beeta-endorfiini

β-endorfiini on opioidireseptorien agonisti; se sitoutuu ensisijaisesti μ-opioidireseptoriin. Todisteet viittaavat siihen, että se toimii ensisijaisena endogeenisena ligandina μ-opioidireseptorille, samalle reseptorille, johon oopiumista uutetut kemikaalit, kuten morfiini, saavat analgeettiset ominaisuutensa. β-endorfiinilla on kaikista endogeenisistä opioideista suurin sitoutumisaffiniteetti μ-opioidireseptoriin. Opioidireseptorit ovat G-proteiinikytkentäisten reseptorien luokka, joten kun β-endorfiini tai muu opioidi sitoutuu, solussa käynnistyy signaalikaskadi. β-endorfiinin N-terminaalin asytaatio kuitenkin inaktivoi neuropeptidin ja estää sitä sitoutumasta reseptoriinsa. Opioidireseptorit ovat levinneet kaikkialle keskushermostoon ja perifeeriseen kudokseen neuraalisessa ja ei-neuraalisessa alkuperässä. Ne sijaitsevat suurina pitoisuuksina myös periaqueductal gray:ssä, Locus coeruleuksessa ja Rostral ventromedial medulla:ssa.

β-endorfiinin toiminnan sanotaan jakautuvan kahteen pääluokkaan: paikalliseen toimintaan ja globaaliin toimintaan. β-endorfiinin globaali toiminta liittyy kehon stressin vähentämiseen ja homeostaasin ylläpitämiseen, mikä johtaa kivunhallintaan, palkitsemisvaikutuksiin ja käyttäytymisen vakauteen. Globaalien reittien β-endorfiini diffundoituu kehon eri osiin selkäytimen aivo-selkäydinnesteen kautta, jolloin β-endorfiinin vapautuminen voi vaikuttaa ääreishermostoon. β-endorfiinin paikallinen toiminta johtaa β-endorfiinin vapautumiseen eri aivoalueilla, kuten amygdalassa tai hypotalamuksessa. Kaksi tärkeintä tapaa, joilla β-endorfiinia hyödynnetään elimistössä, ovat perifeerinen hormonaalinen vaikutus ja hermoregulaatio. β-endorfiinia ja muita enkefaliineja vapautuu usein ACTH:n kanssa hormonijärjestelmän toiminnan muokkaamiseksi. Neuroregulaatio β-endorfiinilla tapahtuu häiritsemällä toisen neuropeptidin toimintaa joko estämällä suoraan neuropeptidin vapautumista tai indusoimalla signaalikaskadi, joka vähentää neuropeptidin vaikutuksia.

Voltti-riippuvaiset kalsiumkanavat (VDCC) ovat tärkeitä kalvoproteiineja, jotka välittävät neuronien depolarisaatiota, ja niillä on tärkeä rooli välittäjäaineiden vapautumisen edistämisessä. Kun endorfiinimolekyylit sitoutuvat opioidireseptoreihin, G-proteiinit aktivoituvat ja dissosioituvat niihin kuuluviksi Gα- ja Gβγ-alayksiköiksi. Gβγ-alayksikkö sitoutuu solunsisäiseen silmukkaan VDCC:n kahden transmembraaniheliksen välissä. Kun alayksikkö sitoutuu jännitteestä riippuvaan kalsiumkanavaan, se saa aikaan jännitteestä riippuvan eston, joka estää kanavan, mikä estää kalsiumionien virtauksen neuroniin. Solukalvoon on upotettu myös G-proteiiniin kytketty sisäänpäin oikaiseva kaliumkanava. Kun Gβγ- tai Gα(GTP)-molekyyli sitoutuu kaliumkanavan C-terminaaliin, se aktivoituu, ja kaliumioneja pumpataan ulos neuronista. Kaliumkanavan aktivoituminen ja sitä seuraava kalsiumkanavan deaktivoituminen aiheuttaa kalvon hyperpolarisaation. Tällöin kalvon potentiaali muuttuu niin, että se muuttuu negatiivisemmaksi. Kalsiumionien väheneminen aiheuttaa neurotransmitterin vapautumisen vähenemisen, koska kalsium on välttämätön, jotta tämä tapahtuma voisi tapahtua. Tämä tarkoittaa, että neurotransmittereita, kuten glutamaattia ja aine P:tä, ei voi vapautua hermosolujen presynaptisesta päätepisteestä. Nämä välittäjäaineet ovat elintärkeitä kivun välittymisessä, ja koska β-endorfiini vähentää näiden aineiden vapautumista, syntyy voimakas analgeettinen vaikutus.

KivunhoitoEdit

β-endorfiinia on tutkittu ensisijaisesti sen vaikutuksen vuoksi nociceptioon (eli kivun aistimiseen). β-endorfiini moduloi kivun aistimista sekä keskushermostossa että ääreishermostossa. Kun kipu havaitaan, kipureseptorit (nosiseptorit) lähettävät signaaleja selkäytimen selkäydinsarveen ja sieltä hypotalamukseen vapauttamalla neuropeptidiä nimeltä aine P. Perifeerisessä hermostossa tämä signaali saa aikaan T-lymfosyyttien, immuunijärjestelmän valkosolujen, rekrytoitumisen alueelle, jossa kipu on havaittu. T-lymfosyytit vapauttavat tällä paikallisella alueella β-endorfiinia, jolloin se voi sitoutua opioidireseptoreihin aiheuttaen aineen P suoran eston. Keskushermostossa β-endorfiini sitoutuu selkäytimen juuressa oleviin opioidireseptoreihin ja estää aineen P vapautumisen selkäytimessä, mikä vähentää aivoihin lähetettävien kiihottavien kipusignaalien määrää. Hypotalamus reagoi kipusignaaliin vapauttamalla β-endorfiinia periaqueductaalisen harmaaverkoston kautta, joka toimii pääasiassa estääkseen GABA:n, dopamiinin vapautumista estävän välittäjäaineen, vapautumista. Näin ollen β-endorfiinin aiheuttama GABA:n vapautumisen esto mahdollistaa dopamiinin suuremman vapautumisen, mikä osaltaan vaikuttaa β-endorfiinin kipua lievittävään vaikutukseen. Näiden reittien yhdistelmä vähentää kipuaistimusta, jolloin elimistö pystyy pysäyttämään kipuärsykkeen, kun se on kerran lähetetty.

β-endorfiinilla on noin 18-33-kertainen analgeettinen teho morfiiniin verrattuna, joskin sen hormonaalinen vaikutus on lajiriippuvainen.

HarjoitusmuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkausMuokkaus Liikunnan neurobiologiset vaikutukset § β-Endorfiini

β-Endorfiinin vapautuminen liikunnan seurauksena on tunnettu ja tutkittu ainakin 1980-luvulta lähtien. Tutkimukset ovat osoittaneet, että endogeenisten opioidien, erityisesti β-endorfiinin ja β-lipotropiinin, seerumipitoisuudet nousevat sekä akuutin liikunnan että harjoittelun seurauksena. Liikunnan aikana tapahtuva β-endorfiinin vapautuminen liittyy ilmiöön, joka tunnetaan kansankulttuurissa puhekielessä nimellä runner’s high.