinets frigivelse af GABA giver således mulighed for en større frigivelse af dopamin, hvilket til dels bidrager til den smertestillende virkning af β-endorfin. Kombinationen af disse veje reducerer smertefornemmelsen, hvilket gør det muligt for kroppen at stoppe en smerteimpuls, når den først er blevet sendt.

β-Endorfin har ca. 18 til 33 gange den analgetiske styrke af morfin, selv om dets hormonelle virkning er afhængig af arten.

ØvelseRediger

β-Endorfinfrigivelse som reaktion på træning har været kendt og undersøgt i hvert fald siden 1980’erne. Undersøgelser har vist, at serumkoncentrationerne af endogene opioider, især β-endorfin og β-lipotropin, stiger som reaktion på både akut motion og træning. Frigivelsen af β-endorfin under træning er forbundet med et fænomen, der i populærkulturen er kendt som “runner’s high”.